【正文】 從入口管道送入第一級(jí)噴嘴。對(duì)于噴嘴調(diào)節(jié)，汽輪機(jī)的進(jìn)汽部分分成幾部分，每部分由順序開(kāi)啟的調(diào)節(jié)閥控制，這樣導(dǎo)致了更加復(fù)雜的鑄造結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求更高的第一級(jí)動(dòng)葉片。 圖 33 中高壓缸的特征包括：雙層缸，葉片支撐在內(nèi)缸的隔板上 ，兩個(gè)進(jìn)汽管道對(duì)稱布置，底部有兩個(gè)抽汽管道，缸間有擋板，缸間靠近排汽端有鍵，外缸的兩端都有立銷，進(jìn)汽管道上有熱襯套，轉(zhuǎn)子汽缸間有軸封。這使得中壓缸可以薄點(diǎn)。內(nèi)缸和持環(huán)都減少了作用在外缸上的壓力和溫度，也使得外缸的型線光滑，這使外缸設(shè)計(jì)和制造簡(jiǎn)單，熱性能好。 中壓汽缸常為雙流設(shè)計(jì)，并且在現(xiàn)代大型汽輪機(jī)上常常如此。和高壓汽缸一樣，中壓汽缸轉(zhuǎn)子在進(jìn)汽處要避免與高溫蒸汽接觸；中壓汽缸上設(shè)有導(dǎo)流環(huán)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流環(huán)將入口蒸汽引至噴嘴，同時(shí)在鄰近轉(zhuǎn)子的導(dǎo)流環(huán)中心還通有溫度較低的高壓缸排汽。 在中壓缸的兩個(gè)反向流中，葉片略有不同，導(dǎo)致兩端的壓力不同，從而部 分內(nèi)缸外形成了一股冷卻汽流。 圖 34 中壓缸的特征有：中間采用內(nèi)缸，兩端為持環(huán)結(jié)構(gòu)，外缸上部有四個(gè)排汽口，底部有兩個(gè)抽汽接口，進(jìn)汽管道上設(shè)有熱襯套，保護(hù)轉(zhuǎn)子中心的導(dǎo)流環(huán)支撐在第一級(jí)噴嘴上，外缸的兩端設(shè)有立銷，外缸和轉(zhuǎn)子之間有軸封。然而，低壓缸的結(jié)構(gòu)并不常常如此，尤其是背籃式凝汽器，其對(duì)應(yīng)的低壓缸為單層缸結(jié)構(gòu)。更加復(fù)雜的內(nèi)缸基于經(jīng)濟(jì)性考慮可采用裝配式或鑄造式。對(duì)于一個(gè)典型的低壓汽缸，它的特征包括：裝配式內(nèi)缸、外缸；內(nèi)缸上有抽汽口，排汽處有導(dǎo)葉，軸封支持在軸承上并且外缸上有膨脹節(jié)連接。 ? 套裝輪盤轉(zhuǎn)子，由分別鍛造好的鋼 軸和鋼制輪盤組成，其中鋼制輪盤通過(guò)冷縮配合套裝在鋼軸上，并且利用鍵連接和定位 (圖 .35 (b))。 ? 焊接輪盤轉(zhuǎn)子，這類轉(zhuǎn)子在英國(guó)并不常見(jiàn)，有用于低壓轉(zhuǎn)子上的方式。 由于各種各樣的原因，四種類型的轉(zhuǎn)子中，優(yōu)先采用整鍛轉(zhuǎn)子，但是當(dāng)鍛件尺寸超過(guò)鍛造能力時(shí)，采用了套裝輪盤結(jié)構(gòu)。 為了避免運(yùn)行中的問(wèn)題和疲勞裂紋，套裝轉(zhuǎn)子 在冷縮配合和定位時(shí)需要非常仔細(xì)。對(duì)于采用整鍛轉(zhuǎn)子的低壓轉(zhuǎn)子，有更好的剛性，從而有更好的動(dòng)態(tài)性能。 原來(lái)在實(shí)踐中，沿著鍛件軸心方向鉆孔得到試驗(yàn)材料，從而可用來(lái)驗(yàn)證鍛造質(zhì)量。 焊接轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)是鍛件尺寸小，但需要有高的整體焊接技術(shù)，一些缺乏大型鍛造能力的國(guó)家采用了焊接轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，他們已成功地 制成焊接高、中和低壓轉(zhuǎn)子，在英國(guó)，只有有限數(shù)量的焊接低壓轉(zhuǎn)子。在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中已由整鍛鼓形轉(zhuǎn)子取代。對(duì)于 660MW 機(jī)組的設(shè)計(jì)，中、低壓缸的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)是采用雙流設(shè)計(jì)。 相反，相比反動(dòng)級(jí)設(shè)計(jì)，采用沖動(dòng)級(jí)的高壓汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，它的葉片節(jié)距直徑降低。 轉(zhuǎn)子材料 5 沒(méi)有對(duì)應(yīng)材料的發(fā)展，蒸汽輪機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展是不可能的。另外生產(chǎn)能夠在高溫和低溫下都適用的組件，驗(yàn)證了煉鋼技術(shù)的進(jìn)步。 高溫轉(zhuǎn)子既要求蠕變強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度，還要求一定的延展性。鉻鉬釩合金剛是一種鐵素體材料，能夠提供可能最好的蠕變性能。 由于 鎳鉻鉬釩整鍛轉(zhuǎn)子鍛件避免了套裝轉(zhuǎn)子冷縮配合時(shí)的復(fù)雜性，所以目前的轉(zhuǎn)子采用了這種結(jié)構(gòu)。對(duì)于采用一系列實(shí)心輪盤組成的裝配式低壓轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)，需要一定的焊接技術(shù)。 因?yàn)榈蛪恨D(zhuǎn)子可能在不超過(guò)周圍環(huán)境溫度很多的溫度下運(yùn)行。對(duì)于輪盤、葉輪和整鍛轉(zhuǎn)子，使用可能最低的脆性轉(zhuǎn)變溫度的材料，采用嚴(yán)格的無(wú)損檢測(cè)，以及斷裂力學(xué)的評(píng)估都為低壓轉(zhuǎn)子的安全運(yùn)行提供了必要的（框架）保證。在水淬冷和回火條件下，加上對(duì)材料成分的仔細(xì)控制， %NiCrMoV 鋼的 FATT 值很好地低于環(huán)境溫度，有高的抗拉性能以及隨之而來(lái)的斷裂韌性。這樣在轉(zhuǎn)子的運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，能夠保證很好的轉(zhuǎn)子平衡。另外對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行超速試驗(yàn)還能驗(yàn)證鍛件，因?yàn)樵诔龠\(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的離心應(yīng)力要大于常規(guī)運(yùn)行中的離心應(yīng)力，由此為衡量防止轉(zhuǎn)子自發(fā)快速斷裂的裕度提供了定量手段。對(duì)于套裝轉(zhuǎn)子，在裝配前須先對(duì)裝好葉片的葉輪單獨(dú)進(jìn)行平衡。將轉(zhuǎn)子置于水平放置的刀 刃支撐上，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子可進(jìn)行靜平衡檢測(cè)。動(dòng)平衡試驗(yàn)是將轉(zhuǎn)子置于彈性支撐面上，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子同時(shí)測(cè)量振動(dòng)，并且通過(guò)添加或減少重量一直到振動(dòng)可忽略為止。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于它的自振頻率，殘余的不平衡力會(huì)被放大并可能達(dá)到危險(xiǎn)的程度。如果臨界轉(zhuǎn)速低于運(yùn)行轉(zhuǎn)速，我們稱之為撓性軸。 隨著轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度增加，轉(zhuǎn)子直徑下降，臨界轉(zhuǎn)速會(huì)降低。因?yàn)榇笮蜋C(jī)組的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度增加（安裝所需的動(dòng)葉級(jí)數(shù)需要），隨著轉(zhuǎn)子直徑的增大，達(dá)到了一定的剛性。每個(gè)轉(zhuǎn)子都支撐在兩個(gè)軸承上，這些軸承支撐不是簡(jiǎn)單的支撐。 聯(lián)軸器 圖 35 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類型 6 由于鍛造轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度的有限性和在不同溫度和 應(yīng)力條件下，需要采用不同的轉(zhuǎn)子材料，故在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中采用了聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器實(shí)質(zhì)上是傳遞扭矩的設(shè)備，但是它們也可能不得不允許相對(duì)的角不對(duì)中，傳遞軸向推力，并且確保軸向定位或允許相對(duì)的軸向位移。小型汽輪發(fā)電機(jī)上 (如，最高達(dá)到 120 MW)常采用撓性和半撓性聯(lián)軸器，而對(duì)于大型機(jī)組，實(shí)際中通常采用剛性聯(lián)軸器。沖動(dòng)級(jí)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是緊湊，而且由于動(dòng)葉中發(fā)生的壓降小，對(duì)動(dòng)葉的間隙相對(duì)不敏感。因此在實(shí)際中，經(jīng)常把單獨(dú)制造好的葉片利用叉形葉根安裝到輪盤上，叉形葉根與在輪緣上機(jī)加工出的軸向凸肩相配合。這些凸肩穿過(guò)圍帶上的孔，同時(shí)圍帶依次裝入葉片外機(jī)加工出的槽中。圍帶可用于汽封并且可支撐葉片從而減小振動(dòng)。因?yàn)樵谒袥_動(dòng)級(jí)葉片的頂部，反動(dòng)度增加到一定程度，所以在動(dòng)葉圍帶上有與之一體的軸向汽封片。焊接葉片由一整體鋼板銑制而成，（和沖有葉型孔槽的內(nèi)、外圍帶）共同焊成環(huán)形葉柵，（然后再將它焊在隔板體和隔板外緣之間）組成焊接隔板；而鑄造葉片，由鋼板制成，在澆鑄隔板體時(shí)鑄入葉片，用于溫度低于 230℃的場(chǎng)合。高壓缸的第一級(jí)往往采用沖動(dòng)級(jí)，靜葉片可裝于噴嘴室中，從而避免了隔板的壓力密封問(wèn)題。 由于沖動(dòng)級(jí)隔板承擔(dān)的壓降大，所以隔板和葉片的強(qiáng)度都需要很高。在動(dòng)靜部分發(fā)生軸向位移時(shí)，要確保對(duì)徑向汽封的影響不是很大。它有時(shí)包含有兩個(gè)沖動(dòng)級(jí)。由于這種級(jí)的焓降相當(dāng)于四個(gè)沖動(dòng)級(jí)，所以盡管會(huì)犧牲一些效率，但小型的便宜的汽輪機(jī)上會(huì)采用這種級(jí)。這種級(jí)的噴嘴，采用縮放型，會(huì)產(chǎn)生很高的蒸汽動(dòng)能，其中一部分用于動(dòng)葉的第一列葉柵，剩下的經(jīng)過(guò)靜止導(dǎo)向葉片改變方向后，用于第二列葉柵。 反動(dòng)級(jí) 靜葉片和動(dòng)葉片 — 零部件及結(jié)構(gòu) 盡管稱之為“反動(dòng)級(jí)”，實(shí)際上反動(dòng)級(jí)的沖動(dòng)度和反動(dòng)度相同，導(dǎo)致了動(dòng)葉片和靜葉片的型線 相同。為了獲得好的效率，這種級(jí)的速比相對(duì)較高，所以每一列葉柵上的焓降小，這也就是說(shuō)，對(duì)于輸出相同的軸功，這種級(jí)的級(jí)數(shù)較多。因此作用在動(dòng)葉上的驅(qū)動(dòng)力基本全部來(lái)源于蒸汽通過(guò)動(dòng)葉加速流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反動(dòng)力。 由于反 動(dòng)級(jí)靜葉片兩端的壓差小，故反動(dòng)式汽輪機(jī)不需要隔板，但是為了防止過(guò)度的漏汽損失，仍需要保持小的葉頂間隙。這樣在轉(zhuǎn)子葉片的外端，有與葉片形成一體的圍帶，圍帶與汽缸上裝有汽封齒片的汽封體配合形成汽