汽轮机教材ppt课件.ppt

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1、第三章汽轮机在变工况下工作第一节喷嘴的变工况第二节级组压力与流量的关系第三节工况变动时各级比焓降及反动度的变化第四节汽轮机的调节方式和调节级的变工况第五节凝汽式汽轮机的工况图第六节变工况时汽轮机轴向推力的变化第七节初终参数变化对汽轮机工作的影响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。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。2第一节喷嘴在变工况下的工作渐缩喷嘴的变动工况及

2、其流量网缩放喷嘴的变工况及流量网（略）3一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。4分析：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，（

3、BC）（2）当、变为另一值、时，曲线为A’B’C’。用椭圆代替流量曲线：（略）当初压不变，对于任意一背压，通过渐缩喷嘴的流量为：==0.648(3—4)5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：（3—5a）当两种工况均为临界流量时，则==1，则式（3—5a）为（3—6）或者（3—6a）6流量网前面所讲流量曲线ABC，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，（3—

4、7）则流量比为：根据前面所讲椭圆方程：（3—8）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。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

5、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=7.06MPa，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第二节级组压力与流量的关系级组前、后压力和流量的关系弗留格尔公式的应用条件9一级组前、后压力和流量的关系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，根据第二节式（3—31），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：10第二级：…………第Z级：各级相

6、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：11当忽略温度影响时，为：（3---37a）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，级组前后压力（、）相差很大，则（3—38）（3---37）12二弗留格尔公式的应用条件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。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

7、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，——面积变化之比。13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。2、已知某汽轮机级原设计在速度比=0.495下工作，这时喷嘴中的理想焓降=83.74kJ/kg，喷嘴出汽角=14。当工况改变时，喷嘴中的理想焓降减少一半（转速不变）。试计算当蒸汽进入叶片时，由于相对速度的大小和

8、方向发生变化，因而产生的撞击损失，并计算汽流进入动叶的动能。3、某汽轮机级设计条件下=0.42，级的理想焓降=104.67kJ/kg，级别的反动度=0.05，工况改变后，=125.6kJ/kg，而圆周速度u不变。试计算工况改变后的反动度。14第三节工况变动时汽轮机各级焓降的变化工况变动时各级比焓降的变化工况变动时，级内反动度的变化15根据第一章的讨论，级的理想焓降可近似写成所以（3——41）凝汽式汽轮机根据前面的