【汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)】汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)工作原(yuan)理 汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)原(yuan)理 汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)結構圖

汽輪機工作原理和結構

一、汽輪機工作原理

汽(qi)輪(lun)機(ji)(ji)是將蒸汽(qi)的熱能轉(zhuan)換成機(ji)(ji)械(xie)(xie)能的蝸輪(lun)式機(ji)(ji)械(xie)(xie)。在(zai)汽(qi)輪(lun)機(ji)(ji)中，蒸汽(qi)在(zai)噴(pen)嘴中發生膨脹，壓力降低，速度增(zeng)加，熱能轉(zhuan)變為動(dong)能。如(ru)圖1所示。高速汽(qi)流(liu)流(liu)經(jing)動(dong)葉片(pian)3時，由于汽(qi)流(liu)方向改(gai)變，產生了對葉片(pian)的沖動(dong)力，推動(dong)葉輪(lun)2旋(xuan)轉(zhuan)做功，將蒸汽(qi)的動(dong)能變成軸旋(xuan)轉(zhuan)的機(ji)(ji)械(xie)(xie)能。

二、汽輪機結構

汽(qi)(qi)輪機主要由轉(zhuan)動部(bu)分(fen)(fen)（轉(zhuan)子）和固定(ding)(ding)部(bu)分(fen)(fen)（靜體(ti)或(huo)靜子）組成。轉(zhuan)動部(bu)分(fen)(fen)包(bao)括葉柵、葉輪或(huo)轉(zhuan)子、主軸(zhou)(zhou)和聯軸(zhou)(zhou)器及緊固件等(deng)旋轉(zhuan)部(bu)件。固定(ding)(ding)部(bu)件包(bao)括氣缸(gang)、蒸汽(qi)(qi)室、噴嘴室、隔(ge)板(ban)、隔(ge)板(ban)套（或(huo)靜葉持環(huan)）、汽(qi)(qi)封(feng)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)座、機座、滑銷(xiao)系(xi)統以及有(you)關緊固零件等(deng)。

套(tao)裝轉(zhuan)子(zi)(zi)的結構如圖2所示。套(tao)裝轉(zhuan)子(zi)(zi)的葉輪、軸封套(tao)、聯(lian)軸器等部件和主(zhu)軸是(shi)分別制造(zao)的，然后(hou)將它們(men)熱套(tao)（過盈配合）在主(zhu)軸上，并用鍵傳遞力矩。

汽輪機主要用途是在熱力發電廠中做帶動發電機的原動機。為了保證汽輪機正常工作，需配置必要的附屬設備，如管道、閥門、凝汽器等，汽輪機及其附屬設備的組合稱為汽輪機設備。圖3為汽輪機設備組成圖。來自蒸汽發生器的高溫高壓蒸汽經主汽閥、調節閥進入汽輪機。由于汽輪機排汽口的壓力大大低于進汽壓力，蒸汽在這個壓差作用下向排汽口流動，其壓力和溫度逐漸降低，部分熱能轉換為汽輪機轉子旋轉的機械能。做完功的蒸汽稱為乏汽，從排汽口排入凝汽器，在較低的溫度下凝結成水，此凝結水由凝結水泵抽出(chu)送(song)經蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)發生器(qi)構(gou)成封閉的(de)(de)熱(re)(re)(re)力循環(huan)(huan)。為了吸收乏汽(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)放出(chu)的(de)(de)凝(ning)(ning)(ning)結熱(re)(re)(re)，并保(bao)(bao)護較低(di)的(de)(de)凝(ning)(ning)(ning)結溫(wen)度，必(bi)須用(yong)(yong)(yong)循環(huan)(huan)水泵不斷地向凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)供(gong)應(ying)冷卻水。由于(yu)汽(qi)(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機的(de)(de)尾部和(he)凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)不能絕(jue)對密封，其內部壓(ya)力又低(di)于(yu)外界大氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)，因而(er)(er)會(hui)有空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)漏(lou)入，最終進入凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)的(de)(de)殼(ke)側。若任空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)在(zai)凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)內積累，凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)內壓(ya)力必(bi)然會(hui)升高(gao)，導致乏汽(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)力升高(gao)，減少蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)對汽(qi)(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機做的(de)(de)有用(yong)(yong)(yong)功，同時積累的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)還會(hui)帶來乏汽(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)結放熱(re)(re)(re)的(de)(de)惡化，這兩(liang)者都會(hui)導致熱(re)(re)(re)循環(huan)(huan)效(xiao)率的(de)(de)下(xia)降(jiang)，因而(er)(er)必(bi)須將凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)殼(ke)側的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)抽出(chu)。凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)設備由凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)、凝(ning)(ning)(ning)結水泵、循環(huan)(huan)水泵和(he)抽氣(qi)(qi)(qi)器(qi)組成，它的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)是(shi)建立并保(bao)(bao)持凝(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)的(de)(de)真空(kong)(kong)(kong)，以(yi)(yi)使汽(qi)(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機保(bao)(bao)持較低(di)的(de)(de)排汽(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)力，同時回收凝(ning)(ning)(ning)結水循環(huan)(huan)使用(yong)(yong)(yong)，以(yi)(yi)減少熱(re)(re)(re)損失(shi)，提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機設備運行的(de)(de)經濟(ji)性。

調節(jie)(jie)汽(qi)(qi)(qi)輪機(ji)(ji)(ji)的(de)功率和(he)轉(zhuan)速，每臺汽(qi)(qi)(qi)輪機(ji)(ji)(ji)有(you)(you)(you)(you)一套(tao)(tao)由(you)調節(jie)(jie)裝置(zhi)(zhi)組(zu)成的(de)調節(jie)(jie)系(xi)(xi)統。另外，汽(qi)(qi)(qi)輪機(ji)(ji)(ji)是(shi)高(gao)速旋轉(zhuan)設(she)備(bei)(bei)，它的(de)轉(zhuan)子(zi)和(he)定子(zi)間隙(xi)很小(xiao)，是(shi)既龐大又精密(mi)的(de)設(she)備(bei)(bei)。為保證汽(qi)(qi)(qi)輪機(ji)(ji)(ji)安全運(yun)行，配有(you)(you)(you)(you)一套(tao)(tao)自動(dong)保護裝置(zhi)(zhi)，以(yi)便(bian)在(zai)(zai)異常情況(kuang)下發出(chu)警報，在(zai)(zai)危急情況(kuang)下自動(dong)關閉主汽(qi)(qi)(qi)閥，使之(zhi)停運(yun)。調節(jie)(jie)系(xi)(xi)統和(he)保護裝置(zhi)(zhi)常用壓力油(you)(you)(you)來傳(chuan)遞信(xin)號和(he)操縱有(you)(you)(you)(you)關部件。汽(qi)(qi)(qi)輪機(ji)(ji)(ji)的(de)各個軸(zhou)承也需要油(you)(you)(you)潤滑(hua)和(he)冷(leng)卻，因而(er)每臺汽(qi)(qi)(qi)輪機(ji)(ji)(ji)都(dou)配有(you)(you)(you)(you)一套(tao)(tao)潤滑(hua)油(you)(you)(you)系(xi)(xi)統。 總之(zhi)，汽(qi)(qi)(qi)輪機(ji)(ji)(ji)設(she)備(bei)(bei)是(shi)以(yi)汽(qi)(qi)(qi)輪機(ji)(ji)(ji)為核心，包括凝汽(qi)(qi)(qi)設(she)備(bei)(bei)、回熱加(jia)熱設(she)備(bei)(bei)、調節(jie)(jie)和(he)保護裝置(zhi)(zhi)及供油(you)(you)(you)系(xi)(xi)統等附屬設(she)備(bei)(bei)在(zai)(zai)內的(de)一系(xi)(xi)列動(dong)力設(she)備(bei)(bei)組(zu)合。正(zheng)是(shi)靠它們協調有(you)(you)(you)(you)序地(di)工作，才得(de)以(yi)完成能量轉(zhuan)換的(de)任務。