《汽轮机原理》讲稿第03章陈ppt课件.ppt

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1、第三章汽轮机在变工况下工作1，工况：设计工况、额定工况、变动工况。变动工况：当外界负荷变动、蒸汽参数和转速变动，都是变动工况。2，研究变动工况的目的：了解汽轮机在不同工况下的效率变化，以设法使效率变化不多。了解汽轮机在不同工况下受力情况，保证机组安全。1第一节喷嘴在变工况下的工作一，渐缩喷嘴的变动工况及其流量网1，渐缩喷嘴的流量变化（1）当喷嘴前后压力比>时，>（亚临界），流量为（3—1）（2）当喷嘴前后压力比≤时，≤（临界）流量为临界流量（3—2）上二式中：、——喷嘴前压力、密度；、——喷嘴后压力、临界压力；=——压力比；——喷嘴出口截面积。2分

2、析：对于式（3—1）（1）当、、、不变时，G只与（）有关；*当=，==1，则G=0；（A点）*当<<时，<<1，G如图3—1之AB所示；*当=时，=，G达临界值（B点）*当<时，G保持临界流量不变，（BC）（2）当、变为另一值、时，曲线为A1B1C1。32.用椭圆方程替代曲线，以横坐标上p1=pcr点为中心。3.当初压不变，对于任意一背压，通过渐缩喷嘴的流量为：44，当喷嘴前后参数同时变化时，其流量变化为：由于温度比变化不大，则上式为：5，当两种工况均为临界流量时，则==1，则式为或者两种临界工况的流量与初压成正比。56，流量网前面所讲流量曲线AB

3、C，每一工况对应一根曲线，不方便。为了扩大适应性，改用压力比、流量比作为坐标，作出流量曲线。横坐标：——相对背压，纵坐标：——流量比。——相对初压，——最大初压，则流量比为：根据前面所讲椭圆方程：根据上式作图(3—2)的流量网。图中，、、三个中只要已知其中的二个，则可以求得第三个。然后用温度修正。二、缩放喷嘴的变工况及流量网（略）6二、级的变工况（一）级均在临界工况下工作时由于动叶工况与喷嘴工况相似，因此不管是临界状态发生在喷嘴中，还是发生在动叶中，则级都处于临界状态，如果前后两种工况都为临界工况，则满足（二）级均在亚临界工况下工作时根据连续性方程

4、，经过一系列推导，可得出级均在亚临界工况下工作时级的流量与压力的关系：当忽略温度影响时，有7作业与思考题：1、在设计工况下渐缩喷嘴前的蒸汽压力=2.16MPa，温度=350，喷嘴后的压力=0.589MPa，流量为3kg/s。若流量保持为临界值，则最大背压（）可以为多少？若要流量减少为原设计值的1/3，则在初压、初温不变时，背压应增高至何值？又设背压维持为0.589MPa不变，则初压应降低到何数值（假定初温不变）才能使流量为原设计值的4/7？2、工况变动前，渐缩喷嘴的初压=8.83MPa，初温=500，背压=4.9MPa，工况变动后，初压降为=7.0

5、6MPa，背压降为=4.413MPa。试用分析法和查流量网图解法确定工况变动前后通过喷嘴的流量比系数（温度变化忽略）。8第三节级组的变动工况一，级组前、后压力和流量的关系（一）级组中各级均未达临界工况：级组为流量相同的若干连续几级组成，根据第二节公式，级组中每一级均有同样的关系存在。将其改写成设级内有Z级，则第一级：9第二级：…………第Z级：各级相加得：这里，有为常数，而温度比可看作不变，这样一来，有同理可得==所以经改写得：10当忽略温度影响时，为：上式称为弗留格尔公式。**对于凝汽式汽轮机来说，可把调节级之外的所有级看成一个级组，这样，级组前后

6、压力（、）相差很大，则11(二).工况变化前后级组均为临界工况一般情况下,末级首先达到临界状态结论:级组中某一级变工况前后均处于临界工况,则通过级组的流量与该级组中所有各级级前压力成正比.12三，弗留格尔公式的应用条件1，通过同一级组各级的流量应相同；对于凝汽机组，各级回热抽汽是按一定比例，可不考虑其影响，而把除调节级之外的所有压力级看成一个级组。2，在不同工况下，组各级的面积应保持不变。而调节级是部分进汽，而且进汽度要发生变化，因此调节级不能同压力级合为一组。假设级组内各级通流面积发生了相同程度的变化，则弗留格尔公式须作修正：或者其中，——面积变

7、化之比。13总结、级组的变工况（一）级组在临界工况下工作时级组某一级处于临界状态，一般是末级首先达到临界状态，因末级设计比焓降最大。（二）级组在亚临界工况下工作时弗留格尔公式凝汽式汽轮机调节级、末级除外14作业与思考题：1、已知某级组进汽压力=3.0MPa，温度=400，级组排汽压力=0.12MPa，通过级组的流量G=36t/h。试求：当级组初温和背压不变，而流量减半时级组的初压。15第三节变工况时各级焓降及反动度的变化根据第一章的讨论，级的理想焓降可近似写成所以一，凝汽式汽轮机根据前面的讨论可知，当变工况时，除调节级和最末一、二级外，通过级的流量

8、与级前压力成正比，即所以：16上式表明，当变工况时，凝汽式汽轮机各中间级前后压力比不变。这样，代入上式后，级的理想焓降不变