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1、武汉电力职业技术学院教案授课时间： 年 月 日 星期 课 题1.认知水电站的压缩空气系统教 学 方 式 引导文法教 具 PPT 教 学目 标1. 掌握气系统在机组运行中的作用2. 了解气系统的对象及其组成 3. 掌握气系统的任务 重 点难 点重点：气系统在机组运行中的作用难点：气系统的任务作 业查资料，用PPT描述某个水电站的压缩空气系统结构预 习 内 容课 后记 载学生听教师讲授时的表现：学生交流活动中的表现：今后要注意事项：检 查意 见教学内容及过程教学方法教学地点和教具时间1、 压缩空气的特点是什么？（搭建学生新旧知识的桥梁）压缩空气具有弹性，是储存压能的良好介质。压缩空气使用方便、易于
2、储存和输送，在水电站中得到了广泛的应用，在机组的安装、检修与运行过程中都要使用压缩空气。2. 压缩空气系统的任务和组成压缩空气系统的任务是及时给用户供气，并满足压缩空气的质量(气压、干燥、清洁)要求。压缩空气系统由空气压缩装置(空压机及附属设备)、管道系统、测量控制元件和用气设备四部分组成。1）空气压缩装置空气压缩装置由空气压缩机、电动机、储气罐和油水分离器等组成。2）管道系统管道系统由干管、支管和管件组成，将气源和用气设备联系起来，输送和分配压缩空气。3）测量控制元件测量控制元件包括各种类型的自动化元件，如压力继电器、温度信号器、电磁空气阀等，其主要作用是监测与控制，保证压缩空气系统的正常运
3、行。4）用气设备用气设备主要有油压装置压力油罐、制动闸、风动工具等。3水电站中使用压缩空气的设备(1)油压装置压力油槽充气，水机调节系统和主阀操作系统的能源，工作压力2.56MPa；(2)机组停机时制动装置用气，工作压力0.7MPa；(3)机组作调相运行时转轮室内压水，工作压力0.7MPa；(4)维护维修时风动工具及吹污清扫，工作压力0.7MPa；(5)水轮机导轴承检修密封围带用气，工作压力0.7MPa；(6)蝶阀止水围带用气，工作压力比工作水头大0.10.3MPa；(7)配电装置中空气断路器及气动隔离开关的操作和灭弧用气，工作压力22.5MPa，为了干燥目的，要求压缩空气气压为工作压力的24
4、倍。 (8)寒冷地区水工建筑物闸门、拦污栅及调压井等防冻吹冰用气，工作压力0.30.4MPa，为了干燥目的，要求压缩空气气压应为工作压力的2倍。4活塞式空气压缩机的工作原理单作用式空压机原理图1活塞；2气缸；3吸气阀；4排气阀在活塞式压缩机中，气体是依靠在气缸内作往复运动的活塞来进行压缩的，单作用式空压机原理如图所示。当活塞向右移动时，气缸左腔容积增大，压力降低，形成真空，吸气阀3克服弹簧阻力自行打开，空气在大气压力的作用下进入气缸左腔，这个过程叫吸气过程；当活塞返行时，气缸左腔压力增高，吸气阀3自动关闭，吸入的空气在气缸内被活塞压缩，这个过程称为压缩过程；当活塞继续向左移动，气缸内气体的压力
5、增高到排气管中的压力时，排气阀4自动打开，压缩空气被排除，这个过程称为排气过程；至此就完成了一个工作循环。活塞继续运动，则上述工作循环将周而复始的进行，以完成压缩气体的任务。5.螺杆式空压机在螺杆式空压机中，有一由机壳构成的呈“”字形的气缸，气缸内平行地配置两个按一定传动比相互啮合的螺旋形转子如图2-11所示。节圆外具有凸齿的转子称为阳转子，节圆内具有凹齿的转子称为阴转子。阴阳转子上的螺旋形体分别称作阴螺杆和阳螺杆。螺杆式空气压缩机螺杆式空压机一般由阳转子(或经增速齿轮组)与原动机连接，并由此输入功率。由阳转子(或经同步齿轮组)带动阴转子转动。6.机组制动供气机组制动操作分为自动操作和手动操作
6、。（1）自动操作机组在停机过程中，当其转速降低至规定值（通常为额定转速的35）时，由转速继电器控制的电磁空气阀DKF自动开启，压缩空气经常开阀门1和 2进人制动闸，对机组进行制动。经过一定时限（由时间继电器整定的时间）后，电磁空气阀DKF关闭（复归），制动闸内压缩空气与大气相通，压缩空气排出，制动完毕。排气管最好引到厂外或排水沟，以免排气时在主厂房内产生噪音和吹起灰尘以及排出污油。（2）手动操作制动装置并联一套手动操作阀门3和4，以便在电磁空气阀DKF失灵或检修时，可以手动操作。其操作过程为：先将常开阀门1和2关闭，机组停机时，当转速降低至规定值（可由调速器转速表看出）时，打开阀门3，使压缩空
7、气进人制动闸对机组进行制动。待机组转速降为零，再关闭阀门3，打开阀门4，使制动闸排气。制动完毕，关闭阀门4，为下次手动操作做好准备。7.油压装置供气油压装置的压力油罐是一个蓄能容器，是水轮机调节系统的能源，用它来移动接力器活塞以改变导叶的开度和转桨式水轮机转轮桨叶的转角，同时也用来操作水轮机主阀、调压阀、技术供水管路和调相供气管路上的液压阀。压力油罐的容积有3040是透平油，其余为6070%压缩空气。用压缩空气和油共同造成压力，保证和维持调节系统所需要的工作压力。由于压缩空气具有弹性，并贮存了一定量的机械能，因而减小了压力油罐中的压力波动。油压装置充气用压缩空气系统该系统为二级压力供气，空压机
8、的工作压力选用4 MPa，贮气罐QG的压缩空气经减压阀 JYF降压后供压力油罐使用，压力油罐的额定压力为 2.5MPa。空压机的启动和停止由压力信号器 lYX3 YX自动控制。为了防止过热，在空压机排气管上装设温度信号器1WX2WX。为了空压机空载启动和自动排污，在油水分离器排污管上装设电磁排污阀。压力油罐为自动补气，由油位信号器 FX和压力油罐上的压力信号器4YX一起动作，开启电磁空气阀DKF向压力油罐补气。8.布置任务：学生4人一个小组用PPT描述一个水电厂的气系统的作用、功能、组成。引导文如下：1) 用于本学习任务的所有资料都放在你面前了吗？如果不是，缺少哪些？2) 你是否了解水轮发电机组的气系统的作用、功能、组成？如果没有，你可以到网上查询相关资料。3) 找一个打中型水电厂的资料，说明气系统的组成，有什么优缺点。4) 试着描述一个水电站的气系统的框图及各部件的作用。5) 请你现在开始你的工作，同时请你注意劳动保护和环境保护。6、汇报展示与点评问题引导法讲解讲解、观察法讲解、图示讲解、观察法引导文法展示法水电站综合实训中心、PPT学生课余完成PPT2学时课余分组完成1学时
