电厂汽轮机原理及系统 ch5 汽轮机零件强度
汽轮机原理第五章课件
q s s As R s
2
视AB段为静不定梁，简化为二次静不定梁，设A、B两端的 转角均为零。 设逆时针为正方向，则：
A 0 6EIw 3EIw 24 EI w 3 M B tw M Atw qwtw B 0 3EIw 6EIw 24 EI w M B tw M Atw qwtw
叶片受力
叶片受力 汽流力 离心拉应力 离心力 离心弯应力 稳定部分 — —汽流弯应力 交变部分 — —动应力 静应力
第二节 汽轮机叶片静强度计算
动叶片的作用：将蒸汽的热能转换为转子 转动的机械能。 对动叶片的要求：有良好的了流动性能以 保证较高的能量转换效率；有足够的强度 和完善的振动性能
单位叶高上蒸汽作用力的合力q F F / l F / l ，F F F 是蒸汽作用在叶片上的合力。把叶片作悬臂梁，蒸汽作用在 距根部x处的截面上的弯矩为
2 2
2
2
u1
z1
u1
z1
M ( x ) q (l x ) / 2
2
根部截面，弯矩最大,即叶根弯距：
M
0
ql 2
叶片内根部截面上所受到的离心拉应力为：
c m ax
Fx 0 A 2 Rm Rm / 2 Rm lb 2 um
2
分析上式： 等截面叶片的离心拉应力与横截面积无关，即增大截面积并 不能降低离心力引起的拉应力。
在ω、R0、lb（材料，尺寸）已定的情况下，降低叶片的离 心力，采用变截面叶片 采用密度较小 高强度的叶片材料，是降低叶片离心拉应力 的有效办法。 R 可粗略估计汽轮机得最大功率为： R
汽轮机工作原理及构造
汽轮机工作原理及构造汽轮机是一种常用于发电厂和船舶动力系统中的热力机械设备。
它通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽的能量驱动涡轮机进行旋转，最终将旋转的动能转化为电能或机械动力。
本文将介绍汽轮机的工作原理及构造。
一、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于热力学循环和流体力学原理。
一般而言，汽轮机采用的热力学循环是朗肯循环，其主要由以下四个过程组成：压缩、加热、膨胀和冷却。
1. 压缩过程：冷凝器中的凝汽泵将凝结的蒸汽吸入压缩机中，通过压缩使其压力和温度升高。
2. 加热过程：高温高压的蒸汽进入到汽轮机的燃烧室中，其中的燃料燃烧产生高温高压的气体，使蒸汽进一步增加温度和压力。
3. 膨胀过程：高温高压的气体通过喷嘴喷射到涡轮机中，推动涡轮机旋转，由于涡轮机叶片的设计，气体内部的压力和温度降低。
同时，涡轮机的转动也将转动轴上的发电机或其他机械装置带动。
4. 冷却过程：膨胀后的蒸汽进入冷凝器，通过冷凝器中的冷却水吸热，使蒸汽冷凝成水，并回路循环。
二、汽轮机的构造汽轮机的主要构造包括压缩机、燃烧室、涡轮机和冷凝器等组成部分。
下面将对这些部分进行简要介绍。
1. 压缩机：压缩机通常是由多个级数的离心式或轴流式压缩机组成。
其主要作用是将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽，为燃烧室提供所需的工作介质。
2. 燃烧室：燃烧室是燃烧燃料的地方，其设计可以使燃料尽量充分燃烧，并产生高温高压的气体。
不同类型的汽轮机有不同的燃烧室结构，常见的有环形燃烧室和燃气轮机中的燃烧室。
3. 涡轮机：涡轮机是汽轮机中最核心的部分，它是通过高温高压气体的推动而旋转，将热能转化为机械能。
涡轮机一般包括高压涡轮和低压涡轮。
高压涡轮接受来自燃烧室的高温高压气体推动，低压涡轮接受来自高压涡轮排出的低温低压气体推动。
4. 冷凝器：冷凝器是一个换热器，用于将膨胀后的蒸汽冷凝成水。
冷凝器通常通过冷却水来吸热，使蒸汽冷凝成水，并将冷凝后的水再次引入蒸汽循环中。
汽轮机原理第五章
上式可用于求解等界面叶片的自振频率和振型； 但对变截面叶片，由于沿叶高Ax和 Ix是变化的，直接解 上式在数学上有困难，故变截面叶片的自振频率在工程 上用能量法计算。
第六节 对等截面叶片有
汽轮机叶片的动强度
等截面叶片自振频率计算
4 y 2 y EI A 2 0 4 x
设叶片振动为简谐运动，即 y y 0 cos p
第六节
汽轮机叶片的动强度
叶片弯曲振动的微分方程 根据上述假设，当叶片受到外界脉冲力作用后， 叶片发生弯曲自由振动。 叶片做自由振动时，只有叶片自身的弹性力和质 量惯性力在起作用，所以同一瞬间单位长度上的弹性 力和惯性力始终是平衡的。 根据达朗伯原理，一个非自由质点系运动时，作 用于该质点系的主动力系、约束反力系与质点系的惯 性力系在形式上组成平衡力系。叶片做自由振动时， 主动力系为零，弹性力系是内力，不用考虑，故只有 约束力系和惯性力系。 惯性力以单位长度上的分布载荷q表示，这样可以 把叶片视为在惯性力系q作用下、受约束的静止梁，有
研究叶片动强度主要是，研究激振力和叶片振 动特性，以及叶片在动应力作用下的承载能力。
第六节 二、
汽轮机叶片的动强度
激振力产生的原因及其频率计算
1.激振力原因 激振力原因： 沿周向汽流流场不均匀 个别喷嘴损坏、加工尺寸偏差 低 周向 上下隔板结合面处喷嘴错位 频 汽流 结构 隔板加强筋 激 流场 因素 喷嘴部分进汽，叶片间断性受力 振 不均 力 匀原 抽汽口 因 叶栅尾迹 喷嘴尾迹使喷嘴出口流速 高频 沿圆周向分布不均。 激振 力
第一节 汽轮机零件强度校核概述
表面受压应力 中心受拉伸应力 表面受拉应力 中心受压应力
转子受热时变形
转子冷却时变形
机组启停一次中心和表面承受一次循环热应力
电厂汽轮机原理及系统下载
电厂汽轮机原理及系统下载
在电厂中，汽轮机是一种常用的发电设备，利用热能转化为机械能，然后通过发电机转换为电能。
汽轮机原理基于卡诺循环，通过燃烧燃料产生高温高压气体，然后将气体按照一定压力和温度进行膨胀，从而驱动涡轮旋转。
涡轮的转动通过轴转动发电机，产生电能。
汽轮机系统由多个关键组件组成，其中包括燃烧器、燃气轮机、排气系统和冷却系统。
燃烧器负责将燃料与空气混合并点燃，产生高温高压气体。
燃气轮机则是将高温高压气体转化为机械能的主要部分，其核心组件是由多级涡轮和多级压气机组成的旋转部分。
排气系统负责排除燃烧后的废气，以保持系统的正常运行。
冷却系统则是为了保护轴承和涡轮等关键部件，将冷却剂引入系统，降低温度。
汽轮机系统是电厂中重要的一部分，它具有高效率、可靠性高以及适应性强的特点，能够适应不同负荷需求和燃料类型。
通过合理的运行控制和维护保养，可以保证汽轮机系统的稳定运行，并且在发电过程中最大限度地利用热能资源。
总之，了解汽轮机原理和系统对于电厂的运行和维护非常重要，通过合理的设计和优化，可以提高发电效率，减少能源消耗，进而实现可持续发展的目标。
电厂汽轮机原理及系统
电厂汽轮机原理及系统
电厂汽轮机是一种利用蒸汽动力驱动发电机发电的设备，它是电厂中最重要的发电设备之一。
汽轮机的原理及系统结构对于了解电厂发电过程和提高发电效率具有重要意义。
首先，汽轮机的原理是基于热力学的工作原理。
在汽轮机中，高温高压的蒸汽通过喷嘴进入汽轮机的叶片，蒸汽的压力和速度使得叶片产生动能，推动汽轮机的转子旋转。
转子的旋转驱动发电机产生电能。
汽轮机的工作原理可以简单概括为热能转换为动能，再转换为电能的过程。
其次，汽轮机的系统结构包括汽轮机本体、汽轮机控制系统、汽轮机辅助系统等部分。
汽轮机本体是汽轮机的主要部件，包括转子、叶片、定子等。
汽轮机控制系统用于监控和调节汽轮机的运行状态，保证汽轮机的安全稳定运行。
汽轮机辅助系统包括给水系统、冷却系统、润滑系统等，它们为汽轮机提供所需的辅助条件和保障设备的正常运行。
在电厂中，汽轮机的原理及系统起着至关重要的作用。
了解汽轮机的工作原理可以帮助工程师优化发电过程，提高发电效率。
同时，对汽轮机系统结构的深入了解可以帮助维护人员及时发现并解决汽轮机运行中的问题，保证电厂的安全稳定运行。
总之，电厂汽轮机的原理及系统结构是电力工程领域中的重要知识点，它们的合理运用和有效管理对于电厂的安全稳定运行和发电效率的提高至关重要。
希望本文对读者对电厂汽轮机的了解有所帮助。
汽轮机基本工作原理简介
汽轮机基本工作原理简介通流部分－汽轮机本体做功汽流通道称为汽轮机的通流部分，它包括主汽门，导管，调节汽门，进汽室，各级喷嘴和动叶及汽轮机的排汽管。
汽轮机的级－是由一列喷嘴叶栅和其后紧邻的一列动叶栅构成的工作单元。
级的工作过程－蒸汽在喷嘴中降压增速，热力学能转变为汽流的动能；在动叶中一方面继续降压增速，热力学能转变为汽流的动能，另一方面汽流在动叶中改变运动方向，将动能转换成转子的旋转机械能。
前者属于反动能，后者属于冲动能级的工作过程蒸汽膨胀增速的条件－－是有合理的汽流通道结构，另一是蒸汽需具有一定的可用热能且有压差存在速度三角形：C:汽流的绝对速度 W:相对速度 U:圆周速度:旋转平面与 W 的夹角:旋转平面与 C 的夹角动叶进口速度三角形 ： W1=C1－u动叶出口速度三角形： W2=C2+u热力过程分析热力过程线――蒸汽在动、静叶栅中膨胀过程在h-s 图上的表示。
滞止参数－-相对于叶栅通道速度为零的气流热力参数。
用后上标为”0”来表示。
βα反动度——或反动率,表征蒸汽在动叶通道中的膨胀程度,定义为动叶中的理想焓降与级的等熵绝热焓降之比,用Ω来表示。
即：00b m tn bh h hh h ∆∆Ω=≈∆∆+∆级的类型和特点纯冲动级――Ω＝０,汽流在动叶通道中不膨胀。
●结构特点：动叶为等截面通道；●流动特点：动叶进出口处压力和汽流的相对速度相等。
因压降主要●发生在静叶栅通道中,故又称为压力级。
反动级――Δhn=Δhb=Δht，动静叶中焓降相等.●结构特点：动、静叶通道的截面基本相同；●流动特点：动、静叶中增速相等.冲动级――膨胀主要发生于喷嘴中,一般Ω＝0.05～0.30复速级――由固定的喷嘴叶栅、导向叶栅和安装在同一叶轮上的两列动叶栅所组成的级称为复速级，又称双列速度级。
级的轮周功率和轮周效率轴向蒸汽的轴向力应是汽流轴向力、压差力的总和。
设动叶压差作用有效面积为Az ，则总的轴向力轴向力使汽轮机转子轴向产生移动，故采用轴向推力轴承对转子作轴向定位。
汽轮机的工作原理和结构-附图
汽轮机工作原理和结构一、汽轮机工作原理汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。
在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低,速度增加，热能转变为动能。
如图1所示。
高速汽流流经动叶片3时，由于汽流方向改变,产生了对叶片的冲动力，推动叶轮2旋转做功,将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。
图1 冲动式汽轮机工作原理图1-轴;2—叶轮；3-动叶片；4-喷嘴二、汽轮机结构汽轮机主要由转动部分(转子）和固定部分(静体或静子）组成。
转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件.固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套（或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。
套装转子的结构如图2所示。
套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套（过盈配合）在主轴上，并用键传递力矩.图2 套装转子结构1-油封环2-油封套3—轴4—动叶槽5—叶轮6—平衡槽汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。
为了保证汽轮机正常工作，需配置必要的附属设备,如管道、阀门、凝汽器等，汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。
图3为汽轮机设备组成图。
来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机.由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动,其压力和温度逐渐降低,部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。
做完功的蒸汽称为乏汽，从排汽口排入凝汽器，在较低的温度下凝结成水，此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环。
为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热，并保护较低的凝结温度，必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。
由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封，其内部压力又低于外界大气压，因而会有空气漏入，最终进入凝汽器的壳侧。
若任空气在凝汽器内积累，凝汽器内压力必然会升高，导致乏汽压力升高，减少蒸汽对汽轮机做的有用功，同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化，这两者都会导致热循环效率的下降，因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。
ch5汽轮机零件强度.
叶片A型振动的自振角频率：
i kl
2 i
EI Al 4
叶片A0型振动的自振频率：
0 kl
2 0
EI EI 1.875 4 4 Al Al
0 1.875 EI f0 2 2 Al 4
24
五、叶片自振频率的影响因素
（1）温度：温度升高，自振频率降低 （2）根部牢固性：安装不牢固，自振频率降低 （3）离心力：离心力使自振频率增大 动频率：叶片在旋转力场中的自振频率称为动频率 静频率：叶片在静力场中的自振频率称为静频率 动频系数：用于修正静频率 （4）围带、拉筋的影响：围带和拉筋产生的反弯矩阻 止叶片弯曲，增大叶片抗弯刚度，使叶片的自振频率 升高；但围带和拉筋的惯性质量又使叶片的自振频率 降低。
相位滞后角
0 ,
频率比
16
17
18
刚性控制区：强迫振动幅值接近静位移，惯性小 阻尼控制区：强迫振动幅值取决于阻尼率 惯性控制区：强迫振动幅值逐渐减小到零，惯性大
当 0.707, Amax 1
f 1 2 2 时
2 1 2
小结： （1）线性系统强迫振动的频率与激励频率相同 （2）惯性质量越大、刚度越小，自振频率越低 （3）振动位移滞后于激励力 （4）减小振动的方法：减小激励力幅值，避开共振区， 或增大系统阻尼
当基础固定，外力为简谐函数
yt 0,
此时物体的位移：
F t F0 sint
xt x0 A sint
式中： x0 F0 / K ,
静位移 1
2 2 2
A
1 f 2f
1
,
动力放大因子
2f tan 1 f 2 , f
汽轮机结构及零件强度
空心松装拉金
剖分松装拉金
Z装拉金
14
15
二、叶片的受力分析 叶片受力离气心流力力离 离交稳心 心变定拉 弯部部应 应分分力 力－－动气应流静力弯应应力力
拉应力：叶型部分的离心拉应力、围带和拉金离心力 弯应力：汽流作用力、离心力产生的弯应力、围带和拉金 对叶片产生弯应力
轮式转子主轴上装有叶轮，动叶片安装在叶轮上，通常用 于冲动式汽轮机。 1、套装转子 叶轮与主轴分别加工制造，装配时将叶轮热套在轴上。 特点：加工方便、能合理利用材料、质量容易得到保证，在 高温或大温差情况下容易松动。 应用：一般用于中压汽轮机和高压汽轮机的低压部分。
18
2、整锻转子 叶轮、联轴器等与主轴为一整体，由整体锻件加工而成。 特点：不会出现叶轮等零件松动问题，结构紧凑，强度和 刚度较高；但锻件尺寸大，对生产设备和加工工艺要求高， 贵重材料消耗大。 应用：大容量汽轮机高、中压转子。
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国产300MW双层结构低压缸
1—内缸；2—外缸；3—排汽室；4—扩压器；5—汽轮机后轴承；
6—隔板套；7—扩压管斜前壁；8—进汽口；9—低压转子
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➢ 喷水减温装置
在汽轮机启动、空负荷及低负荷 运行时，蒸汽流量很小，不足以带走 因鼓风摩擦产生的热量，使排汽温度 升高，排汽缸温度升高，引起汽缸的 热变形，使汽轮机动、静部分中心不 一致，造成机组振动或发生事故。因 此，有的汽轮机在排汽缸上装设了喷 水减温装置，以防止排汽缸温度过高。
一、喷嘴组 作用：安装调节级喷嘴（静叶）的部件。 制造：精密铸造；整锻铣制焊接 ➢ 整锻铣制的焊接结构喷嘴组具有较高精度，密封性能和热 膨胀性能比较好，广泛应用于高参数汽轮机，但制造工艺复 杂，费工又费料。 ➢ 精铸工艺喷嘴组的喷嘴汽道形状可以不受机械加工工艺的 限制，而且还可节省材料，使机械加工量大为减少，应用也 比较广泛；其缺点是喷嘴组精度有待进一步提高。
汽轮机工作原理
汽轮机工作原理汽轮机是一种能将燃料的热能转化为机械能的设备，也是目前电力工业中广泛使用的一种重要设备。
作为一种高效能、可靠性强的动力机械，它在各种行业中都有着广泛的应用。
那么，汽轮机的工作原理究竟是什么呢？下面就为大家详细介绍一下。
一、汽轮机的概述汽轮机是由几个叶轮、固定导叶和其他部件构成的动力机械，其基本原理是以水和蒸汽为工作流体，在叶轮的作用下进行强制流动，由此实现热能的转换，使泵送水、蒸汽机和燃气轮机等能够得到动力支持。
汽轮机的工作原理是按一定程序实现能量转化的机床，它是现代社会工业中最重要的能量转化设备之一。
汽轮机分为低压、中压和高压三级，其中低压阶段叶轮的转速较低、出力较大，用于驱动比较重的机械；中压阶段转速逐渐提高，压力也逐渐上升，用于驱动机械较为灵活的生产设备；高压阶段叶轮升高，速度快，用于驱动较为轻便和灵活的机械设备。
在汽轮机的使用过程中，除了压力和速度的不同以外，还要考虑到使用环境和设备的特殊要求。
二、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理可以分为三个主要过程：燃烧过程、膨胀过程和冷却过程。
1.燃烧过程汽轮机的燃烧过程是指进口排出热量，提供能量的过程，主要包括燃气的混合、压缩、点火等过程。
当燃料和空气混合后，会产生大量的能量和热量，这些热量将被压缩到一个比较高的温度下，从而与水蒸气发生热量交换，进一步增加温度和压力。
2.膨胀过程汽轮机的膨胀过程是指进口的高压蒸气将热能转化为机械能，使发电机等设备得到动力的过程。
在该过程中，高压蒸汽将从进口流入汽轮机的高压叶轮中，通过叶轮的转动将能量释放出来，同时改变了蒸汽的压力、速度和温度。
3.冷却过程汽轮机的冷却过程是指蒸汽转化为水的过程，通过散热器的冷却使水得到冷却和凝结，以便于重复利用。
在汽轮机的运行过程中，高温高压的蒸汽将经过一系列的热交换和冷却过程后，流向出口处，在这个过程中，蒸汽成分的变化包括能量和物质的输入和输出，其物理与化学特性也会随着时间和温度的变化而改变。
汽轮机工作原理
汽轮机工作原理一、引言汽轮机是一种热力机械设备，利用燃料的燃烧产生的热能，通过将高温高压的气体通过涡轮机转动的方式，来产生电能或推动机械运行。
本文将探讨汽轮机的工作原理及其运行过程。
二、汽轮机的基本结构1. 涡轮机涡轮机是汽轮机的核心部件，通常由多级轮叶组成，每级轮叶相互连接，旋转在同一轴线上。
当高温高压的气体通过涡轮机时，气体的能量将被转化为机械能，推动涡轮机高速旋转。
2. 燃烧室燃烧室是汽轮机中燃烧燃料的地方，通常将燃料喷入燃烧室内，与空气混合并点燃，产生高温高压的气体。
3. 冷却系统汽轮机运行时会产生大量的热量，为了防止设备过热造成损坏，通常会配备冷却系统，将过热的部件进行冷却。
三、汽轮机的工作原理1. 等熵膨胀过程汽轮机工作的基本原理是通过等熵膨胀过程实现能量转化。
高温高压的气体通过涡轮机膨胀时，气体的内能转化为机械能，推动涡轮机旋转。
2. 能量转化在汽轮机中，热能转化为机械能的过程可以简单概括为：燃料燃烧产生高温高压气体，气体通过涡轮机膨胀释放能量，推动轴上的机械装置运转。
四、汽轮机的运行过程1. 启动过程当汽轮机启动时，首先需要点燃燃料，产生高温高压的气体。
气体经过涡轮机膨胀，推动涡轮机旋转，带动机械设备运转。
2. 正常运行在汽轮机正常运行时，燃料持续燃烧产生气体，燃气通过涡轮机，推动涡轮机旋转，产生机械功。
机械功可以用来驱动发电机发电或者推动其他机械设备。
3. 停机过程当汽轮机需要停机时，燃料供应被中断，施加刹车装置减速并停止涡轮机旋转，汽轮机渐渐停止运转。
五、总结汽轮机是一种重要的能量转化设备，利用高温高压的气体膨胀的原理，将热能转化为机械能。
通过对汽轮机的工作原理及运行过程进行探讨，我们可以更好地了解汽轮机在能量转化领域的作用和重要性。
图解汽轮发电机组工作原理及结构
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火力发电厂的几个基本概念
1.饱和水：指在一定条件时，水不能再溶解某种物 质而达到此物质的饱和状态，但此饱和水还可以溶 解其他物质，里面物质的溶解度并不会互相影响。 2.饱和蒸汽：当液体在有限的密闭空间中蒸发时 单 位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子 数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态。 3.过热蒸汽：就是在一定压力下，蒸汽达到饱和温 度，继续吸热，温度超过饱和温度。
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喷嘴
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隔板
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汽轮机喷嘴和喷嘴室
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隔板和下汽缸组装
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轴承（轴瓦）
汽轮机的轴承有径向支持轴承和轴向推 力轴承两种。
1.径向支持承轴：支持转子重量 和离心力。 ( 固定式、自立式 、三油楔式、可倾瓦。） 2.推力承轴： 承担汽轮机转子轴向推力， 保证轴向间隙。
热核反应，相当地球燃烧19000T的标煤，太阳中可燃烧的氢为10分之1，能燃 烧100多亿年。电磁波-粒子流。地球接收的能量只占总能量的20亿分之1。
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4.核能发电：利用铀235的核裂变，产生的 能量，进行发电。
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中国核电站分布图
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原理：1个中子进入铀235原子核以后，原子就变的不稳 定，分裂成2个较小质量的原子核，这就是核裂反应， 产生很大的能量的同时，还会放出2-3个中子和其他射 线，这些中子再次进入铀235原子核，不断重复上述核 裂变反应。
CC50-8.82/0.98/0.118
汽轮机的基本原理及其附属设备介绍
汽轮机的基本原理及其附属设备介绍一、汽轮机的基本原理1、汽轮机的组成汽轮机又名蒸汽透平机(steam turbine)，是将蒸汽的热能转换成机械能的一种旋转式原动机。
（1）汽轮机的组成：转子和静子。
（2）转子：转动部分的总称。
包括：转轴、叶轮、叶片、联轴器及其附件。
（3）静子：不转动部分的总称。
包括：汽缸、进汽机构、排汽机构、汽封、滑销系统、轴承和盘车装置等。
汽轮机工艺图2、汽轮机分类汽轮机的分类3、背压式汽轮机排汽直接用于工业或供热，排汽压力高于大气压力，没有凝汽器。
当排汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机,因此没有冷源损失，能量利用率高，但发电量完全由热负荷决定。
(凝汽式机组排汽在凝汽器中被冷却水带走的热量为2140-2220kJ/kg,称为冷源损失,而蒸汽带入汽轮机的热量3400kJ/kg左右)背压式汽轮机4、调节抽汽式汽轮机从汽轮机某级后抽出一定压力的部分蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。
由于热用户对供热压力有一定的要求，需要对抽汽压力进行自动调节（用于回热抽汽的压力无需调节)，因而汽轮机装备有抽汽压力调节机构，以维持抽汽压力恒定故称为调节抽汽。
根据用户需要，有一次调节抽汽和两次调节抽汽。
揭去上汽缸的国产30万汽轮机汽缸和转子图5、汽轮机的级、级内能量转换过程（1）汽轮机的级：静叶栅动叶栅是汽轮机作功的最小单元。
能量转换过程（2）级内能量转换过程：具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在喷嘴叶栅通道中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化为高速汽流的动能，然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。
能量转换过程（3）冲动级：当汽流通过动叶通道时，由于受到动叶通道形状的限制而弯曲被迫改变方向，因而产生离心力，离心力作用于叶片上，被称为冲动力。
这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械功等于蒸汽进、出动叶通道时其动能的变化量。
汽轮机原理：第5章 汽轮机零件的强度
➢机组功率
✓功率大、流量大，产生的汽流力大，故动叶片汽流弯
曲应力大；
✓叶片数，单个叶片所受的汽流力小，弯曲应力也减小。
✓部分进汽度减小，动叶片的汽流力增大，弯曲应力增
大。
5.2 动叶片的静强度计算
➢叶片尺寸 叶片越长，叶根处弯矩就越大，弯
曲应力也越大。
M 0 ql2 / 2 Fl / 2
叶根处的弯曲应力 Me I 。惯性矩越大，弯 曲应力则越小；离中性轴越远，弯曲应力则越大 。
最大应力发生于叶根处。
➢减小叶根处的离心应力，可采用沿叶高逐渐缩小的变
截面叶片。
➢在叶高、截面形状确定后，降低叶片离心应力的措施
是采用轻质材料，如铝、钛合金，或降低转速。
❖变截面扭叶片
➢特征 形心是一条空间曲线，沿叶高离心力作用中心不
但偏离形心，而且方向与截面法线方向不一致。
5.2 动叶片的静强度计算
矩等于零，但切力不为零。
❖在切力Q的作用下，围带产生与叶顶处弯曲转角成正比
的挠度；
❖基于迭加原理，建立叶片在汽流力和切力Q联合作用下
叶顶处的转角数学模型。
5.2 动叶片的静强度计算
❖牢固性系数 描述围带和拉筋与叶片连接牢固性程度的
系数。围带有铆接、焊接、整体、自带冠等多种型式，连 接的牢固性程度不尽相同，在围带和拉筋的反弯矩计算中， 应对此分别加以修正。
了叶片的惯性质量，增大了叶片的离心力。
➢计算 利用对称受力特征，以一个节距的围带和拉筋为
计算单位，其离心力集中作用在单叶片上。当围带、 拉筋的离心力与计算截面的形心及法线方向偏离时， 不仅产生拉伸应力，还会产生弯曲应力。
5.2 动叶片的静强度计算
蒸汽弯曲应力计算
电厂蒸汽汽轮机工作原理
电厂蒸汽汽轮机工作原理电厂蒸汽汽轮机是一种常见的发电设备，它利用燃料的燃烧产生的热能，通过蒸汽的作用驱动汽轮机的转动，进而带动发电机发电。
下面将详细介绍电厂蒸汽汽轮机的工作原理。
一、蒸汽汽轮机的组成蒸汽汽轮机主要由汽轮机本体、汽轮机调速系统、汽轮机热力系统和汽轮机润滑系统等部分组成。
1. 汽轮机本体：汽轮机本体由高压缸、中压缸和低压缸组成，每个汽缸都配有一个转子，转子上有叶片。
蒸汽在不同压力下通过不同的汽缸，推动叶片转动，产生动能。
2. 汽轮机调速系统：汽轮机调速系统主要由调速器、液力偶合器和调速器等组成，通过控制汽轮机的转速，实现电网负荷的平衡。
3. 汽轮机热力系统：汽轮机热力系统包括汽轮机的供汽系统、凝汽系统和热力管道系统。
供汽系统将锅炉中的蒸汽送入汽轮机，凝汽系统将汽轮机排出的凝汽回收，再次送入锅炉进行再次加热。
热力管道系统将蒸汽和凝汽输送到相应的设备和系统。
4. 汽轮机润滑系统：汽轮机润滑系统主要负责给汽轮机各轴承和齿轮传动装置提供足够的润滑油，减少摩擦和磨损。
二、蒸汽汽轮机的工作原理1. 发电过程：电厂蒸汽汽轮机的工作过程分为凝汽过程和蒸汽过程。
首先，锅炉中的燃料燃烧产生高温高压蒸汽，然后将蒸汽通过高压管道送入汽轮机的高压缸中。
在高压缸中，蒸汽推动叶片转动，同时膨胀降压，产生功，驱动汽轮机的转子转动。
接着，蒸汽从高压缸排出，进入中压缸和低压缸，继续推动叶片转动，最后排入凝汽器进行冷凝。
在凝汽器中，蒸汽被冷凝成凝水，释放出大量的热量，然后被泵送回锅炉进行再次加热，形成循环。
2. 调速过程：汽轮机的转速由汽轮机调速器控制。
当电网负荷增加时，调速器会减少汽轮机的燃料供应，使汽轮机转速减慢，发电功率减小；当电网负荷减小时，调速器会增加汽轮机的燃料供应，使汽轮机转速加快，发电功率增加。
通过调速器的控制，可以实现电网负荷的平衡。
三、蒸汽汽轮机的优点和应用领域1. 优点：蒸汽汽轮机具有结构简单、运行可靠、效率高等优点。
汽轮机结构及工作原理
汽轮机结构及工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊汽轮机呀！这汽轮机就好比是工业领域的大力士呢！
你看啊，汽轮机那可是个大块头，它的结构就挺复杂有趣的。
有转子，就像大力士的胳膊，转起来可有劲了，带动着整个机器都充满活力。
还有汽缸呢，就像是大力士的身体，坚固又可靠，给各种零件提供了安稳的家。
那它是怎么工作的呢？这就有意思啦！蒸汽呼呼地冲进来，就像给大力士注入了能量。
这些蒸汽推动着转子飞快地转动，这不就跟大力士挥舞起胳膊干活一样嘛！然后这转动产生的力量就可以用来带动各种设备啦，比如发电机，让电能源源不断地产生。
你说这汽轮机厉害不厉害？它就像一个不知疲倦的勇士，一直在那里努力工作着。
而且啊，它还特别可靠，只要保养得当，就能长时间稳定地运行。
想想看，如果没有汽轮机，那我们的很多工厂可咋办呀？很多生产活动都得受到影响呢。
它就像是默默奉献的幕后英雄，虽然我们平时可能不太会特别注意到它，但它的重要性那可是毋庸置疑的呀！
汽轮机的种类也不少呢，有大型的，也有小型的，就像有大力士中的大块头和小块头。
不同的汽轮机适应不同的场合和需求，是不是很神奇？
在我们的生活中，汽轮机可真是无处不在呀。
从发电厂到工厂，从轮船到火车，都能看到它的身影。
它就像一个勤劳的小蜜蜂，为我们的生活默默地贡献着。
所以说呀，汽轮机真的是个了不起的家伙！它的存在让我们的生活变得更加便利和丰富多彩。
我们真应该好好感谢这些默默工作的汽轮机呀，不是吗？它们虽然不会说话，但它们的贡献可是实实在在的呢！。
电厂汽轮机原理及系统
电厂汽轮机原理及系统一、引言电厂汽轮机是一种常见的发电设备，其原理和系统是电厂发电过程中关键的组成部分。
本文将从汽轮机的原理和系统两个方面进行详细介绍。
二、汽轮机原理汽轮机是利用燃烧产生的高温高压气体对叶轮进行推动，实现能量转换的设备。
其基本原理包括以下几个方面：1. 燃烧过程：燃料在燃烧室内与空气混合燃烧，产生高温高压气体。
2. 能量转换：高温高压气体通过喷嘴进入汽轮机的叶轮，推动叶轮高速旋转。
3. 转动机械：叶轮的旋转驱动整个汽轮机的转子系统运转。
4. 能量输出：汽轮机转子系统的运转带动发电机转子旋转，通过电磁感应产生电能输出。
汽轮机原理的核心在于能量转换过程，通过高温高压气体对叶轮的推动，将热能转化为机械能，最终转化为电能输出。
三、汽轮机系统汽轮机的系统是由多个组件和装置组成，共同协作完成能量转换和发电过程。
主要包括以下几个方面：1. 燃料供应系统：负责将燃料输送至燃烧室，确保燃料的稳定供应和燃烧效果。
2. 燃烧系统：包括燃烧室和喷嘴等部件，实现燃料与空气的混合燃烧，产生高温高压气体。
3. 叶轮和转子系统：包括汽轮机的高压叶轮、低压叶轮和转子等部件，通过高温高压气体的推动实现叶轮和转子的旋转运动。
4. 发电机系统：汽轮机驱动发电机转子旋转，通过电磁感应产生电能输出。
5. 冷却系统：汽轮机运转过程中会产生大量热能，冷却系统用于控制汽轮机的温度，确保安全运行。
6. 辅助系统：包括润滑系统、控制系统、监测系统等，对汽轮机进行辅助支持和监控。
汽轮机系统的各个组件和装置密切配合，共同完成能量转换和发电过程。
每个系统都起着重要的作用，任何一个环节的故障都可能导致汽轮机运行异常或停机。
四、总结电厂汽轮机是一种重要的发电设备，其原理和系统是电厂发电过程中关键的组成部分。
汽轮机通过燃料燃烧产生的高温高压气体对叶轮进行推动，实现能量转换，最终转化为电能输出。
汽轮机系统由多个组件和装置组成，包括燃料供应系统、燃烧系统、叶轮和转子系统、发电机系统、冷却系统以及辅助系统等。
汽轮机原理 第八章 汽轮机零件强度与振动
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第三节 叶片振动
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第三节 叶片振动
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第三节 叶片振动
低频激振力
b. 低频激振力频率计算 对称激振力--引起汽流的扰动的因素在圆周向是对称分布的，则低频 激振力频率为： f ex kn 非对称激振力--引起汽流的扰动的因素在圆周向是非对称分布的，则 低频激振力频率为： f ex 4n
静频率、动频率
第三节 叶片振动
叶片频率的测定分动频率和静频率测定两类。 叶片静频率的测定是指在汽轮机转子静止状态下测定叶片的自振频率 值，常用自振法和共振法两种测定方法。 叶片静频率测定 叶片静频率的测定是指在汽轮机转子静止状态下测定叶片的自振频率 值，常用自振法和共振法两种测定方法。 ① 自振法 ② 共振法
汽轮机原理
第八章 汽轮机零件强度与振动
第一节 概 述
零件强度校核的目的、分析计算的要素与分类 目的：对汽轮机零件进行静，动强度校核，确定汽轮机安全运行的工况 范围及应该控制的极限值，为保证在所有工况下机组能安全可靠运行提 供理论依据。 汽轮机本体零件分为转子（主要有叶片、叶轮、主轴、围带、拉金、 联轴器、和紧固件）和静子(汽缸、隔板套、隔板、喷嘴、汽封、滑销 系统以及一些紧固零件)两部分。 强度分析计算的要素： 工程材料的强度是指抵抗外力产生的某种应力或应变的能力。汽轮 机零件的强度指在外力作用下，零件内部所产生的某几种应力或应变与 组成零件材料所能抵抗这几种应力或应变的能力。外力、应力或应变和 材料的许用极限成为强度分析、计算的三要素。
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第五节 机组的振动
（5.2）汽轮发电机组的轴系扭振 轴系的扭转振动，简称扭振。 当轴系传递力矩时，在其各个断 面上因其所受扭矩的 不同而产生不同的角位移。当扭矩受到干扰， 如扭矩瞬 时变化、扭矩突然卸去或加载时，则轴系产生按其固有 扭振频率的扭转振动。事实上轴系驱动发电机的扭矩 始终存在着周 期性的变化，即强迫扭振，因其振幅不 大，不致引起危害。但遇到 大的干扰扭矩，或干扰扭矩 的频率与轴系固有扭振频率共振时，则 会产生轴系或 长叶片的损伤或断裂。