汽機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)

1、汽輪機(jī)基礎(chǔ)概念部分1、什么是表壓力？什么是絕對壓力？1）用壓力表測量壓力所得的數(shù)值，是高于大氣壓力的數(shù)值,，即表壓力，它指的是在大氣壓力的基礎(chǔ)上測得的壓力值。2）將大氣壓力計算在內(nèi)的數(shù)值才是壓力的真正數(shù)值，工程上稱這個壓力為絕對壓力，3）表壓力和絕對壓力的關(guān)系如下： P表 = P絕 B 或 P絕 = P表 B式中： P表-工質(zhì)的表壓力 P絕-工質(zhì)的絕對壓力 B-當(dāng)時當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫?近似等于1工程大氣壓)2、什么是真空？什么是真空度？1）當(dāng)密閉容器中的壓力低于大氣壓力時，稱低于大氣壓力的部分為真空。2）用百分?jǐn)?shù)表示的真空叫真空度，即：用測得的真空數(shù)值除以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ臄?shù)值再化為百分?jǐn)?shù)，用公式表示

2、： h真空 真空度 = -100% h大氣3、什么是經(jīng)濟(jì)真空? 什么是極限真空？1）所謂經(jīng)濟(jì)真空是提高真空使汽輪發(fā)電機(jī)增加的負(fù)荷與循環(huán)水泵多消耗的電功率之差為最大時的真空.2）如真空再繼續(xù)提高,由于汽輪機(jī)末級噴嘴的膨脹能力已達(dá)極限,汽輪機(jī)的功率不再增加,此時真空稱為極限真空.4、什么是工質(zhì)？火電廠常用的工質(zhì)是什么？工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)有哪些？1）能實現(xiàn)熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的媒介物叫工質(zhì)；2）水、水蒸氣、油等；3）壓力、溫度、比容、熱力學(xué)能、焓、熵。4）其中壓力、溫度、比容可直接用儀器測量，稱為基本狀態(tài)參數(shù)；其余狀態(tài)參數(shù)可根據(jù)基本狀態(tài)參數(shù)間接算得。5）焓：是汽體的一個重要的狀態(tài)參數(shù)，焓的物理意義為:在

3、某一狀態(tài)下汽體所具有的總能量,它等于內(nèi)能和壓力勢能之和.6）熵：是熱力學(xué)中的一個導(dǎo)出參數(shù)，熵的微小變化起著有無傳熱的標(biāo)志作用，熵的引入可以方便地反映出熱力過程熱量的轉(zhuǎn)換及循環(huán)的熱效率。7）何謂硬水、除鹽水和軟化水？（1）未經(jīng)化學(xué)處理而含有鈣、鎂等鹽類的水成為硬水。（2）各種離子全被除去的水稱為除鹽水。（3）經(jīng)化學(xué)處理除去鈣、鎂離子的水稱為軟水。5、氣體的比容與壓力、溫度有什么關(guān)系? 氣體的比容與壓力、溫度有密切的關(guān)系，當(dāng)溫度不變，壓力提高時，氣體的比容縮小；如果壓力保持不變，只提高溫度，則氣體的體積膨脹，比容增大；它們之間的關(guān)系式為： Pv = RT式中： P - 壓力 v - 比容 T -

4、絕對溫度 R - 氣體常數(shù).6、什么是飽和狀態(tài)、飽和水、飽和蒸汽、過熱蒸汽? 過熱度？1）液體與蒸汽的分子在相互運動過程中，當(dāng)由液體中跑到蒸汽空間的分子數(shù)與由蒸汽中返回液體的分子數(shù)相等而達(dá)到平衡時的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。兩相平衡時的蒸汽稱為飽和蒸汽,液體稱為飽和水.2）飽和狀態(tài)時的壓力,即汽液兩相平衡時壓力,稱為飽和壓力,此時的溫度稱飽和溫度.此溫度下蒸汽叫飽和蒸汽。3）在一定壓力下,溫度高于該壓力下的飽和溫度的蒸汽稱為過熱蒸汽.。4）過熱蒸汽的溫度超出該壓力下的飽和溫度的數(shù)值叫過熱度。用符號D來表示D = T過T飽7、什么是汽化現(xiàn)象？什么是凝結(jié)現(xiàn)象？水蒸氣凝結(jié)有哪些特點？1）物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)槠麘B(tài)的

5、過程叫汽化，汽化方式有兩種：蒸發(fā)；沸騰。2）物質(zhì)從汽態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象叫凝結(jié)，在一定的壓力下，液態(tài)的沸點也就是蒸汽的凝結(jié)溫度，凝結(jié)與汽化是兩個相反的熱力過程3）水蒸汽凝結(jié)有以下特點：（1）一定壓力下的水蒸汽，必須降到該壓力下所對應(yīng)的凝結(jié)溫度才開始凝結(jié)成液體。（2）在凝結(jié)溫度下，水從水蒸汽中不斷吸收熱量，則水蒸汽可以不斷凝結(jié)成水，并保持溫度不變。8、什么是凝結(jié)熱? 什么是液體的汽化潛熱? 汽化熱與凝結(jié)熱有什么關(guān)系?1）在定壓下，1千克蒸汽完全凝結(jié)成同溫度的水所放出的熱量叫做凝結(jié)熱。2）在定壓下把1千克的飽和水加熱成1千克干飽和蒸汽所需要的熱量，叫做該液體的汽化潛熱。3）在一定的壓力和溫度下，液體的

6、汽化熱與相同壓力、溫度下的凝結(jié)熱相等；即在溫度相等、壓力相同的情況下，1千克飽和蒸汽凝結(jié)時放出的熱量等于1千克飽和水汽化時所吸收的熱量。9、凝結(jié)換熱有幾種形式？1）凝結(jié)換熱：當(dāng)蒸汽與溫度低于蒸汽壓力對應(yīng)的飽和溫度的金屬表面接觸時，在金屬壁面就會發(fā)生蒸汽凝結(jié)的現(xiàn)象，蒸汽放出汽化潛熱，凝結(jié)成液體。這種換熱方式叫凝結(jié)換熱。2）膜狀凝結(jié)：汽輪機(jī)冷態(tài)啟動時，汽缸、轉(zhuǎn)子等金屬部件的溫度等于室溫，低于蒸汽的飽和溫度，蒸汽容易在金屬表面上凝結(jié)，并形成水膜。這層水膜把蒸汽與金屬表面分開，蒸汽凝結(jié)時放出的汽化潛熱要通過水膜才能傳給金屬表面，這種凝結(jié)方式稱為膜狀凝結(jié)。汽輪機(jī)冷態(tài)啟動時的初始階段，蒸汽對汽缸內(nèi)壁的放熱

7、就是這種膜狀放熱。3）珠狀凝結(jié)：如果蒸汽在金屬表面上凝結(jié)時，形不成水膜，則這種方式的凝結(jié)稱為珠狀凝結(jié)。汽輪機(jī)冷態(tài)啟動的初始階段，蒸汽對轉(zhuǎn)子表面的放熱就屬于珠狀凝結(jié)。10、影響凝結(jié)放熱的因素有那些？1）蒸汽中含有不凝結(jié)氣體：當(dāng)蒸汽中含有空氣時，空氣附在冷卻面上，影響蒸汽的通過，造成很大的熱阻，使蒸汽凝結(jié)放熱顯著削弱。2）蒸汽流動速度和方向：如果蒸汽流動方向與水膜流動方向相同，因摩擦作用的結(jié)果會使水膜變薄而水膜熱阻減小，凝結(jié)放熱系數(shù)增大。反之，則凝結(jié)放熱系數(shù)減小。但是如果蒸汽流速較高，將會把水膜吹離冷卻壁面，使水蒸汽與冷卻表面直接接觸，凝結(jié)放熱系數(shù)反而會大大增加。3）冷卻表面情況：冷卻面表現(xiàn)粗糙不

8、平或不清潔時，會使凝結(jié)水膜向下流動阻力增加，從而增加了水膜厚度，熱阻增大，使凝結(jié)放熱系數(shù)減小。4）管子排列方式：管子排列方式有順排、叉排、輔排等。當(dāng)管子排數(shù)相同時，下排管子受上排管子凝結(jié)水膜下落的影響為順排最大，叉排最小，輔排居中。因此，叉排時放熱系數(shù)最大。11、熱量傳遞的三種基本形式是什么？ 三種形式是：導(dǎo)熱、對流、熱輻射。1）什么是導(dǎo)熱？什么是導(dǎo)熱系數(shù)？（1）直接接觸的物體或物體本身各部之間的熱量傳遞現(xiàn)象叫導(dǎo)熱；（2）火力發(fā)電廠中常見的導(dǎo)熱現(xiàn)象如管壁、汽缸壁、汽包壁內(nèi)外表面間的熱量傳遞。（3）導(dǎo)熱系數(shù)是表示材料導(dǎo)熱性能的指標(biāo)，僅與材料本身有關(guān)，說明材料物理性質(zhì)的參數(shù)。2）什么是對流換熱?

9、對流換熱有幾種方式?（1）流動的流體和固體壁面之間的熱量交換稱為對流換熱。（2）對流換熱分強(qiáng)制對流和自然對流兩種方式；凡是由風(fēng)機(jī),泵或其它外部動力的作用所引起的流動稱為“強(qiáng)制對流”，由于流體冷熱各部分的密度不同而引起的流動稱為“自然對流”。（3）火力發(fā)電廠中常見的對流換熱現(xiàn)象如煙氣對省煤器工質(zhì)對水冷壁；汽機(jī)排汽對凝汽器銅管；循環(huán)水對銅管;空氣對暖器等。3）什么是輻射傳熱? 輻射傳熱與哪些因素有關(guān)?（1）物體以電磁波（波長在0.4 - 40 微米）的射線的方式向外界傳播熱量的過程稱為輻射傳熱，也可理解為不需要物質(zhì)直接接觸而進(jìn)行的熱量傳遞方式。（2）輻射傳熱與下列因素有關(guān)： 與熱源溫度的高低有關(guān)，

10、熱源溫度愈高,輻射傳熱量就愈大，即與溫度的4次方成正比。 與黑度有關(guān)，受熱物體表面愈黑暗，吸收輻射的能量就愈強(qiáng)，輻射傳熱量就愈大。與受熱物體表面的粗糙程度有關(guān)，受熱物體表面愈粗糙,輻射傳熱量就愈大。（3）熱輻熱是一種不需要物質(zhì)直接接觸而進(jìn)行的熱量傳遞方式，如火電廠中,爐膛內(nèi)火焰與水冷壁屏式過熱式,墻式再熱式之間的傳熱。12、什么是循環(huán)熱效率?它說明了什么？1）工質(zhì)每完成一個熱力循環(huán)所做的有功和工質(zhì)在每個熱循環(huán)過程中從熱源吸收的熱量的比值叫做循環(huán)熱效率。2）循環(huán)熱效率說明了循環(huán)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ某潭?；效率越高、說明工質(zhì)從熱源吸收的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ谋壤礁?；反之、效率越小，說明轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃吭?/p>

11、少。13、卡諾循環(huán)是由哪些過程組成的？它在 T-S 圖上如何表示？卡諾循環(huán)是由兩個可逆的定溫過程和兩個可逆和絕熱過程組成的.它在 T- S 圖上所示. 1-2 過程是可逆的等溫吸熱過程 2-3 過程是可逆的絕熱膨脹過程 3-4 為可逆的等溫放熱過程 4-1 為可逆的絕熱壓縮過程15、朗肯循環(huán)是通過哪些設(shè)備實現(xiàn)的？各熱力設(shè)備在熱力循環(huán)中起什么作用？朗肯循環(huán)是火力發(fā)電廠的基本熱力循環(huán)，它是通過蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器和給水泵這四個主要熱力設(shè)備實現(xiàn)的。各熱力設(shè)備所起的作用如下：1）鍋爐的作用：鍋爐包括省煤器、爐膛水冷壁和過熱器，它將給水定壓加熱，最終產(chǎn)生過熱蒸汽,即主蒸汽，然后通過主蒸汽管路送入汽輪

12、機(jī)。2）汽輪機(jī)的作用：蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)進(jìn)行絕熱膨脹做功，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，做完功的排汽排入凝汽器。3）凝汽器的作用：將汽輪機(jī)的排汽加以冷卻，使其在定壓下凝結(jié)成飽合水，其壓力等于汽輪機(jī)排汽壓力。4）給水泵的作用：將凝結(jié)水進(jìn)行絕熱壓縮，升高壓力送回鍋爐，送入鍋爐的水稱為給水。16、怎樣在 T -S 圖上表示朗肯循環(huán)？ 如圖所示: 4 - 5 - 6 - 1 過程是工質(zhì) (水) 在鍋爐中被定壓加熱、汽化和過熱過程； 1 - 2 過程是過熱蒸汽在汽輪機(jī)中等熵膨脹做功過程； 2 - 3 過程是做完功的蒸汽 (排汽) 排入凝汽器中定壓凝結(jié)放熱過程；3 - 4 過程是凝結(jié)水在給水泵中等熵壓縮過程。17、什么

13、是水擊（或水錘）現(xiàn)象？原因？有何危害？如何消除？1）水擊（水錘）現(xiàn)象：在壓力管道中，由于液體流速的急劇改變，從而造成瞬時壓力顯著、反復(fù)、迅速變化的現(xiàn)象，稱為水錘。2）引起水擊（水錘）的基本原因是：（1）當(dāng)壓力管道的閥門突然關(guān)閉或開啟時，當(dāng)水泵突然停止或啟動時，因瞬時流速發(fā)生急劇變化，引起液體動量迅速改變，而使壓力顯著變化。（2）管道上止回閥失靈，也會發(fā)生水擊現(xiàn)象。在蒸汽管道中，若暖管不充分，疏水不徹底，導(dǎo)致送出的蒸汽部分凝結(jié)成水，體積突然縮小，造成局部真空，周圍介質(zhì)將高速向此處沖擊，也會發(fā)出巨大的音響和振動。3）水擊（水錘）的危害：水擊現(xiàn)象發(fā)生時，壓力升高值可能為正常壓力的好多倍，使管壁材料承

14、受很大應(yīng)力；壓力的反復(fù)變化，會引起管道和設(shè)備的振動，嚴(yán)重時會造成管道、管道附件及設(shè)備的損壞。消除或減輕水擊危害的基本方法有：4）水擊（水錘）的消除方法：（1）緩慢開啟或關(guān)閉閥門； （2）盡量縮短閥件與容器間的管道長度；（3）止回閥應(yīng)動作靈活，不應(yīng)出現(xiàn)忽開忽關(guān)現(xiàn)象； （4）管道裝設(shè)安全閥、空氣閥或蓄能器；（5）蒸汽管道送汽前要充分暖管，徹底疏水，然后緩慢開啟閥門送汽。18、什么叫汽耗率?汽耗率的計算公式是怎樣的？汽輪發(fā)電機(jī)組每發(fā)出1千瓦小時的電能所消耗的蒸汽量稱為汽耗率.19、什么是熱耗率？汽輪發(fā)電機(jī)組每發(fā)1千瓦小時的電能,所需要的熱量叫熱耗率.20、什么是壓應(yīng)力？什么是熱應(yīng)力？1）材料或構(gòu)件在

15、單位截面上所承受的垂直作用力稱為壓應(yīng)力。2）物體內(nèi)部溫度變化時，只要物體不能自由伸縮，或其內(nèi)部彼此約束，則在物體內(nèi)部就產(chǎn)生應(yīng)力，這種應(yīng)力為熱應(yīng)力。21、什么叫熱沖擊？金屬材料受到急劇加熱或冷卻時，在其內(nèi)部將產(chǎn)生很大溫差，引起很大的沖擊熱應(yīng)力，這種現(xiàn)象稱為熱沖擊。一次大的熱沖擊，產(chǎn)生的熱應(yīng)力能超過材料的屈服極限，而導(dǎo)致金屬部件的損壞。22、什么叫熱疲勞？當(dāng)金屬零部件被反復(fù)加熱或冷卻時，其內(nèi)部就會產(chǎn)生交變熱應(yīng)力。在此交變熱應(yīng)力反復(fù)作用下，零部件遭到破壞的現(xiàn)象稱為熱疲勞。23、什么叫金屬疲勞?1）金屬材料在長期交變應(yīng)力的作用下，雖然應(yīng)力數(shù)值遠(yuǎn)比強(qiáng)度極限小，但是仍能使金屬材料遭到破壞，這種現(xiàn)象稱為金屬

16、疲勞。2）汽輪機(jī)在啟動、停機(jī)過程中，如果蒸汽溫度變化較大,與金屬溫差加大,，轉(zhuǎn)子表面和汽缸壁都要受到很大的熱應(yīng)力的沖擊。沖擊時間雖短，但其沖擊力很大，如果材料呈現(xiàn)脆性時更為危險，不僅要校檢材料的屈服極限，也要考慮所引起的熱疲勞損傷。3）汽輪機(jī)動葉片在汽流沖擊力的多次反復(fù)作用下發(fā)生共振現(xiàn)象，如發(fā)生共振嚴(yán)重時可能導(dǎo)致疲勞斷裂。由于轉(zhuǎn)子遭受到的熱疲勞損傷則是由于多次交變的熱應(yīng)力所造成的，由于熱應(yīng)力循環(huán)的頻率非常低，例如啟、停一次或負(fù)荷升、降一次做為一個同期，就整鍛轉(zhuǎn)子而言，啟動時有熱壓應(yīng)力，停機(jī)時則有熱拉應(yīng)力，整鍛轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力方向與內(nèi)孔相反，其熱應(yīng)力幅值疊加。在溫度突變時可以達(dá)到8-10倍，所以容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋，在工況突變時使轉(zhuǎn)子損壞。24、什么是金屬的蠕變？蠕變過程分哪幾個階段？1）金屬材料在長期高溫和靜應(yīng)