汽轮机【百科】

水蒸气在主要是由静叶和动叶组成的通流部分中连续膨胀，使其部分热能转换成动能，最后由转子输出机械功的一种叶轮式动力机械。

汽轮机工作基本原理图

图为单级汽轮机基本工作原理图。来自锅炉的高压蒸汽在喷嘴1中膨胀，压力下降，流速增加，从喷嘴流出的高速气流冲向安装在叶轮上的叶片3，推动转轴旋转。可见，蒸汽在汽轮机中经过了二次能量转换过程。第一次在喷嘴中，蒸汽的位能转变成蒸汽的动能；第二次在汽轮机叶片和转轴中，蒸汽的动能再转变为汽轮机旋转的机械功。

为了充分利用蒸汽热能，船用汽轮机动力装置往往做成多级式的（一般为两级式）。

多级式汽轮机及齿轮传动装置简图

右图为一台多级式汽轮机及齿轮传动装置的简图。汽轮机按蒸汽压力高低由高、中、低压汽轮机组成，蒸汽顺次在高、中、低压缸中完成能量转换，汽轮机产生的功率经减速齿轮箱6并联到一根轴上输出，并传递给船舶轴系及螺旋桨，倒车汽轮机4与正车低压缸汽轮机 3装在同一汽缸内，以供船舶倒车使用。

汽轮机由于工作过程连续、稳定、蒸汽在其中以高速流动，因此在较小蒸汽通道中能流过大量的蒸汽，从而使汽轮机单机功率大大增加。目前，船舶汽轮机单机功率可达10*105 kW以上，同时由于汽轮机是一种回转式热机，因而振动、噪音和磨损都比较小，使用寿命长，使用期限可达10×105以上。但汽轮机动力装置由于能量转换过程复杂，并且还有大量的热量在冷凝器中被冷却水所带走，因此热效率较低，约为30％~35％。为了提高循环的热效率，利用汽轮机废汽中的余热对锅炉冷却水预热，减少了锅炉供给的热量，这种循环称为回热循环。另外，提高工作蒸汽的压力及温度也是提高循环热效率的主要途径之一。长期以来，由于锅炉工作时燃油中的钒和钠在高温下对管壁产生高温腐蚀而结渣，使工作蒸汽的初温一直限制在530℃以下。近年来，由于这个问题得到了成功的解决，使工作蒸汽的初温提高到600 ℃，初压为7840~14210kPa。