輻流式汽輪機(jī)輻流式汽輪機(jī)葉輪直徑、轉(zhuǎn)速與工質(zhì)

輻流式汽輪機(jī)一般設(shè)計(jì)為反擊式結(jié)構(gòu)，和軸流式汽輪機(jī)相比，若保持同樣大小的葉輪直徑，則輻流式汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，若保持同樣轉(zhuǎn)速，則輻流式汽輪機(jī)的葉輪直徑較大。即使熱水溫度為100℃左右時(shí)，取葉輪轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，葉輪直徑仍在1.0米以內(nèi)；若提高轉(zhuǎn)速(6000轉(zhuǎn)/分)，葉輪直徑則可大大減少，此時(shí)，增加一個(gè)2:1速比的變速裝置即可。當(dāng)采用可用燴降較小的如氟利昂作工質(zhì)時(shí)，輻流式汽輪機(jī)的尺寸和轉(zhuǎn)速都比較理想。當(dāng)提高轉(zhuǎn)速和運(yùn)用類似氟利昂工質(zhì)時(shí)，采用輻流式汽輪機(jī)是實(shí)現(xiàn)機(jī)組小型化的一個(gè)方向。

汽輪機(jī)效率實(shí)際上是汽輪機(jī)的級(jí)效率，或相當(dāng)于單級(jí)汽輪機(jī)效率，對(duì)于中低溫?zé)嵩吹头悬c(diǎn)介質(zhì)循環(huán)，因可用燴降小，汽輪機(jī)一般為1-3級(jí)結(jié)構(gòu)，在這些場合下，采用輻流式汽輪機(jī)，不但在結(jié)構(gòu)及制造上有其優(yōu)越性，而且可以獲得比較高的效率。從對(duì)我國地下熱水發(fā)電的參數(shù)計(jì)算表明，在保證相應(yīng)的最佳速度比及其他參量的條件下，低沸點(diǎn)工質(zhì)軸流式汽輪機(jī)的計(jì)算效率一般為0.65-0.75，而輻流式汽輪機(jī)為0.80-0.85。

蒸汽首先由進(jìn)汽管進(jìn)入蝸殼形汽室，然后均勻引入噴管，繼而進(jìn)入葉片，最后從排汽管排出。輻流式汽輪機(jī)工作過程的一個(gè)重要特點(diǎn)是，當(dāng)汽流通過葉片時(shí)，由于離心力的作用可以得到軸流式汽輪機(jī)所沒有的附加功，因而具有比較高的效率。

自1970年起，我國開展利用地?zé)崮茉窗l(fā)電的研究工作，相繼建成七座不同熱水溫度和容量的地?zé)嵩囼?yàn)電站。其中原動(dòng)機(jī)大多采用常規(guī)電廠軸流式汽輪機(jī)。這種汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工困難，小功率時(shí)效率較低，成本高，成為當(dāng)時(shí)阻礙加速推廣地?zé)岚l(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備。開展了低沸點(diǎn)介質(zhì)循環(huán)地?zé)岚l(fā)電汽輪機(jī)的研究。通過分析表明，輻流式汽輪機(jī)比較適應(yīng)于低沸點(diǎn)介質(zhì)循環(huán)地?zé)岚l(fā)電的中、低焓降和大流量的要求以及中低溫地?zé)犭娬镜闹小⑿」β实奶攸c(diǎn)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、效率較高和成本低等優(yōu)點(diǎn) 。

(1)單級(jí)向心式懸臂結(jié)構(gòu)，低沸點(diǎn)介質(zhì)蒸汽首先經(jīng)進(jìn)汽伐進(jìn)入蝸殼形汽室，繼而自輪緣沿著徑向依次流過噴管和葉片，流向軸心，最后由排汽管排出；

(2)葉輪為開式結(jié)構(gòu)，非整鍛銑制，用低碳鋼鋼板做輪盤，葉片為等厚度的圓弧片，僅有19片，采用精密鑄造，葉片嵌鑲在輪盤上，最后用鉚釘定位；

(3)噴管片為鑄造，共計(jì)34片，用銷釘鉚接在上下底板間；

(4)為了使熱力系統(tǒng)中兩臺(tái)燕發(fā)器能并列一級(jí)蒸發(fā)或串連二級(jí)蒸發(fā)供汽發(fā)電運(yùn)行和試驗(yàn)，以考察低溫地?zé)豳Y源的力能效果，噴管和葉片分為左右兩半，構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立的通汽部分，并各自都配有進(jìn)汽管和進(jìn)汽伐；

(5)主軸出端設(shè)有雙端面軸封，一端為機(jī)械密封(大氣側(cè))，另一端為脹圈軸封(工質(zhì)側(cè))，由系統(tǒng)工質(zhì)氯乙烷冷卻，以簡化系統(tǒng)，提高運(yùn)行的安全可靠性；

(6)本汽輪機(jī)無機(jī)械式調(diào)速裝置，采用電測速訊號(hào)自動(dòng)增減電站的內(nèi)負(fù)荷，以控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。設(shè)有手動(dòng)危急保安操伐；

(7)所用材料除主軸及葉片為45號(hào)鋼外，其余均為一般鋼材。

由于采取上述措施，使得汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單易制，用料較少，成本較低。

輻流式汽輪機(jī)有一個(gè)比較明顯的特點(diǎn)，即在部分進(jìn)汽時(shí)，鼓風(fēng)損失較大。在離心力的作用下，在與無工作汽流通過的噴管相對(duì)應(yīng)的非工作葉片中，產(chǎn)生與工作葉片中的汽流方向相反的(自軸心流向輪緣)汽流，因葉片比較長而消耗較大的功率。因此，對(duì)于輻流式汽輪機(jī)，進(jìn)汽度對(duì)相對(duì)內(nèi)效率的影響比軸流式汽輪機(jī)大。隨著進(jìn)汽度的減少，輻流式汽輪機(jī)效率下降的速度比軸流式汽輪機(jī)來得快。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)汽度在1到0.5范圍內(nèi)變化時(shí)，輻流式汽輪機(jī)效率與進(jìn)汽度的關(guān)系接近直線關(guān)系。

本汽輪機(jī)盡管葉片高度較小、葉片為等厚度圓弧片(出汽邊未曾削薄)、葉輪采用開式結(jié)構(gòu)(無葉片端蓋)以及加工比較粗糙等，汽輪機(jī)效率仍然比較高。無端蓋開式葉輪，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。其漏入葉片一與汽缸間隙的蒸汽，仍將進(jìn)入葉片通道和主汽流一起對(duì)葉片作功，實(shí)際的漏汽損失可能不大。

根據(jù)理論分析及試驗(yàn)表明，輻流式汽輪機(jī)有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：

1.相對(duì)內(nèi)效率較高，可以達(dá)到80%以上；

2.結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)件少，對(duì)無腐蝕性工質(zhì)可以采用價(jià)格低廉的材料，加工技術(shù)要求不高，造價(jià)較低；

3.機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，操作簡便；

4.即使汽輪機(jī)為單級(jí)結(jié)構(gòu)，基本適應(yīng)二級(jí)蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)電，可提高中低溫地?zé)犭娬镜牧δ苄Ч?

對(duì)于中低溫地?zé)豳Y源，國內(nèi)外多采用雙流體熱力循環(huán)。低沸點(diǎn)工質(zhì)的可用燴降小，工質(zhì)流量大，單機(jī)功率小，因而采用輻流式汽輪機(jī)有著明顯的優(yōu)越性?？梢灶A(yù)期，在地?zé)岚l(fā)電、太陽熱發(fā)電以及余熱發(fā)電等工程技術(shù)領(lǐng)域中，輻流式汽輪機(jī)將有廣泛應(yīng)用的前景。

對(duì)于資源溫度較高、地?zé)崃黧w含鹽量高、容量較大的電力站，雙流體循環(huán)也是有廣闊前景的熱力循環(huán)。在這種情況下，應(yīng)用輻流式汽輪機(jī)也是適宜的，此時(shí)，汽輪機(jī)的工作葉片可設(shè)計(jì)為徑向軸流混合型線，以適應(yīng)較大燴降和較大功率的要求，結(jié)構(gòu)仍然簡單且效率高。

國外正在研究的全流發(fā)電系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單高效的特點(diǎn)，這一新型發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備就是動(dòng)力機(jī)的設(shè)計(jì)。與其他型式動(dòng)力機(jī)相比較，輻流式汽輪機(jī)在除垢防腐蝕、適應(yīng)兩相流動(dòng)及提高熱利用率等方面都有其特點(diǎn)。

低沸點(diǎn)介質(zhì)動(dòng)力循環(huán)中應(yīng)用輻流式汽輪機(jī)總的說來，在國內(nèi)外仍處于以試驗(yàn)研究為主的階段，對(duì)其結(jié)構(gòu)型式、工質(zhì)及設(shè)計(jì)參數(shù)選擇、密封技術(shù)以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等都有待進(jìn)行深入的研究。本機(jī)組的研制僅是初步工作。建議有關(guān)部門在較高溫度熱源中對(duì)功率較大的輻流式汽輪機(jī)的研制和應(yīng)用予以足夠的重視，以適應(yīng)我國地?zé)岚l(fā)電、太陽熱發(fā)電及余熱發(fā)電等能源的利用 。2100433B

輻流式沉淀池，池體平面圓形為多，也有方形的。直徑（或邊長）6-60m,最大可達(dá)100m，池周水深1.5-3.0m,池底坡度不宜小于0.05.廢水自池中心進(jìn)水管進(jìn)入池，沿半徑方向向池周緩緩流動(dòng)。懸浮物在流動(dòng)中沉降，并沿池底坡度進(jìn)入污泥斗，澄清水從池周溢流出水渠。輻流式沉淀池多采用回轉(zhuǎn)式刮泥機(jī)收集污泥，刮泥機(jī)刮板將沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再借重力或污泥泵排走。為了刮泥機(jī)的排泥要求，輻流式沉淀池的池底坡度平緩。

輻流式沉淀池半橋式周邊傳動(dòng)刮泥活性污泥法處理污水工藝過程中沉淀池的理想配套設(shè)備適用于一沉池或二沉池，主要功能是為去除沉淀池中沉淀的污泥以及水面表層的漂浮物。一般適用于大中池徑沉淀池。周邊傳動(dòng)，傳動(dòng)力矩大，而且相對(duì)節(jié)能；中心支座與旋轉(zhuǎn)桁架以鉸接的形式連接，刮泥時(shí)產(chǎn)生的扭矩作用于中心支座時(shí)即轉(zhuǎn)化為中心旋轉(zhuǎn)軸承的圓周摩擦力，因而受力條件較好；中心進(jìn)水、排泥，周邊出水，對(duì)水體的攪動(dòng)力小，有利于污泥的去除。