1、 课程设计课程设计(综合实验综合实验)报告报告 ( 2012- 2013 年度第 1 学期) 名 称： 课程或实验名称 题 目： 轴封系统 院 系： 控制与计算机工程学院 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 一周 成 绩： 日期： 2013 年 01 月 16 日 1 一、课程一、课程设计设计( (综合实验综合实验) )的目的与要求的目的与要求 本次课程设计为检测技术与仪器、 过程参数检测及仪表、 汽轮机原理专业课的综合实 践环节。通过本课程设计，使学生加深对主要电厂热力设备工作原理的理解以及过程参数检测基本概念 的理解，掌握仪表的基本设计方法和设计步骤。 二、设计（实验）
2、正文二、设计（实验）正文 在汽轮机级内，主要是在隔板和主轴的间隙处，以及动叶顶部与气缸的间隙处存在漏气。此外，在 汽轮机的高压端或者高中压缸的两端，在主轴穿出气缸处，蒸汽也会向外泄露，这些都将是汽轮机的效 率降低，并增大凝结水损失。在汽轮机的低压端或者低压缸的两端，因气缸内的压力低于大气压力，在 主轴穿出气缸处，会有空气露入气缸，使机组真空恶化，并增大抽气器的负荷。因此，轴封系统是汽轮 机不可缺少的重要组成部分，在汽轮机运行中起着重要的作用，也就是说，一个完善的轴封系统既要防 止级问、端汽封漏汽，又要避免动静碰磨。 轴封及其系统的工作原理： 11 齿形轴封齿形轴封 如图 1 所示，轴封可以看做
3、是许多狭小的 通道及相同的小室串联而成的，从侧面看去， 即为许多环形孔口和环形气室。 当蒸汽从高压侧流向低压侧时，一定压力 的蒸汽流经环形孔口时，通流面积减小,蒸汽 流速增大,压力降低，由 p0 降到 p1，比焓值由 h0=ha 降到 hb 随后高速汽流进入环形小室时, 通流面积突然变大,流速降低,汽流转向,发生 撞击和产生涡流,速度降到近似为零,但压力p1 不便,蒸汽原具有的动能转变成热能,从新加入 到蒸汽中去，但相比可以忽略。当蒸汽经过第二个汽封间隙时,又重复上述过程压力再次降低.蒸汽流经 最后一个汽封齿后,蒸汽压力与大气压力相差甚小. 由图 1 轴封热力过程线可知： zpppp.210
4、zecahhhhh.0 如果近似认为各环形孔口的环形漏气面积 lA 都相等，通过各孔口的蒸汽流量 lG 相同，则各孔口均 有 2 xxllcuAG 即是常数 由此公式可知，蒸汽流过各轴封片时不断膨胀，蒸汽密度不断减小，则可见蒸汽流速不断增大。当 最后一片孔口的压差足够大时，气流速度可以达到当地音速，此时漏气量达到最大值，在其前面的各轴 封孔口处气流速度都只能小于临界音速，也就是说临界音速只能发生在最后一片轴封孔口处，这是因为 等流量曲线上逆流方向各点对应的蒸汽温度越来越高，气流速度越来越低，从而通过减小轴封漏气间隙 来减小环形孔口的环形漏气面积 lA ，最终达到减少漏气，提高机组效率的目的。
5、1.2 齿形轴封漏气量的计算齿形轴封漏气量的计算 1.2.1 当最后一片轴封孔口处流速未达到临界音速时： 其中： lG 孔口的蒸汽流量 lu 轴封孔口漏气流量系数 lA 轴封孔口漏气面积 工质密度 0p 第一个孔口前压力 zp 最后一个孔口后压力 Z 轴封片数 （此处略去推导过程） 1.2.2 当最后一片轴封孔口处流速达到临界音速时： 其中： clG. 孔口的蒸汽流量 lu 轴封孔口漏气流量系数 lA 轴封孔口漏气面积 工质密度 0p 第一个孔口前压力 （此处略去推导过程） 1.3 轴封系统轴封系统 1.3.1 轴封系统的主要功能轴封系统的主要功能 xx l l c uA G 0 22 0 z
6、p pp AuG z lll 25.1 0 . z p AuGllcl 3 轴封蒸汽的主要功能是向汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封供送密封蒸汽，同时将各汽封 的漏气合理导向或抽出。在汽轮机的高压区段，轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄露，以确保汽轮 机有较高的效率；在汽轮机的低压区段，则是防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高 的真空，也是为了保证汽轮机组的高效率。 1.3.2 轴封系统轴封系统的简要介绍的简要介绍 轴封系统供汽有主蒸汽、冷再热蒸汽和高压辅汽三路供汽。主蒸汽汽源作为备用汽源，用于在辅助 汽源异常时使汽轮机安全停机。轴封供汽采用三阀系统，即在汽轮机所有运行工况下，供汽压力通过三 个调节阀即主蒸汽供汽调节阀、辅助汽源供汽调节阀和溢流调节阀来控制，使汽轮机在任何运行工况下 均自动保持供汽母
