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基础知识-汽缸

2026-6-29 18:16| 发布者: elunhu| 查看: 13| 评论: 1

摘要: 导读: 汽缸是为了将通流部分构成一个密封压力容器,以与外界大气隔绝。汽缸内安装着隔板、隔板套(持环)及许多其它静止部件。为了简化汽缸的结构,汽缸内设置隔板套(持环),利于设置抽汽腔室。汽缸通常分高压、 ...

导读:

汽缸是为了将通流部分构成一个密封压力容器,以与外界大气隔绝。汽缸内安装着隔板、隔板套(持环)及许多其它静止部件。为了简化汽缸的结构,汽缸内设置隔板套(持环),利于设置抽汽腔室。汽缸通常分高压、中压、和低压汽缸。

6MW~135MW汽轮机,一般将高中低压汽缸综合成一体,以减小机组长度。但低压缸与高中压部分单独制造,在垂直结合面用螺栓进行拼缸

700MW以上的汽轮机,为了提高单缸功率,简化进汽结构,高、中、低压缸分别独立。

大功率汽轮机都设计成多缸结构。如原国产300MW机组为四缸结构(高压缸、中压缸、低压缸AB),国产引进型300MW机组为两缸结构(高中压合缸与低压缸);

国产亚临界600MW机组为四缸结构,即由高压缸、中压缸、低压缸AB组成;国产超临界600MW机组为三缸结构,即由高中压合缸、低压缸AB组成;超超临界600MW机组为两缸结构,即由高中压合缸、低压缸组成。100万超超临界为四缸结构,即高压缸、中压缸、低压A与B组成。


汽缸的受力要求:

1, 承受本身和装在其内部零部件的重量

2, 承受内外压差的作用力

3, 承受沿汽缸轴向和径向温度分布不均匀而产生的热应力

4承受隔板前后压差的作用力和蒸汽通过喷嘴时的反作用力


2. 高中压汽缸设计要求


由于高中压汽缸承受着巨大的内外压差、温度梯度、汽缸本身及其内部静止部件的重量,并承担着外部管道接口的推力和推力矩,所以高中压汽缸设计的基本要求为

(1汽缸形状力求简单,回转体对称、壁厚均匀,在满足强度、刚度裕度要求的前提下,尽量减薄汽缸厚度。

(2汽缸高温高压区域,尽量避免包含过多的低参数区段,以合理使用贵金属材料,要考虑具有合理的冷热工艺性。

(3)汽缸的支承方式应考虑热态下保证对中要求,并能保证汽缸胀缩可靠

(4与汽缸连接的进汽管、喷嘴室等必须具有良好的汽密性及足够的弹性补偿能力,减少高温部分的热变形传递到缸体上。

(5要注意与制造设备的能力相适应,同时要保证汽缸顺利安装、揭缸以及运输。


3.低压缸的设计要求


由于低压外缸要承受巨大的真空载荷,所以低压外缸设计时要特别注意刚度在冷热态的变化,而低压内缸的对中、支承与低压外缸尽量减少联系或相互影响。总体而言,低压缸的

设计基本要求

(1) 结构简单,满足刚度要求。

(2) 合理分段。低压外缸的分部件设计,在保证刚度的前提下,要充分考虑选择合理的、方便工艺与运输的结构形式。

(3) 设置排大气阀及一定量的人孔门。

(4) 合理的支承方式及与其它部件的连接方式。

(5) 合理的排汽涡壳设计,以利于减小排汽总压损失,合理回收余速损失,提高整机效率。

1,单层汽缸


单层汽缸多用于中、低参数汽轮机组。我厂生产的给水泵小机,热电联供抽汽机组等均采用单层缸结构。单层汽缸可分为两种结构:①蒸汽室与汽缸铸造成一体②蒸汽室与汽缸分开铸造


2.双层汽缸


随着汽轮机初参数、以及机组容量的不断提高,为满足汽缸的强度和密封要求,汽缸壁和水平法兰尺寸必须相应增大。汽轮机启动和变工况运行时,汽缸和法兰内外壁产生很大的温差,由此产生较大的热应力,为此双层缸结构应运而生。其分为内、外两层缸,其间的夹层与内缸的排汽或某中间级相通,则内外缸分别承受一部分压差与温差。

双层汽缸的优点:

⑴合理的分配缸内外承受的压差。汽缸壁和法兰厚度减少了。

⑵合理的区分温度区域

双层缸的优势是把高温蒸汽限制在喷嘴以后的内缸内,外缸则容纳的蒸汽温度往往很低,合理的区分温度区域,减少变工况运行时的温度差,也就减少了热应力,提高机组内在部套的使用寿命。加快了快速起停的速率。(起停时,汽缸冷却和加热都可加快,减少汽缸壁厚增加带来的汽缸温差应力,缩短开机时间)

⑶合理的选择材质。

内缸其所处高温区域,可选取相应较好的材料,外缸相对而言可选用相应的一般材质即可以满足设计要求。

合理的组织缸口布置

汽轮厂生产的300mw,还有国产135mw机组采用的是外缸+持环结构,分压理念与双层缸结构相似。



3.筒形缸


其采用双层缸结构,内缸有垂直中分面用螺栓,紧固。外缸为筒形,端部设有端盖。

筒型汽缸的优点:

Ø 圆筒形汽缸结构简单,结构基本对称,蒸汽和温度变化时,热应力较小,能够明显提高机组的启动速度

Ø 由于外缸无水平中分面,解决了汽缸热变形,和法兰翘曲漏气的现象。

Ø 于外缸无水平中分面法兰和螺栓连接,其可以应用于更高的初参数中。






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