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透平的原理和结构


第二节 燃气透平的结构 枞树形叶根齿与叶身的连接结构见图
第二节 燃气透平的结构 长柄叶根有下述显著的优点: 长柄叶根有下述显著的优点: (1)减少了叶片对轮盘的传热,在配合 以空气冷却后效果更为显著,使叶根齿 与轮缘的温度大为降低,并使温度趋于 均匀而减少了热应力。 (2)改善了第一对齿的承载条件及叶根 应力分布的不均匀程度。 (3)合理地使用材料。
ห้องสมุดไป่ตู้ 第二节 燃气透平的结构
图为GE公司透平的外围拉杆转子, 图为 公司透平的外围拉杆转子,透平转子由下 公司透平的外围拉杆转子 列部件组成:两根透平轴, 列部件组成:两根透平轴,一、二、三级透平叶轮和 两个透平定距环块,叶轮上的动叶等。 两个透平定距环块,叶轮上的动叶等。
第二节 燃气透平的结构 (二)动叶 透平动叶的作用 是把高温燃气的能 量转变为转子机械 功。
第三节 燃气透平零部件的冷却
五、典型的燃气透平冷却方式 (一) GE公司MS9001E透平的冷却方式
第三节 燃气透平零部件的冷却
(二)三菱501F型适平的冷却方式 三菱 型适平的冷却方式
当高温高压的燃气流过透平静叶(喷嘴)时, 由于静叶流道是收敛型的,在亚音速流动的情况下, 就可以使气流加速,相应地燃气的压力和温度却会 逐渐下降。 当这股具有相当速度的燃气以一定的方向喷射 到工作轮上的动叶流道中去时,就会在动叶片上产 生切向分力Fu,从而推动工作叶轮连续旋转,并使 燃气速度下降,在这个过程中,燃气就把部分能量 转交给了工作叶轮,使叶轮在高速旋转中对外界作 出机械功。
第一节 燃气透平的工作原理
一、透平级的速度三角形 在透平中完成能量转换 的基本单元则是单级透平, 简称为级。级由一列静叶 和一列动叶串联组成,多 级透平则是各单级按气流 流动方向串列构成。
第一节 燃气透平的工作原理 二、工作叶轮对外界所作的外功
第一节 燃气透平的工作原理 三、透平级中工质能量的转化关系
第二节 燃气透平的结构
1.透平气缸本体 透平气缸本体
透平气缸设计中的一个重要问题, 透平气缸设计中的一个重要问题, 是使其与高温燃气相隔绝, 是使其与高温燃气相隔绝,以较多的降 低其工作温度。这样做的好处是, 低其工作温度。这样做的好处是,减少 气缸的热膨胀量, 气缸的热膨胀量,有利于叶片顶部径向 间隙的控制; 间隙的控制;减少对气缸的热冲击及热 应力,有利于机组的快速启动; 应力,有利于机组的快速启动;可用较 差的材料等。 差的材料等。
第二节 燃气透平的结构 1.叶身 叶身 就透平自身的叶型 来说,分为冲动级和 反动级。故冲动级要 比反动级的叶片更为 厚实、折转角更大。 两者叶型的比较见图
第二节 燃气透平的结构 2.叶顶 . (1)无叶冠的动叶。
第二节 燃气透平的结构 (2)带冠的动叶。 )带冠的动叶。
第二节 燃气透平的结构 3.叶根 .
在燃气透平的动叶中,广 泛采用的是枞树形的叶根。 枞树形叶根是一种对称的多 齿叶根,左右对称齿之间的 距离往下逐渐减小呈楔形。 它与轮盘上的根槽之间是有 间隙的松配合。
第二节 燃气透平的结构
枞树形叶根有着下述一些优点: (1)多对齿承力,强度好,承载能力大; (2)叶根形状单楔形,接近于等强度,材料利用合理; (3)尺寸紧凑,连接重量最轻,在相同直径的轮缘上 可安装较多的叶片; (4)与轮盘根槽为间隙配合,是松装结构,在离心力 作用下能自动定心,使叶根各部分受力趋于均匀; (5)由于是间隙配合,叶根与轮缘均能自由热膨胀。 同时可从间隙中通过冷却空气对叶根及轮缘进行有效 的冷却; (6)拆装方便。
第三节 燃气透平零部件的冷却 二、叶片的冷却方式 1.对流冷却 2.冲击冷却
3.气膜冷却
第三节 燃气透平零部件的冷却 三、转于的冷却方式 透平的转子,一般都要采取冷却措施 来改善它的工作条件。特别是应力和温 度分布复杂的轮线部分,尤其要精心组 织冷却气流和采取将高温燃气与转子隔 开的措施。
第三节 燃气透平零部件的冷却 目前在透平的转子中,常用的冷却方式 有下列几种:
第二节 燃气透平的结构 4.叶片的固定 . 工作叶片在盘上槽向固定方式通常有 如下几种。
第三节 燃气透平零部件的冷却 提高燃气初温,可以通过不同的途径 来实现:①对高温部件选用超级热强台 金材料;②对这些部件,采用冷却
第三节 燃气透平零部件的冷却 透平各部件冷却的几种方式。 透平各部件冷却的几种方式。 一、冷却介质 1.开式空气冷却 2.闭式蒸汽冷却
第二节 燃气透平的结构 2.透平排气缸 . 透平排气缸包括 框架和排气扩压器 两部分。
第二节 燃气透平的结构 (二)静叶 透平静叶又称喷 嘴,它的作用是使高 温燃气在其中膨胀加 速,把燃气的内能转 化为动能,然后推动 转子旋转作功。
第二节 燃气透平的结构 透平静叶被高温燃气包围着。 透平静叶被高温燃气包围着。工作 条件是很恶劣的。特别是第一级静叶, 条件是很恶劣的。特别是第一级静叶, 所接触的燃气温度最高,且温差最大。 所接触的燃气温度最高,且温差最大。 在启动和停机时, 在启动和停机时,又是受到热冲击最厉 害的零件。因此,对静叶设计的要求为: 害的零件。因此,对静叶设计的要求为: 耐高温、耐热腐蚀; 耐热冲击; ①耐高温、耐热腐蚀;②耐热冲击; 热应力小; 足够的刚度和强度。 ③热应力小;④足够的刚度和强度。
第二节 燃气透平的结构 MS9001E透平采用 的静叶组,一级静叶 为两叶组共18个扇段, 即36片静叶,二级静 叶为三叶组,共16个 扇段,即48片静叶, 三级静叶为四叶组, 共16个扇段,即64片 静叶。
第二节 燃气透平的结构 (三)静叶及静叶环的固定 1.直接固定在气缸上 直接固定在气缸上
第二节 燃气透平的结构 (一)气缸 和压气机气缸一样, 和压气机气缸一样,透平气缸也是 整台机组的承力骨架,承受机组的重量、 整台机组的承力骨架,承受机组的重量、 燃气的内压力及其他的作用力。 燃气的内压力及其他的作用力。透平气 缸包括气缸本体和排气缸两部分。 缸包括气缸本体和排气缸两部分。
第二节 燃气透平的结构
第二节 燃气透平的结构 相对于压气机来说,透平的一个显著 不同是工作气体温度高。因而,透平在 结构上还应满足下面一些要求。 (1)承受高的温度。 (2)承受热应力和热冲击。 (3)保持热对中。
第二节 燃气透平的结构 一、静子 透平静子由气缸、 透平静子由气缸、静叶及支承和 传力系统等组成。 传力系统等组成。是透平中静止的部 件。
燃气透平的原理和结构
大庆燃机电厂
燃气透平是燃气轮机的另一主要部件,它 的功能是把高温、高压燃气中的能量转变 为机械功,约3/5~2/3用以带动压气机压缩 空气,其余的则作为燃气轮机的输出功率 以带动负载。 目前,大量应用的是轴流式透平,其特点 是功率大、流量大、效率高。
第一节 燃气透平的工作原理
第二节 燃气透平的结构 2.采用持环和护环的结构 采用持环和护环的结构
第二节 燃气透平的结构 3.静叶内环的固定 静叶内环的固定
第二节 燃气透平的结构
二、转子 透平转子是透平转动部分的总称,由透平轮 盘、透平轴、工作叶片及联接件等组成。 (一)轮盘 1.焊接转子
第二节 燃气透平的结构 2.螺栓连接的转子 螺栓连接的转子
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