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汽缸是為了將通流部分構(gòu)成一個(gè)密封壓力容器，以與外界大氣隔絕。汽缸內(nèi)安裝著隔板、隔板套（持環(huán)）及許多其它靜止部件。為了簡化汽缸的結(jié)構(gòu)，汽缸內(nèi)設(shè)置隔板套（持環(huán)），利于設(shè)置抽汽腔室。汽缸通常分高壓、中壓、和低壓汽缸。 6MW~135MW汽輪機(jī)，一般將高中低壓汽缸綜合成一體，以減小機(jī)組長度。但低壓缸與高中壓部分單獨(dú)制造，在垂直結(jié)合面用螺栓進(jìn)行拼缸。 700MW以上的汽輪機(jī)，為了提高單缸功率，簡化進(jìn)汽結(jié)構(gòu)，高、中、低壓缸分別獨(dú)立。 大功率汽輪機(jī)都設(shè)計(jì)成多缸結(jié)構(gòu)。如原國產(chǎn)300MW機(jī)組為四缸結(jié)構(gòu)（高壓缸、中壓缸、低壓缸A與B），國產(chǎn)引進(jìn)型300MW機(jī)組為兩缸結(jié)構(gòu)（高中壓合缸與低壓缸）； 國產(chǎn)亞臨界600MW機(jī)組為四缸結(jié)構(gòu)，即由高壓缸、中壓缸、低壓缸A與B組成；國產(chǎn)超臨界600MW機(jī)組為三缸結(jié)構(gòu)，即由高中壓合缸、低壓缸A與B組成；超超臨界600MW機(jī)組為兩缸結(jié)構(gòu)，即由高中壓合缸、低壓缸組成。100萬超超臨界為四缸結(jié)構(gòu)，即高壓缸、中壓缸、低壓A與B組成。 1、汽缸的功能 1. 基本要求 汽缸的受力要求： 1， 承受本身和裝在其內(nèi)部零部件的重量 2， 承受內(nèi)外壓差的作用力 3， 承受沿汽缸軸向和徑向溫度分布不均勻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力 4，承受隔板前后壓差的作用力和蒸汽通過噴嘴時(shí)的反作用力 2. 高中壓汽缸設(shè)計(jì)要求 由于高中壓汽缸承受著巨大的內(nèi)外壓差、溫度梯度、汽缸本身及其內(nèi)部靜止部件的重量，并承擔(dān)著外部管道接口的推力和推力矩，所以高中壓汽缸設(shè)計(jì)的基本要求為： (1）汽缸形狀力求簡單，回轉(zhuǎn)體對(duì)稱、壁厚均勻，在滿足強(qiáng)度、剛度裕度要求的前提下，盡量減薄汽缸厚度。 (2）汽缸高溫高壓區(qū)域，盡量避免包含過多的低參數(shù)區(qū)段，以合理使用貴金屬材料，要考慮具有合理的冷熱工藝性。 (3)汽缸的支承方式應(yīng)考慮熱態(tài)下保證對(duì)中要求，并能保證汽缸脹縮可靠。 (4）與汽缸連接的進(jìn)汽管、噴嘴室等必須具有良好的汽密性及足夠的彈性補(bǔ)償能力，減少高溫部分的熱變形傳遞到缸體上。 (5）要注意與制造設(shè)備的能力相適應(yīng)，同時(shí)要保證汽缸順利安裝、揭缸以及運(yùn)輸。 3.低壓缸的設(shè)計(jì)要求 由于低壓外缸要承受巨大的真空載荷，所以低壓外缸設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意剛度在冷熱態(tài)的變化，而低壓內(nèi)缸的對(duì)中、支承與低壓外缸盡量減少聯(lián)系或相互影響?？傮w而言，低壓缸的設(shè)計(jì)基本要求： (1) 結(jié)構(gòu)簡單，滿足剛度要求。 (2) 合理分段。低壓外缸的分部件設(shè)計(jì)，在保證剛度的前提下，要充分考慮選擇合理的、方便工藝與運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式。 (3) 設(shè)置排大氣閥及一定量的人孔門。 (4) 合理的支承方式及與其它部件的連接方式。 (5) 合理的排汽渦殼設(shè)計(jì)，以利于減小排汽總壓損失，合理回收余速損失，提高整機(jī)效率。 2、汽缸的分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1，單層汽缸 單層汽缸多用于中、低參數(shù)汽輪機(jī)組。我廠生產(chǎn)的給水泵小機(jī)，熱電聯(lián)供抽汽機(jī)組等均采用單層缸結(jié)構(gòu)。單層汽缸可分為兩種結(jié)構(gòu)：①蒸汽室與汽缸鑄造成一體②蒸汽室與汽缸分開鑄造  2.雙層汽缸 隨著汽輪機(jī)初參數(shù)、以及機(jī)組容量的不斷提高，為滿足汽缸的強(qiáng)度和密封要求，汽缸壁和水平法蘭尺寸必須相應(yīng)增大。汽輪機(jī)啟動(dòng)和變工況運(yùn)行時(shí)，汽缸和法蘭內(nèi)外壁產(chǎn)生很大的溫差，由此產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，為此雙層缸結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。其分為內(nèi)、外兩層缸，其間的夾層與內(nèi)缸的排汽或某中間級(jí)相通，則內(nèi)外缸分別承受一部分壓差與溫差。 雙層汽缸的優(yōu)點(diǎn)： ⑴合理的分配缸內(nèi)外承受的壓差。汽缸壁和法蘭厚度減少了。 ?、坪侠淼膮^(qū)分溫度區(qū)域 雙層缸的優(yōu)勢(shì)是把高溫蒸汽限制在噴嘴以后的內(nèi)缸內(nèi)，外缸則容納的蒸汽溫度往往很低，合理的區(qū)分溫度區(qū)域，減少變工況運(yùn)行時(shí)的溫度差，也就減少了熱應(yīng)力，提高機(jī)組內(nèi)在部套的使用壽命。加快了快速起停的速率。（起停時(shí)，汽缸冷卻和加熱都可加快，減少汽缸壁厚增加帶來的汽缸溫差應(yīng)力，縮短開機(jī)時(shí)間） ?、呛侠淼倪x擇材質(zhì)。 內(nèi)缸其所處高溫區(qū)域，可選取相應(yīng)較好的材料，外缸相對(duì)而言可選用相應(yīng)的一般材質(zhì)即可以滿足設(shè)計(jì)要求。 ?、群侠淼慕M織缸口布置 汽輪廠生產(chǎn)的300mw，還有國產(chǎn)135mw機(jī)組采用的是外缸+持環(huán)結(jié)構(gòu)，分壓理念與雙層缸結(jié)構(gòu)相似。 3.筒形缸 其采用雙層缸結(jié)構(gòu)，內(nèi)缸有垂直中分面用螺栓，緊固。外缸為筒形，端部設(shè)有端蓋。 筒型汽缸的優(yōu)點(diǎn)： 圓筒形汽缸結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱，蒸汽和溫度變化時(shí)，熱應(yīng)力較小，能夠明顯提高機(jī)組的啟動(dòng)速度。 由于外缸無水平中分面，解決了汽缸熱變形，和法蘭翹曲漏氣的現(xiàn)象。 由于外缸無水平中分面法蘭和螺栓連接，其可以應(yīng)用于更高的初參數(shù)中。  筒形缸的裝配檢修方法如下   4，高中壓合缸 優(yōu)點(diǎn)： ⑴它的結(jié)構(gòu)緊湊．節(jié)省跨距，有效地縮短了汽輪機(jī)的長度。 ?、七M(jìn)汽部分在汽缸中部，高、中壓級(jí)反向布置，可平衡軸向推力 ⑶高溫部分集中在汽缸中段，兩端軸承離高位區(qū)較遠(yuǎn)熱影響較小 ⑷內(nèi)外缸夾層用蒸汽冷卻。兩端汽封漏氣也較分缸結(jié)構(gòu)少。 缺點(diǎn)： ?、藕细缀蠼Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，動(dòng)靜部分的差脹計(jì)算復(fù)雜。 ?、妻D(zhuǎn)子跨局增大從而要求提高轉(zhuǎn)子剛度。 ?、瞧鬃陨淼膭偠?，也因跨局的增加而降低，設(shè)計(jì)都應(yīng)充分考慮 ?、扔绕涫歉?、中壓進(jìn)汽管均集中布置于汽缸中部，使得鑄件更為復(fù)雜，這也是限制它在大功率機(jī)組上應(yīng)用的原因之一，目前最大的高、中壓合缸機(jī)組為600MW左右。 因其結(jié)節(jié)省跨局，降低成本。國產(chǎn)125MW~600MW等級(jí)機(jī)組高、中壓外缸廣泛采用高中壓合缸結(jié)構(gòu)。  5.低壓缸 ①鑄造結(jié)構(gòu) 缸的尾部設(shè)置軸承座，鑄造汽缸的軸承座與汽缸整體鑄出 ?、诤附咏Y(jié)構(gòu) 一般應(yīng)用于中等功率等級(jí)的汽輪機(jī)上。它重量較輕。可以方便的采用各種型材加強(qiáng)汽缸的剛度。排汽溫度不宜超過80℃，缸內(nèi)設(shè)有噴水降溫裝置。 3、其他 1.汽缸的支撐方式 a.上貓爪支承 ?、僦行」β势啓C(jī)采用此種支撐方式。 ?、谥蟹置媛菟ǔ休d下缸及其它部件重量。 ?、郯惭b支承與運(yùn)行支承不一致  b.下貓爪支撐 ?、俅蠊β蕶C(jī)組廣泛采用此種支撐方式。 ?、诎惭b支承與運(yùn)行支承一致。   2,低壓缸的噴水裝置 設(shè)置原因： 汽輪機(jī)啟動(dòng)、空負(fù)荷及低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，由于蒸汽流量小，不能帶走鼓風(fēng)摩擦所產(chǎn)生的熱量，使排汽缸溫度升高、汽缸變形，引起機(jī)組振動(dòng)或發(fā)生事故。 工作過程： 噴水管沿著末級(jí)葉根布置在下半圓周上，其上鉆有兩排噴水孔，將水順著汽流呈一定的傾斜角噴入排汽缸空間，起降溫作用。（溫度高于80℃自動(dòng)投入，或機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)600r/min投入，帶15%負(fù)荷后自動(dòng)停止）  |
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