蒸汽轮机的工作原理是什么?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-20
汽轮机的工作原理

工作原理:汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。
来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一 系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。
汽轮机优点:
与往复式蒸汽机相比,汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的,单位面积中能通过的流量大,因而能发出较大的功率。
大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度,故热效率较高。19世纪以来,汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上,增大单机功率和提高装置的热经济性。

扩展资料:
汽轮机种类:
汽轮机种类很多,根据结构、工作原理、热力性能、用途、气缸数目的不同有多种分类方法。
1,按结构
有单级汽轮机和多级汽轮机;各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机,和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机;各级装在一根轴上的单轴汽轮机,和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等。
2,按工作原理
有蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀的冲动式汽轮机;蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机;以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机。
3,按热力特性
有凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器,排汽压力低于大气压力,因此具有良好的热力性能,是最为常用的一种汽轮机;
供热式汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械,又提供生产或生活用热,具有较高的热能利用率;背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机;
抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机;饱和蒸汽轮机是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机。
4,按用途
可分为为电站汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机等。
5,按汽缸数目
可分为单缸汽轮机、双缸汽轮机和多缸汽轮机。
6,其他
另外还可按照蒸汽初压(低压、中压、高压、超高压、亚临界、超临界、超超临界)、排列方式(单轴、双轴)等进行分类。
参考资料:百度百科----汽轮机

原理:蒸汽轮机利用从锅炉来的高温高压蒸汽,通过蒸汽喷嘴喷出,冲击汽轮机的叶片,带动机轴一起转动。蒸汽轮机具有很高的转速和很大的功率,热效率为25~30%。主要用在大型火力发电厂、原子能发电站中。
蒸汽轮机是由一个中央很厚的钢盘和钢盘外沿弧形叶片所组成的,当蒸汽喷射到叶片上时,轮机就转动起来,而且蒸汽速度越大,轮机转动得越快。利用蒸汽使叶轮转动的机器叫“蒸汽轮机”。
当气体从高压空间流向低压空间时,压强差越大,流动的速度也越大。因此在蒸汽轮机里就利用喷嘴,使水管式锅炉的过热管送来的过热蒸汽,从喷嘴喷出时,体积开始急剧地膨胀。同时压强降低,速度增大,这样的蒸汽具有很大的动能。也就是说蒸汽的内能在喷嘴中转变为蒸汽的动能。当蒸汽喷射到叶片上时,它的动能又转变为机轴旋转的机械能。
蒸汽轮机是英国的查尔斯于1884年首先制造的。

瓦特的和现在舰用的蒸汽机 ,在锅炉部分的原理是一样的,只是当时烧柴和煤,现在烧油而已;但高温高压高热的水蒸气只是功质,它后面可以用来推动往复机,也可是涡轮机,象现在用的.往复机是曲柄连杆和活塞组件;是上下运动,有很大的震动.而涡轮机是由多组叶片形成的同心圆状风扇,是回旋运动,震动极小;这就是他们的不同于区别. 全称叫蒸汽涡轮发动机(Steam turbine)是一种撷取(将水加热后形成的)水蒸汽之动能转换为涡轮转动的动能的机械。相较于原由詹姆斯·瓦特发明的单级往复式蒸汽机,涡轮蒸汽机大幅改善了热效率,更接近热力学中理想的可逆过程,并能提供更大的功率,至今它几乎完全取代了往复式蒸汽机。涡轮蒸汽机特别适用于火力发电和核能发电,世界上大约80%的电是利用涡轮蒸汽机所产生。   老式船舰中也有不少使用,但是在现代化船舰中已经被燃气涡轮引擎全面取代,只有少数特例如现代级还使用蒸汽涡轮。   燃气-蒸汽轮机联合循环,是把燃气轮机和蒸气轮机这两种按不同热力循环工作的热机联合在一起的装置,有时也简称为联合循环。为了提高热机的效率,应该尽可能地提高热机中的加热温度和降低排热温度。但蒸汽轮机和燃气轮机的热力循环都不能很好满足上述要求。如把它们结合起来,以燃气轮机的排热来加热蒸汽,就可以同时取得燃气轮机加热温度较高和蒸汽轮机排热温度较低的双重优点。   联合循环的理论基础早已建立。热力学奠基人之一卡诺就提出过联合循环的概念。但是直到20世纪中叶,才开始有实用的联合循环动力装置。发展联合循环的关键是要研制出高温、高性能、大功率的燃气轮机。为了适应石油短缺的形势,在燃气轮机中有效烧煤也是一项关键技术。目前,世界各先进工业国家均已有定型联合循环机组产品。其中功率最大的已超过60万千瓦,最高热效率已高达47%以上。它作为热电并供机组使用,燃料利用率可高达80%左右,单机组最长运行时间已超过10万小时。热机的热效率要提高1%都是非常困难的,而联合循环却只要把燃气轮机和蒸汽轮机结合起来就可以大幅度节约能源。   由于蒸汽轮机具有功率大的优点,因此在现代大型军舰上依然有广泛应用。例如大型航母,核潜艇均使用蒸汽轮机作为动力。燃气轮机由于功率不足,目前仅在中型军舰和小、中型航母上运用。对于要求高航速的大型舰船,蒸汽轮机或蒸汽轮机-分散电机-电机动力系统依然是唯一选择。

蒸汽轮机是如何工作的



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