軸封系統(tǒng)過程參數(shù)課程設(shè)計

1、<p>　　課程設(shè)計(綜合實(shí)驗(yàn))報告</p><p>　　( 2012-- 2013年度第 1學(xué)期)</p><p>　　名 稱： 課程或?qū)嶒?yàn)名稱 </p><p>　　題 目： 軸封系統(tǒng) </p><p>　　院 系： 控制與計算機(jī)工程學(xué)院 </p><p&

2、gt;　　班 級： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　設(shè)計周數(shù)： 一周

3、 </p><p>　　成 績： </p><p>　　日期： 2013年 01月16日</p><p>　　一、課程設(shè)計(綜合實(shí)驗(yàn))的目的與要求</p><p>　　本次課程設(shè)計為《檢測技術(shù)與儀器》、 《過程參數(shù)檢測及儀表》、 《汽輪機(jī)原理》專業(yè)課的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過本課程設(shè)計，使學(xué)生加深

4、對主要電廠熱力設(shè)備工作原理的理解以及過程參數(shù)檢測基本概念的理解，掌握儀表的基本設(shè)計方法和設(shè)計步驟。</p><p>　　二、設(shè)計（實(shí)驗(yàn)）正文</p><p>　　在汽輪機(jī)級內(nèi)，主要是在隔板和主軸的間隙處，以及動葉頂部與氣缸的間隙處存在漏氣。此外，在汽輪機(jī)的高壓端或者高中壓缸的兩端，在主軸穿出氣缸處，蒸汽也會向外泄露，這些都將是汽輪機(jī)的效率降低，并增大凝結(jié)水損失。在汽輪機(jī)的低壓端或者低壓缸的

5、兩端，因氣缸內(nèi)的壓力低于大氣壓力，在主軸穿出氣缸處，會有空氣露入氣缸，使機(jī)組真空惡化，并增大抽氣器的負(fù)荷。因此，軸封系統(tǒng)是汽輪機(jī)不可缺少的重要組成部分，在汽輪機(jī)運(yùn)行中起著重要的作用，也就是說，一個完善的軸封系統(tǒng)既要防止級問、端汽封漏汽，又要避免動靜碰磨。</p><p>　　軸封及其系統(tǒng)的工作原理：</p><p><b>　　1．1齒形軸封</b></p>

6、;<p>　　如圖1所示，軸封可以看做是許多狹小的通道及相同的小室串聯(lián)而成的，從側(cè)面看去，即為許多環(huán)形孔口和環(huán)形氣室。</p><p>　　當(dāng)蒸汽從高壓側(cè)流向低壓側(cè)時，一定壓力的蒸汽流經(jīng)環(huán)形孔口時，通流面積減小,蒸汽流速增大,壓力降低，由p0降到p1，比焓值由h0=ha降到hb隨后高速汽流進(jìn)入環(huán)形小室時,通流面積突然變大,流速降低,汽流轉(zhuǎn)向,發(fā)生撞擊和產(chǎn)生渦流,速度降到近似為零,但壓力p1不便,蒸汽

7、原具有的動能轉(zhuǎn)變成熱能,從新加入到蒸汽中去，但相比可以忽略。當(dāng)蒸汽經(jīng)過第二個汽封間隙時,又重復(fù)上述過程壓力再次降低.蒸汽流經(jīng)最后一個汽封齒后,蒸汽壓力與大氣壓力相差甚小.</p><p>　　由圖1軸封熱力過程線可知：</p><p>　　如果近似認(rèn)為各環(huán)形孔口的環(huán)形漏氣面積都相等，通過各孔口的蒸汽流量相同，則各孔口均有</p><p><b>　　即是常

8、數(shù) </b></p><p>　　由此公式可知，蒸汽流過各軸封片時不斷膨脹，蒸汽密度不斷減小，則可見蒸汽流速不斷增大。當(dāng)最后一片孔口的壓差足夠大時，氣流速度可以達(dá)到當(dāng)?shù)匾羲伲藭r漏氣量達(dá)到最大值，在其前面的各軸封孔口處氣流速度都只能小于臨界音速，也就是說臨界音速只能發(fā)生在最后一片軸封孔口處，這是因?yàn)榈攘髁壳€上逆流方向各點(diǎn)對應(yīng)的蒸汽溫度越來越高，氣流速度越來越低，從而通過減小軸封漏氣間隙來減小環(huán)形

9、孔口的環(huán)形漏氣面積，最終達(dá)到減少漏氣，提高機(jī)組效率的目的。</p><p>　　1.2齒形軸封漏氣量的計算</p><p>　　1.2.1 當(dāng)最后一片軸封孔口處流速未達(dá)到臨界音速時：</p><p>　　其中：孔口的蒸汽流量</p><p>　　軸封孔口漏氣流量系數(shù)</p><p><b>　　軸封孔口漏氣面

10、積</b></p><p><b>　　工質(zhì)密度</b></p><p><b>　　第一個孔口前壓力</b></p><p><b>　　最后一個孔口后壓力</b></p><p><b>　　Z軸封片數(shù)</b></p><

11、;p>　　（此處略去推導(dǎo)過程）</p><p>　　1.2.2 當(dāng)最后一片軸封孔口處流速達(dá)到臨界音速時：</p><p>　　其中：孔口的蒸汽流量</p><p>　　軸封孔口漏氣流量系數(shù)</p><p><b>　　軸封孔口漏氣面積</b></p><p><b>　　工質(zhì)密度&

12、lt;/b></p><p><b>　　第一個孔口前壓力</b></p><p>　?。ù颂幝匀ネ茖?dǎo)過程）</p><p><b>　　1.3軸封系統(tǒng)</b></p><p>　　1.3.1軸封系統(tǒng)的主要功能</p><p>　　軸封蒸汽的主要功能是向汽輪機(jī)的軸封和主

13、汽閥、調(diào)節(jié)閥的閥桿汽封供送密封蒸汽，同時將各汽封的漏氣合理導(dǎo)向或抽出。在汽輪機(jī)的高壓區(qū)段，軸封系統(tǒng)的正常功能是防止蒸汽向外泄露，以確保汽輪機(jī)有較高的效率；在汽輪機(jī)的低壓區(qū)段，則是防止外界的空氣進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)部，保證汽輪機(jī)有盡可能高的真空，也是為了保證汽輪機(jī)組的高效率。</p><p>　　1.3.2軸封系統(tǒng)的簡要介紹</p><p>　　軸封系統(tǒng)供汽有主蒸汽、冷再熱蒸汽和高壓輔汽三路供汽。主

14、蒸汽汽源作為備用汽源，用于在輔助汽源異常時使汽輪機(jī)安全停機(jī)。軸封供汽采用三閥系統(tǒng)，即在汽輪機(jī)所有運(yùn)行工況下，供汽壓力通過三個調(diào)節(jié)閥即主蒸汽供汽調(diào)節(jié)閥、輔助汽源供汽調(diào)節(jié)閥和溢流調(diào)節(jié)閥來控制，使汽輪機(jī)在任何運(yùn)行工況下均自動保持供汽母管中設(shè)定的蒸汽壓力。上述三個調(diào)節(jié)閥及其前截止閥和必需的旁路閥組成三個壓力控制站。 </p><p>　　1.3.3系統(tǒng)組成及主要設(shè)備</p><p>　　本系統(tǒng)由軸

15、端汽封的供汽、漏汽管路，主汽閥和主汽調(diào)節(jié)閥的閥桿漏汽管路，中壓聯(lián)合汽閥的閥桿漏汽管路以及相關(guān)設(shè)備組成。</p><p><b>　　a.軸封冷卻器</b></p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)置一臺100%容量軸封冷卻器，用于抽出最后一段軸封腔室漏汽(或氣)，并維持該腔室微負(fù)壓運(yùn)行。軸封冷卻器冷卻的是汽—?dú)饣旌衔铮鋮s用的介質(zhì)是凝結(jié)水，因此凝結(jié)水也得到了加熱（故也稱軸封加熱器

16、）。</p><p><b>　　b.軸加風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　本系統(tǒng)采用兩臺100%容量軸封風(fēng)機(jī)(其中一臺備用)。該風(fēng)機(jī)為單級軸向進(jìn)汽式風(fēng)機(jī)，帶有傳動裝置，懸臂支撐固定于汽封冷卻器的支架上，主軸通過聯(lián)軸器與電機(jī)相聯(lián)，風(fēng)機(jī)采用圓形的軸向吸入口和矩形的水平排出口；轉(zhuǎn)動裝置采用滾動軸承。轉(zhuǎn)子由葉輪和主軸等零件組成，葉片和蓋板采用塞焊接結(jié)構(gòu)。葉片經(jīng)靜平衡校正，以

17、保證轉(zhuǎn)子平衡。</p><p>　　它的作用是將軸封漏氣經(jīng)過軸封加熱器之后的乏汽（包括混入的空氣）抽走，并維持一定的負(fù)壓，使軸封汽的外擋漏氣不向外冒汽，而直接加熱軸封加熱器里的凝結(jié)水</p><p><b>　　c.噴水減溫器</b></p><p>　　從軸封母管過來的蒸汽壓力、溫度過高，通過溫度控制站控制其噴水量，從而實(shí)現(xiàn)減溫后的蒸汽滿足低

18、壓軸封供汽要求。</p><p><b>　　d.節(jié)流孔板</b></p><p>　　為保證主蒸汽供汽站、輔助汽源供汽站在機(jī)組正常運(yùn)行中始終處于熱備用狀態(tài)，在調(diào)節(jié)閥前設(shè)有帶節(jié)流孔板的旁路。</p><p>　　節(jié)流孔版的作用一、是暖軸封進(jìn)氣管的。因?yàn)榇髾C(jī)組在正常運(yùn)行中軸封進(jìn)氣是不使用的.全靠高中壓缸軸封漏氣來密封低壓缸的軸封.所以為了防止軸封

19、進(jìn)氣管路長期不投用而變冷,在事故或需要緊急投用輔汽密封軸封的時候形成疏水,造成汽缸進(jìn)水.所以正常情況下需要對軸封進(jìn)氣管路進(jìn)行暖管。二、是保證當(dāng)調(diào)節(jié)閥故障時能不使軸封汽中斷，保證軸封汽有一個最小的流量。</p><p><b>　　e.安全閥</b></p><p>　　由于到汽封系統(tǒng)的供汽壓力可能超過系統(tǒng)的設(shè)計允許壓力，系統(tǒng)中裝有安全閥，用以釋放可能由于調(diào)節(jié)閥的誤動作

20、引起的超壓。安全閥整定壓力為0.24MPa。</p><p>　　f. BDV閥（事故排泄閥）</p><p>　　在緊急停機(jī)時，高壓缸內(nèi)的蒸汽會經(jīng)過高中壓缸之間的中間汽封，漏至中壓缸，從而引起轉(zhuǎn)子飛車，所以在中間汽封引出管路，通過BDV閥，直接引入排汽裝置，將高壓缸內(nèi)的汽排出。</p><p>　　g.VV閥（高壓缸通風(fēng)閥）</p><p>

21、;　　在中壓缸啟動過程中，因高壓缸沒有進(jìn)氣，通風(fēng)摩擦使轉(zhuǎn)子動葉，隔板靜葉溫度升高，產(chǎn)生熱應(yīng)力與熱變形，此時開啟VV閥利用排汽裝置的負(fù)壓將高壓缸抽成真空，控制溫度的升高。</p><p><b>　　h.水封</b></p><p>　　主要是防止軸封加熱器失水空氣和蒸汽進(jìn)入凝汽器降低真空。</p><p>　　1.3.4軸封系統(tǒng)流程圖（見附表1

22、）</p><p>　　1.3.5軸封系統(tǒng)的過程參數(shù)及所選儀表（見附表2）</p><p>　　1.3.6所用到的選表原則</p><p>　　1.3.6.1溫度儀表選表</p><p>　?。?）溫度在150 ℃及以下時，選用銅熱電阻；</p><p>　?。?）溫度在100 ℃以上，500 ℃以下時，選用鉑熱電阻，

23、但由于鉑絲細(xì)，易受振損壞，故在300 ℃以上易產(chǎn)生振動的地方測量時，不宜采用；</p><p>　　（3）溫度在300℃以上、600℃以下時，選用鎳鎘一考銅熱電偶。但由于考銅合金絲易氧化變質(zhì)，因此用在測量高于500 ℃的蒸汽溫度時，宜選用鎳鉻－鎳硅熱電偶；</p><p>　　1.3.6.2壓力儀表選表</p><p>　?。?）從工藝要求來考慮：需要觀察壓力的變化

24、情況時選用記錄式壓力表，如波紋管壓力表或多圈彈簧管壓力表；需遠(yuǎn)距離傳送壓力信號時可選用壓力變送器；需報警或位式調(diào)節(jié)，可選用電接點(diǎn)壓力表等。</p><p>　?。?）從被測介質(zhì)性質(zhì)來考慮：對一般腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)選用耐酸壓力表、不銹鋼為膜片的膜片壓力表；具有強(qiáng)腐蝕性、含固體顆粒、粘稠液等介質(zhì)，應(yīng)選用膜片壓力表，其膜片的材質(zhì)，必須根據(jù)測量介質(zhì)的特性選擇；對氧氣、氫氣、乙炔等特殊的介質(zhì)，應(yīng)選用專用壓力表。</p&g

25、t;<p>　?。?）從使用環(huán)境來考慮：對易燃、易爆的場合，使用電氣壓力表時，應(yīng)選擇防爆型壓力表；在機(jī)械振動較強(qiáng)的場合，應(yīng)選用耐振壓力表等；在大氣腐蝕性較強(qiáng)、粉塵較多和易噴淋液體等環(huán)境惡劣的場合，宜選用密閉式全塑壓力表。</p><p>　　1.3.6.3流量儀表選表</p><p>　　差壓測量儀表：差壓側(cè)量儀表與節(jié)流裝置配合，可測量管道中各種流體的流量。也是當(dāng)前電廠中常用

26、的流量測量儀表，同時也是測量容器中液位（汽包水位、水箱水位等）的常用儀表。選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時必須嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)文件要求，否則會造成較大的測量誤差。</p><p>　　三、課程設(shè)計（綜合實(shí)驗(yàn)）總結(jié)或結(jié)論</p><p>　　課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用和實(shí)踐訓(xùn)練，也是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程通過一周的過程參數(shù)課程設(shè)計，讓我對《檢測技術(shù)與儀器》、 《過程參數(shù)檢測及儀表

27、》、 《汽輪機(jī)原理》專業(yè)課的相關(guān)知識有了新的理解和運(yùn)用，這也使我深深體會到，做任何事都必須耐心，細(xì)致。俗話說“千里之行始于足下”，只要有踏實(shí)、認(rèn)真刻苦的精神，沒有克服不了的困難。</p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 作者1, 作者2 書名. 出版單位, 版本. 出版日期</p><p>　　[2]杜冬梅