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汽轮机结构_图

  汽轮机结构_计算机硬件及网络_IT/计算机_专业资料。汽轮机本体结构特点 目录 ? ? ? ? ? ? ? ? A.汽轮机类型 B.汽轮机本体 C. 汽轮机叶片 D. 转子 E. 汽缸 F. 隔板 G.汽封 H.轴承 A.汽轮机类型 ? 汽

  汽轮机本体结构特点 目录 ? ? ? ? ? ? ? ? A.汽轮机类型 B.汽轮机本体 C. 汽轮机叶片 D. 转子 E. 汽缸 F. 隔板 G.汽封 H.轴承 A.汽轮机类型 ? 汽轮机的分类 1. 按工作原理分 冲动式汽轮机----由冲动级组成,蒸汽主要在喷嘴中膨 胀,在动叶中只有少数膨胀。现代冲动式汽轮机各级的 反动度一般在5%~30%的范围内。 反动式汽轮机----由反动级组成,蒸汽在喷嘴和动叶中 膨胀程度相同。由于反动级不能做成部分进汽,故调节 机采用单列冲动机或复速级。反动式汽轮机反动度常取 0.5,以使动叶和静叶可取相同叶型,从而简化制造工 艺。 A.汽轮机类型 ? 汽轮机的分类 2. 按热力特性分 凝汽式汽轮机----排汽在高度真空状态下进入凝汽器凝 结成水,有些小汽轮机没有回热系统,成为纯凝汽式汽 轮机。 背压式汽轮机----排汽直接用于供热,没有凝汽器。当 排汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时,称为前制式 汽轮机。 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,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。 A.汽轮机类型 ? 汽轮机的分类 2. 按热力特性分 抽汽背压式汽轮机----具有调节抽汽的背压式汽轮机。 中间再热式汽轮机----进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一压 力后,被全被抽出送往锅炉的再热器进性再热,再返回 汽轮机继续膨胀做功。 混压式汽轮机----利用其他来源的蒸汽引入汽轮机相应 的中间级,与原来的蒸汽一起工作同常用于工业生产的 流程中,作为蒸汽热能的综合利用。 A.汽轮机类型 ? 汽轮机的分类 3. 按汽流方向分 轴流式汽轮机----组成汽轮机的各级叶栅沿轴向依次 排列,汽流方向的总趋势是轴向的,绝大多数汽轮机 都是轴流式汽轮机。 辐流式汽轮机----组成汽轮机的各级叶栅沿半径方向 依次排列,汽流方向的总趋势是沿半径方向。 A.汽轮机类型 ? 汽轮机的分类 4. 按用途分 电站汽轮机----用于拖动发电机,汽轮发电机组需按供电 频率定转速运行,故也称为定转速汽轮机,主要采用凝 汽式汽轮机。也采用同时供热的供电的汽轮机,通常称 为热电汽轮机或供热式汽轮机。 工业汽轮机----用于拖动风机,水泵等转动机械,其运行 速度经常是变化的,也称为变转速汽轮机。 凝汽式供暖汽轮机----在中低压缸连通管上加装蝶阀来 调节供暖抽汽量,抽汽压力不像调节抽汽式汽轮机那样 维持规定的数值,而是随流量大小基本上按直线规律变 化。 A.汽轮机类型 ? 汽轮机的分类 5. 按进汽参数分 低压汽轮机 新蒸汽压力小于1.5MPa 中压汽轮机 新蒸汽压力为2.0--4.0MPa 高压汽轮机 新蒸汽压力为6.0--10.0MPa 超高压汽轮机 新蒸汽压力为12.0--14.0MP 亚临界汽轮机 新蒸汽压力为16.0--18.0MPa 超临界汽轮机 新蒸汽压力大于22.2MPa A.汽轮机类型 ? 汽轮机的类型代号 N: C: CC: B: CB: H: Y: k: 凝汽式 一次调节抽汽式 两次调节抽汽式 背压式 抽汽背压式 船用 移动式 空冷式 A.汽轮机类型 ? 汽轮机的型号 X X X X X 变型设计次序 蒸汽参数 额定功率(MW) 汽轮机类型 A.汽轮机类型 ? 汽轮机的型号 N3-2.35 → 凝汽式、额定功率3MW、初压2.35 MPa C12-4.9/0.98 → 额定功率12MW、初压4.9 MPa、抽汽 压力0.98 MPa CC12-3.43/0.98/0.49→额定功率12MW 、初压3.43 MPa 、整抽汽压力0.98 MPa、 二级抽汽压力0.49 MPa B3-3.43/0.49 →背压式额定功率3MW 、初压3.43MPa 、 背压4.9 MPa CB12-4.9/1.18/0.17 →抽背式 额定功率12MW、初压 4.9 MPa、抽汽压力1.18 MPa、 背压0.17 MPa A.汽轮机类型 ? 技术流派 欧洲以反动式汽轮机为主流(如SIEMENS),美、日 以冲动式汽轮机为主流(如GE、三菱重工),美国西屋 公司采用反动式汽轮机。 A.汽轮机类型 ? 技术流派 1. 结构比较 冲动式汽轮机的动叶片出、入口侧比较薄,中间比较厚, 从入口到出口,流道截面积基本不变;反动式汽轮机叶 片入口侧比较厚,出口侧比较薄,流道从入口到出口横 截面积逐渐缩小后再逐渐扩大。 冲动式级,动叶前后压差小,可以做成叶轮式,这样, 转子直径可以做小,使隔板漏汽量减少,隔板漏汽少导 致的效率提高完全可以弥补叶轮面磨擦的负面影响。少 量的漏汽通过平衡孔流入下一级,不影响动叶中的流动。 冲动式在保证最佳速比的情况小,每级可以吸收较大的 焓降,使级数减少,机身较短,降低成本,减少汽机房 尺寸,降低土建成本。但主轴加工量的增加又使制造成 本有一定的增加。 A.汽轮机类型 ? 技术流派 2. 制造加工成本比较 反动式汽轮机级数大大多于冲动式汽轮机,一般说来反 动式汽轮机的级数约为冲动式汽轮机2~3倍,故加工成 本来说,相同参数的汽轮机,反动式加工成本稍高于冲 动式汽轮机; A.汽轮机类型 ? 技术流派 3. 效率比较 (1)高温高压,高转速的背压机组比较:反动式汽轮 机效率较高; (2)中温中压、低温低压低速(冷凝、背压)汽轮机 组比较,冲动式汽轮机效率高; (3)反动式汽轮机末级余速损失较大,故冷凝机组的 排汽压力设计偏高;冲动式汽轮机排汽压力设计可以偏 低,增加了一定的效率。故在冷凝机组的比较上,要根 据实际机型情况来决定。 A.汽轮机类型 ? 工业汽轮机的结构特点 国内以杭汽集团为龙头,杭汽股份以反动式为主,中 能公司做冲动式汽轮机。 杭汽股份反动式汽轮机均采用单列冲动式调节级,而 中能公司根据设计参数的不同,在低参数时(如 1.0MPa,280℃)也采用单列冲动式调节级,但在中温 中压(如3.43MPa,435℃)或者高温高压 (8.83MPa,535℃)时,采用双列复速级,这样使 机组在保证效率的前提下,能减少压力级数,提高转 子刚性,使临界转速能避开运行转速。 B.汽轮机本体 汽轮机本体是汽轮机设备的主要组成部分,它由转子 和静子组成。 ? 转子包括动叶、叶轮、主轴、联轴节及紧固件等旋 转部件。 ? 静子包括汽缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套、汽 封、轴承、轴承座、轴承座座架、底盘、滑销系统及 有关紧固零件等。 ? C.汽轮机叶片 ? 叶片的分类 动叶片(又称工作叶片,简称叶片) 静叶片(又称喷嘴叶片) 动叶片安装在转子叶轮(冲动式汽轮机)或转鼓(反 动式汽轮机)上,接受喷嘴叶栅射出的高速汽流,把 蒸汽的动能转换成机械能,使转子旋转。 C.汽轮机叶片 ? 叶片的结构 由叶根、工作部分(或称叶身、叶型部分)、连接 件(围带或拉金)组成。 C.汽轮机叶片 ? 叶片结构 1.叶根 紧固动叶,使其在经受汽流的推力和旋转离心力作用 下,不致于从轮缘沟槽里拔出来。 常用的结构型式有: T型、叉型和枞树型等 。 C.汽轮机叶片 叶根结构 (a)T型叶根;(b)外包凸肩T型叶根;(c)菌型叶根; (d)外包凸肩双T型叶根;(e)叉型叶根;(f)枞树型叶根 C.汽轮机叶片 1)T型叶根 结构简单、加工方便、工作可靠为短叶片普遍采用。它 的缺点是叶片的离心力对轮缘两侧截面产生弯矩,使轮 缘有张开的趋势。故将叶根和轮缘上做成凸肩形。 C.汽轮机叶片 2)菌型叶根 叶根和轮缘的载荷分配比T型叶根合理,因而强度较高, 但因加工复杂,其应用不如T型叶根广泛。 C.汽轮机叶片 T型和菌型叶根属于周向装配式叶根。这类叶根的轮缘 槽上开有一个或两个缺口,叶片就从这些缺口一片片依 次装入轮缘槽中。最后装在缺口处的叶片叫做封口叶片, 研配装入后用两个铆钉固定在轮缘上。 周向装配式叶根的缺点是当个别叶片损坏时,不能单独 拆换,而必须将部分或全部叶片拆下重装。 C.汽轮机叶片 3)叉型叶根 叶根的叉尾直接插入轮缘槽内,并用两排铆钉固定叉尾 数可根据叶片离心力大小选择。叉型叶根强度高、适应 性好,被大功率汽轮机末几级广泛采用。叉型叶根加工 方便,便于拆换,但装配时比较费工,且轮缘较厚,钻 铆钉孔不便,所以整锻转子和焊接转子不宜采用。 C.汽轮机叶片 4)枞树型叶根 叶根沿轴向直接装入轮缘相应的枞树槽中。这种叶根承 载能力强叶根齿数可根据离心力大小决定,同时拆装容 易,故被大功率的调节级和末几级采用。但由于其加工 面多,精度要求高,所以受到限制。 C.汽轮机叶片 ? 叶片结构 2.叶型 叶型部分是叶片的基本部分,它构成汽流通道。 C.汽轮机叶片 (a)等截面直叶片 (b)变截面扭曲叶片 1—叶顶; 2—叶型; 3—叶根 C.汽轮机叶片 ? 叶片结构 3.连接件 成组叶片(叶片组) 整圈连接叶片 用围带、拉金连在一起的数个叶 片 用围带、拉金将全部叶片连结在 一起 单个叶片(自由叶片) 不用围带、拉金连结的叶片 C.汽轮机叶片 可增加叶片刚性, 降低叶片蒸汽力引起的弯应力, 调整叶片频率 。 围带还构成封 闭的汽流通道, 防止蒸汽 从叶顶逸出 。 围带或拉金的作用 有的围带还做出 径向汽封和轴向汽封, 以减少级间漏汽 C.汽轮机叶片 铆接围带 整体围带 弹性拱形围带 C.汽轮机叶片 拉金一般是以6~12mm的金属丝或金属管,穿在叶身 的拉金孔中。拉金与叶片之间可以是焊接的(焊接拉 金),也可以是不焊接的(松拉金)。在一级叶片中, 一般有1~2圈拉金,最多不超过3圈拉金。 拉金处在汽流通道中间,将影响级内汽流流动,同时, 拉金孔削弱了叶片的强度,所以在满足振动和强度要 求的情况下,有的长叶片可设计成自由叶片。 C.汽轮机叶片 实心焊接拉金 实心松装拉金 空心松装拉金 剖分松装拉金 Z装拉金 C.汽轮机叶片 C.汽轮机叶片 C.汽轮机叶片 C.汽轮机叶片 ? 叶片受力 ? ?离心拉应力 ? ?离心力 ? ? 静应力 ? ?离心弯应力 ? 叶片受力 ? ?稳定部分-气流弯应力 ? ?气流力 ?交变部分-动应力 ? ? ? ? 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 C.汽轮机叶片 ? 叶片汽蚀 1. 部位 在湿蒸汽区域内工作的级冲蚀现象最为严重,一般发 生在动叶片进汽侧叶片顶部。 C.汽轮机叶片 ? 叶片汽蚀 2. 原因 在汽轮机的末几级中,蒸汽速度逐渐增大,水分在隔 板静叶出汽边处形成水滴,水滴运动速度低于蒸汽速 度,因此,进入动叶片时发生与动叶背弧面侵蚀。叶 片越长,叶顶圆周速度越大,水滴撞击动叶背弧面的 速度也越高。由于离心力作用,水滴向叶顶集中,故 叶顶背弧面水蚀严重。 C.汽轮机叶片 ? 叶片汽蚀 3. 措施 在水蚀严重的部位(叶片进口边背面上部)常采用抗 水蚀能力的措施,具体做法有:镀硬铬、堆焊硬质合 金层、焊硬质合金覆面或表面强化处理、热处理等。 其硬化层长度最好不超过150mm。 C.汽轮机叶片 ? 叶片振动 叶片是一个弹性体,当突受外力作用后,叶片将产生 自由振动,其频率称为叶片的自振频率(或称固有频 率)。叶片的自振频率取决于叶片的尺寸、材料及叶 片固定方式等因素。当叶片受到周期性的外力(激振 力)作用时就会发生强迫振动。若叶片的自振频率等 于或倍于激振力的频率,叶片就会发生共振现象,使 叶片的振幅增大,甚至造成叶片损坏。 C.汽轮机叶片 ? 叶片振动 1. 原因 在汽轮机工作中,沿圆周方向汽流的不均匀将对叶片 产生激振力,引起叶片振动。激振力按其频率分为: 低频激振力----第一类激振力 高频激振力----第二类激振力 低频激振力对长叶片的影响较大,因为叶片较长时, 其自振频率较低,在低频激振力的作用下容易引起共 振。 C.汽轮机叶片 ? 叶片振动 1. 原因 1)低频激振力----第一类激振力 采用部分进汽时,叶片经过不进汽的弧段时,没有蒸 汽作用,引起一次扰动而产生激振力。 上、下隔板结合处的静叶由于结合不良引起汽流变化, 产生激振力。 个别喷嘴或导叶由于制造或装配工艺误差,引起汽流 不均匀,产生激振力。 级后局部汽流参数变化(节距不均匀、级后有抽汽口 或排汽口有筋条存在等),产生激振力。 C.汽轮机叶片 ? 叶片振动 1. 原因 2)高频激振力----第二类激振力 由于喷嘴出口边缘有一定厚度,使叶片每经过一个喷 嘴时,所受的蒸汽作用力就要突然变化一次,因而产 生一次激振力,由于喷嘴的数量较多,故激振力的频 率较高称为高频激振力。高频激振力对短叶片的影响 较大,因短叶片的自振频率较高,在高频激振力的作 用下容易引起共振。 C.汽轮机叶片 ? 叶片振动 2. 叶片调频方法 1)改善叶根的研合质量或捻铆叶根,增加叶片安装 紧力以提高刚性; 2)改善围带或拉金的连接质量; 3)改变叶片组的叶片数; 4)加装拉金; 5)在叶片顶部钻减荷孔。 D.转子 ? 作用 将蒸汽的热能和动能转变为旋转的机械能并传递给发 电机。 D.转子 ? 组成 转子是由主轴、叶轮、动叶栅、联轴器等组成。 D.转子 ? 分类 (1)按制造工艺的不同:分为套装转子、整锻转子、组 合转子。一般来说,中温中压进汽参数的发电汽轮机,基 本上采用套装转子。高速工业驱动汽轮机采用整锻转子。 高参数进汽参数的发电汽轮机采用组合转子,即前半部分 采用整锻转子,后半部分采用套装转子。 (2)按临界转速是否在运行转速范围内,分为刚性转子 和柔性转子。在启动过程中,刚性转子启动就很方便,不 存在跨临界区域,而柔性转子因需要快速的跨临界,故要 求用户在实际启动过程中,要充分暖机,为快速跨临界作 好准备。 (3)按形状来分:转轮型转子和转鼓型转子。 D.转子 套装转子的叶轮、轴封套、联轴节等部件是分别加 工后套在阶梯形主轴上的。各部件与主轴之间采用 过盈配合,以防止叶轮等因离心力及温差作用引起 松动,并用键传递力矩 D.转子 整锻转子的叶轮、轴封套和联轴节等部件与主轴是由 一整锻件车削而成,无热套部件,这解决了高温下叶 轮与主轴连接可能松动的问题。整锻转子的中心通常 打有ф100mm的中心孔,其目的主要是便于检查锻件 质量,同时也可以将锻件中心材质差的部分去掉,防 止缺陷扩展,以保证转子强度。 D.转子 焊接转子采用分段锻造,焊接组合,它主要由若 干个叶轮与端轴拼合焊接而成。 D.转子 组合转子高温段采用整锻结构,而在中、低温段采 用套装结构,形成组合转子,以减小锻件尺寸 。 D.转子 ? ? 转轮型转子叶片装在叶轮上,叶轮紧固在轴上,蒸汽对 叶片的作用力靠叶轮传给轴,转子级数较少,每一级中 蒸汽的热焓降较大,一般应用在冲动式汽轮机上。 转鼓型转子的叶片直接装在转鼓上,蒸汽对叶片的作用 力靠转鼓传给轴,这种转子结构简单,弯曲度小,适用 于级数多,每级热焓降不大和要求强度较大的反动式汽 轮机上。 D.转子 鼓式转子 D.转子 D.转子 D.转子 D.转子 ? 转子是汽轮机的最重要的部套,其工作条件比较复杂 。在设计中,重点需要关注的是临界转速和强度。这 两方面在实际运行过程中主要体现在升速时跨临界和 超速时跳闸停机两方面的保护。这两方面,临界转速 确定了汽轮机运行的稳定性,强度方面确定了汽轮机 运行的安全性。任何一方面出现问题均是没法补救的 ,故我们在设计中需要重点关注这两方面的问题,在 实际使用中也需对这两方面重点关注,尤其是试车阶 段,必须明确确定该机组的临界转速和跳闸转速,以 免因这方面的疏忽造成重大事故。 D.转子 ? 叶轮 1.作用 安装动叶片并将动叶片上的转矩传递给主轴。 2.结构 轮缘:开有安装叶片的叶根槽; 轮面:将轮缘和轮毂或主轴连成一体,开有平衡孔; 轮毂:减小叶轮内孔应力的加厚部分; D.转子 ? 叶轮 3.分类 按叶轮断面的型线)等厚度叶轮:加工方便,轴向尺寸小,但强度低, 通常用于叶轮直径较小的高压部分; 2)锥形叶轮:加工方便,强度高; 3)等强度叶轮:无中心孔,强度最高,但加工要求 高,多用于轮盘式焊接转子。 D.转子 锥形叶轮 等强度叶轮 等厚度叶轮 D.转子 ? 联轴器 1. 作用 连接汽轮机的各转子及发电机转子,并传递转子上的 扭矩。 D.转子 ? 联轴器 2. 类型 1) 刚性联轴器 优点:刚性高,传递扭矩大;结构简单,尺寸小;减 少了轴承个数,缩短了机组长度,广泛应用于大功率 汽轮机。 缺点:传递振动和轴向位移,对转子找中心要求高。 D.转子 D.转子 D.转子 ? 联轴器 2. 类型 2)半挠性联轴器 特点:有一定的弹性,可吸收部分振动,允许两转子 的中心有少许偏差。用来连接汽轮机转子与发电机转 子。 D.转子 D.转子 ? 联轴器 2. 类型 3)挠性联轴器 特点:挠性联轴器有较强的挠性,它允许两转子有相 对的轴向位移和较大的偏心,对振动的传递也不敏感, 但传递功率小,并且结构较为复杂,需要有专门的润 滑装置,因此一般只有在中小机组上采用,或用在小 汽机与给水泵的连接上。 D.转子 D.转子 D.转子 ? 转子主轴弯曲 原因: 汽轮机停机后没有及时投入盘车; 汽轮机启动时操作不合理;(如:轴封供汽时间过长、 暖机时间不够充分) 由于运行时振动较大,造成转子弯曲; 在安装或检修时,叶轮、轴套等套装件在轴上装配尺 寸不对,紧力不合适,运行一段时间后,因轴内应力 过大而弯曲变形。 D.转子 ? 转子断裂 原因: 1)损坏机理主要是低周疲劳和高温蠕变损伤。 2)运行问题,主要是超速和发生油膜振荡。 3)材料和加工问题,主要是存在残余应力、白点、 偏析、夹杂物、气孔等,材质不均匀性和脆性,加工 和装配质量差。 E.汽缸 ? 作用 除了安装静子外,最重要的一个作用是将蒸汽和大气 隔开,形成能力转换的环境。 E.汽缸 ? 分类 汽缸根据所处位置不同可以分为高压缸、中压缸、低压 缸。 根据工艺不同,可以分为铸造缸和焊接缸。一般来说, 发电机组因设计参数比较固定,本体修改比较少,为了 缩短加工周期和降低加工成本,一般采用铸造缸。而驱 动机组因变化比较多,排缸一般设计成焊接排缸。 还有一种就是因排汽压力比较高,为防止前后缸接缸处 漏气,做成整体缸。 E.汽缸 ? 结构 汽缸上布置有进汽口、配汽机构、喷嘴箱、排汽口、 疏水口、抽汽口、轴承箱、检查口、机脚、加强筋等, 内部安装着隔板和隔板套、汽封等部件。 要求:有足够的强度和刚度、通流部分有较好的流动 性能、各部分受热时能自由膨胀且中心不变、形状简 单对称,还应尽量减小热应力。 E.汽缸 ? 结构 水平对分的上半缸和下半缸,通过法兰螺栓连接。 沿轴向分为高、中、低压段,各段之间用法兰螺栓连 接。 E.汽缸 ? 结构 1-蒸汽室;2-导汽管;3-上汽缸;4-排汽管口;5-法 兰;6-下汽缸;7-抽汽管口 E.汽缸 ? 结构 1. 高、中压缸 工作特点: 缸体承受蒸汽的高温、高压作用,热应力和热变形较 大,通常采用双层结构。 优点: 每层汽缸承受的压差和温差减少,汽缸壁和法兰的厚 度减薄,从而减小了启、停及工况变化时的热应力, 加快了启、停速度,有利于改善机组变工况运行的适 应性。 E.汽缸 E.汽缸 ? 结构 2. 低压缸 工作特点:保证足够的刚度和良好的流动特性,尽量 减小排汽损失。 采用钢板焊接结构,并用加强筋加固; 排汽室采用径向扩压结构,以充分利用排汽余速动 能; 低压缸进、出汽温差大,为使外壳温度分布均匀,可 以采用双层甚至三层结构。 E.汽缸 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 E.汽缸 ? 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。 E.汽缸 ? 结构 3.进汽部分 高压缸的前端,即从调节阀到调节级喷嘴这段区域, 是汽轮机的进汽部分,它包括蒸汽室和喷嘴室,是汽 轮机中承受压力和温度最高的部分。 E.汽缸 喷嘴箱的构造 E.汽缸 ? 结构 4.汽缸法兰、螺栓加热装置 作用:减小汽缸、法兰及连接螺栓间的温差,缩短启、 停时间。 E.汽缸 1、2-蒸汽连接口;3-平面槽; (a)高压外缸法兰;(b)、(c)法兰螺栓加热流程 汽轮机法兰螺栓加热装置示意图 E.汽缸 ? 支承 汽缸的支承方式 猫爪支承 下猫爪支承 台板支承 上猫爪支承 非中分面猫爪支承 中分面猫爪支承 E.汽缸 ? 支承 1. 下猫爪支承 (a)非中分面支承;(b)中分面支承 1—猫爪;2—横销;3—轴承座;4—汽缸中分面 E.汽缸 ? 支承 1. 下猫爪支承 E.汽缸 ? 支承 2. 上猫爪支承 1—上缸猫爪;2—下缸猫爪;3—安装垫铁;4—工 作垫铁;5—水冷垫铁;6—定位销;7—定位销; 8—紧固螺栓;9—压块 E.汽缸 ? 支承 3. 内缸支承 中分面支承 非中分面支承 E.汽缸 ? 支承 4. 台板支承 E.汽缸 ? 支承 5. 与轴承座一体 中小型汽轮机的高压缸,多采用垂直的半圆法兰与前 轴承座连成一体。在法兰面上,采用一只立销和两只 横销定位,使其在汽缸受热面变形后,仍能和轴承座 之间保持准确的中心位置。而低压缸的低压侧和汽轮 机的中轴承箱铸成一体,低压后部由左右两个支承脚 支在低压缸的座架上。 E.汽缸 E.汽缸 E.汽缸 ? 滑销系统 1. 作用 (1)保持汽缸和转子中心一致,避免因热胀导致中心 变化,引起机组振动或动静相擦; (2)保证汽缸能自由膨胀,以免发生过大应力引起变 形; (3)使转子和静子部分轴向和径向间隙符合要求. E.汽缸 ? 滑销系统 2. 分类 立销 用于引导汽缸垂直方向位移 纵销 用于引导汽缸、轴承箱水平轴向位移 横销 用于引导汽缸、轴承箱水平横向位移 猫爪横销 保持汽缸与轴承箱之间的轴向位置不 变,同时引导汽缸水平横向膨胀。 角销 用于限制轴承箱与台板脱离 E.汽缸 ? 滑销系统 E.汽缸 ? 滑销系统 E.汽缸 ? 滑销系统 E.汽缸 E.汽缸 F. 隔板 ? 作用 隔板用以固定汽轮机各级的静叶片和阻止级间漏汽, 并将汽轮机通流部分分隔成若干个级。它可以直接安 装在汽缸内壁的隔板槽中,也可以借助隔板套安装在 汽缸上。隔板通常做成水平对分形式,其内圆孔处开 有隔板汽封的安装槽。 为了适应结构上的需要,冲动式汽轮机在汽缸上装有 支承隔板的隔板套,而反动式汽轮机在汽缸上装的是 支承静叶环的静叶持环。 F. 隔板 ? 分类 隔板的分类 焊接隔板 铸造隔板 铸铁隔板 铸钢隔板 F. 隔板 ? 分类 (a)普通焊接隔板;(b)带加强筋的焊接隔板 1—隔板外环;2—外围带;3—静叶片;4—内围带; 5—隔板体;6—径向汽封;7—汽封槽;8—加强筋 F. 隔板 ? 分类 F. 隔板 ? 分类 铸造隔板 1—外缘;2—静叶片;3—隔板体 F. 隔板 ? 隔板套 将相邻几级隔板装在一个隔板套中,然后将隔板套装 在汽缸上,上下隔板套之间采用螺栓连接,隔板套在 汽缸内的支承和定位采用悬挂销和键的结构。隔板套 通过其下半部分两侧的悬挂销支承在下汽缸上,隔板 套的上、下中心位置通过改变垫片的厚度来实现,其 左右中心位置靠隔板套底部的平键或定位销来定位。 为保证隔板套的热膨胀,它与汽缸凹槽之间一般留有 1~2mm的间隙,隔板在隔板套或汽缸内的支承和定 位也是采用悬挂销和键支承定位结构。 F. 隔板 ? 隔板套 1—上隔板套;2—下隔板套;3—连接螺栓;4—上汽缸;5—下汽缸; 6—悬挂销;7—垫片;8—平键;9—定位销;10—顶开螺钉 F. 隔板 ? 隔板套 F. 隔板 ? 静叶环和静叶持环 反动式汽轮机没有叶轮和隔板, 动叶片直接嵌装在转子的外缘 上,静叶环装在汽缸内壁或静 叶持环上。 G. 汽封 ? 类型 按安装部位 轴端汽封 隔板汽封 通流部分汽封 G. 汽封 ? 类型 按定位方式 固定汽封 可活动汽封 G. 汽封 ? 类型 按结构形式 碳精式汽封 水封式汽封 曲径式汽封 梳齿形 枞树形 J 形 蜂窝形 G. 汽封 ? 作用 1)轴端汽封 高压端的作用是减少蒸汽向外漏汽;低压端汽封的作用 是防止空气漏入排汽缸破坏真空(冷凝机组)或者是防 止蒸汽向外漏气(背压机组)。 G. 汽封 ? 作用 2)隔板汽封 减少级间漏气,维持隔板前后的压力差。 G. 汽封 ? 作用 3)通流部分汽封 减少叶片上部和下部漏气。 G. 汽封 ? 结构 梳齿形汽封 (a)高低齿 (b)平齿 (c)斜平齿 G. 汽封 ? 结构 梳齿形汽封 (a)高低齿梳齿形汽封;(b)平齿梳齿形汽封 1-汽封环;2-汽封体;3-弹簧片;4-汽封套 G. 汽封 ? 结构 (a)前轴封 (b)后轴封 (c)隔板汽封 G. 汽封 ? 结构 J型密封 G. 汽封 ? 结构 蜂窝形密封 G. 汽封 ? 结构 布莱登密封 1-弹簧; 2-汽封体; 3-汽封环; 4-汽封套; 5-用于汽封环背面加压的切口 G. 汽封 国产的中小型汽轮机的汽封都采用薄片型和高低齿型 迷宫汽封。汽封环分成4~6块,装在汽封体上用弹簧片 压紧。弹簧片的作用是箍紧汽封环,并保证轴与汽封 环碰撞时,汽封片能有一定的退让余地,防止汽封和 主轴损坏。 前后汽封各有调整垫片,用以调整汽封片轴向间隙。 因为转子的相对胀差的存在,前后汽封片轴向间隙不 完全一样。 H.轴承 汽轮机轴承 径向支持轴承 推力轴承 径向支持轴承用来承担转子 的重量和旋转的不平衡力, 并确定转子的径向位置,以 保持转子旋转中心与汽缸中 心一致,从而保证转子与汽 缸、汽封、隔板等静止部分 的径向间隙正确。 推力轴承承受蒸汽作用在转 子上的轴向推力,并确定转 子的轴向位置,以保证通流 部分动静间正确的轴向间隙。 所以推力轴承被看成转子的 定位点,或称汽轮机转子对 静子的相对死点。 H.轴承 ? 径向支持轴承 按轴承支承方式 固定式 自位式 H.轴承 ? 径向支持轴承 按轴承油楔数量 圆筒形轴承 椭圆形轴承 三油楔轴承 可倾瓦轴承 (1个油楔) (2个油楔) (3个油楔) 3-6油楔 袋式轴承 H.轴承 ? 径向支持轴承 圆筒形轴承 1一轴瓦;2一调整垫铁;3一垫片;4一节流孔板;5一油 挡;6一进油口;7一锁饼;8一连接螺栓 H.轴承 ? 径向支持轴承 椭圆形轴承 H.轴承 ? 径向支持轴承 三油楔轴承 1一调整垫片; 2一节流孔φ 35;3一带孔调整垫铁;4一轴 瓦体;5一内六角螺钉;6一止动垫圈;7一高压油顶轴进油 H.轴承 ? 径向支持轴承 可倾瓦轴承 1一轴承瓦块;2一轴承体;3一轴承体定位销;4一定位销;5一外垫 片;6一调整垫块;7一内垫片;8一轴承体定位销;9一螺塞;10,11一 轴承盖螺栓;13一轴承盖;12,14一挡油板;15一螺栓;16一挡油环限 位锖;17一油封环;18一挡油环销;19一弹簧 H.轴承 ? 径向支持轴承 袋式轴承 H.轴承 ? 推力轴承 对于反动式汽轮机,蒸汽在各级中产生的轴向推力较 大。为了减小轴向推力,除了在通流部分设计中采用 反向流动及双流外,还在转子结构上采用了平衡活塞, 从而大大减小了轴向推力,而剩余的轴向推力则由推 力轴承来承担。 H.轴承 ? 推力轴承 推力轴承 密切尔推力轴承 金斯布里推力轴承 H.轴承 ? 推力轴承 H.轴承 ? 推力轴承 ?密切尔推力轴承 H.轴承 ? 推力轴承 ?密切尔推力轴承 推力-支持联合轴承 1一调整圆环;2一工作瓦块;3一非工作瓦块;4—6一油封; 7一 推力盘;8一支撑弹簧 9,10一瓦块安装环;11一油挡 H.轴承 ? 推力轴承 ?金斯布里推力轴承 1—推力瓦块; 2、6—调整块; 3—调整块固定螺栓; 4—支持环; 5—外壳; 7—外壳衬板; 8、13—油封环; 9—调整块销子; 10—下部调整块; 11—防转键固定螺栓; 12—防转键; 14—节流孔螺栓; 15—螺母