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蒸汽轮机的基本工作原理

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:如图4-2所示,在反动式蒸汽轮机中,蒸汽不但在喷嘴(静叶栅)中产生膨胀,压力由p0降至p1,速度由c0增至c1,高速汽流对动叶产生一个冲动力;而且在动叶栅中也膨胀,压力由p1降至p2,速度由动叶进口相对速度w1增至动叶出口相对速度w2,汽流必然对动叶产生一个由于加速而引起的反动力,使转子在蒸汽冲动力和反动力的共同作用下旋转做功。

蒸汽轮机的基本工作原理

蒸汽轮机是利用蒸汽做功的一种旋转式动力机械,它可将蒸汽的热能转换为蒸汽轮机轴的回转机械能。

蒸汽热能→动能→机械能

当具有一定温度和压力的蒸汽通过蒸汽轮机级时,首先在喷嘴叶栅中膨胀加速,将蒸汽所具有的热能转变成动能,然后在动叶栅中改变流动方向,在动叶片上产生离心力使其旋转,将蒸汽的动能转变成机械能,从而完成蒸汽轮机利用蒸汽热能做功的任务。当动叶片为反动式时,蒸汽在动叶流道中会进一步膨胀产生反动力做功。

1.冲动式蒸汽轮机原理

如图4-1所示,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,因而汽压,汽温降低,速度增加,蒸汽的热能转变为动能。然后蒸汽流从喷嘴流出,以高速度喷射到叶片上,高速汽流流经动叶片组时,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,叶轮带动蒸汽轮机轴转动,从而完成了蒸汽的热能到轴旋转的机械能的转变。

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图4-1 冲动式蒸汽轮机(www.xing528.com)

1—轴 2—叶轮 3—动叶片 4—喷嘴

2.反动作用原理

蒸汽的热能转变为动能的过程,不仅在喷嘴中发生,而且在动叶片中也同样发生的蒸汽轮机,叫做反动式蒸汽轮机。

如图4-2所示,在反动式蒸汽轮机中,蒸汽不但在喷嘴(静叶栅)中产生膨胀,压力由p0降至p1,速度由c0增至c1,高速汽流对动叶产生一个冲动力;而且在动叶栅中也膨胀,压力由p1降至p2,速度由动叶进口相对速度w1增至动叶出口相对速度w2,汽流必然对动叶产生一个由于加速而引起的反动力,使转子在蒸汽冲动力和反动力的共同作用下旋转做功。

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图4-2 反动作用原理图

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