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浅谈卧式水轮机轴承漏油问题的原因及对策论文
水轮机轴承在卧式水轮机组中是一个重要的组成部分，水轮机轴承运行的正常与否，直接影响到卧式水轮机组是否可以正常的运行，就我国目前卧式水轮机组运行的整体情况来看，水轮机轴承中存在严重的漏油现象，而且这一现象在高转速机组的径向止推轴承上较为常见，而主要的漏油部位则是水轮机轴承两端的加盖固定的部位与运动部位的结合处，要想解决这种问题，就需要根据漏油出现的原因采取相应的措施进行处理，从而保障水轮机轴承可以正常运行。
1卧式水轮机轴承漏油的主要原因
卧式水轮机轴承两端通常会用羊毛毡圈对其进行固定，而在固定的部位与运动部位的轴径结合处，很容易因为各种操作因素的影响而出现漏缝问题，这样就会使得轴承中的润滑油容易顺着缝隙流到轴承的外端，进而形成漏油问题。卧式水轮机轴承两端固定的羊毛毡圈虽然具有一定的密封性和弹性，但是由于卧式水轮机在运行的过程中，主轴会高速进行运转，这样就会使得覆盖的羊毛毡圈的密封性减弱，同时也会使得羊毛毡圈的弹性逐渐降低，而主轴在经过高速运转后，会出现温度上涨的危险，而温度的增加会使得羊毛毡圈加剧老化的速度，无论是弹力还是密封性都会严重下降，久而久之就会使得羊毛毡圈的密封性和弹性消失，而在羊毛毡圈弹性和密封性降低以及消失后，就会使得羊毛毡圈与轴径之间的连接部位出现较大的缝隙，而缝隙的出现会使得轴承内部的润滑油泄露出来，造成漏油问题的出现。而轴承在运转的过程中，会出现左右或者是上下摆动的情况，在摆动量不断增加的同时，会使得漏油的程度不断的加重，而摆动量的多少直接决定了卧式水轮机轴承漏油量的多少。由上述的分析可以看出，轴承两端固定部位的羊毛毡圈的密封弹性受到各种因素的影响，而不断消失是卧式水轮机轴承出现漏油问题的最主要原因。
而卧式水轮机轴承漏油的主要来源就是在轴承高速运转时，轴承中的润滑油会被连带着进行高速的运转，这样就会使得空气大量地融入到润滑油中，而使得润滑油出现油气泡，而当油气泡的高度大于水轮机组在运行的过程中所允许的最大油位高程设计时，就会使得水轮机轴承两端的羊毛毡密封圈出现松动，其就会出现缝隙，润滑油就会顺着缝隙流出轴承外，造成漏油现象的出现。
另外，在轴承运转时，小推力盘处会喷出呈现弧线的油体，而这些油会顺着弧线的喷射路线落在主轴密封圈的附近，最终集中在主轴颈上，从而产生一系列的油气泡，而这些油气泡在高程上相对较高，其所排出的油量也相对较大，这也是造成水轮机轴承出现漏油现象的主要原因之一。小型推力盘的排油，即径向止推轴承与径向轴承的区别是径向止推轴承存在漏油的来源。这就是径向止推轴承存在漏油现象的根本原因。
2解决卧式水轮机轴承漏油问题的主要措施
就上述分析的卧式水轮机轴承漏油问题出现的原因，可以了解到，只是单纯地对水轮机轴承两端密封的羊毛毡圈固定部位与运动部位的缝隙进行处理，并不能够有效地防止漏油问题的出现，而只要保障水轮机轴承润滑油不出现气泡以及对漏油问题产生的原因处理得当，就可以在根本上防止水轮机轴承出现漏油问题，从而保障卧式水轮机可以正常地运转。
而在水轮机轴承中之所以会出现油气泡的问题，主要是因为轴承在运动的过程中，会带动润滑有一起运动，这样就会使得润滑油与空气形成接触，并且随着轴承高速的运转，使得周围空气的流动性逐渐增大，而在外部空气的流动性大于润滑油黏性的极限和自重合力时，空气的流动就会自然的涌向润滑油，在大的流动压力作用下，润滑油中就很容易进入空气，而在空气进入到润滑油内后，虽然空气能够利用自身比重较轻的特性漂浮到润滑油的表面上，但是由于润滑油具有一定的黏性，这样就会使得润滑油出现气泡现象。
由上述油气泡出现的原理来看，要想使得卧式水轮机轴承在运行的过程中不会出现油气泡的问题，就需要对漏油的部位进行有效的检查，防止漏油问题的出现，只有这样才能够从根本上解决油气泡的问题，而要想充分地解决卧式水轮机轴承漏油的问题，可以采取以下两种方法：
使润滑油在轴承体内空气中的运动变成与空气隔离的封闭式流动
在轴承运转时，轴承中的润滑油与空气会形成循环，而主要的循环方式就是空气顺着油面运行到轴瓦前，然后在轴瓦区域润滑之后，就会返还到油面，从而形成排油。而就径向止推轴承的.排油过程来说，其在进油后，主要利用推力盘的带动作用，使得润滑油进入到轴瓦内部，以此来形成排油。推力盘会带动空气进行方向运行，而其运动的速度较快，但是空气的反方向运动并没有将空气涌入到油的表面，推力盘带动的空气只是在挡风板内部进行回转，空气无法与油进行接触，从而无法形成油气泡，这样就可以有效地防止漏油问题的出现。即使形成油气泡也是在轴瓦前进油腔内，对轴承漏油毫无影响，并且在进入轴瓦前也会被不断地破坏，所以杜绝了轴承体内油面形成油气泡的问题。归根到底是一个轴瓦润滑后的排油运动与空气隔绝的问题。
当前径向止推轴承的轴瓦润滑后的排油虽有两条渠道：一条是导瓦下的排油孔;另一条是小推力盘处的圆周排油。这些都是任其空气随意地排入热油腔的渠道，所以径向止推轴承润滑油形成油气泡又主要呈现在热油腔内，漏油也是在热油腔端盖密封处。
对这两处相距很近的排油与空气隔离引至油面下并不难。只要设一个集油盘，并在集油盘的下部再设一根适当口径的排油管，就把轴瓦润滑后的油在空气中的自由流动变成与空气隔离的封闭式流动。通过设置集油盘这一措施，即使形成少许油气泡也在集油盘内油面之上，不会形成漏油之来源。
设置去气泡板
可以在轴承容易出现漏油的地方设置相应的去泡板，利用去泡板来防止油气泡的出现，而去气泡板主要是用来固定在热油腔油面的板上，要注意在板上设置可以向下部排油的排油孔，同时还要在板上装置上可以用来刺破油气泡的尖针，但是值得注意的是，这些尖针必须是空心尖针，并且要在这些设置的空心尖针上设置横向排气孔，从而保障其可以有效地去除油气泡。
3结语
总而言之，据相关的报道显示，我国的部分水电站都存在径向止推承轴漏油的问题，而且很多水电站止推轴承漏油现象较为严重。要想有效地防止卧式水轮机轴承漏油问题的出现，就需要积极采取有效的措施，在分析出水轮机轴承出现漏油原因的基础上，对轴承漏油的部位进行综合治理，从而保障卧式水轮机可以正常的运转。
应用型人才培养模式下水轮机课程教学改革与探索论文
摘要： 水轮机是动力工程专业核心课程，根据应用型人才培养模式的要求，结合水轮机课程特点，从教学内容选择、教学方法改革、试验教学、课程设计、毕业设计等教学环节提出改革措施，以适应新形势下人才培养的需求。
关键词： 应用型人才培养；水轮机课程；教学改革
水轮机课程是培养热能与动力工程专业（水动方向）、水电站动力设备与管理、机电设备运行与管理等高素质技能人才的一门主要专业课程。水轮机作为一门核心专业课，既具有很强的理论性，又有很强的工程性，因此将整个水轮机课程分为水轮机实习、水轮机课堂教学、水轮机实验和水轮机设计四个环节，一环套一环，理论紧密联系实践，从而保证了课程教学质量。由于我国现阶段对人才的需求呈现多样化，需要大批基础理论较为扎实，实践动手能力强，具有技术创新意识和能力，能够直接参与企业一线生产，解决企业实际工程问题的高素质应用型人才，对水轮机课程提出了更高的要求和挑战。怎样调动学生的积极性，利用各种教学方法和手段，摸索出适用应用型人才培养模式的要求成为教学中研究的新课题。
一、理论教学的改革
1.教学内容选择
教学内容直接反映教学的目的和培养目标，是提高教学质量的核心内容，它只有适应人才培养的要求，才能培养出合格的人才。水轮机课程具有较强的专业性、实践性和系统性，在教学环节中注重理论与实践的结合。根据应用型人才的培养要求，教学内容的选择遵循“强基础理论，突出应用能力”的原则。
水轮机课程的教学内容重点在于介绍水轮机的工作参数、工作原理、相似理论、各种不同类型水轮机的基本结构和水轮机的特性曲线与选型设计。随着我国水电事业进入大电网、高电压、大机组、高参数的现代化发展时期，水电站新技术、新设备不断应用，原有教材中的水轮机型号和技术已过时，与企业实际情况不符，因此需要结合工程实际对水轮机课程的教学内容进行更新。例如：三峡单机容量70万千瓦的混流式水轮机、广西桥巩水电站单机容量万千瓦的灯泡贯流式水轮机，水轮机单机容量明显增大；随着电网要求的转变，抽水蓄能机组和大型的贯流式机组在电网中应用的比例越来越大等。
2.教学方法改革
教学方法改革的根本目的是让学生从知识的被动接收者转变为主动参与者和积极探索者，在发挥教师主导作用的同时，充分重视学生的主体地位。要为学生的积极参与创造条件，引导学生去思考、去探索、去发现；改变过去讲细、讲透的教学方法，鼓励学生大胆提出问题、发表自己的见解。
本课程采用多种教学方法组织教学，如启发式、讨论式、互动式和研究性教学方法等。
（1）启发式教学：在水轮机课程教学过程中多引入水电站现场的'影像资料，或者通过建立教学模型或三维动画演示的方法帮助学生直观了解水轮机的知识要点；有意识地通过成功和失败两方面的工程案例，启发学生通过理论分析与文献阅读分析出现的原因。还可以在教学的过程中收集国内外丰富的水电工程资料、图片和视频，增加学生工程概念，有助于更好地理解基本原理，同时又可以为实践环节奠定良好的基础。
（2）讨论式教学：例如讲授比转速与水轮机性能关系时，根据比转速公式，让同学们开展讨论，探讨不同比转速水轮机的特点，学生兴趣很高，课堂气氛活跃。
（3）互动式教学：改变教师“一言堂”的教学模式，采取教师主动提问的各种措施引导学生积极参与。在课堂教学中，鼓励学生提问和置疑，有问有答，平等讨论，对思维活跃积极发言的同学在学习成绩上适当反映，使课堂教学有声有色，充满乐趣和吸引力。例如在讲授冲击式水轮机基本方程时，如何运用反击式水轮机基本方程进行推导，学生开动脑筋，争先发言，教学效果很好。
（4）研究性教学：研究性教学方法是近两年才尝试应用的，对于基础好、自觉性强的学生，这种教学方法比较适宜。例如，讲授“水轮机空蚀空化”这一内容，让学生采用各种方式查找吸出高度与空蚀空化的资料，并要求提交小，激发了学生研究性学习的兴趣。
（5）理论联系实际教学：联系我国水电事业进入大电网、高电压、大机组、高参数的现代化发展时期，讲授水轮机发展趋势，联系我国不同地区水轮机类型不同，讲授水轮机应用特点等。
二、实践教学的改革
水轮机课程的实践性和专业性很强，包括很多的实践环节，如水轮机课内实验、水轮机实习（包括认识实习、生产实习）和水轮机设计（包括课程设计和毕业设计）。充分利用这些教学实践环节帮助学生熟悉水电站及水轮机的结构布置。将书本中的结构与实际设备一一对号，把脑子里的“平面图”变“立体图”。 1.转变观念，突出实验教学地位
加强实践教学，突出学生实际动手能力培养，是应用型本科教育的显著特点之一。观念的转变包含了两层意思：一方面实现从基本的认知性实验、验证性实验到创新性、综合性试验指导思想的转变。另一方面是改变以理论教学为重心、以实践支撑理论的教学理念和教学安排，采用“以能力培养为核心，以实践教学为主线，以理论教学为支撑”的教学思想。为了突出实验教学的地位和作用，可以采取如下措施：
（1）提高实验课时的比例和增加实验内容。
（2）充分利用实验室。
（3）重视产学研基地，进一步开发综合性设计性实验。
2.加强课程设计和毕业设计
（1）课程设计。课程设计作为工科专业的一个重要的教学环节，是在教师指导下，学生独立完成课题来达到对学生的综合性训练。《水轮机课程设计》是该课程的延续和补充，是系统地使用该课程学过的基础及计算方法。通过课程设计巩固和加深对“水轮机”课程所学知识的理解，理论联系实际，提高学生独立工作的能力，培养学生运用理论知识解决工程实际技术问题的能力，为今后从事水电站的选型设计和初设奠定必要的技术基础。在设计中，既涉及到许多设计原理与方法，还涉及到许多实际知识与技能。通过设计，培养学生运用课程中所学到的理论知识，独立地分析、解决实际问题的能力。
（2）毕业设计。毕业设计课题有直接来自合作单位的实用性课题，由于水电项目的规划、建设、设计、制造的特点，可提供很多实际的课题由学生介入进行子项目的设计工作，使学生充分利用所学的基础理论、基本知识、基本技能得到一次解决实际问题的机会，并且可以让学有所长、学有余力的学生参加科研试验和科技产品开发活动，通过实例的示范实施延长训练，获得综合实践训练，而在学校和用人单位指导老师指导下，学生也能很快地进入角色，灵活、正确、综合运用所学的基础理论和专业知识，培养学生工程能力。
（3）重视实习环节。实习是学生与实际工程接触的桥梁，把握好各项实习教学，帮助学生熟悉水电站及水轮机的结构布置。在原有实习基础上，将实习内容进行细化，分为认识实习、水轮机发电机组制造实习、水轮发电机组检修实习、水轮发电机组安装实习等。
认识实习使学生对水电厂各种设备获得感性认识，了解水轮发电机组成及其辅助设备、调速设备等，为学习水轮机课程作准备。
水轮机发电机组制造实习使学生了解水轮发电机组的结构、制造工艺及过程。
水轮发电机组检修实习，不仅使学生了解水轮机主要零、部件检修工艺和计算，机组部件的装配工艺；进一步熟悉水轮机组各零、部件结构组成，掌握水轮机组各机构的工作原理；理解水轮机泥砂磨损和汽蚀的原因，并且了解修理方法和技术措施及质量要求，掌握机组常见故障分析和处理方法。同时还使学生了解了水电站《检修操作规程》和《安全生产规程》，掌握了水轮机组检修计划的制定、工艺操作以及生产组织管理。
水轮发电机组安装实习，使学生了解水力机组安装的基本工艺，掌握水轮机安装、水轮发电机安装的程序、技术要求及机组轴线的测量、计算和调整方法。
三、总结
应用型人才培养模式重视培养学生的应用能力、工程意识。基于应用型人才培养模式的课程改革涉及到服务区域定位、明确人才培养层次等，教学改革遵循“基础性、应用性、实践性”的原则。融入行业、企业元素，更注重学生的实践能力、创新意识、工程意识。培养学生成为具有应用能力及工程实践能力的应用型高级人才，其途径需要进一步的探索和研究。
不同的文章不同的格式
论文格式要求一、论文篇幅：不少于1500字，论文必须包含150字左右的中、英文摘要及3-4个关键词。二、论文格式：（一）题目、署名及层次格式、文字、字数要求：1、文稿采用A4幅面word文档，上下左右页边距均为2cm；中文标题为三号黑体，如有副标题，另起一行，字体为四号宋体；正文为小四号仿宋体；英文字体为Times New Roman，标题字号为三号，字母全部大写；如有副标题，另起一行，首字母大写，正文为小四号字体；文稿应加注页码。2、题目居中，作者署名（五号、仿宋体）及单位信息（五号、仿宋体）标在题目下，（当作者单位不同时，应用1、2……标识区别）。需做作者简介时，可在当页下方划一条横线，在横线下加说明。3、摘要和关键词（五号、黑体）写在题目后、正文前，摘要和关键词的内容部分为五号仿宋体。如下图所示：数字城市化进程王**1 杨**2 张**1（1.****大学，北京 100001；2.****研究院，天津 300001）摘 要：**********************************************************************************************************************************************************关键词：*** *** ***4、论文的层次，统一要求采用：1 ******* *******(占一行或接排。 当接排时，标题后要加标点。一级标题采用四号黑体，二级标题采用小四号黑体，三级标题采用小四号宋体加粗) **************（二）文稿和图稿其它要求：1、正确阐述技术内容。名词术语应符合国家有关标准、规范。如所采用的名词术语尚未编定时，可采用各业务部门和科研单位常用的名词术语，不要任意用简称、方言。2、准确使用标点符号，注意：（1）标题、图题、表名后及公式后不用标点；（2）阿拉伯数字的起止（范围）号用“~”，如：“20~30”，“8%~10%”，“0~10oC”3、对正文中的某些问题需加以说明时，可用“呼应注”（也叫脚注），即在所要加注处的右上角标注“①、②……”，同时在本页末留出位置，划一横线与正文隔开，在横线下注明“①、②……”。4、计量单位采用国务院颁发的《中华人民共和国法定计量单位》，一律用拉丁文书写。5、要将中文图表中的英文说明翻译成中文（英文不保留）。6、外文字母写成印刷体，同时注意将正斜体、大小写分清楚。7、数字的书写（统计数、各种计量及图表编号等各种顺序号）均用阿拉伯数字，世纪、年代、月、日和时刻均用阿拉伯数字，并一概用全称。8、表格、公式、样图均要编号，每篇论文加注流水号，例如：图1、图2，表1、表2，公式⑴、公式⑵。9、照片要求清晰、层次分明，本论文集为非彩印书，请尽量用黑白照片，应尽量避免以颜色做区分的柱状图、线条图等。墨线图要大小适当，图线要规整，文字及数字应采用六号字体。照片、图稿等电子文件需备份一份随稿件一并提交。10、稿件为中文的英文摘要，要放在正文后，参考文献前。包括题目、作者信息及摘要、关键词。格式如下：PAPER TITLEWang **1 Yang **1 Zhang **2（1.**** College，北京 100001；2.**** Academe，天津 300001）Abstract:**********************************************************************************************************************************************************Keywords： *** *** ***11、参考文献的项目要列全，格式如下：采用顺序编码制，引用的参考文献请在正文中用方括号和阿拉伯数字按顺序标在引用处。作者一律姓前名后(外文作者名应缩写)，作者间用“，”间隔。作者少于3人应全部写出，3人以上只列出前3人，后加“等”或“et al”。凡参考过本刊论文的请勿忘标注在参考文献中。主要标注示例：(1)专著(注意应标明出版地及所参阅内容在原文献中的位置)［序号］ 作者.专著名.出版地：出版者，出版年：起止页［1］ 薛华成.管理信息系统.北京：清华大学出版社，1993：200~210［2］ 霍斯尼 R K著.李庆龙译.谷物科学与工艺学原理.北京：中国食品出版社，1989：50~56(2)期刊中析出的文献(注明应标明年、卷、期，尤其注意区分卷和期)［序号］ 作者.题(篇)名.刊名.出版年，卷号(期号)：起止页［3］ 徐滨士，欧忠文，马世宁等.纳米表面工程.中国机械工程，2000，11(6)：707~712(3)会议论文［序号］ 作者.篇名.会议名，会址，开会年［4］ 惠梦君，吴德海，柳葆凯等.奥氏体—贝氏体球铁的发展.全国铸造学会奥氏体—贝氏体球铁专业学术会议，武汉，1986.(4)专著(文集)中析出的文献［序号］ 作者.篇名.见(In):文集的编(著)者.文集名.出版地：出版者，出版年：起止页［5］ 黄蕴慧.国际矿物学研究的动向.见：程裕淇编.世界地质科技发展动向.北京：地质出版社，1982：38~39［6］ Kuehnlw M R,Peeken H,Troeder C et Toroidal Engineering,1981,103(2):32~39(5)学位论文［序号］ 作者.题(篇)名：〔博(硕)士学位论文〕.授学位地：授学位单位，授学位年.［7］ 金波.采用并联型液压系统的水轮机调速器控制系统研究：〔博士学位论文〕.杭州：浙江大学，1998.(6)专利文献［序号］ 专利申请者.专利题名.专利国别，专利文献种类，专利号.出版日期
请参考下面2篇:【题名】：水利工程【摘要】: 水利工程基础学科混流式水轮机转轮动载荷作用下的应力特性；受漩涡作用的水下块石的起动流速；复式河槽流量计算方法比较与分析；二维溃坝洪水波的演进绕流和反射的数值模拟；分部面积超蓄产流法；天然河流被改变条件下的降雨径流预报模型；面向对象方法在河网非恒定流计算中的应用；水工材料土工合成材料加筋土抗剪作用的试验研究；新老混凝土粘结面渗透性能试验研究；水工结构土石坝沉降一填筑灰色监测模型分析；高碾压混凝土拱坝分缝形式及破坏机理研究；碾压混凝土拱坝单向间隔诱导缝等效强度研究。【题名】：水利工程【摘要】:水利工程基础学科 突扩突缩式内流消能工的数值模拟研究；湖底地形对风生流场影响的数值研究；动水环境中有限宽窄缝湍射流的水力特性研究；双局部行进波对流的时空结构；水工材料 钢筋混凝土结构锈蚀损伤的解析解；跳回失稳研究；浇筑式沥青混凝土防渗层配合比优选方法研究；堤基渗流管涌发展的理论分析。
数控加工毕业论文 1 水泵特点及叶片加工要求 太浦河泵站的设计净扬程为，单泵流量50m3/s，装有6台斜150轴伸泵，叶轮直径，是国内最大的斜轴伸式水泵。由于该水泵的扬程特低、流量很大，要求水泵装置具有很高的水力效率和良好的汽蚀性能。叶片是水泵的最重要部件，它直接和决定水泵的能量指标、汽蚀性能、水压脉动和泵组的运行振动。通过国际招标，水泵由无锡水泵厂制造。该厂采用数控机床对叶片进行加工，以保证原型水泵与模型水泵有很好的水力相似，叶片各方面的技术指标可以达到或超过招标文件规定的各项技术要求。 2 水泵叶片技术要求 叶片材料 水泵叶片材料采用ZG0Cr13Ni4Mo。其化学成分见表1，物理指标见表2。 表1 ZG0Cr13Ni4Mo材料化学成分 化学成分 C Si Mn S Cr Ni Mo 含量（%） ≤ ≤ ≤ ≤ 5～ ～ ～ 表2 ZG0Cr13Ni4Mo材料物理指标 物理指标 σb σs δ ψ HB 数值 760Mpa 550MPa 15% 35% ≥240 该材料的特性是抗汽蚀性能好，可焊性好，硬度较高，耐磨损，在水轮机和水泵制造中较常使用。 叶片加工技术要求 太浦河水泵的设备招标文件编制时，兼顾了叶片常规加工和数控机床加工的两种要求。招标文件规定：叶片型线允许偏差不超过±（D为叶轮直径m），叶片厚度的允许偏差为-3%T～+6%T（T为叶片厚度）。叶片正背面的波浪度应低于2/100，在进水口等容易产生汽蚀的部位叶片波浪度应小于1/100。叶轮叶片安放角最大偏差不大于±15/。叶片表面粗糙度不得大于μm。 3 叶片加工方式 轴流式水泵的叶片加工一般采用两种方式：一种是叶片表面手工打磨的常规加工方式，另一种是数控机床加工方式。 常规加工方式 常规加工方式工艺较简单，费用低，轴流式水泵叶片基本采用常规加工。其主要工艺过程如下： a：叶片固溶处理（不锈钢） b：叶片表面随形磨、打磨 c：按叶片坐标，三坐标工具检测坐标、划中心孔位置线及零度位置线 d：钻两端中心孔 e：粗加工叶片柄部 f：探伤检查 g：精加工叶片柄部 h：钻定位孔或铣键槽 I：叶片称重分组和转子体装配 j：加工叶片外球形 k：校静平衡 常规加工的叶片表面有两种处理方式。对小型水泵，叶片铸造时表面不留加工余量，叶片精度主要由木模和铸造精度来保证，变形量比较大，叶片表面极个别处（约1～2处）最大变形可达到5～6-12mm（根据叶片大小和叶型厚度）。对大型或重要的水泵，叶片铸造时表面留3～4mm加工余量，在探伤检查后，叶片表面多次采用坐标检测和打点，对其用砂轮进行手工表面打磨，重新划叶片零度线，以达到设计要求。叶片表面的精度主要由操作工及测量手段保证，一般能达到，有一定的误差。该采用坐标投影测量（游标精度、实测精度≤）。 数控机床加工 叶片采用数控机床加工是一种最先进的加工方式，虽然它的加工费用较高，但对于大型水泵河特殊要求的水泵，可以保证原型叶片的型线、表面粗糙度和精度、各叶片重量具有很高的一致性。数控机床加工主要工艺过程如下： a：叶片固溶处理（不锈钢） b：叶片表面随形磨、打磨 c：按叶片坐标，坐标投影检测坐标、划中心孔位置线及零度位置线 d：钻两端中心孔 e：粗加工叶片柄部 f：叶片坐标检测、记录、重新划叶片零度线 g：探伤检查 h：精加工叶片柄部 I：钻定位孔或铣键槽 j：叶片坐标检测、记录 k：叶片表面数控加工 l：叶片称重分组和转子体装配 m：加工叶片外球形 n：校静平衡 与常规叶片加工方式相比，数控机床加工方式增加了叶片表面坐标检测和数控加工的工艺流程。 数控机床有三轴、四轴、五轴几种形式。三轴数控机床仅有X、Y、Z三个坐标，铣刀位置不调整，宜加工一般要求的工件。四轴和五轴数控机床除有X、Y、Z三个坐标外，还有刀头旋转的坐标，可以调整加工误差，工件加工精度很高。数控机床在加工上又有轴、三轴联动、四轴联动、五轴联动的不同加工。运转速度上又可分为传统的低速铣床和的高速铣床。数控机床配置有CAD/CAM/CAE软件，可以按设计的曲面型线，仿型加工。数控加工采用不同的加工方式和加工工艺，其达到的精度、效果也不相同。 两种加工方式比较 虽然传统的低速铣床也可加工叶片的曲面，但难以控制叶片的型线，尤其在叶片比较薄的地方，传统的低速铣床在切削力的作用下，产生振动和弹性退让，降低了加工精度。一般传统三轴铣床加工表面粗糙较差和存在着加工死角，通常在工艺上还要进行大量的表面打磨。数控机床将叶片型线输入控制箱内，可以随意控制和调整铣刀的加工，用直线、圆弧命令逼近零件，控制刀位轨迹使叶片表面的实际曲线与设计的曲线完全一致，精加工后的叶片表面不用打磨，便达到设计要求。 数控机床加工的叶片型线和精度，根据编制的设计程序控制加工，可以不再对叶片表面进行检测。数控机床的精度由有关部门按规定期限定期进行检验，所以它的可靠性和精度远高于常规叶片加工后的检测方式。 4 太浦河水泵叶片加工 太浦河泵站斜150轴伸泵叶轮直径米，每个叶轮有三个叶片，每个叶片重～，共18个叶片。为保证水泵叶片的加工质量，无锡水泵厂选择了富春江水工机械厂的五轴联动数控机床，它的加工效果非常好。 数控机床加工的太浦河水泵叶片，叶片加工精度实测数值： 叶片正面波浪度～，集中区域～，并均匀分布。 叶片背面波浪度～，其中≤1/100的区域占总面积的。 叶片表面粗糙度～μm，集中分布区域～μm。 实测2502个点坐标，其坐标误差-3～+4mm，绝对值≤3mm的占。 按要求每个叶片重量误差≤39kg。实测18个叶片，重量误差0～35kg，其中≤25kg的占，≤10kg的占50%。 坐标误差即为叶片允许误差，叶轮直径，允许误差为±。 5 数控机床加工的性 数控机床的价格比较贵，所以加工的费用比常规加工的要高。加工费用由机床折旧费、日常维护费、操作人员和管理人员费、加工中的正常损耗如刀具、电、气、冷却液等费用构成。最简单的方法是单位工时价格×工时数。工时包括软件计算工时和装夹、换刀等工时。确定数控加工的方法非常丰富，从轴至5轴联动，速度从低速至高速、工艺变化很多，刀位轨迹变化多，为有良好的经济性，应根据不同加工件的产品质量要求，选定最优数控加工程序和经济的加工方法。 比如，加工余量的确定是为了保证叶片能加工出来，应根据叶片大小、厚度，选择合适的叶片单面加工余量，太浦河水泵叶片的尺寸可放5～13mm余量；叶片根部、进出口边圆角等处可考虑以磨代铣降低费用。为了经济、高效又高精度的加工叶片，加工精度可通过人机交互设定。粗加工时三轴联动重切削加工去除大量表面余量，精加工时采用五轴联动高速加工，消除加工死角及薄壁处的振动和弹性退让，表面加工后不用打磨。在运行软件上可以首先用CAD三维设计、造型叶片，修改叶片表面缺陷，对表面光滑处理。然后用CAM灵活设计加工方法、确定加工参数、刀具等，进行刀轨的校核、编辑、优化、模拟仿真以获得最佳加工刀位轨迹，通过后处理程序生成加工程序。 太浦河水泵的叶轮直径，每个叶片重，由于委托外厂数控机床加工，每个叶片费用近8万元。0Cr13Ni4Mo的材料比较硬，如叶片铸造余量留得比较大，将增加数控机床的加工量和加工工时数。控制叶片的铸造质量，可以控制加工费用。 6 结束语 太浦河水泵叶片采用数控机床加工，叶片表面取得了很高的加工精度，保证了产品质量。随着我国经济实力的增加和机械加工的进步，水轮机制造厂已普遍使用数控机床，使水轮机叶片的加工水平大大提高，这也是水泵行业方向。 工程建设单位和设计单位，应该根据工程的重要性和特殊性，对水泵叶片的加工提出明确要求。对重点工程和特殊要求的水泵，采用数控机床加工水泵叶片。 对本答案还满意，请采纳！谢谢！！！
水利工程水利工程毕业设计论文[博士]城市区域水土作用分析与土的结构 [博士]中小城市水利可持续发展研究 [博士]中小城市水利可持续发展研究 河口冲刷的理论与数值模拟 [硕士] 吉林西部生态环境需水量与水资源承载力研究 [硕士]航道整治河段流动特性的三维数值模拟 新疆某水电站毕业设计 某混凝土实体重力坝枢纽及发电引水管道设计 [博士]裂隙岩体可灌性及灌浆数值模拟研究 天津市城市水源合理配置研究[硕士] 【学士】某江水利枢纽坝工设计 [学士]水电站毕业设计 【学士】某江水利枢纽重力坝毕业设计 [学士]重力式沉箱码头毕业设计 [硕士]太原城区段汾河蓄水工程对地下水渗流特征影响的研究 [硕士]入库洪水资源化问题的研究与应用 [硕士]波流共同作用下水流垂直结构及污染物 [硕士]从长江三峡库尾(重庆段)淤砂中提钪试验研究 [硕士]洪水资源化利用模式及风险分析 [硕士]河道人工建筑物对复氧及溶解氧扩散影响的研究 [硕士] 市区性河流的水质数学模拟 [硕士] 湿地治污系统在洞庭湖区的应用研究 [硕士]大连市周水子地区海水入侵问题研究 [硕士] 基于模糊数学方法的洞庭湖区水安全评价 [硕士]从长江三峡库尾（重庆段）淤砂中提钪试验研究 [硕士] 长春市主要河流环境容量及其总量控制研究 [硕士]乌梁素海农田面源入湖量的核算研究 [硕士]云南糯扎渡水库水质预测研究 汉河水系上一中型水闸的毕业设计 某泵站的毕业设计 发电机继电保护的研究 毕业设计-某一级水利枢纽工程规划设计书 [硕士]大体积混凝土温度应力分析与反分析 某供水工程毕业设计报告 矩形渡槽设计[本科] 护岸工程课程设计书 某厂净水厂设计[学士] 水工钢筋混凝土课程设计 拱式渡槽设计资料 广西郁江洪水预报与调度系统研究 水利工程水情自动测报系统设计研究 重力式码头施工组织设计课程设计 云南省景洪水电站施工组织设计 拱坝计算书 松涛水利枢纽工程施工（课程、毕业设计） 土石坝毕业设计 某水利工程土石坝枢纽设计说明书 [学士]水利枢纽工程初步设计 [学士]拦河闸设计 [学士]黑河水利枢纽布置及面板堆石坝设计 [学士]土石坝施工组织设计 [学士]函江水利枢纽工程毕业设计 [学士]函江水利枢纽工程毕业设计 [博士]大坝安全管理关键技术研究 [学士]水利灌渠改建工程毕业设计 某闸工程设计图 某排水泵站的初步设计
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轮机工程技术论文范文篇二 燃气轮机在热电联产工程中的应用状况分析 摘要： 燃气轮机是21世纪乃至更长时间内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备.介绍了燃气轮机的发展现状及其在热电联产工程中的应用，简述了联合循环和简单循环燃气轮机电厂的基本组合方式，并列举了目前应用在热电联产工程中的几种主要的燃气轮机.阐述了燃气轮机相对于常规火电机组的优点，分析了影响燃气轮机在热电联产工程中推广的因素，并对我国燃气轮机的发展前景进行了展望. 关键词： 燃气轮机; 联合循环电厂; 热电联产 中图分类号： TK 479文献标志码： A Analysis of the application of gas turbines in heat and power cogeneration projects SUN Peifeng， JIANG Zhiqiang (1. China United Engineering Corporation， Hangzhou 310022， China; 2. China Huadian Corporation， Beijing 100031， China) Abstract： The gas turbine is the core equipment of highefficiency clean energy systems in the 21st century and even longer period of time. The current situation of gas turbine development and its application in heat and power cogeneration projects were showed in this paper. Two types of application of gas turbines in heat and power cogeneration projects were briefly introduced， namely， the simple cycle gas turbine power plant and the combined cycle power plant， and gas turbines widely used at present in heat and power cogeneration plants were enumerated. The advantages of the gas turbine plant compared with conventional coalfired power units were described and factors which could influence the application of the gas turbine were analyzed. In addition， the prospects for the development of gas turbines in China were evaluated. Key words： gas turbine; combined cycle power plant; heat and power cogeneration 燃气轮机由压气机、燃烧室、透平、控制系统和辅助设备组成.燃气轮机的设计是基于布莱顿循环.压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气送入燃烧室，与喷入的天然气混合，并点火燃烧;燃烧后产生的高温烟气随即流入燃气透平中膨胀做功，推动透平带动压气机叶轮一起旋转.加热后的高温燃气的做功能力显著提高，因此，透平在带动压气机的同时，还有余功作为燃气轮机的输出功输出. 由于燃气轮机的工质是高温烟气而不是水蒸气，故可省去锅炉、冷凝器、给水处理等大型设备.因此，燃气轮机电厂附属设备较少，系统简单，占地面积较少. 燃气轮机可分为重型燃气轮机、工业型燃气轮机和航改型燃气轮机三类.重型燃气轮机的零件较为厚重，大修周期长，寿命可在10万h以上，主要用于满足城市公用电网需求，例如日立的H25和H80系列燃气轮机、通用电气的F级燃气轮机、西门子的SGT-8000系列燃气轮机、三菱的M701系列燃气轮机和阿尔斯通的GT系列重型燃气轮机等.工业型燃气轮机的结构紧凑，所用材料一般较好，燃气轮机的效率较高，例如索拉的T130燃气轮机和西门子SGT-800燃气轮机，常用于热电联产工程.航改型燃气轮机是由航空发动机改装而成的燃气轮机，在航空领域运用较多，但也有应用于发电及相关工业领域，例如通用电气的 LM 系列航改型燃气轮机等.航改型燃气轮机的结构最紧凑，最轻巧，效率最高，但寿命较短[1-2]. 燃气轮机自上世纪30年代诞生以来发展迅速.当今国际上最新型的G型燃气轮机和H型燃气轮机，单机功率已达到292～334 MW，发电热效率已达到.其中，由G型燃气轮机组成的联合循环单机功率可达489 MW，发电热效率可达;由H型燃气轮机组成的联合循环机组的发电热效率可达60%[3-5].H型燃气轮机组成的联合循环机组是目前已掌握的热-功循环效率最高的大规模商业化发电方式.不仅如此，燃气轮机与以煤为燃料的蒸汽轮机相比，它具有重量轻、体积小、效率高、污染少、启停灵活等优点.燃气轮机发电机组能在无外界电源的情况下迅速启动，机动性好.在电网中用它带动尖峰负荷和作为紧急备用电源，还能携带中间负荷，能较好地保障电网的安全运行，所以得到广泛应用[6]. 国内外科技界与产业界已经认识到燃气轮机将是21世纪乃至更长时期内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备. 1燃气轮机在热电联产工程中的应用方式 燃气轮机在热电联产工程中的应用形式主要有两种：一种是燃气轮机联合循环热电厂;另一种是燃气轮机简单循环热电厂. 燃气轮机联合循环热电厂由燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机(背压式、抽背式或者抽凝式)和发电机共同组成.燃气轮机排出的做功后的高温烟气通过余热锅炉回收烟气中的热量而得到高温水蒸气，水蒸气注入蒸汽轮机发电.蒸汽轮机的排汽或者部分在蒸汽轮机中做功后的抽汽用于供热，形式有：燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环;燃气轮机、蒸汽轮机推动各自的发电机的多轴联合循环.单轴的燃气轮机联合循环电厂规模较大，例如通用电气的9F系列机组.而多轴的联合循环机组常见于中小型的燃气轮机联合循环电厂.因此，对于电厂规模相对较小的热电联产工程来说，常选择多轴的燃气轮机联合循环机组. 燃气轮机简单循环热电厂由燃气轮机和余热锅炉组成.该类型燃气轮机热电厂不配置蒸汽轮机，通过余热锅炉直接对外供热.因此该类型燃气轮机热电厂发电热效率相对联合循环燃气轮机热电厂较低，约为30%～35%之间;热电比和供热成本的指标方面，简单循环燃气轮机热电厂也低于联合循环燃气轮机热电厂[7]. 由此可见，燃气轮机联合循环可大大提高发电厂整体发电热效率.即使只有燃气轮机和余热锅炉组成的不配置蒸汽轮机的简单循环燃气轮机发电厂，其发电效率也高于常规的小型燃煤热电厂. 2热电联产工程中燃气轮机机型选择 热电联产工程遵循“以热定电”原则，首先满足外界对蒸汽负荷的需求，一般对发电量的需求相对较少.因此，对于热电联产工程来说，大功率的重型燃气轮机使用相对较少，常配置一些中小型的燃气轮机. 世界主要的中小型燃气轮机有：索拉的T130燃气轮机;日立的H25和H80燃气轮机;通用电气的6F和LM系列的航改型燃气轮机;西门子的SGT-800燃气轮机.各机型的主要技术参数如表1(见下页)所示(表中数据来自各个燃气轮机厂家产品宣传手册，且会因计算的天然气热值等参数变化而发生微小的变化). 表1各中小型燃气轮机相关性能参数 Performance parameters of some gas turbines 表1中，H25，H80 和6F为重型燃气轮机;SGT-800和T130为工业型燃气轮机;LM6000为航改型燃气轮机.从表1可知，工业型和航改型燃气轮机单机发电热效率相对重型燃气轮机的单机发电效率明显更高，但燃气轮机的排烟温度相对较低.由于排到余热锅炉的高温烟气所包含的热量相对较少，因此对于整个联合循环热电厂，工业型和航改型燃气轮机联合循环热电厂的整体发电热效率反而低些[8-9].简单循环的燃气轮机热电厂若选择工业型燃气轮机及航改型燃气轮机，其热电厂发电热效率会较高. 对于配置蒸汽轮机的燃气轮机联合循环，重型燃气轮机因其排烟温度较工业型燃气轮机和航改型燃气轮机高，排到余热锅炉的高温烟气所包含的热量相对较多，余热锅炉产出的供蒸汽轮机发电用的高温高压的蒸汽也更多.因此，重型燃气轮机联合循环整体发电热效率比工业型燃气轮机和航改型燃气轮机联合循环的发电热效率高.燃气轮机联合循环热电厂中大多选择重型燃气轮机. 从能量的充分利用和逐级利用角度讲，相比于燃气轮机简单循环热电厂，燃气轮机联合循环热电厂更具有优势.目前我国燃气轮机热电联产工程中，大多选择重型燃气轮机组成的联合循环燃气轮机热电厂，如浙江省的某热电厂，采用6F级燃气轮机匹配余热锅炉和蒸汽轮机组成燃气轮机联合循环机组对外供热供电，燃气轮机联合循环热电厂整体发电热效率约60%. 但是对于某些对占地面积有严格要求的场合，如海上油气平台井等，一般可选择结构紧凑、效率高的工业型燃气轮机或者航改型燃气轮机机. 具体燃气轮机机型的选择可根据各工程的实际情况进行分析、计算、确定，如热电厂的对外供热参数和供热量、装机容量、机组数量、占地面积、整体热效率等. 3燃气轮机联合循环热电联产工程相对于常规火力发电热电联产的优势[10] 相对于常规燃煤的小型火力发电的热电联产电厂，燃气轮机联合循环热电厂的优势主要有： (1) 高效：燃气轮机联合循环的发电热效率已经达到甚至突破60%，这是一般常规火电机组无法比拟的，甚至高于目前最先进的超超临界机组而稳居各类火电机组之首. (2) 单位造价低：燃气轮机联合循环机组单位容量造价约400美元·kW-1，而常规火电机组造价为600～1 000美元·kW-1;若我国国产燃气轮机的制造加工水平进一步提升，燃气轮机联合循环机组单位容量造价还有非常大的下降空间. (3) 低排放：燃气轮机联合循环不排放SO2以及飞灰和灰渣;NOx的排放量也非常低，一般都可以达到 mg·m-3以下，甚至可以根据需要达到小于 mg·m-3的水平，CO2的排放量可以做到 mg·m-3;环保性能居于现有各种火电机组之上. (4) 节水：燃气轮机联合循环机组以燃气轮机发电为主，燃气轮机发电机功率占总容量的70%，联合循环机组所需用水量约为常规燃煤机组的1/3.这在某些缺水的地区显得尤为重要.若选择燃气轮机和余热锅炉配置的简单循环，整个电厂对机组冷却水量的需求相对于常规火电厂的冷却水量更是大幅度减少. (5) 省地：燃气轮机联合循环机组因附属设备较少，无需储煤场、输煤设施，占地面积仅为加脱硫装置的常规火电厂的1/3.这在城市边缘及城区的供热电厂显得尤为重要. (6) 建设工期短：燃气轮机联合循环机组最适合模块化设计，燃气轮机各部件模块可工厂化生产，运至现场吊装，因而大大缩短了燃气轮机电厂的建设工期. (7) 调峰性能好：通过余热锅炉的旁路烟囱，不运行蒸汽轮机及发电机组的情况下，一般在20 min 内就能达到燃气轮机及发电机组的100%负荷，而燃气轮机及其发电机组负荷占整个燃气轮机联合循环电厂额定负荷的70%左右，这保证了燃气轮机联合循环的良好调控性能，实现机组的日启夜停和调峰功能. (8) 操作运行和维护人员少：因为燃气轮机联合循环电厂自动化程度高，采用先进的控制系统，电厂对员工数量的需求大幅下降.一般情况下占同容量常规燃煤电厂人员的20%～25%就足够了. 4影响燃气轮机在热电联产工程中推广的主要因素 燃气轮机联合循环电厂在国外已经得到了普遍发展，近几年已占据美国电力市场的重要地位，欧洲的燃气轮机联合循环电厂也获得了长足的发展.目前我国燃气轮机联合循环电厂能否获得大力推广和发展，主要受制于如下三个因素： (1) 我国能提供多少天然气资源供燃气轮机发电工业使用;当前国内已有部分燃气轮机联合循环电厂因受制于燃料供应，每年运行的时间远远少于常规燃煤机组. 2012年，随着“西气东输”二线最后几条干线的建成投产，整个输气管道实现每年输气300亿m3.未来中国甚至有可能规划修建“四线”或者“五线”，进一步便于西部地区的天然气输送到东部地区开发利用. 另外，海上(东海、南海)天然气的开发、沿海港口城市液化天然气(LNG)的进口，也为联合循环发电扩充了气源供应条件.国内已经探明了华北、东北、西北三大煤层气资源储量，并将逐步开采. 随着天然气来源渠道的扩大，燃气轮机联合循环电厂的应用范围将大大突破西气东输管网和海上天然气所能影响的地区. (2) 如何合理确定天然气价格，使燃气轮机联合循环发电成本能够与严重污染的以煤为燃料的常规火电相竞争. 必须指出，天然气的价格对燃气轮机及联合循环的运行成本有着决定性的影响.在燃气轮机三项发电成本的组成中(设备折旧成本、机组运行维护成本、燃料成本)，燃料成本的比例高达60%～65%，即使在天然气的产地，运输过程费用大为降低，天然气价格相对东南沿海地区更加便宜，其成本占燃气轮机发电成本的比例仍然是非常高的[4].在天然气价格居高不下的今天，燃料成本高已经成为制约燃气轮机发电大力推广的一个关键性因素. 当前，作为工业企业及城市基础设施的重要组成部分的许多中小型燃煤热电厂，通常地处城市之中或者城市郊区，因此不可避免地会对当地大气环境质量产生很大影响.中小型燃煤热电厂改造为燃气轮机联合循环热电厂，对当地环境质量的改善效果非常明显，也最容易得到人民群众的接受和支持. 热电厂的燃料从煤炭改造为天然气，虽然合理调整了能源结构，提高了能源利用效率，减少了煤炭运输环节的损失和浪费，但是对燃气轮机联合循环热电厂来说，燃料成本必然要增加，能源代价必然会提高，因此争取群众和企业的理解和参与，合理分担部分天然气成本因素，是解决天然气市场和成本关系的一条合理途径. 政府在制定燃气轮机联合循环热电厂上网电价和外供蒸汽价格时，应考虑到燃气轮机的环境效益，适当提高上网电价和外供蒸汽价格，这也是对天然气成本过高的一种消化. (3) 从长远的角度看，我国燃气轮机整体行业水平的提高是决定我国燃气轮机及联合循环电厂能否大力推广的一个重要因素. 燃气轮机的发展水平代表着一个国家的重大装备制造业的总体水平.当前我国的燃气轮机技术水平与世界先进水平之间的差距还很大，燃气轮机的核心部件依赖于进口，燃气轮机的每次大修花费很大.若某些燃气轮机的大修只能运回美国等发达国家进行，则其费用更大. 近年来，为了推动燃气轮机工业的发展，按照“市场换技术”的原则，我国对规划批量建设的燃气轮机发电站工程项目采取“打捆”式招标采购模式，由国外先进燃气轮机制造企业与国内制造企业相互结合组成联合体，进行燃气轮机联合循环电站工程项目的竞争投标，以吸收和引进国外先进技术.在这一过程中，我国同时引进了世界三大动力集团(通用电气、西门子、三菱)的F级重型燃气轮机.在实现燃气轮机设备制造本土化和国产燃气轮机技术开发方面都取得了良好的成果.在吸收和引进国外先进燃气轮机技术的基础上，逐步实现了燃气轮机联合循环电站设备研发和制造的国产化、本地化和知识产权自主化[11-12]. 2008年，我国具有完全自主知识产权的110 MW级R0110燃气轮机进行了点火及实验验证，其性能已经接近于目前国际上先进的F级燃气轮机，对我国的燃气轮机设计、制造和加工的整体水平是一个巨大的提升[13-14]. 目前，我国燃气轮机技术水平与国际先进水平之间的差距正在不断缩小，我国的燃气轮机自主研发、生产制造等方面取得了重大进展.2012年9月12日，上海市科委重大专项课题“高温合金叶片制造技术研究”通过专家验收，这标志着我国在燃气轮机核心部件国产化、自主化生产的道路上迈出了坚实的一步. 从制约燃气轮机联合循环电厂发展的三个因素及我国目前的相应情况可知，我国大力发展燃气轮机联合循环的条件已经具备，燃气轮机联合循环电厂的快速发展在近期将成为可能. 5总结 实现节能减排，提高能源利用率是我国能源结构调整的目标.随着我国天然气资源的开发、利用及液化天然气资源的引进，我国燃气轮机联合循环机组将不断增加.燃气轮机联合循环以其高效、清洁和灵活的特点，必将成为我国未来大力发展的电厂类型. 目前可用于热电联产的中小型燃气轮机容量和整个热电厂供热能力与我国广泛使用的蒸汽轮机热电机组的规格十分接近，因而可在不改变外部系统，不增加发电容量和不间断供热、发电的前提下，以较短的时间、较低的投资和较合理的电、热成本实现对热电厂以气代煤的改造.这也是燃气轮机联合循环热电厂可获得大力推广的现实条件. 总之，燃气轮机联合循环机组在我国电力工业中的作用将逐渐增强，发展燃气轮机联合循环热电厂任重而道远，但是前景是非常光明的. 参考文献： [1]李孝堂.燃气轮机的发展及中国的困局[J]，航空发动机，2011，37(3)：1-7. 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应用型人才培养模式下水轮机课程教学改革与探索论文
摘要： 水轮机是动力工程专业核心课程，根据应用型人才培养模式的要求，结合水轮机课程特点，从教学内容选择、教学方法改革、试验教学、课程设计、毕业设计等教学环节提出改革措施，以适应新形势下人才培养的需求。
关键词： 应用型人才培养；水轮机课程；教学改革
水轮机课程是培养热能与动力工程专业（水动方向）、水电站动力设备与管理、机电设备运行与管理等高素质技能人才的一门主要专业课程。水轮机作为一门核心专业课，既具有很强的理论性，又有很强的工程性，因此将整个水轮机课程分为水轮机实习、水轮机课堂教学、水轮机实验和水轮机设计四个环节，一环套一环，理论紧密联系实践，从而保证了课程教学质量。由于我国现阶段对人才的需求呈现多样化，需要大批基础理论较为扎实，实践动手能力强，具有技术创新意识和能力，能够直接参与企业一线生产，解决企业实际工程问题的高素质应用型人才，对水轮机课程提出了更高的要求和挑战。怎样调动学生的积极性，利用各种教学方法和手段，摸索出适用应用型人才培养模式的要求成为教学中研究的新课题。
一、理论教学的改革
1.教学内容选择
教学内容直接反映教学的目的和培养目标，是提高教学质量的核心内容，它只有适应人才培养的要求，才能培养出合格的人才。水轮机课程具有较强的专业性、实践性和系统性，在教学环节中注重理论与实践的结合。根据应用型人才的培养要求，教学内容的选择遵循“强基础理论，突出应用能力”的原则。
水轮机课程的教学内容重点在于介绍水轮机的工作参数、工作原理、相似理论、各种不同类型水轮机的基本结构和水轮机的特性曲线与选型设计。随着我国水电事业进入大电网、高电压、大机组、高参数的现代化发展时期，水电站新技术、新设备不断应用，原有教材中的水轮机型号和技术已过时，与企业实际情况不符，因此需要结合工程实际对水轮机课程的教学内容进行更新。例如：三峡单机容量70万千瓦的混流式水轮机、广西桥巩水电站单机容量万千瓦的灯泡贯流式水轮机，水轮机单机容量明显增大；随着电网要求的转变，抽水蓄能机组和大型的贯流式机组在电网中应用的比例越来越大等。
2.教学方法改革
教学方法改革的根本目的是让学生从知识的被动接收者转变为主动参与者和积极探索者，在发挥教师主导作用的同时，充分重视学生的主体地位。要为学生的积极参与创造条件，引导学生去思考、去探索、去发现；改变过去讲细、讲透的教学方法，鼓励学生大胆提出问题、发表自己的见解。
本课程采用多种教学方法组织教学，如启发式、讨论式、互动式和研究性教学方法等。
（1）启发式教学：在水轮机课程教学过程中多引入水电站现场的'影像资料，或者通过建立教学模型或三维动画演示的方法帮助学生直观了解水轮机的知识要点；有意识地通过成功和失败两方面的工程案例，启发学生通过理论分析与文献阅读分析出现的原因。还可以在教学的过程中收集国内外丰富的水电工程资料、图片和视频，增加学生工程概念，有助于更好地理解基本原理，同时又可以为实践环节奠定良好的基础。
（2）讨论式教学：例如讲授比转速与水轮机性能关系时，根据比转速公式，让同学们开展讨论，探讨不同比转速水轮机的特点，学生兴趣很高，课堂气氛活跃。
（3）互动式教学：改变教师“一言堂”的教学模式，采取教师主动提问的各种措施引导学生积极参与。在课堂教学中，鼓励学生提问和置疑，有问有答，平等讨论，对思维活跃积极发言的同学在学习成绩上适当反映，使课堂教学有声有色，充满乐趣和吸引力。例如在讲授冲击式水轮机基本方程时，如何运用反击式水轮机基本方程进行推导，学生开动脑筋，争先发言，教学效果很好。
（4）研究性教学：研究性教学方法是近两年才尝试应用的，对于基础好、自觉性强的学生，这种教学方法比较适宜。例如，讲授“水轮机空蚀空化”这一内容，让学生采用各种方式查找吸出高度与空蚀空化的资料，并要求提交小，激发了学生研究性学习的兴趣。
（5）理论联系实际教学：联系我国水电事业进入大电网、高电压、大机组、高参数的现代化发展时期，讲授水轮机发展趋势，联系我国不同地区水轮机类型不同，讲授水轮机应用特点等。
二、实践教学的改革
水轮机课程的实践性和专业性很强，包括很多的实践环节，如水轮机课内实验、水轮机实习（包括认识实习、生产实习）和水轮机设计（包括课程设计和毕业设计）。充分利用这些教学实践环节帮助学生熟悉水电站及水轮机的结构布置。将书本中的结构与实际设备一一对号，把脑子里的“平面图”变“立体图”。 1.转变观念，突出实验教学地位
加强实践教学，突出学生实际动手能力培养，是应用型本科教育的显著特点之一。观念的转变包含了两层意思：一方面实现从基本的认知性实验、验证性实验到创新性、综合性试验指导思想的转变。另一方面是改变以理论教学为重心、以实践支撑理论的教学理念和教学安排，采用“以能力培养为核心，以实践教学为主线，以理论教学为支撑”的教学思想。为了突出实验教学的地位和作用，可以采取如下措施：
（1）提高实验课时的比例和增加实验内容。
（2）充分利用实验室。
（3）重视产学研基地，进一步开发综合性设计性实验。
2.加强课程设计和毕业设计
（1）课程设计。课程设计作为工科专业的一个重要的教学环节，是在教师指导下，学生独立完成课题来达到对学生的综合性训练。《水轮机课程设计》是该课程的延续和补充，是系统地使用该课程学过的基础及计算方法。通过课程设计巩固和加深对“水轮机”课程所学知识的理解，理论联系实际，提高学生独立工作的能力，培养学生运用理论知识解决工程实际技术问题的能力，为今后从事水电站的选型设计和初设奠定必要的技术基础。在设计中，既涉及到许多设计原理与方法，还涉及到许多实际知识与技能。通过设计，培养学生运用课程中所学到的理论知识，独立地分析、解决实际问题的能力。
（2）毕业设计。毕业设计课题有直接来自合作单位的实用性课题，由于水电项目的规划、建设、设计、制造的特点，可提供很多实际的课题由学生介入进行子项目的设计工作，使学生充分利用所学的基础理论、基本知识、基本技能得到一次解决实际问题的机会，并且可以让学有所长、学有余力的学生参加科研试验和科技产品开发活动，通过实例的示范实施延长训练，获得综合实践训练，而在学校和用人单位指导老师指导下，学生也能很快地进入角色，灵活、正确、综合运用所学的基础理论和专业知识，培养学生工程能力。
（3）重视实习环节。实习是学生与实际工程接触的桥梁，把握好各项实习教学，帮助学生熟悉水电站及水轮机的结构布置。在原有实习基础上，将实习内容进行细化，分为认识实习、水轮机发电机组制造实习、水轮发电机组检修实习、水轮发电机组安装实习等。
认识实习使学生对水电厂各种设备获得感性认识，了解水轮发电机组成及其辅助设备、调速设备等，为学习水轮机课程作准备。
水轮机发电机组制造实习使学生了解水轮发电机组的结构、制造工艺及过程。
水轮发电机组检修实习，不仅使学生了解水轮机主要零、部件检修工艺和计算，机组部件的装配工艺；进一步熟悉水轮机组各零、部件结构组成，掌握水轮机组各机构的工作原理；理解水轮机泥砂磨损和汽蚀的原因，并且了解修理方法和技术措施及质量要求，掌握机组常见故障分析和处理方法。同时还使学生了解了水电站《检修操作规程》和《安全生产规程》，掌握了水轮机组检修计划的制定、工艺操作以及生产组织管理。
水轮发电机组安装实习，使学生了解水力机组安装的基本工艺，掌握水轮机安装、水轮发电机安装的程序、技术要求及机组轴线的测量、计算和调整方法。
三、总结
应用型人才培养模式重视培养学生的应用能力、工程意识。基于应用型人才培养模式的课程改革涉及到服务区域定位、明确人才培养层次等，教学改革遵循“基础性、应用性、实践性”的原则。融入行业、企业元素，更注重学生的实践能力、创新意识、工程意识。培养学生成为具有应用能力及工程实践能力的应用型高级人才，其途径需要进一步的探索和研究。
水轮机检修论文
浅谈卧式水轮机轴承漏油问题的原因及对策论文
水轮机轴承在卧式水轮机组中是一个重要的组成部分，水轮机轴承运行的正常与否，直接影响到卧式水轮机组是否可以正常的运行，就我国目前卧式水轮机组运行的整体情况来看，水轮机轴承中存在严重的漏油现象，而且这一现象在高转速机组的径向止推轴承上较为常见，而主要的漏油部位则是水轮机轴承两端的加盖固定的部位与运动部位的结合处，要想解决这种问题，就需要根据漏油出现的原因采取相应的措施进行处理，从而保障水轮机轴承可以正常运行。
1卧式水轮机轴承漏油的主要原因
卧式水轮机轴承两端通常会用羊毛毡圈对其进行固定，而在固定的部位与运动部位的轴径结合处，很容易因为各种操作因素的影响而出现漏缝问题，这样就会使得轴承中的润滑油容易顺着缝隙流到轴承的外端，进而形成漏油问题。卧式水轮机轴承两端固定的羊毛毡圈虽然具有一定的密封性和弹性，但是由于卧式水轮机在运行的过程中，主轴会高速进行运转，这样就会使得覆盖的羊毛毡圈的密封性减弱，同时也会使得羊毛毡圈的弹性逐渐降低，而主轴在经过高速运转后，会出现温度上涨的危险，而温度的增加会使得羊毛毡圈加剧老化的速度，无论是弹力还是密封性都会严重下降，久而久之就会使得羊毛毡圈的密封性和弹性消失，而在羊毛毡圈弹性和密封性降低以及消失后，就会使得羊毛毡圈与轴径之间的连接部位出现较大的缝隙，而缝隙的出现会使得轴承内部的润滑油泄露出来，造成漏油问题的出现。而轴承在运转的过程中，会出现左右或者是上下摆动的情况，在摆动量不断增加的同时，会使得漏油的程度不断的加重，而摆动量的多少直接决定了卧式水轮机轴承漏油量的多少。由上述的分析可以看出，轴承两端固定部位的羊毛毡圈的密封弹性受到各种因素的影响，而不断消失是卧式水轮机轴承出现漏油问题的最主要原因。
而卧式水轮机轴承漏油的主要来源就是在轴承高速运转时，轴承中的润滑油会被连带着进行高速的运转，这样就会使得空气大量地融入到润滑油中，而使得润滑油出现油气泡，而当油气泡的高度大于水轮机组在运行的过程中所允许的最大油位高程设计时，就会使得水轮机轴承两端的羊毛毡密封圈出现松动，其就会出现缝隙，润滑油就会顺着缝隙流出轴承外，造成漏油现象的出现。
另外，在轴承运转时，小推力盘处会喷出呈现弧线的油体，而这些油会顺着弧线的喷射路线落在主轴密封圈的附近，最终集中在主轴颈上，从而产生一系列的油气泡，而这些油气泡在高程上相对较高，其所排出的油量也相对较大，这也是造成水轮机轴承出现漏油现象的主要原因之一。小型推力盘的排油，即径向止推轴承与径向轴承的区别是径向止推轴承存在漏油的来源。这就是径向止推轴承存在漏油现象的根本原因。
2解决卧式水轮机轴承漏油问题的主要措施
就上述分析的卧式水轮机轴承漏油问题出现的原因，可以了解到，只是单纯地对水轮机轴承两端密封的羊毛毡圈固定部位与运动部位的缝隙进行处理，并不能够有效地防止漏油问题的出现，而只要保障水轮机轴承润滑油不出现气泡以及对漏油问题产生的原因处理得当，就可以在根本上防止水轮机轴承出现漏油问题，从而保障卧式水轮机可以正常地运转。
而在水轮机轴承中之所以会出现油气泡的问题，主要是因为轴承在运动的过程中，会带动润滑有一起运动，这样就会使得润滑油与空气形成接触，并且随着轴承高速的运转，使得周围空气的流动性逐渐增大，而在外部空气的流动性大于润滑油黏性的极限和自重合力时，空气的流动就会自然的涌向润滑油，在大的流动压力作用下，润滑油中就很容易进入空气，而在空气进入到润滑油内后，虽然空气能够利用自身比重较轻的特性漂浮到润滑油的表面上，但是由于润滑油具有一定的黏性，这样就会使得润滑油出现气泡现象。
由上述油气泡出现的原理来看，要想使得卧式水轮机轴承在运行的过程中不会出现油气泡的问题，就需要对漏油的部位进行有效的检查，防止漏油问题的出现，只有这样才能够从根本上解决油气泡的问题，而要想充分地解决卧式水轮机轴承漏油的问题，可以采取以下两种方法：
使润滑油在轴承体内空气中的运动变成与空气隔离的封闭式流动
在轴承运转时，轴承中的润滑油与空气会形成循环，而主要的循环方式就是空气顺着油面运行到轴瓦前，然后在轴瓦区域润滑之后，就会返还到油面，从而形成排油。而就径向止推轴承的.排油过程来说，其在进油后，主要利用推力盘的带动作用，使得润滑油进入到轴瓦内部，以此来形成排油。推力盘会带动空气进行方向运行，而其运动的速度较快，但是空气的反方向运动并没有将空气涌入到油的表面，推力盘带动的空气只是在挡风板内部进行回转，空气无法与油进行接触，从而无法形成油气泡，这样就可以有效地防止漏油问题的出现。即使形成油气泡也是在轴瓦前进油腔内，对轴承漏油毫无影响，并且在进入轴瓦前也会被不断地破坏，所以杜绝了轴承体内油面形成油气泡的问题。归根到底是一个轴瓦润滑后的排油运动与空气隔绝的问题。
当前径向止推轴承的轴瓦润滑后的排油虽有两条渠道：一条是导瓦下的排油孔;另一条是小推力盘处的圆周排油。这些都是任其空气随意地排入热油腔的渠道，所以径向止推轴承润滑油形成油气泡又主要呈现在热油腔内，漏油也是在热油腔端盖密封处。
对这两处相距很近的排油与空气隔离引至油面下并不难。只要设一个集油盘，并在集油盘的下部再设一根适当口径的排油管，就把轴瓦润滑后的油在空气中的自由流动变成与空气隔离的封闭式流动。通过设置集油盘这一措施，即使形成少许油气泡也在集油盘内油面之上，不会形成漏油之来源。
设置去气泡板
可以在轴承容易出现漏油的地方设置相应的去泡板，利用去泡板来防止油气泡的出现，而去气泡板主要是用来固定在热油腔油面的板上，要注意在板上设置可以向下部排油的排油孔，同时还要在板上装置上可以用来刺破油气泡的尖针，但是值得注意的是，这些尖针必须是空心尖针，并且要在这些设置的空心尖针上设置横向排气孔，从而保障其可以有效地去除油气泡。
3结语
总而言之，据相关的报道显示，我国的部分水电站都存在径向止推承轴漏油的问题，而且很多水电站止推轴承漏油现象较为严重。要想有效地防止卧式水轮机轴承漏油问题的出现，就需要积极采取有效的措施，在分析出水轮机轴承出现漏油原因的基础上，对轴承漏油的部位进行综合治理，从而保障卧式水轮机可以正常的运转。
关于水轮发电机组在制造、安装、运行、检修等的过程中出现的问题，进行改造获得机组性能改善等的技术说明即可为论文，写论文要有理有据。
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应用型人才培养模式下水轮机课程教学改革与探索论文
摘要： 水轮机是动力工程专业核心课程，根据应用型人才培养模式的要求，结合水轮机课程特点，从教学内容选择、教学方法改革、试验教学、课程设计、毕业设计等教学环节提出改革措施，以适应新形势下人才培养的需求。
关键词： 应用型人才培养；水轮机课程；教学改革
水轮机课程是培养热能与动力工程专业（水动方向）、水电站动力设备与管理、机电设备运行与管理等高素质技能人才的一门主要专业课程。水轮机作为一门核心专业课，既具有很强的理论性，又有很强的工程性，因此将整个水轮机课程分为水轮机实习、水轮机课堂教学、水轮机实验和水轮机设计四个环节，一环套一环，理论紧密联系实践，从而保证了课程教学质量。由于我国现阶段对人才的需求呈现多样化，需要大批基础理论较为扎实，实践动手能力强，具有技术创新意识和能力，能够直接参与企业一线生产，解决企业实际工程问题的高素质应用型人才，对水轮机课程提出了更高的要求和挑战。怎样调动学生的积极性，利用各种教学方法和手段，摸索出适用应用型人才培养模式的要求成为教学中研究的新课题。
一、理论教学的改革
1.教学内容选择
教学内容直接反映教学的目的和培养目标，是提高教学质量的核心内容，它只有适应人才培养的要求，才能培养出合格的人才。水轮机课程具有较强的专业性、实践性和系统性，在教学环节中注重理论与实践的结合。根据应用型人才的培养要求，教学内容的选择遵循“强基础理论，突出应用能力”的原则。
水轮机课程的教学内容重点在于介绍水轮机的工作参数、工作原理、相似理论、各种不同类型水轮机的基本结构和水轮机的特性曲线与选型设计。随着我国水电事业进入大电网、高电压、大机组、高参数的现代化发展时期，水电站新技术、新设备不断应用，原有教材中的水轮机型号和技术已过时，与企业实际情况不符，因此需要结合工程实际对水轮机课程的教学内容进行更新。例如：三峡单机容量70万千瓦的混流式水轮机、广西桥巩水电站单机容量万千瓦的灯泡贯流式水轮机，水轮机单机容量明显增大；随着电网要求的转变，抽水蓄能机组和大型的贯流式机组在电网中应用的比例越来越大等。
2.教学方法改革
教学方法改革的根本目的是让学生从知识的被动接收者转变为主动参与者和积极探索者，在发挥教师主导作用的同时，充分重视学生的主体地位。要为学生的积极参与创造条件，引导学生去思考、去探索、去发现；改变过去讲细、讲透的教学方法，鼓励学生大胆提出问题、发表自己的见解。
本课程采用多种教学方法组织教学，如启发式、讨论式、互动式和研究性教学方法等。
（1）启发式教学：在水轮机课程教学过程中多引入水电站现场的'影像资料，或者通过建立教学模型或三维动画演示的方法帮助学生直观了解水轮机的知识要点；有意识地通过成功和失败两方面的工程案例，启发学生通过理论分析与文献阅读分析出现的原因。还可以在教学的过程中收集国内外丰富的水电工程资料、图片和视频，增加学生工程概念，有助于更好地理解基本原理，同时又可以为实践环节奠定良好的基础。
（2）讨论式教学：例如讲授比转速与水轮机性能关系时，根据比转速公式，让同学们开展讨论，探讨不同比转速水轮机的特点，学生兴趣很高，课堂气氛活跃。
（3）互动式教学：改变教师“一言堂”的教学模式，采取教师主动提问的各种措施引导学生积极参与。在课堂教学中，鼓励学生提问和置疑，有问有答，平等讨论，对思维活跃积极发言的同学在学习成绩上适当反映，使课堂教学有声有色，充满乐趣和吸引力。例如在讲授冲击式水轮机基本方程时，如何运用反击式水轮机基本方程进行推导，学生开动脑筋，争先发言，教学效果很好。
（4）研究性教学：研究性教学方法是近两年才尝试应用的，对于基础好、自觉性强的学生，这种教学方法比较适宜。例如，讲授“水轮机空蚀空化”这一内容，让学生采用各种方式查找吸出高度与空蚀空化的资料，并要求提交小，激发了学生研究性学习的兴趣。
（5）理论联系实际教学：联系我国水电事业进入大电网、高电压、大机组、高参数的现代化发展时期，讲授水轮机发展趋势，联系我国不同地区水轮机类型不同，讲授水轮机应用特点等。
二、实践教学的改革
水轮机课程的实践性和专业性很强，包括很多的实践环节，如水轮机课内实验、水轮机实习（包括认识实习、生产实习）和水轮机设计（包括课程设计和毕业设计）。充分利用这些教学实践环节帮助学生熟悉水电站及水轮机的结构布置。将书本中的结构与实际设备一一对号，把脑子里的“平面图”变“立体图”。 1.转变观念，突出实验教学地位
加强实践教学，突出学生实际动手能力培养，是应用型本科教育的显著特点之一。观念的转变包含了两层意思：一方面实现从基本的认知性实验、验证性实验到创新性、综合性试验指导思想的转变。另一方面是改变以理论教学为重心、以实践支撑理论的教学理念和教学安排，采用“以能力培养为核心，以实践教学为主线，以理论教学为支撑”的教学思想。为了突出实验教学的地位和作用，可以采取如下措施：
（1）提高实验课时的比例和增加实验内容。
（2）充分利用实验室。
（3）重视产学研基地，进一步开发综合性设计性实验。
2.加强课程设计和毕业设计
（1）课程设计。课程设计作为工科专业的一个重要的教学环节，是在教师指导下，学生独立完成课题来达到对学生的综合性训练。《水轮机课程设计》是该课程的延续和补充，是系统地使用该课程学过的基础及计算方法。通过课程设计巩固和加深对“水轮机”课程所学知识的理解，理论联系实际，提高学生独立工作的能力，培养学生运用理论知识解决工程实际技术问题的能力，为今后从事水电站的选型设计和初设奠定必要的技术基础。在设计中，既涉及到许多设计原理与方法，还涉及到许多实际知识与技能。通过设计，培养学生运用课程中所学到的理论知识，独立地分析、解决实际问题的能力。
（2）毕业设计。毕业设计课题有直接来自合作单位的实用性课题，由于水电项目的规划、建设、设计、制造的特点，可提供很多实际的课题由学生介入进行子项目的设计工作，使学生充分利用所学的基础理论、基本知识、基本技能得到一次解决实际问题的机会，并且可以让学有所长、学有余力的学生参加科研试验和科技产品开发活动，通过实例的示范实施延长训练，获得综合实践训练，而在学校和用人单位指导老师指导下，学生也能很快地进入角色，灵活、正确、综合运用所学的基础理论和专业知识，培养学生工程能力。
（3）重视实习环节。实习是学生与实际工程接触的桥梁，把握好各项实习教学，帮助学生熟悉水电站及水轮机的结构布置。在原有实习基础上，将实习内容进行细化，分为认识实习、水轮机发电机组制造实习、水轮发电机组检修实习、水轮发电机组安装实习等。
认识实习使学生对水电厂各种设备获得感性认识，了解水轮发电机组成及其辅助设备、调速设备等，为学习水轮机课程作准备。
水轮机发电机组制造实习使学生了解水轮发电机组的结构、制造工艺及过程。
水轮发电机组检修实习，不仅使学生了解水轮机主要零、部件检修工艺和计算，机组部件的装配工艺；进一步熟悉水轮机组各零、部件结构组成，掌握水轮机组各机构的工作原理；理解水轮机泥砂磨损和汽蚀的原因，并且了解修理方法和技术措施及质量要求，掌握机组常见故障分析和处理方法。同时还使学生了解了水电站《检修操作规程》和《安全生产规程》，掌握了水轮机组检修计划的制定、工艺操作以及生产组织管理。
水轮发电机组安装实习，使学生了解水力机组安装的基本工艺，掌握水轮机安装、水轮发电机安装的程序、技术要求及机组轴线的测量、计算和调整方法。
三、总结
应用型人才培养模式重视培养学生的应用能力、工程意识。基于应用型人才培养模式的课程改革涉及到服务区域定位、明确人才培养层次等，教学改革遵循“基础性、应用性、实践性”的原则。融入行业、企业元素，更注重学生的实践能力、创新意识、工程意识。培养学生成为具有应用能力及工程实践能力的应用型高级人才，其途径需要进一步的探索和研究。
根据流量、净水头、水轮机及发电机效率等影响因素进行全面深入的分析。参考文献中小型水电站水文及动能设计对发电量的影响分析水电机组经济性能评估方法研究及应用软件开发Y1342648