低壓飽和蒸汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、節(jié)能減排是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。在石油、化工、輕工、冶金、建材、造紙、紡織等工業(yè)企業(yè)中存在大量的低品位能源—低壓飽和蒸汽，這些低品位能源除少量回收利用外，大量排空，造成極大的能源浪費。開發(fā)研究低品位能量的回收利用方法具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價值。本文對低品位熱能的回收利用方法和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，對低壓飽和蒸汽特種工業(yè)汽輪機(jī)進(jìn)行了設(shè)計、開發(fā)、優(yōu)化，從而提高余熱回收系統(tǒng)效率。對于工業(yè)企業(yè)節(jié)能降耗具有重要的意義。
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2、據(jù)中低壓濕飽和蒸汽的特點，研究了蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的膨脹與流動特性，分析了濕蒸汽對汽輪機(jī)設(shè)計與運行過程中所帶來的影響。并且通過對濕蒸汽對汽輪機(jī)葉片的破壞機(jī)理的探究，提出了在小型濕飽和汽輪機(jī)的運行過程中通過對葉片進(jìn)行激光強(qiáng)化來減小濕蒸汽汽蝕葉片危害的方案。
　　針對流量為1t/h，壓力為0.8MPa的濕飽和蒸汽設(shè)計了一套100kW的小型余熱回收汽輪機(jī)。機(jī)組特點是效率高、結(jié)構(gòu)尺寸小。該特點旨在解決熱源分布不均且規(guī)模小所導(dǎo)致余熱回收效率低、

3、回收困難等問題。運用場所可以是小型工廠或家庭。文章重點對汽輪機(jī)內(nèi)動葉、葉輪、汽缸等重要部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核。并重點對噴嘴進(jìn)行了有限元模擬，得到蒸汽在噴嘴內(nèi)最佳膨脹段尺寸：當(dāng)頂錐角取10°，擴(kuò)張段長度為12mm，喉部長度為2mm時汽輪機(jī)的運行效率最高。進(jìn)而提高飽和蒸汽輪機(jī)的工作效率。
　　最后借助UG軟件對汽輪機(jī)內(nèi)各部件進(jìn)行三維設(shè)計和強(qiáng)度分析。對汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了驗證，從而保證汽輪機(jī)在飽和蒸汽下安全穩(wěn)定運行。為低溫余熱回收系統(tǒng)