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文檔簡介

1、別別 志志1;.2l汽輪機(jī)是一種將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的回轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)。汽輪機(jī)是一種將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的回轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)。3l 汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械,是蒸汽動(dòng)力裝置的主要設(shè)備之一。汽輪機(jī)是一種透平機(jī)械,又稱蒸汽透平。l 透平turbine 將流體介質(zhì)中蘊(yùn)有的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的機(jī)器,又稱渦輪、渦輪機(jī)。透平是英文turbine的音譯,原意為旋轉(zhuǎn)物體。透平最主要的部件是旋轉(zhuǎn)元件(轉(zhuǎn)子或稱葉輪),被安裝在透平軸上,具有沿圓周均勻排列的葉片。流體所具有的能量在流動(dòng)中經(jīng)過噴管時(shí)轉(zhuǎn)換成動(dòng)能,流過轉(zhuǎn)子時(shí)流體沖擊葉片,推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)透平軸旋轉(zhuǎn)。透平軸直接或經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其他機(jī)械

2、,輸出機(jī)械功。4l20世紀(jì)初,汽輪機(jī)就已成為主要的火力發(fā)電設(shè)備,并作為船舶動(dòng)力裝置的主機(jī),代替了部分蒸汽機(jī)。此后汽輪機(jī)的發(fā)展主要結(jié)合鍋爐的改進(jìn),增加功率、提高熱效率、降低材料消耗和造價(jià)。第二次世界大戰(zhàn)后,為提高熱效率,大型電站汽輪機(jī)一度趨向于采用超臨界蒸汽參數(shù),蒸汽壓力達(dá)3035兆帕,溫度達(dá)593650,但因需要昂貴的奧氏體不銹鋼制造鍋爐。 后來選用的蒸汽參數(shù)有所下降。5l汽輪機(jī)的出現(xiàn)推動(dòng)了電力工業(yè)的發(fā)展,到20世紀(jì)初,電站汽輪機(jī)單機(jī)功率已達(dá)10兆瓦。隨著電力應(yīng)用的日益廣泛,美國紐約等大城市的電站尖峰負(fù)荷在20年代已接近1000兆瓦,如果單機(jī)功率只有10兆瓦,則需要裝機(jī)近百臺(tái),因此20年代時(shí)單

3、機(jī)功率就已增大到60兆瓦,30年代初又出現(xiàn)了165兆瓦和208兆瓦的汽輪機(jī)。 此后的經(jīng)濟(jì)衰退和第二次世界大戰(zhàn)期間爆發(fā),使汽輪機(jī)單機(jī)功率的增大處于停頓狀態(tài)。50年代,隨著戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展,電力需求突飛猛進(jìn),單機(jī)功率又開始不斷增大,陸續(xù)出現(xiàn)了325600兆瓦的大型汽輪機(jī);60年代制成了1000兆瓦汽輪機(jī);70年代,制成了1300兆瓦汽輪機(jī)?,F(xiàn)在許多國家常用的單機(jī)功率為300600兆瓦。6l美國美國 通用電氣公司、西屋電氣公司通用電氣公司、西屋電氣公司l日本日本 日立制作所、東芝電器會(huì)社、三日立制作所、東芝電器會(huì)社、三 菱重工株式會(huì)社菱重工株式會(huì)社l瑞士瑞士 BBC公司公司 l中國中國 哈爾濱汽輪機(jī)廠、

4、上海汽輪機(jī)廠、東方汽輪機(jī)廠、北京重型電機(jī)哈爾濱汽輪機(jī)廠、上海汽輪機(jī)廠、東方汽輪機(jī)廠、北京重型電機(jī)廠、青島汽輪廠、武漢汽輪發(fā)電機(jī)廠、杭州汽輪機(jī)廠、南京汽輪發(fā)電機(jī)廠、青島汽輪廠、武漢汽輪發(fā)電機(jī)廠、杭州汽輪機(jī)廠、南京汽輪發(fā)電機(jī)廠廠74、汽輪機(jī)生產(chǎn)廠家(1)國內(nèi)(單位:MW)l上海汽輪機(jī)廠 l哈爾濱汽輪機(jī)廠 125、300、600、1000 200、300、600、1000l東方汽輪機(jī)廠 200、300、600、1000l北京重型電機(jī)廠 100、200、350、600l青島汽輪機(jī)廠 中小型汽輪機(jī)l南京汽輪發(fā)電機(jī)廠 中小型汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)l杭州汽輪機(jī)廠 工業(yè)汽輪機(jī)(2)國外l美國:GE、WHl德國:KW

5、U(SIEMENS)l瑞士:BBC、ABBl法國:ALSTHOMl日本:MHI、TOS、HITl英國:GECl俄羅斯:列寧格勒金屬工廠、哈爾科夫汽輪機(jī)廠l意大利:8l NK(HG)25/29/25 l N進(jìn)汽參數(shù)標(biāo)記(進(jìn)汽參數(shù)標(biāo)記(N-外缸受常壓、外缸受常壓、H-外缸受高壓)外缸受高壓)l K排汽段標(biāo)記排汽段標(biāo)記(K-凝汽式汽輪機(jī)、凝汽式汽輪機(jī)、G-背壓式汽輪機(jī)背壓式汽輪機(jī))l 25-外缸標(biāo)識尺寸外缸標(biāo)識尺寸(外缸輪室內(nèi)半徑外缸輪室內(nèi)半徑)l 29-轉(zhuǎn)子標(biāo)識尺寸轉(zhuǎn)子標(biāo)識尺寸(指末級轉(zhuǎn)子根徑指末級轉(zhuǎn)子根徑)l 25-延長段標(biāo)記,延長段標(biāo)記,25代表延長段為代表延長段為25cm910l1.1汽輪機(jī)

6、的種類很多,目前石油化工在用的汽輪機(jī),通常按其排氣方式分類:汽輪機(jī)的種類很多,目前石油化工在用的汽輪機(jī),通常按其排氣方式分類:1.1.1凝汽式汽輪機(jī)凝汽式汽輪機(jī) 汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器,蒸汽在汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器,蒸汽在低于大氣壓情況下凝結(jié)。凝結(jié)水被引回低于大氣壓情況下凝結(jié)。凝結(jié)水被引回作鍋爐給水的一部分,排汽凝結(jié)放出熱作鍋爐給水的一部分,排汽凝結(jié)放出熱量不再利用。量不再利用。 11l 凝汽式汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)圖l1排汽缸; 2上汽缸; 3調(diào)節(jié)閥; 4調(diào)速機(jī)構(gòu); 5前軸承座; 6危急保安器;7推力軸承; 8前軸承; 9高壓端汽封; 10轉(zhuǎn)子; 11下汽缸;12后軸承座;13聯(lián)軸器; 14后軸承; 1

7、5油封; 16低壓端汽封; 17噴嘴;1825隔板;26分流隔板; 27動(dòng)葉片; 28隔板汽封; 29葉輪; 30撓性板12 凝汽器是熱力循環(huán)的冷源。其基本功能是接收汽輪機(jī)的排汽并將其凝結(jié)成水,使凝汽器是熱力循環(huán)的冷源。其基本功能是接收汽輪機(jī)的排汽并將其凝結(jié)成水,使汽輪機(jī)排汽口形成最佳真空,使工質(zhì)膨脹到最低壓力,盡可能多地將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)排汽口形成最佳真空,使工質(zhì)膨脹到最低壓力,盡可能多地將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。凝汽器是一個(gè)工作在真空條件下的表面式熱交換器,其具體功能有:機(jī)械能。凝汽器是一個(gè)工作在真空條件下的表面式熱交換器,其具體功能有:1 1)冷卻汽輪機(jī)的排汽,使之凝結(jié)為水,使凝汽器形

8、成機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的真空。)冷卻汽輪機(jī)的排汽,使之凝結(jié)為水,使凝汽器形成機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的真空。2 2)把排汽的凝結(jié)水循環(huán)使用。)把排汽的凝結(jié)水循環(huán)使用。3 3)在正常運(yùn)行時(shí),凝汽器還可以起到一級真空除氧器的作用,能夠除去凝結(jié)水中所)在正常運(yùn)行時(shí),凝汽器還可以起到一級真空除氧器的作用,能夠除去凝結(jié)水中所含有的氣體,從而提高水的質(zhì)量,防止設(shè)備腐蝕。含有的氣體,從而提高水的質(zhì)量,防止設(shè)備腐蝕。13141516l凝汽系統(tǒng)包括:凝汽系統(tǒng)包括: 凝汽器凝汽器 抽空器抽空器 凝結(jié)水泵凝結(jié)水泵 疏水聯(lián)箱疏水聯(lián)箱17l凝汽器凝汽器 l 凝汽器在汽輪機(jī)裝置中執(zhí)行冷源的任務(wù),系將凝汽式汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)凝汽器在

9、汽輪機(jī)裝置中執(zhí)行冷源的任務(wù),系將凝汽式汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成水并帶走蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量,建立和維持汽輪機(jī)排汽口形成真空使成水并帶走蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量,建立和維持汽輪機(jī)排汽口形成真空使進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽膨脹到盡可能低的有利壓力,增加蒸汽的可用焓降;且進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽膨脹到盡可能低的有利壓力,增加蒸汽的可用焓降;且將凝結(jié)水重新送往鍋爐,作為鍋爐的給水,將凝結(jié)水重新送往鍋爐,作為鍋爐的給水, 循環(huán)使用,循環(huán)使用, 從而提高整個(gè)裝從而提高整個(gè)裝置的熱經(jīng)濟(jì)性。置的熱經(jīng)濟(jì)性。 18l抽氣器抽氣器l 抽氣器的任務(wù)是將通過處于負(fù)壓的汽輪抽氣器的任務(wù)是將通過處于負(fù)壓的汽輪機(jī)凝汽器及管道的不嚴(yán)密處漏入凝汽器汽機(jī)凝汽

10、器及管道的不嚴(yán)密處漏入凝汽器汽側(cè)空間的空氣不斷地抽出,以保持凝汽器側(cè)空間的空氣不斷地抽出,以保持凝汽器的真空和良好的傳熱。的真空和良好的傳熱。19 由于凝汽器或乏汽管等連接處的不嚴(yán)密,勢必有空氣從外界漏入。為了保持凝由于凝汽器或乏汽管等連接處的不嚴(yán)密,勢必有空氣從外界漏入。為了保持凝汽器中有較高的真空度,必須采用抽氣設(shè)備將漏入的空氣不斷抽走,抽氣器的作用汽器中有較高的真空度,必須采用抽氣設(shè)備將漏入的空氣不斷抽走,抽氣器的作用就是將凝汽器中的空氣不斷抽出,保持凝汽器的良好真空。就是將凝汽器中的空氣不斷抽出,保持凝汽器的良好真空。20l投用步驟:投用步驟: l (1) 供冷卻水;供冷卻水;l (2

11、) 起動(dòng)凝結(jié)水泵;起動(dòng)凝結(jié)水泵;l (3) 起動(dòng)抽氣設(shè)備;起動(dòng)抽氣設(shè)備;l (4) 向汽封送密封蒸汽。向汽封送密封蒸汽。 21引起真空下降的原因:引起真空下降的原因:l冷卻水中斷冷卻水中斷 l冷卻水量不足冷卻水量不足 l凝汽器滿水凝汽器滿水l凝汽器冷卻面積垢凝汽器冷卻面積垢 l真空系統(tǒng)漏氣量增多真空系統(tǒng)漏氣量增多l(xiāng)抽氣器工作不正常抽氣器工作不正常 22 汽輪機(jī)的排汽壓力常高于大氣壓,排汽進(jìn)入蒸汽管網(wǎng)。汽輪機(jī)的排汽壓力常高于大氣壓,排汽進(jìn)入蒸汽管網(wǎng)。2324 這種汽輪機(jī)中,當(dāng)蒸汽經(jīng)過若干個(gè)級的膨脹作功后,在汽缸上開有一個(gè)或多個(gè)抽汽這種汽輪機(jī)中,當(dāng)蒸汽經(jīng)過若干個(gè)級的膨脹作功后,在汽缸上開有一個(gè)或多

12、個(gè)抽汽口,將部分蒸汽抽出隨即進(jìn)入熱管網(wǎng),供熱用戶使用。未抽出的蒸汽在汽輪機(jī)中繼續(xù)膨口,將部分蒸汽抽出隨即進(jìn)入熱管網(wǎng),供熱用戶使用。未抽出的蒸汽在汽輪機(jī)中繼續(xù)膨脹作功。脹作功。 25l抽汽式汽輪機(jī),當(dāng)蒸汽經(jīng)過若干個(gè)級的膨脹做功后,將部分蒸汽從汽缸上開的一個(gè)或多個(gè)抽汽口抽出,隨即進(jìn)入熱管網(wǎng),供熱用戶使用。未抽出的蒸汽繼續(xù)在汽輪機(jī)中膨脹做功。2627l1.2.1 沖動(dòng)式汽輪機(jī)沖動(dòng)式汽輪機(jī) 28l沖動(dòng)式汽輪機(jī) :l 由沖動(dòng)級組成,其基本工作原理為:在沖動(dòng)式汽輪機(jī)中,蒸汽主要在噴嘴中膨脹,壓力降低,速度增加,在流經(jīng)動(dòng)葉片時(shí)壓力和速度保持不變,只是改變了汽流方向,因此,對動(dòng)葉片產(chǎn)生了一個(gè)沖動(dòng)力,葉輪在這個(gè)

13、沖動(dòng)力的作用下旋轉(zhuǎn)做功。2930l反動(dòng)式汽輪機(jī) 由反動(dòng)級組成,其基本工作原理為:在反動(dòng)式汽輪機(jī)中,蒸汽不僅在噴嘴中膨脹加速,而且在流經(jīng)動(dòng)葉片通道時(shí)繼續(xù)膨脹加速。因此,汽輪機(jī)動(dòng)葉片不僅受到噴嘴出口高速汽流的沖動(dòng)力作用,而且還受到蒸汽離開動(dòng)葉片時(shí)的反作用力作用,葉輪在蒸汽的沖動(dòng)力和反動(dòng)力的聯(lián)合作用下旋轉(zhuǎn)做功。31l混合式汽輪機(jī) :l 由沖動(dòng)級和反動(dòng)級共同組成,一般情況下,汽輪機(jī)的前幾級為沖動(dòng)級,后幾級為反動(dòng)級。近代常用的汽輪機(jī),實(shí)際上用的大部分都是帶反動(dòng)度的沖動(dòng)式汽輪機(jī),動(dòng)葉片中也有汽流膨脹,但比在噴嘴中膨脹的程度小些。l反動(dòng)度是指蒸汽在汽輪機(jī)動(dòng)葉片中膨脹的程度,反動(dòng)度常用來表示。32l純沖動(dòng)級的

14、=0,意思是指蒸汽只在噴嘴中膨脹。反動(dòng)級的=0.5,意思是指蒸汽的膨脹有一半在噴嘴中進(jìn)行。帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級00.5。帶有不大反動(dòng)度的沖動(dòng)級使用最為廣泛,它可以提高沖動(dòng)式汽輪機(jī)的效率。33l按汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)形式可分為單級汽輪機(jī)和多級汽輪機(jī)兩種。l(1)單級汽輪機(jī) 通流部分只有一級葉輪,通常為背壓式汽輪機(jī)。多用于驅(qū)動(dòng)泵、風(fēng)機(jī)等小型設(shè)備。l(2)多級汽輪機(jī) 通流部分有兩級以上的葉輪??蔀槟健⒈硥菏?、抽汽凝汽式、多壓式汽輪機(jī)等。多用于驅(qū)動(dòng)離心壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備。34l汽輪機(jī)是一種利用蒸汽帶動(dòng)的原動(dòng)機(jī)。利用蒸汽的膨脹,使其一部分熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榫咂啓C(jī)是一種利用蒸汽帶動(dòng)的原動(dòng)機(jī)。利用蒸汽的膨脹,使其一

15、部分熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈咚俚臍饬?,推?dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。通過噴嘴以后,有高速的氣流,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。通過噴嘴以后, 蒸蒸汽焓降很大,此熱汽焓降很大,此熱 量轉(zhuǎn)變?yōu)榱鞒龊笳羝哭D(zhuǎn)變?yōu)榱鞒龊笳羝?的動(dòng)的動(dòng)能。能。35 汽輪機(jī)的葉輪由輪緣部分、輪轂部分和輪體部分組成。汽輪機(jī)的葉輪由輪緣部分、輪轂部分和輪體部分組成。 輪緣部分:是安裝葉片的部分,具有與葉根相配合的形狀,大多數(shù)輪緣具有比輪體大輪緣部分:是安裝葉片的部分,具有與葉根相配合的形狀,大多數(shù)輪緣具有比輪體大的截面。的截面。 輪轂部分:將葉輪套在主軸上的配合部分。只有套裝轉(zhuǎn)子才有。輪轂部分:將葉輪套在主軸上的配合部分。只有套裝轉(zhuǎn)子才有。

16、 輪體部分:輪緣與輪轂的連接部分,其斷面根據(jù)不同的受力情況而確定。輪體斷面型輪體部分:輪緣與輪轂的連接部分,其斷面根據(jù)不同的受力情況而確定。輪體斷面型線主要有:等厚度葉輪、錐形葉輪、雙曲線葉輪及等強(qiáng)度葉輪。線主要有:等厚度葉輪、錐形葉輪、雙曲線葉輪及等強(qiáng)度葉輪。36 汽輪機(jī)動(dòng)葉片又稱動(dòng)葉柵,它一般由葉型、葉根和葉頂三部分組成。動(dòng)葉片汽輪機(jī)動(dòng)葉片又稱動(dòng)葉柵,它一般由葉型、葉根和葉頂三部分組成。動(dòng)葉片是汽輪機(jī)最重要的零件之一,其形狀對汽輪機(jī)的效率有直接的影響。調(diào)節(jié)級動(dòng)葉是汽輪機(jī)最重要的零件之一,其形狀對汽輪機(jī)的效率有直接的影響。調(diào)節(jié)級動(dòng)葉片由于要承受很高的離心力,所以,通常把動(dòng)葉片加工成有跨狀葉根

17、和整體銑成片由于要承受很高的離心力,所以,通常把動(dòng)葉片加工成有跨狀葉根和整體銑成的圍帶的結(jié)構(gòu)。的圍帶的結(jié)構(gòu)。 37汽輪機(jī)高壓部分動(dòng)葉片的頂部通常裝有圍帶,圍帶的作用主要是增加葉片的剛性、汽輪機(jī)高壓部分動(dòng)葉片的頂部通常裝有圍帶,圍帶的作用主要是增加葉片的剛性、減少蒸汽從葉頂處損失、改變?nèi)~片的自振頻率從而避開共振。減少蒸汽從葉頂處損失、改變?nèi)~片的自振頻率從而避開共振。 38 凝汽式汽輪機(jī)低壓部分的動(dòng)葉片通常采用自由狀態(tài)的扭曲和變截面的葉片。凝汽式汽輪機(jī)低壓部分的動(dòng)葉片通常采用自由狀態(tài)的扭曲和變截面的葉片。 39 一般情況下,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向推力主要來源于蒸汽作用于動(dòng)葉片上的一般情況下,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的

18、軸向推力主要來源于蒸汽作用于動(dòng)葉片上的軸向分力、動(dòng)葉片和葉輪的前后壓差、軸變徑產(chǎn)生的壓差等。軸向分力、動(dòng)葉片和葉輪的前后壓差、軸變徑產(chǎn)生的壓差等。401作用于動(dòng)葉片上的軸向分力作用于動(dòng)葉片上的軸向分力汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子工作時(shí),蒸汽作用在動(dòng)葉片上的力除沿圓周方向的力外,還有一個(gè)沿軸向汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子工作時(shí),蒸汽作用在動(dòng)葉片上的力除沿圓周方向的力外,還有一個(gè)沿軸向的分力,這使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一定的軸向力?,F(xiàn)代應(yīng)用的汽輪機(jī)大都帶有一定的反動(dòng)度,動(dòng)的分力,這使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一定的軸向力?,F(xiàn)代應(yīng)用的汽輪機(jī)大都帶有一定的反動(dòng)度,動(dòng)葉片前后存在一定的壓差,該壓差也會(huì)使動(dòng)葉片產(chǎn)生軸向力。葉片前后存在一定的壓差,該壓差也會(huì)使動(dòng)葉片產(chǎn)生軸向

19、力。2作用在葉輪上的軸向力作用在葉輪上的軸向力在沖動(dòng)式汽輪機(jī)在沖動(dòng)式汽輪機(jī)(帶有一定反動(dòng)度帶有一定反動(dòng)度)中,葉輪前后存在一定的壓差,由于葉輪面積較大。中,葉輪前后存在一定的壓差,由于葉輪面積較大。所以,它產(chǎn)生一定的軸向推力。所以,它產(chǎn)生一定的軸向推力。3由于軸變徑產(chǎn)生的軸向力由于軸變徑產(chǎn)生的軸向力由于汽輪機(jī)主軸變徑形成的階梯形、錐面、凸肩等也存在一定的壓差。所以,也會(huì)使由于汽輪機(jī)主軸變徑形成的階梯形、錐面、凸肩等也存在一定的壓差。所以,也會(huì)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向推力。轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向推力。41l汽輪機(jī)正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子上受到很大的軸向推力,其中的大部分由平衡汽輪機(jī)正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子上受到很大的軸向推力,其中

20、的大部分由平衡裝置平衡掉,小部分由止推軸承承受。在汽輪機(jī)中,平衡軸向力的常用裝置平衡掉,小部分由止推軸承承受。在汽輪機(jī)中,平衡軸向力的常用方法有平衡活塞、開平衡孔、采用相反流動(dòng)的布置方法等。方法有平衡活塞、開平衡孔、采用相反流動(dòng)的布置方法等。421平衡活塞平衡活塞 在大型反動(dòng)式多級汽輪機(jī)中,通常在轉(zhuǎn)子前端設(shè)有平衡活塞??科讉?cè)為高壓蒸汽,在大型反動(dòng)式多級汽輪機(jī)中,通常在轉(zhuǎn)子前端設(shè)有平衡活塞。靠汽缸側(cè)為高壓蒸汽,另一側(cè)為低壓蒸汽。這樣,在平衡活塞上就產(chǎn)生了一個(gè)與轉(zhuǎn)子軸向力方向相反的軸向另一側(cè)為低壓蒸汽。這樣,在平衡活塞上就產(chǎn)生了一個(gè)與轉(zhuǎn)子軸向力方向相反的軸向推力,以抵消轉(zhuǎn)子大部分的軸向力。推力,

21、以抵消轉(zhuǎn)子大部分的軸向力。2開平衡孔開平衡孔 在沖動(dòng)式汽輪機(jī)中,通常在葉輪上開幾個(gè)孔,這樣葉輪兩側(cè)的蒸汽可相互流動(dòng),使輪在沖動(dòng)式汽輪機(jī)中,通常在葉輪上開幾個(gè)孔,這樣葉輪兩側(cè)的蒸汽可相互流動(dòng),使輪盤兩側(cè)的蒸汽壓力差減少,從而減少輪盤的軸向推力。平衡孔一般為奇數(shù),通常開盤兩側(cè)的蒸汽壓力差減少,從而減少輪盤的軸向推力。平衡孔一般為奇數(shù),通常開5個(gè)個(gè)或或7個(gè)(也有開偶數(shù)的),這樣可避免在同一徑向截面上開設(shè)兩個(gè)平衡孔,從而使葉輪個(gè)(也有開偶數(shù)的),這樣可避免在同一徑向截面上開設(shè)兩個(gè)平衡孔,從而使葉輪截面強(qiáng)度不過分削弱。截面強(qiáng)度不過分削弱。3用相反流動(dòng)的布置方法用相反流動(dòng)的布置方法 把蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的流動(dòng)

22、方向布置成相反的,使產(chǎn)生的軸向推力方向相反,相互抵消把蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的流動(dòng)方向布置成相反的,使產(chǎn)生的軸向推力方向相反,相互抵消達(dá)到平衡軸向力的目的。也可以讓蒸汽在高壓缸和低壓缸中的流動(dòng)方向相反,使軸向達(dá)到平衡軸向力的目的。也可以讓蒸汽在高壓缸和低壓缸中的流動(dòng)方向相反,使軸向力自動(dòng)平衡。力自動(dòng)平衡。43 汽輪機(jī)的級是汽輪機(jī)作功的最基本的單元,在級中蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的動(dòng)汽輪機(jī)的級是汽輪機(jī)作功的最基本的單元,在級中蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能。它由噴嘴和葉片組成。能。它由噴嘴和葉片組成。44 具有一定壓力、溫度的蒸汽通過汽輪機(jī)的級時(shí),首先在靜葉柵通道中得到膨脹具有一定壓力、溫度的蒸汽通過汽

23、輪機(jī)的級時(shí),首先在靜葉柵通道中得到膨脹加速,將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為高速汽流的動(dòng)能,然后進(jìn)入動(dòng)葉通道,在其中改變方向加速,將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為高速汽流的動(dòng)能,然后進(jìn)入動(dòng)葉通道,在其中改變方向或者既改變方向同時(shí)又膨脹加速,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn),將高速汽流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)或者既改變方向同時(shí)又膨脹加速,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn),將高速汽流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能。械能。45當(dāng)汽流通過動(dòng)葉通道時(shí),由于受到動(dòng)葉通道形狀的限制而彎曲被迫改變方當(dāng)汽流通過動(dòng)葉通道時(shí),由于受到動(dòng)葉通道形狀的限制而彎曲被迫改變方向,因而產(chǎn)生離心力,離心力作用于葉片上,被稱為沖動(dòng)力。這時(shí)蒸汽在汽輪機(jī)的向,因而產(chǎn)生離心力,離心力作用于葉片上,被稱為沖動(dòng)力。這時(shí)

24、蒸汽在汽輪機(jī)的級所作的機(jī)械功等于蒸汽微團(tuán)流進(jìn)、流出動(dòng)葉通道時(shí)其動(dòng)能的變化量。而這種級稱級所作的機(jī)械功等于蒸汽微團(tuán)流進(jìn)、流出動(dòng)葉通道時(shí)其動(dòng)能的變化量。而這種級稱為沖動(dòng)級。為沖動(dòng)級。46:當(dāng)汽流通過動(dòng)葉通道時(shí),一方面要改變方向,同時(shí)還要膨脹加速,前:當(dāng)汽流通過動(dòng)葉通道時(shí),一方面要改變方向,同時(shí)還要膨脹加速,前者會(huì)對葉片產(chǎn)生一個(gè)沖動(dòng)力,后者會(huì)對葉片產(chǎn)生一個(gè)反作用力,即反動(dòng)力。蒸者會(huì)對葉片產(chǎn)生一個(gè)沖動(dòng)力,后者會(huì)對葉片產(chǎn)生一個(gè)反作用力,即反動(dòng)力。蒸汽通過這種級,兩種力同時(shí)作功。通常稱這種級為反動(dòng)級。汽通過這種級,兩種力同時(shí)作功。通常稱這種級為反動(dòng)級。4748l 沖 動(dòng) 級 有 三 種 不 同 的 形 式

25、 : : 通常把反動(dòng)度等于零的級稱為純沖動(dòng)級。對于純沖動(dòng)級來說, = 、 = 0 、 = ,蒸汽流出動(dòng)葉的速度C ,具有一定的動(dòng)能 C未被利用而損失,稱這種損失為余速損失,用 表示。 為了提高級的效率,通常,沖動(dòng)級也帶有一定的反動(dòng)度( = 0.05 0.20 ) ,這種級稱為帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級,它具有作功能力大、效率高的特點(diǎn)。 1p2pbh*nh*th2ch49 由一組靜葉柵和安裝在同一葉輪上的兩列動(dòng)葉柵及一組介于第一、二列動(dòng)葉柵之間、固定在汽缸上的導(dǎo)向葉柵所組成的級,稱為復(fù)速級。第一列動(dòng)葉柵通道流出汽流,其流速還相當(dāng)大,為了利用這一部分動(dòng)能,在第一列動(dòng)葉柵之后裝上一列導(dǎo)向葉柵以改變汽流的方向,

26、使之順利進(jìn)入第二列動(dòng)葉柵通道繼續(xù)作功。復(fù)速級也采用一定的反動(dòng)度。復(fù)速級具有作功能力大的特點(diǎn)。 通常把反動(dòng)度 = 0.5的級稱為反動(dòng)級。對于反動(dòng)級來說,蒸汽在靜葉和動(dòng)葉通道的膨脹程度相同,即是 , 。反動(dòng)級是在沖動(dòng)力和反動(dòng)力同時(shí)作用下作功。反動(dòng)級的效率比沖動(dòng)級高,但作功能力小。 *21*tnbhhh21pp 50513.1 汽耗量汽耗量 汽輪機(jī)每小時(shí)消耗的蒸汽量叫汽耗量,也就是流過汽輪機(jī)的蒸汽流量,它是表汽輪機(jī)每小時(shí)消耗的蒸汽量叫汽耗量,也就是流過汽輪機(jī)的蒸汽流量,它是表明汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)指標(biāo)。明汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)指標(biāo)。52 驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的汽輪機(jī)組,每發(fā)出驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的汽輪機(jī)組,每發(fā)出1度電(度電

27、(1kWh)所需要的蒸汽量叫汽耗率)所需要的蒸汽量叫汽耗率(d),這是常用的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo),也叫),這是常用的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo),也叫“汽耗汽耗”。53 汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組,每生產(chǎn)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組,每生產(chǎn)1度電(度電(1kWh)所需要的熱量叫熱耗率()所需要的熱量叫熱耗率(q),它是汽輪),它是汽輪機(jī)另一經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。機(jī)另一經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。54l轉(zhuǎn)動(dòng)部分l靜止部分l調(diào)速部分55作用:作用:在工業(yè)汽輪機(jī)上常用的徑向軸承有圓瓦軸承、橢圓瓦軸承、多油楔固定軸承和可在工業(yè)汽輪機(jī)上常用的徑向軸承有圓瓦軸承、橢圓瓦軸承、多油楔固定軸承和可傾瓦軸承,并且以可傾瓦軸承使用最多??蓛A瓦軸承與上述軸承相比其優(yōu)點(diǎn)是每一塊瓦傾瓦軸承,并且以

28、可傾瓦軸承使用最多??蓛A瓦軸承與上述軸承相比其優(yōu)點(diǎn)是每一塊瓦均能自由擺動(dòng),在任何情況下都能形成最佳油楔,高速穩(wěn)定性好,不易發(fā)生油膜振蕩,均能自由擺動(dòng),在任何情況下都能形成最佳油楔,高速穩(wěn)定性好,不易發(fā)生油膜振蕩,應(yīng)用廣泛。應(yīng)用廣泛。 56 積木塊系列工業(yè)汽輪機(jī)屬于沖動(dòng)級與反動(dòng)級相結(jié)合的汽輪機(jī),因而軸向推力較大,積木塊系列工業(yè)汽輪機(jī)屬于沖動(dòng)級與反動(dòng)級相結(jié)合的汽輪機(jī),因而軸向推力較大,所以采用了平衡活塞來平衡大部分軸向推力。其余少量的力由推力軸承承擔(dān),并傳遞給所以采用了平衡活塞來平衡大部分軸向推力。其余少量的力由推力軸承承擔(dān),并傳遞給軸承座。軸承座。57 米楔爾止推軸承止推塊同基環(huán)直接接觸,是單層

29、的;金斯伯雷止推軸承是止推米楔爾止推軸承止推塊同基環(huán)直接接觸,是單層的;金斯伯雷止推軸承是止推塊下還有上、下水準(zhǔn)塊,然后才是基環(huán),是三層結(jié)構(gòu)。塊下還有上、下水準(zhǔn)塊,然后才是基環(huán),是三層結(jié)構(gòu)。58l1、水沖擊、水沖擊l2、葉片積鹽垢、葉片積鹽垢l3、隔板汽封間隙太大,或隔板接合面間隙太大、隔板汽封間隙太大,或隔板接合面間隙太大l4、油不清潔、油質(zhì)劣化或夾雜污物,或油中帶水、油不清潔、油質(zhì)劣化或夾雜污物,或油中帶水l5、缺油、缺油l6、推力瓦澆注、安裝質(zhì)量差、推力瓦澆注、安裝質(zhì)量差59l7、推力盤不平正光滑,或推力盤緊力不夠,轉(zhuǎn)時(shí)松弛、推力盤不平正光滑,或推力盤緊力不夠,轉(zhuǎn)時(shí)松弛l8、推力盤緊力過

30、大、推力盤緊力過大l9、軸承進(jìn)油發(fā)生故障、軸承進(jìn)油發(fā)生故障l10、機(jī)組膨脹不均勻、機(jī)組膨脹不均勻l11、特殊原因使得瞬時(shí)推力增大、特殊原因使得瞬時(shí)推力增大60611汽缸;2上汽缸前貓爪;3前座架;4汽缸調(diào)整組件;5前軸承座;6軸承座調(diào)整組件;7拉桿;8螺栓62 拉桿的一端固定在上汽缸,另一端固定在前軸承座上,當(dāng)汽缸膨脹或收縮時(shí),拉桿推著前軸承座一起移動(dòng),使汽輪機(jī)動(dòng)靜部分的軸向間隙保持不變。 63作用:后支座是支承汽缸和轉(zhuǎn)子,并用于這些部件相互位置的調(diào)整。作用:后支座是支承汽缸和轉(zhuǎn)子,并用于這些部件相互位置的調(diào)整。1排缸;2后軸承座;3排缸立銷組件;4調(diào)整組件;5汽缸立銷;6定位銷;7基礎(chǔ)底板;

31、8排缸貓爪64凝汽式與背壓式汽輪機(jī)后機(jī)座有較大的區(qū)別,背壓式汽輪機(jī)的后機(jī)座沒有排缸。凝汽式凝汽式與背壓式汽輪機(jī)后機(jī)座有較大的區(qū)別,背壓式汽輪機(jī)的后機(jī)座沒有排缸。凝汽式汽輪機(jī)后機(jī)座的結(jié)構(gòu)如圖所示,其通常由排缸、后軸承座、汽缸立銷組件等組成。后機(jī)汽輪機(jī)后機(jī)座的結(jié)構(gòu)如圖所示,其通常由排缸、后軸承座、汽缸立銷組件等組成。后機(jī)座固定在汽輪機(jī)的基礎(chǔ)底板上,用于支承汽缸和轉(zhuǎn)子,使它們在各個(gè)方向保持正確位置座固定在汽輪機(jī)的基礎(chǔ)底板上,用于支承汽缸和轉(zhuǎn)子,使它們在各個(gè)方向保持正確位置并構(gòu)成汽輪機(jī)熱膨脹的基準(zhǔn)點(diǎn)(即死點(diǎn))。并構(gòu)成汽輪機(jī)熱膨脹的基準(zhǔn)點(diǎn)(即死點(diǎn))。 1排缸;2后軸承座;3排缸立銷組件;4調(diào)整組件;5汽

32、缸立銷;6定位銷;7基礎(chǔ)底板;8排缸貓爪65 約約180地盤動(dòng)轉(zhuǎn)子。地盤動(dòng)轉(zhuǎn)子。l在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前和停機(jī)后使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),以避免轉(zhuǎn)子受熱和冷卻不均而產(chǎn)生熱彎曲。l啟動(dòng)前盤動(dòng)轉(zhuǎn)子,可以檢查動(dòng)靜部件間是否有摩擦、潤滑油系統(tǒng)工作是否正常及主軸彎曲是否過大等。用來檢查汽輪機(jī)是否具備正常啟動(dòng)條件。 另外對較大機(jī)組,為使液壓盤車裝置不必設(shè)計(jì)得很大,常配置手動(dòng)盤車裝置作另外對較大機(jī)組,為使液壓盤車裝置不必設(shè)計(jì)得很大,常配置手動(dòng)盤車裝置作為輔助設(shè)施用。為輔助設(shè)施用。66l借拉桿的搖動(dòng)可以上下移動(dòng),拉桿下端通過一銷軸與框架相連,拉桿上下移動(dòng)帶動(dòng)框借拉桿的搖動(dòng)可以上下移動(dòng),拉桿下端通過一銷軸與框架相連,拉桿上下移動(dòng)帶動(dòng)

33、框架,框架下端銷軸撥動(dòng)紅套在轉(zhuǎn)子上的棘輪,使轉(zhuǎn)子盤動(dòng)。架,框架下端銷軸撥動(dòng)紅套在轉(zhuǎn)子上的棘輪,使轉(zhuǎn)子盤動(dòng)。67l汽缸是汽輪機(jī)的外殼。汽輪機(jī)本體的主要零部件幾乎汽缸是汽輪機(jī)的外殼。汽輪機(jī)本體的主要零部件幾乎都包含在汽缸內(nèi)。它把通流部分與大氣隔開,形成密都包含在汽缸內(nèi)。它把通流部分與大氣隔開,形成密閉的汽室,保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成能量轉(zhuǎn)換過程。閉的汽室,保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成能量轉(zhuǎn)換過程。汽缸內(nèi)部裝有噴嘴室、噴嘴、隔板、隔板套和汽封等汽缸內(nèi)部裝有噴嘴室、噴嘴、隔板、隔板套和汽封等部件,并對它們進(jìn)行支承;汽缸外部裝有調(diào)節(jié)汽閥、部件,并對它們進(jìn)行支承;汽缸外部裝有調(diào)節(jié)汽閥、進(jìn)、排汽管和抽汽管等。進(jìn)、排

34、汽管和抽汽管等。68l1)因?yàn)槠椎膬?nèi)外有壓力差,汽缸受到沿軸向逐漸減小的周向應(yīng)力。在前區(qū)段缸內(nèi))因?yàn)槠椎膬?nèi)外有壓力差,汽缸受到沿軸向逐漸減小的周向應(yīng)力。在前區(qū)段缸內(nèi)的壓力高于大氣壓,缸壁便受著由內(nèi)向外壓差。然而凝汽式汽輪機(jī)的后區(qū)段受到由外的壓力高于大氣壓,缸壁便受著由內(nèi)向外壓差。然而凝汽式汽輪機(jī)的后區(qū)段受到由外向內(nèi)的近于大氣壓的壓強(qiáng)。作用在汽缸壁各部分的力方向不同,大小也不同。因?yàn)檎粝騼?nèi)的近于大氣壓的壓強(qiáng)。作用在汽缸壁各部分的力方向不同,大小也不同。因?yàn)檎羝诟變?nèi)逐級膨脹,壓強(qiáng)逐級降低,同時(shí)壓強(qiáng)隨工況的不同而變化著,尤其是在起動(dòng),汽在缸內(nèi)逐級膨脹,壓強(qiáng)逐級降低,同時(shí)壓強(qiáng)隨工況的不同而變化著

35、,尤其是在起動(dòng),停機(jī)時(shí)候變化更劇烈。停機(jī)時(shí)候變化更劇烈。l2)噴咀和導(dǎo)葉持環(huán)加給汽缸的力:當(dāng)蒸汽流過噴咀組和導(dǎo)葉持環(huán)上的導(dǎo)向葉片時(shí),)噴咀和導(dǎo)葉持環(huán)加給汽缸的力:當(dāng)蒸汽流過噴咀組和導(dǎo)葉持環(huán)上的導(dǎo)向葉片時(shí),產(chǎn)生的反作用力使汽缸受到一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩。此力矩也隨工況的變化不同產(chǎn)生的反作用力使汽缸受到一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩。此力矩也隨工況的變化不同而變化著。而變化著。69l3)由蒸汽壓力所產(chǎn)生汽缸的軸向拉應(yīng)力。)由蒸汽壓力所產(chǎn)生汽缸的軸向拉應(yīng)力。l4)承受汽缸本身以及固定在汽缸上的另部件的重力。)承受汽缸本身以及固定在汽缸上的另部件的重力。l5)在大多數(shù)汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)中,后軸承是支持在排汽缸上

36、的,因此汽缸還要承受轉(zhuǎn)子)在大多數(shù)汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)中,后軸承是支持在排汽缸上的,因此汽缸還要承受轉(zhuǎn)子的部分重量及由后軸承傳來的振動(dòng)。的部分重量及由后軸承傳來的振動(dòng)。l6)小型工業(yè)汽輪機(jī)的速關(guān)閥及蒸汽管道與汽缸直接連接,因此汽缸受到速關(guān)閥及蒸)小型工業(yè)汽輪機(jī)的速關(guān)閥及蒸汽管道與汽缸直接連接,因此汽缸受到速關(guān)閥及蒸汽管道的牽制,特別是啟動(dòng),停機(jī)時(shí)產(chǎn)生很大應(yīng)力。汽管道的牽制,特別是啟動(dòng),停機(jī)時(shí)產(chǎn)生很大應(yīng)力。70 7)在運(yùn)行時(shí),汽缸除了受到上述各種力的作用外,還有因溫差而引起的熱應(yīng)力:)在運(yùn)行時(shí),汽缸除了受到上述各種力的作用外,還有因溫差而引起的熱應(yīng)力:lA、由汽缸內(nèi)外的溫度差產(chǎn)生的熱應(yīng)力。、由汽缸內(nèi)外的

37、溫度差產(chǎn)生的熱應(yīng)力。lB、由于汽缸高壓段采用部分進(jìn)汽,使汽缸橫斷面上、下半出現(xiàn)溫度差,汽缸周向產(chǎn)、由于汽缸高壓段采用部分進(jìn)汽,使汽缸橫斷面上、下半出現(xiàn)溫度差,汽缸周向產(chǎn)生了熱應(yīng)力。生了熱應(yīng)力。lC、在汽輪機(jī)工況變化時(shí),各級的溫度,壓力都在變化,也引起汽缸沿軸向上溫度差,、在汽輪機(jī)工況變化時(shí),各級的溫度,壓力都在變化,也引起汽缸沿軸向上溫度差,產(chǎn)生了軸向熱應(yīng)力。產(chǎn)生了軸向熱應(yīng)力。lD、起動(dòng)、停機(jī)時(shí),因?yàn)闊嵴羝囟刃。蛏蠝囟容^高的蒸汽移動(dòng)致使上汽缸比下汽、起動(dòng)、停機(jī)時(shí),因?yàn)闊嵴羝囟刃?,向上溫度較高的蒸汽移動(dòng)致使上汽缸比下汽缸溫升速度快,而散熱速度慢,形成上下汽缸溫差,造成了汽缸橫斷面上、下半的

38、熱缸溫升速度快,而散熱速度慢,形成上下汽缸溫差,造成了汽缸橫斷面上、下半的熱應(yīng)力和熱變形。特別是工作在濕蒸汽段的汽缸,其凝結(jié)水滴沉積在下半汽缸吸收大量應(yīng)力和熱變形。特別是工作在濕蒸汽段的汽缸,其凝結(jié)水滴沉積在下半汽缸吸收大量的熱造成上半,下半很大溫差。另外在暖機(jī)不夠充分時(shí),急速起動(dòng)或緊急停機(jī)等情況的熱造成上半,下半很大溫差。另外在暖機(jī)不夠充分時(shí),急速起動(dòng)或緊急停機(jī)等情況下,汽缸的熱應(yīng)力及熱變形也會(huì)很大。所以,在運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)充分暖機(jī),及時(shí)疏水,加下,汽缸的熱應(yīng)力及熱變形也會(huì)很大。所以,在運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)充分暖機(jī),及時(shí)疏水,加強(qiáng)盤車等,嚴(yán)格規(guī)程是完全必要的。強(qiáng)盤車等,嚴(yán)格規(guī)程是完全必要的。71 為了保證汽

39、輪機(jī)汽缸在運(yùn)行中的安全,使用方便以及節(jié)約金屬材料等,一般對汽缸為了保證汽輪機(jī)汽缸在運(yùn)行中的安全,使用方便以及節(jié)約金屬材料等,一般對汽缸的結(jié)構(gòu)有如下要求:的結(jié)構(gòu)有如下要求:l1)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,剛度和良好的氣動(dòng)特性、氣密性和盡可能均勻的變形,汽缸外)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,剛度和良好的氣動(dòng)特性、氣密性和盡可能均勻的變形,汽缸外形、結(jié)構(gòu)力求簡單,對稱,直徑變化,缸壁厚變化,及其它尺寸應(yīng)緩緩過渡,以避免形、結(jié)構(gòu)力求簡單,對稱,直徑變化,缸壁厚變化,及其它尺寸應(yīng)緩緩過渡,以避免尖角,銳邊引起的應(yīng)力集中。尖角,銳邊引起的應(yīng)力集中。l2)為了避免產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力,除汽缸形狀力求對稱、壁厚均勻以外,還要保證汽)為了

40、避免產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力,除汽缸形狀力求對稱、壁厚均勻以外,還要保證汽缸能自由地?zé)崤蛎洠型耆煽康亩ㄎ灰约盎N系統(tǒng)來保證轉(zhuǎn)子與汽缸的同軸度,和缸能自由地?zé)崤蛎洠型耆煽康亩ㄎ灰约盎N系統(tǒng)來保證轉(zhuǎn)子與汽缸的同軸度,和最小的膨脹差。最小的膨脹差。72l3)為合理使用金屬材料,汽缸通過前區(qū)段,中間段、后區(qū)段垂直中分面拼接。一般)為合理使用金屬材料,汽缸通過前區(qū)段,中間段、后區(qū)段垂直中分面拼接。一般后區(qū)段可用較便宜的鑄鐵件。后區(qū)段可用較便宜的鑄鐵件。l4)力求加工制造,安裝、檢修及運(yùn)輸方便,也采用垂直中分面。為方便于裝配和拆)力求加工制造,安裝、檢修及運(yùn)輸方便,也采用垂直中分面。為方便于裝配和拆卸汽輪

41、機(jī),多數(shù)汽缸都做成水平剖分式,但要盡量避現(xiàn)平壁。卸汽輪機(jī),多數(shù)汽缸都做成水平剖分式,但要盡量避現(xiàn)平壁。l5)在下汽缸最低處開有疏水孔,以便排除凝結(jié)水。)在下汽缸最低處開有疏水孔,以便排除凝結(jié)水。73 由于工業(yè)汽輪機(jī)的用戶要求各異,所以汽缸的結(jié)構(gòu)幾乎各不相同:由于工業(yè)汽輪機(jī)的用戶要求各異,所以汽缸的結(jié)構(gòu)幾乎各不相同:l1)整體型汽缸:)整體型汽缸:l2)鐘罩型汽缸:)鐘罩型汽缸:l3)雙喇叭型汽缸:)雙喇叭型汽缸:74l汽輪機(jī)通汽部分的動(dòng)、靜部分之間,為了防汽輪機(jī)通汽部分的動(dòng)、靜部分之間,為了防止碰擦,必須留有一定的間隙。而間隙的存止碰擦,必須留有一定的間隙。而間隙的存在必將導(dǎo)致漏汽,使汽輪機(jī)的

42、經(jīng)濟(jì)性下降。在必將導(dǎo)致漏汽,使汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性下降。為了解決這一矛盾,在汽輪機(jī)動(dòng)、靜部件的為了解決這一矛盾,在汽輪機(jī)動(dòng)、靜部件的有關(guān)部位設(shè)有密封裝置,通常稱為汽封。有關(guān)部位設(shè)有密封裝置,通常稱為汽封。75l汽封裝置有曲徑式、碳精式和水封式三種。目前汽輪機(jī)所采用的一般都是曲徑式汽封,汽封裝置有曲徑式、碳精式和水封式三種。目前汽輪機(jī)所采用的一般都是曲徑式汽封,又稱迷宮式汽封。較廣泛采用的是梳齒形曲徑汽封。又稱迷宮式汽封。較廣泛采用的是梳齒形曲徑汽封。76l汽輪機(jī)高壓端的軸封可以減少汽缸內(nèi)的高壓蒸汽外漏,但總是會(huì)有少量蒸汽外漏,汽輪機(jī)高壓端的軸封可以減少汽缸內(nèi)的高壓蒸汽外漏,但總是會(huì)有少量蒸汽外漏,不

43、僅造成能量損失,而且也影響安全。凝汽式汽輪機(jī)低壓端軸封的作用是阻止外界不僅造成能量損失,而且也影響安全。凝汽式汽輪機(jī)低壓端軸封的作用是阻止外界空氣漏人汽缸,從而破壞凝汽器的真空,使汽輪機(jī)的排汽壓力提高,降低機(jī)組的經(jīng)空氣漏人汽缸,從而破壞凝汽器的真空,使汽輪機(jī)的排汽壓力提高,降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。為了回收高壓端漏出的蒸汽和阻止外界空氣由低壓端漏人,汽輪機(jī)均設(shè)置有濟(jì)性。為了回收高壓端漏出的蒸汽和阻止外界空氣由低壓端漏人,汽輪機(jī)均設(shè)置有汽封系統(tǒng)。汽封系統(tǒng)。7778l(1)前后汽封:按其安裝位置分有前汽封,后汽封。按用途分有內(nèi)汽封、外汽封、)前后汽封:按其安裝位置分有前汽封,后汽封。按用途分有內(nèi)汽封、外汽

44、封、負(fù)壓汽封負(fù)壓汽封 汽封環(huán)上嵌有汽封齒,它與軸上的軸封齒(或曲徑)一起組成互不接觸的汽封結(jié)汽封環(huán)上嵌有汽封齒,它與軸上的軸封齒(或曲徑)一起組成互不接觸的汽封結(jié)構(gòu),在轉(zhuǎn)動(dòng)的軸與外缸間起密封作用。依次排列的汽封齒構(gòu)成迷宮式汽封,其密封原構(gòu),在轉(zhuǎn)動(dòng)的軸與外缸間起密封作用。依次排列的汽封齒構(gòu)成迷宮式汽封,其密封原理是通過壓力能轉(zhuǎn)換成流動(dòng)速度,繼而把動(dòng)能以渦流而耗散,但是在互不接觸的汽封理是通過壓力能轉(zhuǎn)換成流動(dòng)速度,繼而把動(dòng)能以渦流而耗散,但是在互不接觸的汽封齒間隙中小量漏泄仍是不可避免的。齒間隙中小量漏泄仍是不可避免的。79l在正壓段汽封環(huán)中,絕大部分漏汽從其中間區(qū)域被抽出,只有少量的蒸汽通過汽在

45、正壓段汽封環(huán)中,絕大部分漏汽從其中間區(qū)域被抽出,只有少量的蒸汽通過汽封環(huán)從汽封冒汽管排向大氣。封環(huán)從汽封冒汽管排向大氣。在裝汽封冒汽管的位置處,轉(zhuǎn)子上車有一薄薄的園盤,在旋轉(zhuǎn)時(shí)由于離心作用,在裝汽封冒汽管的位置處,轉(zhuǎn)子上車有一薄薄的園盤,在旋轉(zhuǎn)時(shí)由于離心作用,它會(huì)把汽封環(huán)末端的空氣及泄漏的蒸汽甩向汽封冒汽管,從而可防止汽封內(nèi)漏出它會(huì)把汽封環(huán)末端的空氣及泄漏的蒸汽甩向汽封冒汽管,從而可防止汽封內(nèi)漏出的汽,沖進(jìn)對面的軸承座中去,污染潤滑油。的汽,沖進(jìn)對面的軸承座中去,污染潤滑油。80l負(fù)壓汽封環(huán)的作用在于阻止空氣進(jìn)入汽缸,在其抽吸蒸汽口處須輸入一股比大氣負(fù)壓汽封環(huán)的作用在于阻止空氣進(jìn)入汽缸,在其抽

46、吸蒸汽口處須輸入一股比大氣壓稍高的蒸汽流,這股密封蒸汽可分為兩部分,一部分流入汽缸,另一部分通過壓稍高的蒸汽流,這股密封蒸汽可分為兩部分,一部分流入汽缸,另一部分通過汽封管逸入大氣中,從而阻止空氣進(jìn)入排汽缸。汽封管逸入大氣中,從而阻止空氣進(jìn)入排汽缸。排水:在汽封體的最低處開有一孔,從而有效地排除汽封體中的積水。排水:在汽封體的最低處開有一孔,從而有效地排除汽封體中的積水。81l用于抽汽汽輪機(jī)中的兩個(gè)膨脹段之間的密封,該汽封前后的壓差,將平衡蒸汽力在葉用于抽汽汽輪機(jī)中的兩個(gè)膨脹段之間的密封,該汽封前后的壓差,將平衡蒸汽力在葉片通道上所產(chǎn)生的軸向推力,因此汽封齒的中徑根據(jù)這一推力大小來確定。片通道

47、上所產(chǎn)生的軸向推力,因此汽封齒的中徑根據(jù)這一推力大小來確定。8283841進(jìn)汽;2蒸汽室上半;3角形環(huán)裝配孔;4噴嘴組;5定位槽;6中分面螺栓孔;7蒸汽室下半; 8平衡活塞汽封; 9定位銷;85 蒸汽室前端外圓上的定位槽(5)與汽缸凸環(huán)相配合,既用于蒸汽室軸向定位又是蒸汽室軸向熱膨脹的基準(zhǔn)(即死點(diǎn))。86 蒸汽室內(nèi)的汽封分為兩部分,一是在蒸汽室上半后端內(nèi)圓上嵌裝的汽封片,其作用是減少調(diào)節(jié)級漏汽損失;二是蒸汽室前端內(nèi)圓上的汽封片,它與轉(zhuǎn)子平衡活塞構(gòu)成平衡活塞汽封。87 蒸汽室通過其兩側(cè)法蘭支撐在下汽缸,蒸汽室上下中心可通過配作墊板的厚度來蒸汽室通過其兩側(cè)法蘭支撐在下汽缸,蒸汽室上下中心可通過配作

48、墊板的厚度來調(diào)整,墊板用螺釘固定在下半汽室法蘭支承面上。蒸汽室連同墊板一起可在徑向方向調(diào)整,墊板用螺釘固定在下半汽室法蘭支承面上。蒸汽室連同墊板一起可在徑向方向水平滑移,徑向方向的中心可以通過調(diào)節(jié)安裝在蒸汽室下部的偏心導(dǎo)柱來調(diào)整。水平滑移,徑向方向的中心可以通過調(diào)節(jié)安裝在蒸汽室下部的偏心導(dǎo)柱來調(diào)整。88l(1)噴咀室(蒸汽室)的作用:)噴咀室(蒸汽室)的作用:噴咀室包括噴咀組以及與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子平衡活塞相對應(yīng)的汽封環(huán)。蒸汽通過外缸閥門進(jìn)噴咀室包括噴咀組以及與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子平衡活塞相對應(yīng)的汽封環(huán)。蒸汽通過外缸閥門進(jìn)入噴咀室,通過能活動(dòng)的角形密封環(huán)用來隔絕汽流直接進(jìn)入汽缸內(nèi)部。入噴咀室,通過能活動(dòng)的角形密

49、封環(huán)用來隔絕汽流直接進(jìn)入汽缸內(nèi)部。汽封體包括鑲?cè)氲钠馄?,組成迷宮式汽封,噴咀室固定在外缸內(nèi)的相應(yīng)支承面上,汽封體包括鑲?cè)氲钠馄?,組成迷宮式汽封,噴咀室固定在外缸內(nèi)的相應(yīng)支承面上,通過汽封體上凹槽與噴咀室內(nèi)的槽道相配,使噴咀室既能軸向又能徑向地保持其必需通過汽封體上凹槽與噴咀室內(nèi)的槽道相配,使噴咀室既能軸向又能徑向地保持其必需位置。位置。89l噴嘴是組成汽輪機(jī)的主要部件之一。它的作用是把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倨鞯膭?dòng)能,噴嘴是組成汽輪機(jī)的主要部件之一。它的作用是把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倨鞯膭?dòng)能,使高速汽流以一定的方向從噴嘴噴出,進(jìn)入動(dòng)葉柵,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)作功。使高速汽流以一定的方向從噴嘴噴出,進(jìn)

50、入動(dòng)葉柵,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)作功。90l調(diào)節(jié)級噴咀,是直接安裝在高壓缸噴咀室上,調(diào)節(jié)級的噴咀根據(jù)需要分成幾個(gè)弧段,每調(diào)節(jié)級噴咀,是直接安裝在高壓缸噴咀室上,調(diào)節(jié)級的噴咀根據(jù)需要分成幾個(gè)弧段,每一個(gè)噴咀弧段由一個(gè)調(diào)節(jié)汽閥控制。一個(gè)噴咀弧段由一個(gè)調(diào)節(jié)汽閥控制。把單獨(dú)銑制的噴咀塊,依次地鑲?cè)雵娋资业牟鄣览?,形成為整個(gè)噴咀弧,在噴咀弧上用把單獨(dú)銑制的噴咀塊,依次地鑲?cè)雵娋资业牟鄣览?,形成為整個(gè)噴咀弧,在噴咀弧上用隔塊與把噴咀弧分成幾個(gè)弧段,各弧段之間因有隔塊而互不相通,最后把首塊、末塊與隔塊與把噴咀弧分成幾個(gè)弧段,各弧段之間因有隔塊而互不相通,最后把首塊、末塊與噴咀室焊牢。噴咀室焊牢。91l轉(zhuǎn)子是用來安裝葉

51、片和其他元件,并作高速旋轉(zhuǎn),傳遞力矩,向外輸出機(jī)械功以轉(zhuǎn)子是用來安裝葉片和其他元件,并作高速旋轉(zhuǎn),傳遞力矩,向外輸出機(jī)械功以驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械的部件。驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械的部件。92l整鍛式轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn):輪鼓、受力優(yōu)于套裝輪盤。在運(yùn)行中無輪盤與軸間松脫的整鍛式轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn):輪鼓、受力優(yōu)于套裝輪盤。在運(yùn)行中無輪盤與軸間松脫的問題,強(qiáng)度好,結(jié)構(gòu)緊湊,省去了輪盤套裝的工藝過程。問題,強(qiáng)度好,結(jié)構(gòu)緊湊,省去了輪盤套裝的工藝過程。93l轉(zhuǎn)子的工作條件較為復(fù)雜,沿著軸的長度,轉(zhuǎn)子各部分的工作溫度變化很大,因此轉(zhuǎn)子的工作條件較為復(fù)雜,沿著軸的長度,轉(zhuǎn)子各部分的工作溫度變化很大,因此對轉(zhuǎn)子因溫度驟變而產(chǎn)生的熱應(yīng)力,應(yīng)當(dāng)給予極大

52、的重視。同時(shí)轉(zhuǎn)子還受到頻率很對轉(zhuǎn)子因溫度驟變而產(chǎn)生的熱應(yīng)力,應(yīng)當(dāng)給予極大的重視。同時(shí)轉(zhuǎn)子還受到頻率很高,方向大小周期性改變的交變應(yīng)力。當(dāng)每次起動(dòng)和停機(jī)時(shí),撓性轉(zhuǎn)子都要通過第高,方向大小周期性改變的交變應(yīng)力。當(dāng)每次起動(dòng)和停機(jī)時(shí),撓性轉(zhuǎn)子都要通過第一臨界轉(zhuǎn)速,所以還要受到短期的較大振幅的振動(dòng)。一臨界轉(zhuǎn)速,所以還要受到短期的較大振幅的振動(dòng)。94l轉(zhuǎn)子在工作時(shí)受到葉片傳來的蒸汽作用力,而轉(zhuǎn)動(dòng)。并驅(qū)動(dòng)被拖動(dòng)機(jī)械,對外作功。轉(zhuǎn)子在工作時(shí)受到葉片傳來的蒸汽作用力,而轉(zhuǎn)動(dòng)。并驅(qū)動(dòng)被拖動(dòng)機(jī)械,對外作功。全園周進(jìn)汽的級,蒸汽作用在軸的圓周上是均勻分布的,則該級對軸作用了一個(gè)力偶全園周進(jìn)汽的級,蒸汽作用在軸的圓周上

53、是均勻分布的,則該級對軸作用了一個(gè)力偶如下圖所示:如下圖所示:若是部分進(jìn)汽的級,例如采用噴咀調(diào)節(jié)法對軸產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩,也可以用一個(gè)力偶及一若是部分進(jìn)汽的級,例如采用噴咀調(diào)節(jié)法對軸產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩,也可以用一個(gè)力偶及一個(gè)垂直作用在軸心線上的力代替,如圖示中(個(gè)垂直作用在軸心線上的力代替,如圖示中(a)=(b)。)。a)部分進(jìn)汽對軸產(chǎn)生的力矩()部分進(jìn)汽對軸產(chǎn)生的力矩(PR)b)力矩()力矩(PR)可分解為一個(gè)力偶()可分解為一個(gè)力偶(PR)和一個(gè)垂直于軸心線的力()和一個(gè)垂直于軸心線的力(P)力偶使軸力偶使軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,而垂直作用在軸心線上的力則使軸產(chǎn)生彎曲。此外,軸還受到本身和葉輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,而垂直作用

54、在軸心線上的力則使軸產(chǎn)生彎曲。此外,軸還受到本身和葉輪重力的作用,也產(chǎn)生彎曲。重力的作用,也產(chǎn)生彎曲。95l汽輪機(jī)軸承受的扭矩,由前向后逐級加大,扭矩的最大值在最后一級之后,最汽輪機(jī)軸承受的扭矩,由前向后逐級加大,扭矩的最大值在最后一級之后,最大扭矩與最大彎矩并不一定在同一截面內(nèi),最大剪切應(yīng)力所在的截面是最危險(xiǎn)大扭矩與最大彎矩并不一定在同一截面內(nèi),最大剪切應(yīng)力所在的截面是最危險(xiǎn)的截面,應(yīng)經(jīng)過強(qiáng)度計(jì)算和校核。的截面,應(yīng)經(jīng)過強(qiáng)度計(jì)算和校核。汽輪機(jī)軸由前向后壓力逐漸下降。因此轉(zhuǎn)子受到軸向拉應(yīng)力作用,且前斷面大汽輪機(jī)軸由前向后壓力逐漸下降。因此轉(zhuǎn)子受到軸向拉應(yīng)力作用,且前斷面大于后斷面,但只要平衡活塞

55、面積選擇適當(dāng),此拉應(yīng)力數(shù)值可設(shè)計(jì)得相對較小,于后斷面,但只要平衡活塞面積選擇適當(dāng),此拉應(yīng)力數(shù)值可設(shè)計(jì)得相對較小,甚至可不計(jì)。甚至可不計(jì)。96l在推力盤處,軸的橫截面常有較大的變化,便有應(yīng)力集中現(xiàn)象,而且,若推力在推力盤處,軸的橫截面常有較大的變化,便有應(yīng)力集中現(xiàn)象,而且,若推力軸承瓦塊安裝得不好,使各推力瓦塊受力不勻,于是使軸受到一個(gè)很大的交變軸承瓦塊安裝得不好,使各推力瓦塊受力不勻,于是使軸受到一個(gè)很大的交變彎矩,甚至發(fā)生折斷事故,所以對該截面的應(yīng)力應(yīng)進(jìn)行一次認(rèn)真的校核。彎矩,甚至發(fā)生折斷事故,所以對該截面的應(yīng)力應(yīng)進(jìn)行一次認(rèn)真的校核。在一般的情況下考慮到軸的撓度,使軸的直徑較強(qiáng)度所需要的值大

56、些。軸徑一在一般的情況下考慮到軸的撓度,使軸的直徑較強(qiáng)度所需要的值大些。軸徑一般都按剛度設(shè)計(jì),只進(jìn)行強(qiáng)度校核,由合金鋼做的軸,其允許的最大剪切應(yīng)力般都按剛度設(shè)計(jì),只進(jìn)行強(qiáng)度校核,由合金鋼做的軸,其允許的最大剪切應(yīng)力一般不超過一般不超過600800牛頓毫米牛頓毫米2。9798l數(shù)個(gè)閥碟松動(dòng)地懸掛在蒸汽室內(nèi)的橫梁上,橫梁由兩拉桿通過鉸鏈與杠桿相接,杠桿數(shù)個(gè)閥碟松動(dòng)地懸掛在蒸汽室內(nèi)的橫梁上,橫梁由兩拉桿通過鉸鏈與杠桿相接,杠桿由壓力彈簧及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的油動(dòng)機(jī)支持在支板上,在停機(jī)時(shí)壓力彈簧及蒸汽室中殘留蒸由壓力彈簧及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的油動(dòng)機(jī)支持在支板上,在停機(jī)時(shí)壓力彈簧及蒸汽室中殘留蒸汽將橫梁處于最下位置,且將閥

57、碟壓合在閥座上。油動(dòng)機(jī)活塞上下移動(dòng),拉動(dòng)杠桿的汽將橫梁處于最下位置,且將閥碟壓合在閥座上。油動(dòng)機(jī)活塞上下移動(dòng),拉動(dòng)杠桿的前端,杠桿后端上下,提拉拉桿及橫梁,橫梁帶動(dòng)閥碟開、閉汽閥。前端,杠桿后端上下,提拉拉桿及橫梁,橫梁帶動(dòng)閥碟開、閉汽閥。99100圖1141 全自動(dòng)式速關(guān)閥1主閥錐; 2卸荷閥錐; 3濾網(wǎng); 4閥桿套; 5閥蓋; 6螺栓;7弓形環(huán); 8壓環(huán); 9閥桿; 10隔熱板; 11擋油圈; 12活塞桿;13支座; 14壓力表接口; 15試驗(yàn)活塞; 16活塞; 1彈簧;18彈簧痤; 19活塞盤; 20油缸; 21閥桿聯(lián)節(jié)器; 22密封環(huán); 23閥座; D蒸汽入口; E速關(guān)油; F啟動(dòng)油;

58、 H試驗(yàn)油; K泄漏蒸汽排出口; T1回油口; T2漏油排出口101 自動(dòng)主汽閥的作用是:當(dāng)任一保護(hù)裝置動(dòng)作后,迅速地切斷進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽,自動(dòng)主汽閥的作用是:當(dāng)任一保護(hù)裝置動(dòng)作后,迅速地切斷進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽,停止機(jī)組運(yùn)行。對自動(dòng)主汽閥的要求是:停止機(jī)組運(yùn)行。對自動(dòng)主汽閥的要求是: (1)在任何緊急情況,特別是在油源斷絕時(shí),自動(dòng)主汽閥仍能迅速關(guān)閉。因此,自動(dòng)在任何緊急情況,特別是在油源斷絕時(shí),自動(dòng)主汽閥仍能迅速關(guān)閉。因此,自動(dòng)主汽閥一般都是利用彈簧力來關(guān)閉的。為了可靠起見,一般采用雙彈簧結(jié)構(gòu)主汽閥一般都是利用彈簧力來關(guān)閉的。為了可靠起見,一般采用雙彈簧結(jié)構(gòu) (2)有足夠大的關(guān)閉力和快速性,一般

59、要求在主汽閥全關(guān)以后,彈簧對汽閥的壓緊力有足夠大的關(guān)閉力和快速性,一般要求在主汽閥全關(guān)以后,彈簧對汽閥的壓緊力留有留有500800公斤的裕量,從保護(hù)裝置動(dòng)作到主汽閥全關(guān)的時(shí)間應(yīng)小于公斤的裕量,從保護(hù)裝置動(dòng)作到主汽閥全關(guān)的時(shí)間應(yīng)小于0508秒。秒。102(3)有隔熱防火措施。由于速關(guān)閥一般是由壓力油開啟的,而主汽閥的溫度很高,因此,自動(dòng)主汽閥的油壓操作機(jī)構(gòu)必須有良好的密封裝置,操作機(jī)構(gòu)與主汽閥之間應(yīng)有隔熱措施。(4) 主汽閥應(yīng)具有足夠的嚴(yán)密性。在高壓汽輪機(jī)中,要保證主汽閥完全嚴(yán)密不漏是困難的,一般要求在額定參數(shù)時(shí),主汽閥全關(guān)后(調(diào)節(jié)汽閥全開),機(jī)組轉(zhuǎn)速能降到1000轉(zhuǎn)分以下。 此外,還要求主汽閥

60、具有良好的型線以減少節(jié)流損失,采用有預(yù)啟閥的閥芯,以減少開啟時(shí)需要的提升力,使操縱裝置結(jié)構(gòu)緊湊103 它的開啟和關(guān)閉過程如下: 啟動(dòng)油由F入口流入桶形活塞后的腔室內(nèi),油的壓力克服彈簧力,推動(dòng)桶形活塞向活塞盤方向移動(dòng),最終貼緊在活塞盤上,形成密封腔,通過啟動(dòng)裝置控制,在活塞盤前建立跳閘油壓E,當(dāng)跳閘油壓增大時(shí),桶形活塞后面壓力慢慢下降,使活塞盤和桶形活塞一起向后移動(dòng),由于油動(dòng)機(jī)的活塞桿與截止閥的閥桿是相連的。所以,截止閥的閥錐也跟著向后移動(dòng),這樣閥門就被打開了。104當(dāng)活塞盤、桶形活塞和試驗(yàn)活塞被跳閘油壓緊在油動(dòng)機(jī)缸蓋上時(shí),截止閥就全當(dāng)活塞盤、桶形活塞和試驗(yàn)活塞被跳閘油壓緊在油動(dòng)機(jī)缸蓋上時(shí),截止

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