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1、第一章 熱工基礎(chǔ)知識(shí)1、什么叫熱機(jī)?答:將熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的設(shè)備,統(tǒng)稱為熱機(jī)。如汽輪機(jī)、蒸汽機(jī)等都屬于熱機(jī)。2、何謂熱電廠?答:既能生產(chǎn)電能又能向外供熱的發(fā)電廠,稱為熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電廠,簡稱熱電廠。3、什么叫溫度?它有幾種表示方法?答:溫度是表明物體冷熱程度的度量。測量溫度的標(biāo)尺稱為溫標(biāo)。常用的有攝氏溫標(biāo)和絕對(duì)溫標(biāo)。其關(guān)系式為T絕=t攝+273(k)t攝= T絕273()4、什么叫壓力?它有幾種表示方法?答:單位面積上所受到的垂直作用力稱為壓力。物理學(xué)稱之為壓強(qiáng),用符號(hào)“P”表示,單位為pa(帕斯卡),它有三種表示方法:1)可用液柱高度表示:如1工程大氣壓=98100pa=10mH2O=0.73
2、5mHg2)物理大氣壓:1物理大氣壓=0.1013Mpa3)絕對(duì)壓力、表壓力:容器內(nèi)氣體的真實(shí)壓力稱為絕對(duì)壓力,而壓力表測得的壓力為表壓力,二者關(guān)系為:P絕=P表+PB(大氣壓)或P表= P絕PB(大氣壓)5、什么叫比容?它和密度有何關(guān)系?答:單位質(zhì)量的工質(zhì)所占有的體積,稱為該工質(zhì)的比容。用表示。為=m/v×m3/mg,由此可以看出比容是密度= m/v的倒數(shù)。6、什么叫物體的能?答:任何物體只要有做功的能力,我們就說該物體有能。能的形式可分為:化學(xué)能、電能、熱能、動(dòng)能、機(jī)械能、水能、勢能、位能、風(fēng)能和內(nèi)能等。1)動(dòng)能:物體因運(yùn)動(dòng)而具有的能稱為動(dòng)能。2)熱能:物體內(nèi)部分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具
3、有的能量稱為熱能。3)勢能:物體處于一定高度時(shí)所具有的能量稱為勢能和位能。4)內(nèi)能:物質(zhì)內(nèi)部分子和原子等微粒在作無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的微觀能量,稱為物體的內(nèi)能。7、什么叫功和功率?答:凡力施加于物體,并使該物體沿作用力的方向產(chǎn)生了位移,我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱為功率。其單位分別為:N·m(牛頓·米)和J(焦耳)。8、什么叫做工質(zhì)的焓?答:焓的物理意義為在某一狀態(tài)下工質(zhì)的內(nèi)能u和推動(dòng)功PV之和稱為工質(zhì)的焓。9、什么是工質(zhì)的熵?其在動(dòng)力工程上有何作用?答:熵也是常用的狀態(tài)參數(shù),它是衡量熱力體系中不能利用的熱能指標(biāo)。熵增大,表示氣體做功能力減小。其物理學(xué)上
4、表述為:加給工質(zhì)微小熱量q與加熱時(shí)的溫度T之比稱為熵。在動(dòng)力工程上有:1)用熵的變化,判斷工質(zhì)與外界熱交換的方向性。2)熵與勢力學(xué)溫度組成的示熱圖,可以表示1kg工質(zhì)在任意過程中所吸收(或放出)的熱量。3)利用熵增原理,判定自發(fā)的,不可逆過程所進(jìn)行的方向和程度。4)利用熵增大小分析工質(zhì)做功能力損失。10、什么叫真空和真空度?答:當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓時(shí),把低于大氣壓的部分叫真空。對(duì)于負(fù)壓容器來說,由于表壓力往往用H表示,其關(guān)系式為:PB =P絕+H 或H =PBP絕 有時(shí)真空的大小用百分?jǐn)?shù)表示,同稱其為真空度。真空度是真空與大氣壓力的比值的百分?jǐn)?shù),即真空度=H/ PB·100%11
5、、什么叫平衡狀態(tài)?答:所謂平衡狀態(tài),就是指在沒有外界作用的情況下,可以長期保持的狀態(tài)。12、什么是不可逆過程?答:存在能量損失的過程叫做不可逆過程。 13、什么叫氣體的分壓力?答:在混合氣體中,各組成氣體在混合氣體溫度下單獨(dú)占有混合氣體的總?cè)莘e時(shí)所具有的壓力叫該組成氣體的分壓力。14、什么是熱力學(xué)第一定律?答:熱力學(xué)第一定律可以描述為:熱可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣ΓC(jī)械能),功也可以變熱,一定數(shù)量的熱消失,必產(chǎn)生一定數(shù)量的功;反之,一定數(shù)量的功消失,必產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的一定數(shù)量的熱。15、什么是熱力學(xué)第二定律?答:熱力學(xué)第二定律可以描述為:不可能制造成只從一個(gè)熱源取得熱量,使之完全變成功,而不引起其它變化的發(fā)動(dòng)
6、機(jī),由該定律可以看出:要想制造出效率為100%的熱機(jī)是絕對(duì)不可能的。16、什么叫飽和溫度、飽和水、飽和壓力、飽和蒸汽?答:對(duì)水進(jìn)行定壓加熱時(shí),水溫自00C開始升高,當(dāng)水溫升高到一定溫度,水開始沸騰,通常把水開始沸騰的溫度稱為飽和溫度。即沸點(diǎn)。沸點(diǎn)狀態(tài)下的水稱為飽和水。此時(shí)對(duì)應(yīng)的蒸汽壓力稱為飽和壓力。蒸發(fā)的蒸汽稱為飽和蒸汽。17、什么叫干飽和蒸汽,濕飽和蒸汽?答:當(dāng)水達(dá)到飽和溫度后,如繼續(xù)定壓加熱,則飽和水開始汽化,此時(shí)比容量增大,而水溫并不升高。保持飽和溫度繼續(xù)加熱,水不斷汽化直到完全變?yōu)檎羝?,最后一滴水變?yōu)檎羝m(xù)加熱,水不斷汽化直至完全變?yōu)檎羝?,最后一滴水變?yōu)檎羝臓顟B(tài)叫“干飽和蒸汽”,在水
7、沒有完全汽化之前,這時(shí)飽和水和飽和蒸汽共存,通常把這種含有飽和水的蒸汽叫“濕飽和蒸汽”,簡稱“濕蒸汽”。18、什么是干度和濕度?答:干度是指1kg濕飽和蒸汽中干飽和蒸汽的重量。濕度是指1kg濕飽和蒸汽中飽和水的重量叫“濕度”。19、什么是過熱度、過熱蒸汽、過熱熱?答:將干飽和蒸汽繼續(xù)定壓加熱,蒸汽溫度就要上升而超過飽和溫度,其超過的溫度叫過熱度,具有過熱度的蒸汽叫“過熱蒸汽”,過熱過程吸收的熱量叫做“過熱熱”。20、為什么飽和壓力隨飽和溫度升高而增高?答:因?yàn)闇囟仍礁叻肿拥钠骄鶆?dòng)能越大,能從水中飛出的分子越多,因而使得汽側(cè)分子密度增大。同時(shí)因?yàn)闇囟壬哒羝肿拥钠骄\(yùn)動(dòng)速度也隨著增加,這樣就使
8、得蒸汽分子對(duì)器壁的碰撞增強(qiáng),結(jié)果使得壓力增大。所以飽和壓力隨飽和溫度增高而增高。21、什么是汽化?答:物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)變成汽態(tài)的過程叫汽化。22、何謂絕熱節(jié)流?答:流體在管道中流動(dòng)時(shí)遇到突然縮小的狹窄通路,如閥門、孔板等,由于局部阻力使流體的壓力下降,這種現(xiàn)象叫做節(jié)流。如果流體與外界沒有熱交換,則稱為絕熱節(jié)流。23、節(jié)流在工程上有何應(yīng)用?答:1)利用節(jié)流降低工質(zhì)壓力。2)在汽封系統(tǒng)中,利用節(jié)流減小蒸汽的漏泄量。3)利用節(jié)流特性測量流體的流量。4)利用節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率。24、提高水蒸汽的初參數(shù)和降低終參數(shù)受到哪些客觀條件限制?答:1)提高初溫受到村料耐溫性能的限制;提高初壓將引起乏汽干度下降,水
9、份增加,將引起汽輪機(jī)中最后幾級(jí)葉片的侵蝕,縮短使用壽命,并能引起汽輪機(jī)振動(dòng)。2)降低終壓,使排汽比容增大,導(dǎo)致汽輪機(jī)尾部尺寸加大。另外降低終壓還會(huì)引起排汽干度下降,這也是不利的。25、什么是回?zé)嵫h(huán)?答:利用從汽輪機(jī)某中間級(jí)后抽出部分蒸汽來加熱給水,具有給水回?zé)岬难h(huán)叫做“回?zé)嵫h(huán)”。26、采用回?zé)嵫h(huán)的意義是什么?答:1)從汽輪機(jī)中間部分抽出一部分蒸汽,加熱給水提高了鍋爐給水溫度。這樣可使抽汽不在凝汽器中冷凝放熱,減少了冷源損失。2)還可以提高給水溫度,減少了給水在鍋爐中的吸熱量。27、汽輪機(jī)為何采用多級(jí)抽汽回?zé)峒訜??答:汽輪機(jī)采用多級(jí)抽汽回?zé)?,使凝結(jié)水在各級(jí)加熱器中逐漸提高溫度,以減少過大
10、的傳熱溫差所造成的功能力損失。28、為了增強(qiáng)傳熱,通常采用哪些方法?答: 1)提高傳熱系數(shù),主要是增大氣側(cè)的換熱系數(shù),具體的說明采用增強(qiáng)流體的擾動(dòng)、增大流體流速和改變系統(tǒng)黑度的方法;2)在傳熱面上加肋片,增大傳熱面積;3)換熱面的合理安排和清洗。29、什么叫流量?通常有哪兩種表示方法?答:單位時(shí)間內(nèi)通過流斷面的液體數(shù)量稱為流量。通常有體積(m3/s)和質(zhì)量流量kg/s,二者的關(guān)系為:qm(質(zhì)量流量)=qv(體積流量)30、什么是紊流和層流?答:液體的各質(zhì)點(diǎn)互相摻混的不定向紊亂流動(dòng),稱為紊流流動(dòng);而液體的各質(zhì)點(diǎn)互不摻混的定向分層流動(dòng),稱為層流流動(dòng)。31、汽水流動(dòng)時(shí)阻力損失包括哪幾部分?答:包括沿
11、程損失和局部損失。32、沿程阻力損失的大小與哪些因素有關(guān)?答:1)與流道長短成正比,流道越長,沿程阻力損失越大。2)與流體的溫度成反比。流體溫度越低,沿程阻力損失越大。3)與流體的流速成正比。流速越大,沿程阻力損失越大。4)與管道的直徑成反比。管徑越小,沿程阻力損失越大。5)與管壁的粗糙度有關(guān)。粗糙度越大,沿程阻力損失越大。33、減少汽水流動(dòng)沿程阻力損失的方法?答:1)在滿足工程需要和保證工作安全的前提下,盡可能地減少管子的長度。2)合理地選擇管徑。管徑過小,沿程阻力增加;但管徑過大,雖能減少了沿程損失,卻使投資和維修費(fèi)用增加。3)減少管道的粗糙度。4)在管道過流斷面和其它條件相同的條件下,應(yīng)
12、盡量采用圓管。5)提高液體的輸送溫度,可有效地減少沿程阻力損失。34、什么叫噴管?它有幾種形式? 答:凡是用來使氣流降壓增速的管道都叫噴管?;痣姀S中應(yīng)用的噴管有兩種:一種是漸縮噴管,另一種是縮放噴管或叫拉伐爾噴管。35、蒸汽在噴管內(nèi)流動(dòng)有哪些特點(diǎn)?答:1)蒸汽參數(shù)發(fā)生變化;壓力降低,溫度降低,比容增大,流速增大。2)蒸汽在噴管內(nèi)的流動(dòng)是絕熱穩(wěn)定的流動(dòng)。3)在任何時(shí)刻的穩(wěn)定流動(dòng)中,流過噴管任何截面的質(zhì)量相等。4)蒸汽在噴管中流動(dòng)時(shí)不向外輸出機(jī)械功。36、用文字?jǐn)⑹鑫覐S25MW機(jī)組的汽水流程圖?答:水在鍋爐中被加熱成蒸汽,再經(jīng)過熱器使蒸汽進(jìn)一步加熱后變成過熱蒸汽,其參數(shù)為(3.43Mpa,4350
13、C),過熱蒸汽通過主蒸汽管道、電動(dòng)隔離門、主汽門和調(diào)速汽門進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)膨脹做功,高速流動(dòng)的蒸汽通過各級(jí)動(dòng)葉片,帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn),使發(fā)電機(jī)發(fā)電。蒸汽在末級(jí)葉片做完功后經(jīng)排氣口排入凝汽器并被循環(huán)水冷卻成凝結(jié)水;凝結(jié)水通過兩臺(tái)凝結(jié)水泵(1臺(tái)備用,型號(hào)為6N6)打到軸封加熱器,與軸封漏汽進(jìn)行熱交換后進(jìn)入低壓加熱器;與四抽部分蒸汽換熱后通過除氧器塔頭上部進(jìn)入除氧器,除氧器通過汽動(dòng)式薄膜調(diào)節(jié)閥控制化學(xué)水的補(bǔ)水量以維持除氧器液位。水在除氧器中在定溫定壓(1021040C,0.020.04Mpa)下進(jìn)行加熱除氧后,通過下降管到達(dá)給水泵進(jìn)口,經(jīng)過給水泵(型號(hào)DG150-5
14、9)各級(jí)升壓后被打至高壓加熱器,通過與一抽或二抽的蒸汽進(jìn)行熱交換后,重新送到鍋爐省煤器。第二章 汽輪機(jī)的一般概念37、汽輪機(jī)的工作原理是什么?答:汽輪機(jī)是利用蒸汽熱能來做功的旋轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī),它工作進(jìn)行兩次能量轉(zhuǎn)換,即先將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能,使蒸汽的流速提高;然后再將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功。其基本原理就是力的沖動(dòng)作用原理和反動(dòng)作用原理。38、汽輪機(jī)設(shè)備包括哪些部分?答:1)汽輪機(jī)本體:a配汽機(jī)構(gòu):包括主蒸汽導(dǎo)汽管、自動(dòng)主汽閥、調(diào)速汽閥等。b轉(zhuǎn)動(dòng)部分:主要有主軸、葉輪、葉片、拉筋、圍帶、聯(lián)軸器和緊固件。c靜止部分:包括汽缸、滑銷系統(tǒng)、隔板、隔板套、噴嘴、汽封、軸承以及一些緊固零件。2)調(diào)
15、節(jié)系統(tǒng):主要有調(diào)速器、油動(dòng)機(jī)、滑閥、調(diào)節(jié)閥、主油泵、輔助油泵等。3)凝汽及抽氣系統(tǒng):主要有凝汽器、凝結(jié)水泵、抽氣器、循環(huán)水泵等。4)回?zé)峒訜嵯到y(tǒng):主要設(shè)備有低壓加熱器、高壓加熱器、疏水泵等。39、簡述我廠C25-3.43/1.67型抽汽凝汽式汽輪機(jī)的主要構(gòu)造?答:該機(jī)為單缸單抽凝汽式,汽輪機(jī)通過剛性聯(lián)軸器直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。汽輪機(jī)靜子部分由前軸承座、前汽缸、中汽缸和后汽缸四部分組成。通流部分為一個(gè)復(fù)速級(jí)和11個(gè)壓力級(jí),共12級(jí),其中第1級(jí)、第2級(jí)分別為高、中壓段的調(diào)節(jié)級(jí),高壓段配汽采用提板式調(diào)節(jié)閥控制,中壓段配汽采用帶平衡室式旋轉(zhuǎn)隔板。1)在汽輪機(jī)前端的前軸承座內(nèi),裝有主油泵、危急遮斷器、軸向
16、位移發(fā)送器、推力支持聯(lián)合軸承以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)其它部套。前軸承座的前端裝有保安操縱箱。在前軸承的殼體上方還裝有調(diào)速器,側(cè)部裝有調(diào)壓器。前軸承座由前座架支承,在座架上沿汽輪機(jī)中心線有縱向鍵,當(dāng)機(jī)組受熱膨脹時(shí),可經(jīng)沿此縱向鍵向前滑動(dòng)。前軸承與前汽缸用貓爪相連,在橫向以及垂直方向均有定位的膨脹滑銷,以保證汽輪機(jī)中心在膨脹時(shí)不致變動(dòng)。裝于前汽缸上端的蒸汽室內(nèi)的調(diào)節(jié)汽閥為提板式,通過調(diào)節(jié)汽閥及連桿與調(diào)速器的油勸機(jī)相連,調(diào)節(jié)汽閥共有八只汽閥,分別控制五組噴嘴。2)后汽缸由后座架支承,座架上有橫向銷,后汽缸導(dǎo)板上有一縱向鍵,縱向鍵與橫向銷的交點(diǎn)就構(gòu)成了汽輪機(jī)的“死點(diǎn)”,當(dāng)機(jī)組受熱膨脹時(shí),可沿縱向鍵和橫向鍵向銷膨脹
17、。3)中汽缸通過垂直中分法蘭面分別和前后汽缸用螺栓連接。機(jī)組盤于裝置裝于后汽缸的軸承蓋上,由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)通過蝸桿減速后帶動(dòng)轉(zhuǎn)子。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于盤車轉(zhuǎn)速時(shí)自動(dòng)退出工作位置。4)轉(zhuǎn)子上裝有一個(gè)雙列速度級(jí)和11個(gè)壓力級(jí)。全部葉輪熱套在主軸上,后二級(jí)采用扭曲動(dòng)葉片。汽機(jī)前后隔板汽封均采用梳齒式。汽輪機(jī)徑向軸承為單油楔軸承,推力軸承的工作瓦塊上裝有測溫元件。40、汽輪機(jī)是如何分類的?答:按不同的分類方法可分為:(一)按工作原理可分:1)沖動(dòng)式汽輪機(jī):在這種汽輪機(jī)中,蒸汽膨脹降壓,僅在噴嘴中進(jìn)行,在動(dòng)葉片中只汽流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,葉片主要承受蒸汽的沖動(dòng)力做功,并帶有一定的反動(dòng)度,所以稱為沖動(dòng)式汽輪機(jī)。2)
18、反動(dòng)式汽輪機(jī):在反動(dòng)式汽輪機(jī)中,蒸汽的膨脹不僅在噴嘴中進(jìn)行,也在動(dòng)葉片中進(jìn)行,通常熱能在二者中各占50%,葉片不僅承受蒸汽的沖擊力,而且還承受反作用力。(二)按主蒸汽壓力參數(shù)可分:1)低壓汽輪機(jī):主汽壓力為1.181.47Mpa2)中壓汽輪機(jī):主汽壓力為1.963.92Mpa3)高壓汽輪機(jī):主汽壓力為5.589.81Mpa4)超高壓汽輪機(jī):主汽壓力為11.713.75Mpa5)亞臨界壓力汽輪機(jī):主汽壓力大于22.16Mpa(三)按熱力過程可分:1)凝汽式汽輪機(jī):進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)做功的蒸汽除回?zé)岢槠蜕倭柯┢?,余汽做完功全排入凝汽器?)背壓式汽輪機(jī):蒸汽在做完功后,以高于大氣壓的壓力排出,供工業(yè)
19、或采暖用汽。3)調(diào)整抽汽式汽輪機(jī):從汽輪機(jī)某些級(jí)后抽出部分做過功的蒸汽供工業(yè)采暖用汽,其余蒸汽排入凝汽器,而且抽汽壓力在一定范圍內(nèi)調(diào)整。4)中間再熱式汽輪機(jī):蒸汽在汽輪機(jī)若干級(jí)內(nèi)做功后,用導(dǎo)汽管將其全部引入鍋爐再熱器次加熱到某一溫度,然后又回到汽輪機(jī)內(nèi)繼續(xù)做功。(四)按汽缸數(shù)目可分:單缸汽輪機(jī)、雙缸汽輪機(jī)和多缸汽輪機(jī)。41、什么是沖動(dòng)作用原理?答:在汽輪機(jī)中,蒸汽在噴嘴中膨脹加速,壓力降低,速度增加,熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,高速汽流進(jìn)入動(dòng)葉片后,速度方向發(fā)生改變。對(duì)動(dòng)葉片產(chǎn)生了沖動(dòng)力,推動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)做功,將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,這種利用沖動(dòng)力做功的稱為沖動(dòng)作用原理。42、什么是反動(dòng)作用原理?答:蒸汽不僅
20、在噴嘴中膨脹加速(其壓力降低速度增加),而且在動(dòng)葉柵中繼續(xù)膨脹加速,同時(shí)對(duì)動(dòng)葉柵產(chǎn)生一反作用力,利用此力推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)做功的稱為反動(dòng)作用原理。43、什么叫汽輪機(jī)的“級(jí)”?答:在汽輪機(jī)中由噴嘴和與它組合的動(dòng)葉柵所組成的基本做功單元叫“級(jí)”。44、什么叫“級(jí)組”?答:變工況前后流通面積不變,流量相等的若干個(gè)相鄰單級(jí)的組合。45、什么是多級(jí)汽輪機(jī)?它是怎樣工作的?答:具有若干“級(jí)”的汽輪機(jī),稱為多級(jí)汽輪機(jī)。通常第一級(jí)作為調(diào)節(jié)級(jí),其它各級(jí)統(tǒng)稱為非調(diào)節(jié)級(jí)或壓力級(jí)。其工作過程如下:具有一定壓力P0溫度T0的新蒸汽經(jīng)調(diào)速汽門時(shí)產(chǎn)生節(jié)流損失,壓力由P0降至P01,然后進(jìn)入第一級(jí)的噴嘴,在噴嘴中膨脹加速,壓力降低
21、,速度增加,其熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,然后進(jìn)入動(dòng)葉片,改變汽流方向,對(duì)葉片產(chǎn)生沖擊力,同時(shí)蒸汽略有膨脹,壓力下降,速度增加,對(duì)葉片產(chǎn)生反動(dòng)力,蒸汽在動(dòng)葉片中,將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,蒸汽流出動(dòng)葉片時(shí)壓力降至P1,此后蒸汽又進(jìn)入第二級(jí),重復(fù)上述過程膨脹做功。這樣,蒸汽逐級(jí)膨脹,直至最后一級(jí)動(dòng)葉片出口壓力降至Pn為止。汽輪機(jī)的各級(jí)功率之和即為汽輪機(jī)的總功率。46、沖動(dòng)式多級(jí)汽輪機(jī)有什么特點(diǎn)?答:沖動(dòng)式多級(jí)汽輪機(jī)的特點(diǎn)如下:1)由于汽輪機(jī)的總焓降分級(jí)利用,使每級(jí)的焓降較小,汽流流徑噴嘴的出口速度較低,因而容易保證級(jí)的最佳速比,且級(jí)的平均直徑相應(yīng)減少,提高了高壓段噴嘴和動(dòng)葉的高度,使葉高損失減小,對(duì)部分進(jìn)汽
22、的級(jí),還可以使進(jìn)汽面積的增大,從而使部分進(jìn)汽損失減??;這些都使級(jí)效率有所提高。2)多級(jí)汽輪機(jī)前一級(jí)的排汽就是后一級(jí)的進(jìn)汽,通流部分平滑、緊湊,使前一級(jí)蒸汽的余速動(dòng)能被后一級(jí)全部或部分利用,從而余速損失減小,提高了級(jí)和整機(jī)的效率。3)多級(jí)汽輪機(jī)中,由于重?zé)岈F(xiàn)象的存在使前級(jí)的損失可在后級(jí)中被部分利用。4)多級(jí)汽輪機(jī)可以從某些級(jí)后抽出部分蒸汽,形成回?zé)嵫h(huán)或供熱循環(huán),以便提高電廠的循環(huán)熱效率。5)多級(jí)汽輪機(jī)可以適當(dāng)提高初參數(shù),適合大功率機(jī)組的發(fā)展,不僅提高了熱經(jīng)濟(jì)性,而且降低了每千瓦容量所消耗的金屬和運(yùn)行費(fèi)用。47、為什么沖動(dòng)級(jí)一般都帶有一定的反動(dòng)度?答:沖動(dòng)級(jí)帶有一定反動(dòng)度的目的是:1)改善其變工
23、況性能,即防止工況變動(dòng)時(shí)級(jí)效率下降太多。2)避免當(dāng)工況變化,級(jí)的焓降增大時(shí)出現(xiàn)負(fù)的反動(dòng)度。48、多級(jí)汽輪機(jī)的軸向推力由哪幾部分組成?答:多級(jí)汽輪機(jī)的軸向推力等于各級(jí)軸向推力之和,而各級(jí)的軸向推力由如下幾部分組成:1)作用在動(dòng)葉柵上的軸向力。2)作用在葉輪面上的軸向力。3)作用在汽封凸肩上的軸向力。49、平衡軸向推力的方法有哪些?答:平衡軸向推力的方法有:1)在葉輪上開平衡孔。2)采用平衡活塞。3)采用相反流動(dòng)布置,即汽缸對(duì)置。除采取上述措施外,剩余的軸向推力由推力軸承來承擔(dān)。50、什么是汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率?答:汽輪機(jī)的內(nèi)功率Ni與理想功率Nt之比稱為汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率。i=Ni/Nt=Hi/H
24、t汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率考慮了所有的內(nèi)部損失,所以它是表明汽輪機(jī)內(nèi)部工作完善程度的指標(biāo)。相對(duì)內(nèi)效率越高,就說明汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)完善,技術(shù)先進(jìn)。51、噴嘴調(diào)節(jié)凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)和末級(jí)的危險(xiǎn)工況分別是什么工況?為什么?答:1)調(diào)節(jié)級(jí)的危險(xiǎn)工況是第一調(diào)節(jié)閥全開,第二調(diào)節(jié)閥尚未開啟時(shí)的工況。因此時(shí),調(diào)節(jié)級(jí)的焓降為最大,通過第一噴嘴組的流量也為最大。因此當(dāng)動(dòng)葉轉(zhuǎn)到第一噴嘴組后所受到的作用力最大,所以此工況為調(diào)節(jié)級(jí)的危險(xiǎn)工況。2)級(jí)的危險(xiǎn)工況是機(jī)組最大負(fù)荷下的運(yùn)行工況,因?yàn)榇藭r(shí)末級(jí)的流量為最大,并且末級(jí)的焓降隨流量增加而地大。所以流量最大時(shí),焓降也為最大,因此該工況下蒸汽對(duì)動(dòng)葉的作用為最大,最危險(xiǎn)。52、為什么多級(jí)汽
25、輪機(jī)第一級(jí)采用速度級(jí)?答:多級(jí)汽輪機(jī)第一級(jí)采用速度級(jí)有以下優(yōu)點(diǎn):1)減和了整臺(tái)汽輪機(jī)的級(jí)數(shù),減小轉(zhuǎn)子長度和數(shù)量,從而使機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊,降低了金屬消耗和制造成本。2)降低了調(diào)節(jié)級(jí)汽室的壓力和溫度,使汽缸有可能避免采用優(yōu)質(zhì)貴重金屬。3)機(jī)組變工況時(shí),調(diào)節(jié)級(jí)焓降相對(duì)變化較小,因而級(jí)線效率變化較為平緩。4)調(diào)節(jié)級(jí)汽定壓力降低,比容增大,使蒸汽的容積流量增加,從而可以減少機(jī)組前端軸封的漏氣量。對(duì)中小型機(jī)組還可以提高下一級(jí)的部分進(jìn)汽度,以至做到全周進(jìn)汽。53、什么是多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象?答:由于汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)損失轉(zhuǎn)變成熱能并重新為蒸汽所吸收,使得級(jí)后的蒸汽焓值增大,溫度升高。對(duì)多級(jí)汽輪機(jī)而言,各級(jí)理想焓降之和大
26、于汽輪機(jī)的理想焓降,這種現(xiàn)象稱為多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象。54、什么是反動(dòng)度?答:所謂反動(dòng)度,就是蒸汽在動(dòng)葉片內(nèi)膨脹時(shí)所降落的理想焓降hb與整個(gè)級(jí)的理想焓降ht之比,它反映了蒸汽在動(dòng)葉片內(nèi)膨脹程度的大小。55、什么是部分進(jìn)汽、全周進(jìn)汽、部分進(jìn)汽度?答:噴嘴只布置在部分弧段內(nèi)的進(jìn)汽方式,稱為部分進(jìn)汽。噴嘴連續(xù)布滿整個(gè)圓周的進(jìn)汽方式,稱為全周進(jìn)汽。裝有噴嘴的弧長與整個(gè)圓周長之比,稱為部分進(jìn)汽度。56、進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失是怎樣產(chǎn)生的?答:蒸汽通過自動(dòng)主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥時(shí),要產(chǎn)生壓力降低、焓含值不變的節(jié)流過程,由于這種進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流作用,使蒸汽在汽輪機(jī)中的理想焓降減少造成損失,這種損失叫做進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失
27、。57、汽輪機(jī)的內(nèi)部損失有幾項(xiàng)?答:有三項(xiàng):1)進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失;2)排汽管壓力損失;3)汽輪機(jī)的級(jí)內(nèi)損失;58、什么是汽輪機(jī)的內(nèi)部損失?答:直接影響到汽輪機(jī)的排汽狀態(tài)和熱力過程的損失,稱為內(nèi)部損失。59、什么是汽輪機(jī)的外部損失?答:對(duì)汽輪機(jī)的排汽狀態(tài)和熱力過程沒有直接影響,也就是對(duì)蒸汽狀態(tài)沒有影響的損失,叫外部損失。60、汽輪機(jī)的外部損失有幾項(xiàng)?答:汽輪機(jī)的外部損失有:1)端部軸封漏汽損失2)汽缸散熱損失3)機(jī)械損失61、汽輪機(jī)的級(jí)內(nèi)損失有幾項(xiàng)?答:級(jí)內(nèi)損失有:1)葉柵損失2)余速損失3)葉輪鼓風(fēng)摩擦損失4)撞擊損失5)葉高損失6)扇形損失7)部分進(jìn)汽損失8)濕汽損失9)漏汽損失62、外部
28、漏汽損失的原因是什么?答:汽輪機(jī)主軸與汽缸部位之間留有一定間隙,以防止動(dòng)、靜部分發(fā)生磨擦,為減少漏汽設(shè)有軸封裝置。在高壓端,軸封蒸汽向大氣漏出;在低壓端,軸封蒸汽的一部分向汽缸內(nèi)漏入,而其余部分仍向大汽漏出,以防止大氣中的空氣,漏入凝汽器而降低真空。漏氣不作任何有用功。因而造成了漏汽損失。63、機(jī)械損失的原因是什么?答:汽輪機(jī)在運(yùn)行中,克服主軸承和推力軸承的摩擦阻力以及帶動(dòng)主油泵,調(diào)整裝置等都將消耗汽輪機(jī)的一部分有用功,這種損失稱為機(jī)械損失。64、什么是葉柵損失?答:由于蒸汽是具有粘性的實(shí)際氣體,因而它在噴嘴及動(dòng)葉片的流動(dòng)中是損失的,其中包括:蒸汽與噴嘴及葉片壁面的磨擦損失;蒸汽內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的磨擦
29、損失以及所產(chǎn)生的漏流損失等。65、什么是余速損失?答:蒸汽從動(dòng)葉片中排出時(shí)仍具有速度,此排汽具有一定的動(dòng)能,這個(gè)動(dòng)能在該級(jí)中末被利用,稱為余速損失。66、什么是葉輪鼓風(fēng)磨擦損失?答:葉輪要高速旋轉(zhuǎn)時(shí),與四周的蒸汽相磨擦,蒸汽對(duì)旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生一個(gè)阻力,要克服這個(gè)阻力就要消耗一部分可用功,此功稱為磨擦損失。葉輪的鼓風(fēng)損失:蒸汽質(zhì)點(diǎn)隨葉輪一起繞軸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心力,由于靠近葉輪壁面的蒸汽圓周速度大,則離心力亦大。而靠近隔板處的蒸汽圓周速度小,離心力亦小。在這個(gè)離心力差的作用下,使葉輪四周蒸汽產(chǎn)生渦流運(yùn)動(dòng),消耗葉輪有用功,形成了鼓風(fēng)損失。67、什么是撞擊損失?答:撞擊損失是指蒸汽進(jìn)入動(dòng)葉柵時(shí)相對(duì)進(jìn)汽角與
30、動(dòng)葉片進(jìn)口角不相符時(shí),引起的附加能量損失。68、什么是葉高損失?答:葉高損失就是葉柵損失的葉端(頂部與根部)損失。69、什么是扇形損失?答:由于葉片沿輪緣成環(huán)形布置,使流道截面呈扇形,沿葉高各處的節(jié)距及圓周速度都不同,使汽流進(jìn)汽角沿葉高方向不等于葉片的進(jìn)口角,形成了撞擊損失。另外等截面葉片沿葉高各斷面上的型線,不可能使動(dòng)、靜葉間隙中的汽流保持徑向平衡,從而使汽流產(chǎn)生徑向流動(dòng),引起附加損失,這些損失構(gòu)成了扇形損失。70、什么是部分進(jìn)汽損失?答:在隔板的圓周上,只有一部分裝有噴嘴的進(jìn)汽方式稱為部分進(jìn)汽,在有部分進(jìn)汽的級(jí)時(shí)(如調(diào)節(jié)級(jí))會(huì)產(chǎn)生部分進(jìn)汽損失。它由兩部分組成:1)當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)至沒有噴嘴的隔板弧
31、段時(shí),象鼓風(fēng)機(jī)那樣,將那些不工作的蒸汽從一側(cè)鼓向另一側(cè),消耗葉輪的一部人能量,造成鼓風(fēng)損失。2)當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)到工作弧段時(shí),由噴嘴流出的蒸首先要將滯在動(dòng)葉片中的蒸汽加速推出動(dòng)葉,消耗蒸汽的一部分動(dòng)能,這些損失稱為部分進(jìn)汽損失。71、什么是濕汽損失?答:在凝汽式汽輪機(jī)末幾級(jí)中工作的蒸汽常是濕蒸汽,有部分水滴不能在噴嘴中膨脹加速。因此減少了做功的蒸汽量。另外,水珠由蒸汽帶動(dòng),消耗了蒸汽的動(dòng)能;此外汽流從噴嘴流出水滴的速度比蒸汽流速低,進(jìn)入動(dòng)葉時(shí),它將打在動(dòng)葉入口背弧上,不僅對(duì)動(dòng)葉產(chǎn)生制動(dòng)作用,而且沖蝕葉片,這些損失稱為濕汽損失。72、什么是級(jí)內(nèi)漏汽損失?答:蒸汽進(jìn)入噴嘴和動(dòng)葉通道時(shí),由于級(jí)的動(dòng)、靜之間存
32、在間隙和壓力差。有一部分蒸汽經(jīng)隔板和主軸的間隙漏過形成隔板漏汽損失;另一部分蒸汽從葉頂和汽缸的間隙漏過,形成了葉頂漏汽損失。這些損失稱為級(jí)的漏汽損失。73、什么是汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)功率和額定功率?答:進(jìn)行汽輪機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),作為計(jì)算根椐的功率稱為經(jīng)濟(jì)功率。汽輪機(jī)在這一負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)效率最高。汽輪機(jī)長期運(yùn)行可以發(fā)出的最大連續(xù)出力,叫做汽輪機(jī)的額定功率。經(jīng)濟(jì)功率一般為額定功率的0.81.0左右。74、什么是汽輪機(jī)的極限功率?答:當(dāng)一定的蒸汽流量通過汽輪機(jī)時(shí),容積流量將不斷增大,當(dāng)蒸汽流至最末級(jí)葉片出口處時(shí),容積流量將增至最大值,所需要的通流面積也達(dá)到最大值。由此可知,純凝汽式汽輪機(jī)所能通過的最大蒸汽量(也就是產(chǎn)
33、生的最大功率)將被最末級(jí)的通流面積所限制。當(dāng)汽輪機(jī)最末級(jí)的通流面積根據(jù)金屬材料的許用設(shè)計(jì)成最大值時(shí),與這一最末級(jí)(排汽口)所能通過的最大流量相對(duì)應(yīng)的功率稱為純凝式汽輪機(jī)的極限功率。75、什么是汽輪機(jī)的噴嘴調(diào)節(jié)?答:噴嘴調(diào)節(jié)是進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量是經(jīng)過幾個(gè)依次開啟的調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)的。這種調(diào)節(jié)方法是靠改變蒸汽流量來改變汽輪機(jī)功率的。汽輪機(jī)理想焓隆可認(rèn)為基本不變。噴嘴調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性高,效率也較平穩(wěn),在結(jié)構(gòu)上比節(jié)流調(diào)節(jié)復(fù)雜。76、沖動(dòng)式汽輪機(jī)的基本工作原理是什么?答:具有一定壓力和溫度的蒸汽進(jìn)入噴嘴后,由于噴嘴截面形狀沿汽流方向變化,蒸汽的壓力溫度降低,比容增大,流速增加。即蒸汽在噴嘴中膨脹加速,熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng)
34、能。具有較高速度的蒸汽由噴嘴流出,進(jìn)入動(dòng)葉片通道,在彎曲的動(dòng)葉片流道內(nèi)改變汽流方向,蒸汽給動(dòng)葉片以沖擊力,產(chǎn)生了使葉片旋轉(zhuǎn)的力矩,帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn),輸出機(jī)械功,將動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。77、為什么中小型汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)一般都采用雙列速度級(jí)?答:采用雙列速度級(jí)有以下優(yōu)點(diǎn):1)在蒸汽參數(shù)、汽輪機(jī)的功率相同的條件下,可使汽輪機(jī)的級(jí)數(shù)減少,結(jié)構(gòu)簡單,而機(jī)組效率相差不大。2)由于雙列速度級(jí)后的蒸汽壓力,溫度下降很多,所以調(diào)節(jié)級(jí)后的高壓溫段縮短,在汽缸和轉(zhuǎn)子上都節(jié)約一定數(shù)量的貴重金屬材料,降低了汽輪機(jī)的造價(jià)。3)由于蒸汽經(jīng)過雙列速度級(jí)后壓力下降很多 ,所以高壓軸封結(jié)構(gòu)可以簡化,且漏汽損失可以減少,尤其對(duì)小型機(jī)組很重要
35、。78、復(fù)速級(jí)為什么能提高輪周效率?答:在復(fù)速級(jí)中,從第一列葉片流出的蒸汽,經(jīng)導(dǎo)向葉片轉(zhuǎn)向后,進(jìn)入第二列動(dòng)葉片繼續(xù)做功。由于汽流經(jīng)過兩列葉片,蒸汽的動(dòng)能充分利用因而第二列葉片出口汽流的絕對(duì)速度大大減小,從而降低了余速損失,使復(fù)速級(jí)的輪周效率相對(duì)提高。第三章 汽輪機(jī)本體79、汽缸的作用是什么?答:汽缸的作用主要是將汽輪機(jī)的通流部分(噴嘴、隔板、轉(zhuǎn)子等)與大氣隔開,保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成其做功過程。此外,它還要支承汽輪機(jī)的基本些靜止部件(隔板、噴嘴室、汽封套等)承受它們的重量。80、為什么汽缸式做成上、下缸的形式?答:汽缸通常制成具有水平接合面的水平對(duì)分形式,上半部叫上汽缸,下半部叫下汽缸,上下缸
36、之間用法蘭螺栓聯(lián)在一起,法蘭結(jié)合面要求平整,光潔度極高,以保證上下汽缸接合面嚴(yán)密不漏汽,分成上下缸主要是便于加工制造與安裝、檢修。81、對(duì)汽缸的要求是什么?答:1)有足夠強(qiáng)度、剛度和部分受熱時(shí)能自由膨脹。2)通流部分有較好的流動(dòng)性能。3)應(yīng)盡量減薄汽缸和法蘭的厚度,并力求便于汽缸形狀簡單對(duì)稱以減小熱應(yīng)力。82、排汽缸的作用是什么?答:其作用是將汽輪機(jī)末級(jí)葉片排出的蒸汽導(dǎo)入凝汽器中去。83、為什么排汽缸要裝噴水降溫裝置?一般在什么情況下投入應(yīng)注意哪些問題?答:汽輪機(jī)在啟動(dòng)、空載及低負(fù)荷時(shí),蒸汽通流量很小,不足以帶走低壓缸內(nèi)鼓風(fēng)磨擦產(chǎn)生的熱量,而引起排汽缸溫度也升高。這樣會(huì)引起汽缸較大的變形,破環(huán)
37、汽輪機(jī)動(dòng)靜部分中心線的一致性,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起機(jī)組振動(dòng)或其它事故。為此,在汽輪機(jī)排汽缸上裝有噴水降溫裝置。一般在排汽溫度達(dá)801200C時(shí)投入。投入時(shí)應(yīng)注意:1)防止排汽室溫度突發(fā)性下降以免排汽缸收縮過快,影響低壓缸的正常脹差。2)長期低負(fù)荷運(yùn)行投入噴水降溫裝置。由于末幾級(jí)通流部分存在汽流回流現(xiàn)象,將噴水帶回葉根使汽側(cè)對(duì)末級(jí)葉片有一定的沖蝕作用。84、汽輪機(jī)的滑銷系統(tǒng)起什么作用?答:滑銷系統(tǒng)是保證汽缸定向自由膨脹并能保持軸線中心不變的一種裝置。汽輪機(jī)在啟動(dòng)和增加負(fù)荷的過程中,汽缸的溫度逐漸升高,并發(fā)生熱膨脹。由于基礎(chǔ)臺(tái)板的溫度升高低于汽缸,如果汽缸和基礎(chǔ)臺(tái)板間為固定連接,汽缸將不能自由膨脹,因此汽
38、缸與基礎(chǔ)臺(tái)板間和汽缸與軸承座之間應(yīng)裝上各種滑銷,并使固定汽缸的螺栓留出適當(dāng)?shù)拈g隙,形成完速的滑銷系統(tǒng),即能保證汽缸自由膨脹,又能保持機(jī)組的中心不變。85、汽輪機(jī)的滑銷種類有哪些?答:按安裝位置和不同的作用可分為:橫銷、縱銷、立銷、貓爪橫銷、角銷(壓板)和斜銷六種。86、橫銷起什么作用?一般安裝在什么位置?答:一般裝在低壓汽缸排汽室的橫向中心線上,或裝在排汽室的尾部,左右兩側(cè)各一個(gè)。橫銷的作用是保證汽缸在橫向的自由膨脹,并限制后缸在沿軸方向的移動(dòng)。由于排汽室的溫度是汽輪機(jī)通流部分溫度最低的部位,故橫銷多裝于此處,整個(gè)汽缸由此向前或向后膨脹,形成了橫向死點(diǎn)。87、縱銷一般裝在何處?它起什么作用?答
39、:多裝在低壓汽缸排汽室的支撐面,前軸承座的底部,雙缸汽輪機(jī)中間軸承的底部等和基礎(chǔ)臺(tái)板的接合面間。所有縱銷均在汽輪機(jī)的縱向中心線上??v銷可保證汽輪機(jī)沿縱向中心線自由膨脹,并保證汽缸中心線不能作橫向滑移。因此,縱銷中心與橫向中心線的交點(diǎn)形成整個(gè)汽缸的膨脹死點(diǎn),在汽缸膨脹時(shí),這點(diǎn)始終保持不動(dòng)。88、立銷一般裝在何處?它起什么作用?答:立銷一般裝在低壓缸排汽室尾部與基礎(chǔ)臺(tái)板間,高壓汽缸的前端與軸承座間。所有立銷均在機(jī)組的軸線上。立銷的作用可保證汽缸的垂直方向自由膨脹,并與縱銷共同保持機(jī)組的正確縱向中心線。89、貓抓橫銷一般裝在何處?它起什么作用?答:貓爪一般裝在前軸承座及雙缸汽輪機(jī)中間軸承座的水平接合
40、面上,是由下汽缸或上汽缸端部突出的貓爪、特制的銷子和螺栓等組成。貓爪起著橫銷的作用,又對(duì)汽缸起支承作用。貓爪橫銷的作用是保證汽缸在橫向的定向自由膨脹。同時(shí)隨著汽缸在軸向的膨脹和收縮,推動(dòng)軸承座向前或向后移動(dòng),以保持轉(zhuǎn)子與汽缸的軸向相對(duì)位置。90、角銷(壓板)一般裝在何處?起什么作用?答:裝在前軸承座及雙缸汽輪機(jī)中間軸承座底部的左右兩側(cè),以代替連接軸承座與基礎(chǔ)臺(tái)板的螺栓。其作用是保證軸承座與臺(tái)板的緊密接觸,防止產(chǎn)生間隔和軸承座的翹頭現(xiàn)象。91、斜銷一般裝在何處?起什么作用?答:裝在排汽缸前部左右兩側(cè)支撐與基礎(chǔ)臺(tái)板部。斜銷是一種輔助滑銷,不經(jīng)常采用。它能起到縱向及橫向的雙重導(dǎo)向作用。92、什么是汽
41、輪機(jī)的膨脹“死點(diǎn)“,其布置在什么位置?答:橫銷引導(dǎo)軸承座或汽缸沿橫向滑動(dòng)并與縱銷配合決定膨脹的固定點(diǎn),稱作 “死點(diǎn)”。對(duì)于凝汽式汽輪機(jī),死點(diǎn)多布置在低壓排汽口的中心線或其附近。93、汽輪機(jī)噴嘴的作用是什么?答:其作用是把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能,也就是使蒸汽膨脹降壓,增加流速,按一定的方向噴射出來進(jìn)入動(dòng)葉片內(nèi)做功。94、什么是調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴?答:汽輪機(jī)第一級(jí)的噴嘴通常根據(jù)調(diào)速汽門的個(gè)數(shù)組布置,這些成組布置的噴嘴稱為噴嘴弧段。每一調(diào)速汽門控制一組噴嘴的進(jìn)汽量,用它調(diào)整汽輪機(jī)的進(jìn)汽量,稱為調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴。95、為什么第一級(jí)噴嘴安裝在單獨(dú)的嘴室上,而不固定在隔板上?答:第一級(jí)噴嘴固定在噴嘴上的目的是:1)將與最
42、高參數(shù)的蒸汽相接觸的部分盡可能限制在很小的范圍內(nèi),使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子、汽缸等部件僅與第一級(jí)噴嘴后降溫減壓后的蒸汽相接觸。這樣可使轉(zhuǎn)子、汽缸等部件采用低一級(jí)的耐高溫材料 。2)由于高壓缸進(jìn)汽端承受的蒸汽壓力較新蒸汽壓力低,故可在同一結(jié)構(gòu)尺寸下,使該部分機(jī)械壓力下降,或者保持在同一壓力水平,使汽缸壁厚度減薄。3)使汽缸結(jié)構(gòu)簡單、勻稱、提高汽缸對(duì)變工況的適應(yīng)性。4)降低了高壓缸進(jìn)汽端軸封漏汽壓差,為減小軸端漏汽損失或簡化軸端結(jié)構(gòu)帶一定好處。96、隔板的作用是什么?由哪些部件組成?答:多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)后的各壓力級(jí)是在不同的壓力下進(jìn)行工作的,為了保持各級(jí)前后的壓力差,汽輪機(jī)各級(jí)都裝有隔板。隔板用來固定
43、噴嘴葉柵,也是汽輪機(jī)級(jí)的間隔壁面。隔板是由隔板體、靜葉、隔板外緣和隔板汽封等組成。97、隔板有哪幾種形式?答:隔板的具體結(jié)構(gòu)是根據(jù)它的工作溫度和作用在隔板兩側(cè)的蒸汽壓差決定的。主要分為焊接隔板和鑄造隔板兩種形式。98、隔板的結(jié)構(gòu)如何?答:隔板是做成水平對(duì)半分開的。在現(xiàn)代汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)中,上隔板在垂直和左右方向的對(duì)中下隔板。1)用于高壓級(jí)的焊接隔板兩半結(jié)合處是平面,在一半隔板上做出或安置凸鍵,而另一半上做出凹槽。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:裝配時(shí)能保證兩半隔板對(duì)中;隔板受蒸汽力作用彎曲時(shí),能提高隔板的剛性,減小經(jīng)過對(duì)口接縫處的漏汽。2)用于低壓級(jí)的隔板,為避免兩半隔板在水平分界面處把噴嘴切斷,引起組裝時(shí)兩半噴
44、嘴錯(cuò)位,常將水平分界面做成整體傾斜的或階梯傾斜(僅噴嘴部位傾斜出入處口各有一段平面)。3)對(duì)于中平面整體傾斜的鑄鐵隔板,可用定位鍵對(duì)中,對(duì)中平分面階梯傾斜的可用圓柱銷定位。99、隔板套的作用?答:隔板套用來固定隔板,采用隔板套可使間距離不受或少受汽缸上抽汽口的影響,從而可使汽輪機(jī)軸向尺寸相對(duì)減少。此外,還可簡化汽缸形狀,又便于拆裝,并允許隔板受熱后能在徑向自由膨脹。為汽缸的通用化創(chuàng)造方便條件。100、在運(yùn)行中隔板發(fā)生彎曲變形的象征是什么?答:隔板發(fā)生彎曲變形的象征是使動(dòng)靜部分互相磨擦。如磨擦很輕微,在運(yùn)行中不易覺察,需要在檢修時(shí)由磨擦痕跡來發(fā)現(xiàn);如彎曲變形過度,磨擦嚴(yán)重時(shí),運(yùn)行中汽缸會(huì)發(fā)生間隙
45、聲響,往往還伴隨著推力軸承沒溫升高及軸承振運(yùn)加劇等現(xiàn)象。負(fù)荷增大;征象明顯;負(fù)荷減小,征象減弱或消失,當(dāng)隔板變形與葉輪發(fā)生嚴(yán)重碰撞時(shí),應(yīng)及時(shí)減負(fù)荷停機(jī),否則會(huì)引起推力軸承、隔板、葉輪等設(shè)備嚴(yán)重?fù)p失。101、造成隔板彎曲變形的原因是什么?答:1)隔板材料有缺陷或隔板強(qiáng)度不夠,一般在新機(jī)組滿負(fù)荷試運(yùn)后第一次檢查會(huì)發(fā)現(xiàn)。2)板上有缺陷,例如靜葉固定不良。3)隔板靜葉上積有大量鹽垢,使通流截面相對(duì)減小,以及蒸汽帶水或蒸汽流量過大,使隔板兩側(cè)壓力差過大等。102、隔板材料開裂的原因有哪些?答:1)汽葉振動(dòng)造成隔板材料疲勞,引起隔板和靜葉裂縫。葉和隔板根部接合不良。2) 隔板材料有缺陷。3) 材料嚴(yán)重腐蝕
46、剝落后,使局部應(yīng)力過大等。103、隔板和靜葉腐蝕的原因是什么?有什么危害?答:引起隔板和靜葉腐蝕的原因主要是蒸汽品質(zhì)不良,某引起有害的酸鹽類物質(zhì)被蒸汽帶入通流部分,低壓級(jí)濕汽沖蝕以及停機(jī)后蒸汽漏入汽缸等。隔板和靜葉腐蝕以后,使靜葉槽道壁面變得粗糙,引起蒸汽流動(dòng)效率下降,而且使材料逐漸破壞,承力截面減小,應(yīng)力上升。嚴(yán)重時(shí),造成隔板彎曲或開裂。104、為了防止隔板發(fā)生故障,應(yīng)采取哪些措施預(yù)防?答:1)必須保證隔板在汽缸內(nèi)的軸向安全間隙。2)檢修時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查隔板有無永久性變形、碰麻痕跡或裂紋。3)運(yùn)行中要保證蒸汽品質(zhì)符合要求。4)防上歧視負(fù)荷運(yùn)行或水沖擊,特別是在低參數(shù)和低真空情況下,要防止機(jī)組過載
47、。發(fā)生隔板變形引起動(dòng)靜部人碰撞進(jìn),要及時(shí)降負(fù)荷或停機(jī),防止機(jī)組部件進(jìn)一步損壞。105、抽汽式汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)隔板是怎樣工作的?答:常用的低壓旋轉(zhuǎn)隔板是由一個(gè)將噴嘴分為內(nèi)、外兩層的固定隔板和一個(gè)裝置在固定隔板的鋼質(zhì)回轉(zhuǎn)輪組成,隔板的后面裝有雙層葉片的葉輪?;剞D(zhuǎn)輪上有與兩層噴嘴相對(duì)應(yīng)的內(nèi)外兩層同心孔口,其孔口的位置排列為:當(dāng)回轉(zhuǎn)輪自關(guān)閉位置順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),先打開隔板上的內(nèi)層噴嘴,后打開外層噴嘴。因此這種隔板代替了兩個(gè)調(diào)節(jié)汽閥的作用。為了保證旋轉(zhuǎn)隔板打開時(shí),汽流能均勻地增加,回轉(zhuǎn)輪上的孔口應(yīng)布置得使隔板外層噴嘴的葉道能稍微早開一點(diǎn),也就是當(dāng)隔板的內(nèi)層葉道尚未完全開啟時(shí),外層噴嘴的葉道已經(jīng)開啟,旋轉(zhuǎn)隔板
48、全部關(guān)閉時(shí),回轉(zhuǎn)輪上的孔口與隔板上的噴嘴仍留有2 mm的間隙,以保證低壓缸冷卻用的蒸汽量?;剞D(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)由調(diào)節(jié)系統(tǒng)的沒動(dòng)機(jī)帶動(dòng),也就是說受調(diào)節(jié)系統(tǒng)操縱。106、動(dòng)葉片的作用是什么?答:在沖動(dòng)式汽輪機(jī)中,由噴嘴射出的汽流,給葉片以沖動(dòng)力,將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子上的機(jī)械能。在反動(dòng)式汽輪機(jī)中,蒸汽在動(dòng)葉片中也發(fā)生膨脹,使動(dòng)葉出口蒸汽速度增加,對(duì)動(dòng)葉產(chǎn)生反動(dòng)力,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)做功,將蒸汽的熱能變?yōu)闄C(jī)械能。107、動(dòng)葉征一般由幾部分組成?其主要作用是什么?答:葉片一般可以分為三個(gè)組成部分,即工作部分(也稱葉型),葉根和葉頂,同時(shí)包括圍帶、鉚頭和拉金等所組成。1)葉型部分:葉型部分是葉片的基本部分,由它構(gòu)成汽
49、流通道。2)葉根:葉根是葉片與輪緣相連接的部分,它的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證在任何運(yùn)行條件下葉片都能牢靠地固定在葉輪上,同時(shí)力求制造簡單裝配方便。3)葉頂、圍帶和拉金:汽輪機(jī)的中、短葉片常用圍帶連在一起構(gòu)成葉片組,長葉片則用拉多連成組或不相干而成為自由葉片。圍帶還構(gòu)成封閉的汽流通道防止蒸汽從葉頂逸出,有的圍帶還做出徑向汽封和軸向汽封,以減少級(jí)內(nèi)漏汽損失。108、葉片工作時(shí)受到幾種作用力?答:主要有兩種:1)是葉片本身質(zhì)量和圍帶、拉金質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力。2)汽流通過葉柵槽道時(shí)產(chǎn)生的作用力以及在汽輪機(jī)啟動(dòng)、停止過程中,葉片中的溫度差引起的熱應(yīng)力。109、葉片共振的原因是什么?答:當(dāng)周期性外部激振力作用于葉片時(shí),
50、就會(huì)發(fā)生強(qiáng)迫振動(dòng)。當(dāng)周期性激振力等于葉片自由振動(dòng)的固有頻率,或后者為前者數(shù)倍時(shí),就會(huì)發(fā)生共振。共振是葉片損壞的主要原因。為了保證葉片的工作安全,應(yīng)使葉片固有振動(dòng)頻率避開激振頻率,從而避免葉片在運(yùn)行中發(fā)生共振現(xiàn)象。110、什么是轉(zhuǎn)子?其作用是什么?答:汽輪機(jī)中所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的組合體叫做轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的作用是承受蒸汽對(duì)所有工作葉片的回轉(zhuǎn)力,并帶動(dòng)雪電機(jī)、主油泵和調(diào)速器轉(zhuǎn)動(dòng)。111、轉(zhuǎn)子根據(jù)主軸和葉輪的連接方式不同可分為幾種型式?答:常分為三種基本型式,即整鍛轉(zhuǎn)子、套裝轉(zhuǎn)子和焊接轉(zhuǎn)子,有時(shí)也采用結(jié)合兩種型式的轉(zhuǎn)子。112、主軸產(chǎn)生彎曲變形的原因?答:主要原因是:1)汽輪機(jī)停機(jī)后,轉(zhuǎn)子在冷卻過程中,汽缸下部
51、較汽缸上部冷卻的快,形成汽缸上下的溫度差,這樣由于靜止的轉(zhuǎn)子上半部溫度高于下半部,熱膨脹程度不同,使得大軸向上彎曲,在停機(jī)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)子彎曲達(dá)到最大值,若經(jīng)過一段時(shí)間后,上下缸溫度差消失時(shí),轉(zhuǎn)子又重新伸直。2)汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí),由于操作不合理,(如轉(zhuǎn)子靜止時(shí)暖機(jī),轉(zhuǎn)子靜止時(shí)長時(shí)間向軸封送汽),造成汽缸上下溫度淡一致,引起轉(zhuǎn)子彎曲變形。3)由于暖機(jī)不充分,在轉(zhuǎn)子熱彎曲較大時(shí)啟動(dòng)汽輪機(jī),大軸和軸封片磨擦,使大軸局部受熱產(chǎn)生不均勻的熱膨脹而引起軸的彎曲變形,由于軸的彎曲加劇了磨擦,使軸的彎曲不斷增大當(dāng)其彎曲力超過材料的強(qiáng)度極限時(shí),就會(huì)形成軸的永久變形。4)由于運(yùn)行時(shí)振動(dòng)較大,造成轉(zhuǎn)子彎曲,發(fā)生這種情況時(shí)
52、,其振動(dòng)值是隨著轉(zhuǎn)速的升高而加大的,這時(shí)應(yīng)立即停機(jī),否則造成軸、軸封、動(dòng)葉片、葉輪和隔板的嚴(yán)重?fù)p壞。5)在制造和檢修時(shí),葉輪、軸套、套裝件等在軸上裝配尺寸不對(duì),緊力不合適,運(yùn)行一段時(shí)間后,因軸向應(yīng)力過大而彎曲變形。113、預(yù)防大軸彎曲應(yīng)采取哪些措施?答:預(yù)防大軸彎曲的措施如下:1)根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),科學(xué)地制定規(guī)程,嚴(yán)格規(guī)定啟動(dòng)條件、操作程序、暖機(jī)升速、超越臨界轉(zhuǎn)速和帶負(fù)荷的時(shí)間界限。2)明確規(guī)定熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)的注意事項(xiàng),控制時(shí)間和操作方式。3)嚴(yán)禁在機(jī)組受到水沖擊和振動(dòng)較大的情況下繼續(xù)運(yùn)行。4)檢修前后都要嚴(yán)格地嚴(yán)格地檢查轉(zhuǎn)子的彎曲情況。當(dāng)轉(zhuǎn)子更換零件時(shí),一定要嚴(yán)格按規(guī)定尺寸裝配,凡加熱過的地方
53、應(yīng)設(shè)法消除應(yīng)力。114、什么是轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速?答:汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子是一個(gè)彈性體。同其他彈性體一樣,在激振力的作用下,轉(zhuǎn)子會(huì)發(fā)生振動(dòng)。在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,由于制造、裝配誤差和材料的不均勻性造成的轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心所引起的離心力,便是一個(gè)圓頻率等于轉(zhuǎn)子角速度的周期性激原振力,轉(zhuǎn)子在此激振力的作用下做強(qiáng)迫振動(dòng),升速過程中,當(dāng)激振力的頻率,即轉(zhuǎn)子的角速度等于轉(zhuǎn)子的自振頻率時(shí),便發(fā)生共振,振幅急劇增大,此時(shí)的轉(zhuǎn)速便是轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。115、根據(jù)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)子可分為幾種型式?答:可分為兩種型式:剛性轉(zhuǎn)子:工作轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。撓性轉(zhuǎn)子:工作轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。116、什么是軸系?答:當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)
54、子以及多缸汽輪機(jī)各轉(zhuǎn)子之間用聯(lián)軸器接起來時(shí),就構(gòu)成了一個(gè)多支點(diǎn)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),通常簡稱軸系。117、葉輪是由哪幾部分組成?其作用是什么?答:汽輪機(jī)葉輪一般由輪緣、輪面和輪轂等幾部分組成。葉輪的作用是用來裝置葉片,并傳遞汽流力在葉柵上產(chǎn)生的扭矩。118、在動(dòng)行中,葉輪受到哪些力?答:1)葉輪自身和葉片零件的質(zhì)量引起的巨大離心力。2)溫差引起的熱應(yīng)力。3)動(dòng)葉傳來的切向力和軸向力。4)葉輪兩邊蒸汽的壓差和葉片、葉輪振動(dòng)時(shí)的交變應(yīng)力。119、軸封的作用是什么?按其安裝位置不同,可分為哪幾種形式?答:汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)部分同靜止部分之間需要適當(dāng)間隙,才能保證動(dòng)、靜部分不致發(fā)生磨擦。汽封(或稱軸封)就是保證
55、動(dòng)、靜部分有適當(dāng)間隙,同時(shí)又能防止蒸汽從動(dòng)、靜部分間隙泄漏,或者空氣從軸端漏入汽缸真空部分的一種設(shè)備。按其安裝位置的不同,可分為端部汽封、隔板汽封、圍帶汽封等。120、端部汽封的作用是什么?答:在轉(zhuǎn)子穿過汽缸端部處設(shè)置的汽封稱為端部汽封。端部汽封又按它裝在轉(zhuǎn)子的前后端分為前汽封和后汽封。當(dāng)汽缸內(nèi)汽室壓力大于大氣壓時(shí),端部汽封可以阻止蒸汽通過動(dòng)、靜部分間隙向外泄漏。當(dāng)汽缸壓力低于大氣壓時(shí),如低壓缸的排汽缸,在其端部汽封內(nèi)引入適當(dāng)?shù)牡蛪赫羝宰柚箍諝庥赏獠柯┤肱艢馐?,使排汽室?nèi)保持真空狀態(tài)。121、隔板汽封的作用是什么?答:在隔板的進(jìn)汽側(cè)和出汽側(cè)之間,蒸汽存在著壓差;因而在轉(zhuǎn)子穿過隔板內(nèi)孔處,設(shè)置
56、了隔板汽封。隔板汽封起著很重要的作用:1)它減少了汽流沿隔板內(nèi)孔與主軸之間的縫隙泄漏,提高了熱效率。2)它可以防止由于漏汽使葉輪前后的壓差增大導(dǎo)致轉(zhuǎn)子上的軸向推力增加,造成推力軸承的載荷加大。因此必須保持隔板汽封合理間隙,以防止發(fā)生推力軸承熔化事故。122、圍帶汽封的作用是什么?答:為防止蒸汽在葉片頂端間隙中的泄漏,在葉片圍帶處安置了徑向圍帶汽封,同時(shí)在葉片進(jìn)汽側(cè)頂部及根部安置了軸向汽封。123、造成汽封損傷的原因是什么?答:造成汽封損傷的原因如下:1)轉(zhuǎn)子受熱彎曲或永久性變形,引起汽封磨損。2)汽缸變形,汽封的某一側(cè)磨損。3)汽缸保溫不好,汽缸熱膨脹不均勻,引起汽封的碰觸磨損。4)由于積垢,
57、使汽封環(huán)卡死失去彈性,在汽封發(fā)生碰觸時(shí),汽封沒有退讓的作用。5)汽輪機(jī)長時(shí)間空轉(zhuǎn),排汽溫度過高,突然又很快地升高負(fù)荷,使溫度發(fā)生很大變化,汽缸很快被冷卻,而下汽缸的支撐部分仍維持較高的溫度,這時(shí)汽封下半部將發(fā)生碰觸磨損并引起汽輪機(jī)的振動(dòng)。124、汽封損傷外部有什么特征?答:1)汽封信號(hào)管冒汽異常增多。2)軸承潤滑油中進(jìn)水;3)汽封內(nèi)部有碰觸聲響;4)嚴(yán)重時(shí)汽輪機(jī)的振動(dòng)增大。125、防止汽封損傷的方法有哪些?答:1)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在彎曲或振動(dòng)超過允許數(shù)值時(shí)的情況下,不準(zhǔn)運(yùn)行;2)經(jīng)常檢查給水及蒸汽的品質(zhì),以防止汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)垢。3)不允許汽輪機(jī)運(yùn)行工況經(jīng)常發(fā)生強(qiáng)烈變化;4)經(jīng)常注意保溫完整;5)不允許汽輪機(jī)長時(shí)間空轉(zhuǎn)和在排汽溫度過高或排汽溫度劇烈變化的情況下長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn);6)防上轉(zhuǎn)子發(fā)生較大的軸向位移,超過允許值時(shí),應(yīng)立
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