反动式汽轮机
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反动式汽轮机是指蒸汽不仅在喷嘴中，而且在动叶片中也进行膨胀的汽轮机，反动式汽轮机的动叶片上不仅受到由于汽流冲击而产生的作用力，而且受到蒸汽在动叶片中膨胀加速而产生的作用力。[1]
- 中文名:反动式汽轮机
- 外文名:reaction turbine
- 性 质:汽轮机
- 分 类:轴流式、辐流式
- 故障解决:研刮结合面等
目录
工作原理
在反动式汽轮机中，蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速，而且在流经动叶片通道时，蒸汽继续膨胀加速，即蒸汽在动叶栅中，不仅汽流的方向发生变化，而且其相对速度也有所增加。因此，动叶片不仅受到喷嘴出口高速汽流的冲动力作用，而且还受到蒸汽离开动叶栅时的反作用力，即反动式汽轮机既利用了冲动原理作功，又利用了反动原理作功。[2]
分类
反动式汽轮机一般都是多级的。按照蒸汽在汽轮机中的流动方向分类，反动式汽轮机可分为轴流式和辐流式两种。
轴流式
轴流式多级反动式汽轮机的动叶片直接装在轮鼓上，在每列叶片之前，装有静叶片。动叶片和静叶片的断面形状基本相同。压力为p0的新蒸汽由环形汽室进入汽轮机后，在第一级静叶栅中膨胀，压力降低，速度增加。然后进入第一级动叶栅，改变流动方向，产生冲动力。在动叶栅中，蒸汽继续膨胀，压力下降，流速增高。汽流在动叶栅中速度的增高，对动叶栅产生反动力。转子在冲动力和反动力的共同作用下旋转作功。从第一级流出的蒸汽依次进入以后各级重复上述过程，直到经过最后一级动叶栅离开汽轮机。由于蒸汽的比容随着压力的降低而增大，因此，叶片的高度相应增高，使流通面积逐级增大，以保证蒸汽顺利地流过。由于反动式汽轮机每一级前后都存在压力差，因而在整个转子上产生很大的轴向推力。为了减小这个轴向推力，反动式汽轮机不能象冲动式汽轮机那样采用叶轮结构，而是在转子前部装设平衡活塞来抵消轴向推力。活塞前的空间用联通管和排汽管联通，使活塞上产生一个向左的轴向推力，以达到平衡转子轴向推力的目的。
辐流式
辐流式多级反动式汽轮机有两个轴，叶轮分别安装在这两个转轴上，叶片分别垂直安装在两个叶轮的端面上，组成动叶栅。辐流式反动式汽轮机是利用反动作用原理来工作的，新蒸汽从新蒸汽管进入汽轮机蒸汽室，然后流经各级动叶栅逐渐膨胀，利用汽流对叶片的反动力推动叶轮旋转作功，从而将蒸汽的热能转变成机械能。辐流式汽轮机的两个转子按相反的方向旋转，可以分别带动两个发电机工作。[3]
特点
反动式汽轮机与冲动式相反，在总功率相同时，其级数比冲动式多，但效率较高。由于蒸汽在反动级动叶栅中继续膨胀，在动叶栅两侧存在压力差，因此反动级不能部分进汽，所以反动式汽轮机的第一级(也即调节级)通常是冲动级或速度级：在结构上，由于反动级动叶栅两侧有压力差，为避免过大的轴向推力，一般采用转鼓型转子，这也可以使机组的轴向尺寸有所减少：此外，反动式汽轮机转子上一般都装有平衡盘，以平衡掉部分轴向推力。
常故障解决办法
反动式汽轮机在运行过程中，气缸由于铸造缺陷、受应力作用变形、隔板及汽封套或挂耳压板的膨胀间隙不合适、气缸密封剂杂质过多、螺栓紧力不足或紧固顺序不正确等原因，结合面常会出现变形、渗漏等现象，影响机组的安全运行。
反动式汽轮机渗漏处理方法
针对气缸变形和泄漏的问题，首先要用长平尺和塞尺检查汽缸结合面的变形情况，再根据泄漏程度采取不同的解决方法：
1．汽缸变形较大或漏汽严重的结合面，采用研刮结合面的方法
如果上缸结合面变形在0.05mm范围内，以上缸结合面为基准面，在下缸结合面涂红丹或是压印蓝纸，根据痕迹研刮下缸。如果上缸的结合面变形量大，在上缸涂红丹，用大平尺研出痕迹，把上缸研平。
2．采用适当的汽缸密封材料
因反动式汽轮机汽缸密封剂还没有统一的国家标准和行业标准，产品质量参差不齐，在选择汽轮机汽缸密封剂]]时，就要选择产品质量有保证的正规生产厂家，以保证检修处理后汽缸的严密性。
3．局部补焊或在气缸结合面喷涂刷镀
由于汽缸结合面被蒸汽冲刷或腐蚀出沟痕，选用适当的焊条把沟痕添平，用平板或平尺研出痕迹，研刮焊道和结合面在同一平面内。当汽缸结合面大面积漏汽，间隙在0.50mm左右时，为了减少研刮的工作量，可用涂镀的工艺。
4．结合面加垫的方法
如果结合面的局部间隙泄漏不是很大，可用80-100目的铜网经热处理使其硬度降低，然后剪成适当的形状，铺在结合面的漏汽处，再配以汽缸密封剂。
5．控制螺栓应力的方法
如果汽缸结合面的变形较小，而且很均匀，可在有间隙处更换新的螺栓，或是适当的加大螺栓的预紧力。按从中间向两边同时紧固，也就是从垂弧最大处或是受力变形最大的地方紧固螺栓。
6.高分子复合材料修复方法
由于补焊及刷镀都有较大弊端，容易造成部件弯曲或变形，刷镀则受厚度限制，容易脱落。西方国家针对反动式汽轮机渗漏问题多应用高分子复合材料修复，其具有超强粘着力及优异抗压强度，试用于现场快速维修。
视频
汽轮机的分类及工作原理