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1、第一章 综述一、选择题下列每题都有4个答案，其中只有1个正确答案，请将正确答案填在括号内。1蒸汽在汽轮机内做功后，除少量漏汽外，全部进入凝汽器，这种汽轮机称为( )。(A)纯凝汽式汽轮机；(B)背压式汽轮机；(C)乏汽式汽轮机；(D)调整抽汽式汽轮机。2从汽轮机中间某几级后抽出一定参数的蒸汽，对外供热，其余排汽排入凝汽器，这种汽轮机称为( )。(A)纯凝汽式汽轮机；(B)背压式汽轮机；(C)乏汽式汽轮机；(D)调整抽汽式汽轮机。3排汽压力高于大气压力，直接用于供热，无凝汽器的汽轮机称为( )。(A)纯凝汽式汽轮机；(B)背压式汽轮机；(C)乏汽式汽轮机；(D)调整抽汽式汽轮机。4进入汽轮机的蒸
2、汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级来分，亚临界压力汽轮机的主蒸汽压力Po为( )MPa。(A) 15.69 - 18.0; (B)大于22.2; (C) 11.77 - 13.73; (D) 5.88 - 9.81。5进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级来分，超临界汽轮机的主蒸汽压力Po为( )MPa。(A) 15.69- 18.0; (B)大于22.2; (C) 11.77 - 13.73; (D) 30。二、判断趣判断下列描述是否正确，正确的在括号内打“”，错误的在括号内打“”1.现代喷嘴调节的反动式汽轮机，因反动级不能做成部分进汽，故第一级调节级常采用单列
3、冲动级或双列速度级。（ ）2.利用其他蒸汽设备的低压排汽或工业生产工艺流程中副产的低压燕汽作为工质的汽轮机称为背压式汽轮机。（ ）3.向同一汽轮机的不同压力段分别送人不同压力的蒸汽的汽轮机称为多压式汽轮机。（ ）4.蒸汽流动的总体方向大致与轴垂直的汽轮机称为轴流式汽轮机。（ ）5.蒸汽流动的总体方向大致与轴平行的汽轮机称为轴流式汽轮机。（ ）6.汽轮机在工作时，首先是在喷嘴叶栅中将蒸汽的热能转变成动能，然后在动叶栅中把蒸汽的动能转变成机械能。（ ）7.燕汽的热能一半在喷嘴中转换成动能，另一半在动叶中转换成动能，使动叶片既受冲动力又受反动力作用，这种汽轮机叫反动式汽轮机。（ ）8.多级汽轮机的功
4、率为各级功率的总和。（ ）9.低压轴封是用来防止燕汽漏出汽缸，造成工质损失，恶化运行环境的。（ ）10.径向支持轴承的作用只是承担转子的重量。（ ）11.推力轴承的作用是承受燕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常的轴向间隙。（ ）12.只有汽轮发电机组转子第二临界转速低于1左工作转速时，才会发生油膜振荡现象。（ ）13.推力瓦片上的乌金厚度应小于通流部分及轴封处的最小轴向间隙，以保证即使在事故倩况下乌金熔化时，动、静部分也不致相互碰磨，一般乌金厚度为1.5mm左右。（ ）14一般来说，转子直径越大，质量越轻，跨距越小，轴承支承刚度越大，则转子的临界转速就越低
5、；反之，则越高。（ ）15临界转速的高低与转子质量的偏心距大小无关，但转子振动的振幅却与转子质量的偏心距成正比，因而应尽量减少转子的偏心质量。（ ）16.工作转速高于临界转速的汽轮机转子称为刚性转子，这种转子在启动过穆中没有共振现象产生，（ ） 17工作转速低于临界转速的汽轮机转子称为挠性转子，这种转子在启动过程中有临界转速出现。（ ）三、简答题1简述汽轮机在热力发电厂中的作用。2. 大型汽轮机具有哪些基本特点？3采用高中压缸分流合缸布置方式的优点有哪些？4. 汽轮机按工作原理可分为哪几类？5汽轮机按汽流方向可分为哪几类？6. 两平面间建立油膜，形成液体摩擦的条件有哪些？7汽轮机轮式转子按其结
6、构可分为哪几类？8汽封按其安装位置的不同，可分为哪几类？9. 汽轮机径向支持轴承和推力轴承的作用各有哪些？10.何为转子的临界转速？它在运行中有哪些表现？11.转子临界转速的高低与哪些因素有关？12.为什么低压缸一般也采用双层缸结构？有何优缺点？13.高、中压缸采用双层缸有何意义？四、计算题1汽轮机某级级前压力p0=3.90MPa,蒸汽流速0= 0,喷嘴后压力p1=195MPa，问该级应选用何种喷嘴？2.某容器内气体压力表读数为p1=0.40MPa,气压表侧的大气压力p2=0.96 x 105Pa，若气体绝对压力不变，而大气压力升高到1.1x105Pa，问容器内的压力表的读数为多少？3某机组每
7、小时发电量为125500kW，给水泵每小时耗电31O0kW，问给水泵的用电率为多少？4.某台循环水泵的电动机轴功率P1=11200kW.h，其有效功率为P2= 900kWh，问该泵的效率为多少？5.lkg的水，其压力为0.1MPa,此时其饱和温度为 t199.67，当压力不变时，若其温度t2155，则过热度为多少？6.汽轮机润滑油冷油器人口油温t1= 54，出口油温t2= 42。油的流量q=50t/h,求每小时放出的热量Q（油的比热容c=1.9887kJ/（kgK)。五、绘图题1绘出轴承润滑原理示意图，并加以说明。2绘出径向支持轴承油膜的形成示意图，并加以说明。3绘出单级汽轮机结构示意图和蒸汽
8、对动叶片的作用力图，并说明汽轮机的基本工作原理。六、论述题1汽轮机按热力特性可分为哪几类？2汽轮机按主蒸汽压力可分哪几类？第一章 综述 答案一、选择题1 A.2,D.3.B.4.A 5.B二、判断题1.2. ；3. 4. ；5.；6. 7. 8. 9. 10. ；11；12；13.；14.；15.；16. ；17。三、简答题1答：汽轮机在热力发电厂中的作用为甚汽轮机是以水蒸气为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机。它在工作时先把蒸汽的热能转变成动能，然后再使蒸汽的动能转变成机械能。汽轮机具有单机功率大、效率高、运转平稳、单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。2.答：大型汽轮机具有如下基本特点
9、：采用多汽缸结构；采用多层汽缸结构；采用高中压缸分流合缸布置方式；采用多排汽月；采用双轴系结构；加长低压级叶片长度；采用单独阀体结构；(8）机组的自动化水平高等。3，答：采用高中压缸分流合缸布置方式的优点为（1）高温区集中在汽缸的中部，两端的温度、压力均较低，从而减少了对轴承和端部汽封的影响，因而可以改善运行条件，并减少部件的热应力。(2)与分缸机组比较，由于减少了一个端部轴段，所以缩短了主轴长度，减少了轴封漏汽量。(3)减少了一个汽缸和一个中间轴承，缩短了机组长度，简化了机组结构。(4可平衡部分轴向推力。4.答：汽轮机按工作原理可分为以下两类：(1)冲动式汽轮机。它主要由冲动级组成，蒸汽主要
10、在喷嘴叶栅（静叶栅）中膨胀，在动叶栅内只有少量膨胀。(2)反动式汽轮机。它主要由反动级组成，蒸汽在静叶栅和动叶栅内均进行膨胀，且膨胀程度相同。现代喷嘴调节的反动式汽轮机，因反动级不能做成部分进汽，故第一级调节级常采用单列冲动级或双列速度级。5答：汽轮机按汽流方向可分为以下三类：(1)轴流式汽轮机。蒸汽流动的总体方向大致与轴平行。(2)辐流式汽轮机。蒸汽流动的总体方向大致与轴垂直。(3)周流式汽轮机。蒸汽大致沿轮周方向流动。6答：两平面间建立油膜，形成液体摩擦的条件是：(1)两平面间必须形成楔形间隙。(2)两平面间要有一定速度的相对运动，并承受载荷，平板移动方向必须由楔形间隙的宽口移向窄口。(3
11、)润滑油必须应具有一定的黏性和充足的油量。润滑油黏度愈大，油膜的承载力就愈大，但油的黏度过大，又会使油的分布不均匀，增加摩擦损失。油温过高会使油的黏度大大降低，以致破坏油膜形成，所以必须有一定量的油不断流过，把热量带走。7答：汽轮机轮式转子按其结构可分为套装转子、整锻转子、焊接转子和组合转子四大类。8答：汽封按其安装位置的不同，可分为通流部分汽封、隔板（或静叶环）汽封、轴端汽封。对于反动式汽轮机还装有离、中压平衡活塞汽封和低压平衡活塞汽封。9答：汽轮机所采用的轴承有径向支持轴承和推力轴承两种。径向支持轴承的作用是：承担转子的质量及由转子质量不平衡引起的离心力，并确定转子的径向位置，以保持转子中
12、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在正常范围内。推力轴承的作用是：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常的轴向间隙。10答：汽轮机转子具有一个固有的自振频率，当转子的自振频率与激振力频率相重合时，便发生共振，振幅急剧增大，产生剧烈振动，此时的转速就是转子的临界转速。它在运行中的表现为：汽轮机启动升速过程中，在某个特定的转速下，机组振动急剧增大，越过这一转速后，振动便迅速减小。在另一更高的转速下，机组又可能发生较强烈的振动。继续提高转速，振动又迅速减弱。因为转子有一系列的自振频率，所以转子就有一系列的临界转速，依次称为第一
13、阶临界转速、第二阶临界转速，用nc1、nc2.表示。11.答：转子临界转速的高低与转子的材质、直径、质量、几何形状、两端轴承的跨距、轴承支承的刚度等有关。一般来说，转子直径越大，质量越轻，跨踞越小，轴承支承刚度越大，则转子的临界转速就越高；反之，则越低。需要指出的是：临界转速的高低与转子质量的偏心距大小无关，但转子振动的振幅却与转子质量的偏心距成正比，因而要尽量减少转子的偏心质量。12.答：对于低压缸，由于蒸汽容积流量的增大，其尺寸较大，为保证低压缸有足够的强度以及排汽通道有合理的形状，以利用排汽余速。同时为了使得低压缸外壳温度分布均匀，不产生翘曲变形，低压缸一般也采用双层缸结构。其优点是：外
14、层缸采用钢板焊接，这样可减轻低压缸的质量，节约材料，增加刚度。内层缸由于形状复杂，一般采用铸造结构。但采用双层结构的低压缸也有其缺点，主要是低压缸受抽汽室内的蒸汽冷却，而抽汽室又受排汽的冷却，所以，在一定程度上降低了热效率。此外，有的大功率机组采用三层低压缸结构，这样做的原因是为了使低压外缸在可能发生各种变形的情况下，减小对通流部分间隙的影响。13.答：高、中压缸采用双层缸后，内缸主要承受高温，需要用耐热合金材料制造，但承受的压力相对较小，故内缸尺寸较小。外缸在夹层蒸汽冷却的作用下，温度较低，只需一般的合金钢即可。采用双层缸后，当汽轮机启动或加负荷时，夹层内的蒸汽对汽缸有加热作用；而停机或减负
15、荷时，又起冷却汽缸作用，起到加速启动和停机的作用。此外，大容量机组尽管采用双层缸，但内、外压差仍然较大，其法兰总是既宽又厚。所以运行时，特别是在机组启停过程中，汽缸内壁与法兰外缘以及法兰与结合螺栓的温差仍然很大。此时，汽缸体的膨胀受到法兰的限制，法兰的膨胀又受到螺栓的制约，为避免由此而引起的设备变形或损坏，机组又设有专门加热法兰和螺栓的法兰加热装置。但近年来，新制造的机组随着汽缸高窄法兰的应用，法兰加热装置已几乎不再使用。四、计算题1解：压力比n= P1Po= 1.95/3 .90= 0.5当n0.3时，应采用渐缩斜切喷嘴。答：本级应选用渐缩斜切喷嘴。2解：容器内的绝对压力为p= P1+P2=0.4010 +0.96105= 496000(Pa)=0.496MPa大气压力变化后，压力表的读数为P1=p - p2=496000 - 110000=386000(Pa)=0.386MPa答：压力表的读数为0.386MPa。3解：给水泵用电率：给水泵用电率=
