






汽轮机以蒸汽为工质, 将热能转变为机械能, 为发电机发电提供机械能。
火力发电厂三大主要设备之一, 单机功率大、效率高、运行平稳、使用寿命长

“级”是汽轮机中最基本的工作单元。在结构上它是由静叶(喷嘴)和对应的动叶所组成;一列固定的喷嘴和与它配合的动叶片构成了汽轮机的基本作功单元, 称为汽轮机的“级”


冲动力的定义: 根据力学知识,当一运动物体碰到另一个静止的物体或者运动速度低于它的物体时,就会受到阻碍而改变其速度的大小或方向,同时给阻碍它的物体的一个作用力
特点: 蒸汽仅把从喷嘴中获得的动能转变为机械功,蒸汽在动叶通道中不膨胀,动叶通道不收缩

喷嘴出口处: 蒸汽以相对速度w1进入动叶通道,由于受到动叶的阻碍,汽流方向不断改变,最后以相对速度w2流出动叶通道,
在流道中蒸汽对动叶产生一个轮周方向的冲动力F1,该力对动叶作功使动叶转动

反动力定义: 蒸汽在动叶汽道内膨胀时对动叶的作用力。根据动量守恒定律,当气体从容器中加速流出时,要对容器产生—个与流动方向相反的力。
基本特点: 蒸汽在动叶流道中不仅要改变方向,而且还要膨胀加速,从结构上看动叶通道是逐渐收缩的。

蒸汽流经级时先在喷嘴中膨胀压力降低, 速度增加一方面通过速度方向的改变, 产生冲动力F1
蒸汽在动叶中继续膨胀, 压力降低, 所产生的焓降转化为动能造成动叶出口的相对速度w2大于进口相对速度w1, 使汽流产生了作用于动叶上的与汽流方向相反的反动力Fr。
在蒸汽的冲动力和反动力合力作用下推动动叶旋转作功。



汽轮机的级可分为冲动级和反动级两大类
(1)、冲动级
冲动级又分: 纯冲动级、带反动度的冲动级速度级
1) 纯冲动级: 反动度为零的级称为纯冲动级
工作特点: 是蒸汽只在喷嘴中膨胀,在动叶通道中不膨胀
结构特点: 动叶叶型近似对称弯曲,作功能力大,但效率比带反动度的冲动级低。

现代冲动式汽轮机中广泛采用具有一定反动度的冲动级,简称为冲动级
工作特点:蒸汽的膨胀主要喷嘴中进行,在动叶通道中仅有小部分膨胀,产生的反动力较小,主要利用冲动力作功
结构特点: 作功能力比反动级的大,效率又比纯冲动级高。


速度级:为使充分利用余速,在两列动叶之间装设—列导向叶片,排汽经过导向叶片后改变方向,进入第二列动叶继续作功。这种级称为速度级。
复速级: 同一叶轮上装有两列动叶片的双列速度级,又称为复速级。
工作特点: 蒸汽主要在喷嘴中膨胀加速: 动叶通道和导向叶片通道中基本不膨胀,焓降大、效率较低。用于单级汽轮机和中、小型多级汽轮机的第一级。

定义: 蒸汽在级中的理想焓降平均分配在喷嘴和动叶通道中的级称为反动级
工作特点: 蒸汽在喷嘴和动叶通道中的膨胀程度相等,作功的力冲动力和反动力各占一半
结构特点: 动叶叶型与喷嘴叶型完全相同。反动级的效率高于冲动级,但整级的理想焓降较小。


喷嘴调节: 多数汽轮机采用改变第一级喷嘴面积的方法调节进汽量,称之为喷嘴调节。
调节级: 中、小容量汽轮机的调节级喷嘴调节汽轮机的第一级称为调节级,一般采用复速级。大容量汽轮机多采用单列冲动级。
还把汽轮机的级分为速度级和压力级两种。

近代大功率汽轮机都是由若干个级构成的多级汽轮机, 由于级的工作过程在一定程度上反映了整个汽轮机的工作过程, 所以对汽轮机工作原理的讨论一般总是从汽轮机“级”开始的, 有助于理解和掌握全机的内在规律性。

级是汽轮机中最基本的工作单位
级由静叶(喷嘴)和对应的动叶组成
工质的热能在喷嘴中先转变为工质的动能, 然后在动叶中使能转变为机械能




















































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