什么叫热应力？极热态启动汽缸、转子热应力如何变化？
题目
什么叫热应力？极热态启动汽缸、转子热应力如何变化？
相似考题
参考答案和解析
正确答案:所谓热应力应是当物体内部温度变化时，只要物体不能自由伸缩或其内部彼此约束就会产生一种应力，这种应力叫热应力。极热态启动时，冲转时的蒸汽的温度低于汽缸和转子的温度，它们先受到冷却，转子表面和汽缸内壁先受到拉伸热应力，而中心孔和汽缸外壁为压缩热应力，随着蒸汽温度升高，调速级后的蒸汽温度开始高于转子和汽缸的金属温度，则转子表面和汽缸内壁的热应力由拉伸变为压缩，中心孔表面和汽缸外壁的热应力由压缩变为拉伸，其值随蒸汽流量和参数的增加而增大到最大值后又随暖机时间的增长而逐渐减小
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第1题：
在机组冷态启动过程中，锅炉汽包的温差和热应力是如何变化的，并说明原因？为合理控制汽包热应力，对锅炉启动操作有何要求？
正确答案: 上水阶段：内壁温度大于外壁温度，形成内外壁温差，因此在汽包内壁产生压缩热应力，外壁产生拉伸热应力，温差越大，该热应力越大。
操作要求：（1）冷态启动严格按运规要求控制上水温度和上水速度（2）热态启动控制水温与汽包壁温差不大于40℃。
在启动升温过程中，锅炉汽包金属的温差与热应力的变化大体分三个阶段。
在点火升温初期，炉内只有少量的油枪投入，炉内的火焰充满度很差，水冷壁的吸热不均匀性很大。受热面及工质的温度很低，工质的汽化潜热大。对于强制循环锅炉（如＃1炉），汽包和管内流动可以通过炉水泵进行，情况好一些；在自然循环锅炉中因水循环尚未建立，汽包内的水流动很慢，与下部汽包壁所接触得都是几乎静止的水，传热与升温都相对缓慢。在汽包上部的汽空间中，一旦上升管生汽，汽包壁即与蒸汽接触，换热方式是凝结放热，换热系数与受热速度比汽包下部要大好多倍。金属升温速度大，使汽空间的汽包上部壁温高于水空间的汽包下部壁温，这一温差导致汽包产生拱背状变形，产生上部受压、下部受拉的热应力。这一温差与热应力之间的定量关系，由于汽包形状和受热情况的复杂性以及在此过程中汽包壁温分布难以描述，还难确切计算，一般都按50℃设限。锅炉启动初期升温、升压速度应该严格控制，不能超越多主要原因即在于此。＃2炉汽包另外设置了高位水位计，可以采用高水位方式来缓解启动时汽包的上下部温差。
第二阶段是随着锅炉内吸热量和炉水温度的升高、蒸汽的产生、水循环逐渐建立，汽包上下壁温差逐渐缩小，升温升压速度可以有所增大，但仍有相应当限制，并仍需密切注意这一温差。
第三阶段是锅炉汽压升高到接近额定值，此时金属的工作应力已因内压而接近设计值，虽然这时汽包上、下温度已接近均匀，热应力已低，但若有较大的热应力附加到工作应力上，仍将是危险的。因此上升速度也受到一定的限制。
操作要求：严格按运规规定控制锅炉升温升压率。 -
第2题：
汽轮机起动时，汽缸壁的热应力是如何变化的？
正确答案: 汽轮机起动时，汽缸内壁直接与高温蒸汽接触，温度上升较快，但由于汽缸壁较厚，传热到外壁需经过足够长的时间，所以汽缸内、外壁容易出现较大的温差。根据热应力的“热压冷拉”规律，则温度高的汽缸内壁产生热压应力，温度低的汽缸外壁产生热拉应力。 -
第3题：
汽轮机冷态启动时，汽缸、转子上的热应力变化如何？
正确答案:汽轮机冷态启动，对汽缸、转子是加热过程，汽缸被加热时，内壁温度高于外壁温度，内壁的热膨胀受到外壁的制约，因而内壁受到压缩，产生压缩热应力，而外壁受内壁膨胀的拉伸，产生热拉应力。同样，转子被加热时，转子外表面温度高于转子中心孔温度，转子外表面产生压缩热应力，转子中心孔产生热拉应力。 -
第4题：
冷态启动及机组变压运行时，采用DEH单阀控制来实现全周进汽，以减少转子和汽缸部件的温差热应力。
正确答案:正确 -
第5题：
冷态启动时，汽缸内壁承受（）热应力，汽缸外壁承受（）热应力。
正确答案:压缩；拉伸 -
第6题：
何谓热应力？汽缸和转子产生热应力的原因有哪些？影响热应力大小的因素有哪些？热应力过大有何危害？在运行中如何控制热应力的大小？热应力会不会等于零？
正确答案: 因热量传递，在零件和零件之间，或零件内部形成温差，使其膨胀或收缩受阻，被强行拉伸或压缩而产生的应力称为热应力。
汽缸和转子产生热应力的原因是其内部存在温差。在启动、停机和负荷变化时，各级蒸汽温度发生变化，蒸汽与汽缸和转子金属表面产生热量交换。热量在零件内部传递，其金属温度沿半经方向和轴向都有变化，在零件内部出现温差。温度高的部分膨胀受阻，被压缩而出现的热应力为压应力；低温部分被高温部分膨胀所拉伸，出现的热应力为拉应力。
影响热应力大小的因素有零件表面与介质之间的换热强度和零件的结构。在零件结构和材料已经确定的条件下，蒸汽温度的变化率愈大，零件表面与介质之间的换热量愈大，零件内部温差也愈大，热应力也愈大。蒸汽温度的变化取决于主蒸汽和再热蒸汽温度的变化率，以及升速率和升负荷率。在相同的换热强度下，零件在传热方向的尺寸愈大，传热温差愈大，热应力也愈大。在零件形状突变的部位，存在应力集中现象，热应力较大。
热应力过大，可能使合成应力大于许用应力。另外，热应力为交变应力，其值过大，使材料的疲劳损伤加大，使用寿命缩短，提前出现裂纹。
在运行中，控制主蒸汽和再热蒸汽温度的变化率，以及升速率和升负荷率，可以控制热应力的大小。在运行中，由于存在散热损失，汽缸和转子内部总存在温差，除个别部位外，热应力不会为零。只有在长期备用、零件温度等于室温，内部温差为零时，其热应力才都等于零。 -
第7题：
当蒸汽的温升率一定，汽轮机启动进入（）时，汽缸和转子的热应力达到最大值。
正确答案:准稳态 -
第8题：
为了减小汽缸热应力，启动时应注意什么？
正确答案: 在启动过程中要注意以下几个方面：
（1）汽缸初始温度与冲转时蒸汽温度、金属温度越低，蒸汽越高，则造成热冲击。
（2）暖机过程。在汽缸温度较低时，暖机过程可以降低热应力水平。
（3）蒸汽温升率。
（4）法兰、螺栓和加热装置的使用。 -
第9题：
转子的热应力如何变化？运行中注意哪些问题？
正确答案: 汽轮机启动时，高温蒸汽加热转子表面，越接近于轴心部分的温度则越低，由于转子截面内的这个径向温差，使转子中心产生热拉应力，而转子表面产生热压应力；当汽轮机带到一定负荷处于稳定工况后，转子截面内部温度趋近平衡，转子热应力基本消失。转子停止时与启动时相反，转子表面产生热拉应力，而中心处产生热压应力。在运行中应注意：
1）尽量减少机组的启停次数和负荷的剧烈变动，延长转子使用寿命。
2）注意转子的低温脆性转变。
3）定速后应带部分负荷运行数小时后，再减负荷至零做超速试验 -
第10题：
汽轮机停运过程中转子与汽缸承受的热应力是什么？
正确答案:转子外表受拉伸热应力，内表受压缩热应力；汽缸外表受缩压热应力，内表受拉伸热应力。 -
第11题：
汽缸和转子最大热应力的部位在哪里？
正确答案:汽缸和转子最大热应力的部位在非稳定工况下金属内、外壁温差最大的时刻；在一定的温升率下，汽机启动进入准稳态，转子表面与中心孔，汽缸内外壁的温差接近该温升率下的最大值，故此状态下的热应力达到最大值；在启动和变工况下，最大热应力发生的部位通常在高压缸调节级处、中压缸进汽区；高压转子在调速级前、后的汽封处、中压转子的前汽封处等。 -
第12题：
判断题汽轮机从冷态启动、并网、稳定工况运行到减负荷停机，转子表面、转子中心孔、汽缸内壁、汽缸外壁等的热应力刚好完成一个交变热应力循环。A对
B错
正确答案： 错解析： 暂无解析 -
第13题：
什么叫汽机高、中压热应力保护？热应力信号是如何取得？
正确答案: 为了使大型单元机组在给定的热环境下发挥更大的适应性，延长机组的使用寿命，必须对汽轮机的高压转子和中压转子临界点热应力进行测量、判断和控制。当转子热应力超过允许规定值时，发出热应力高信号，改变机组的运行状态；若转子的实际应力继续上升，且超过转子最大容许的热应力时，延时时间到后发出热应力高停机信号，停止汽轮机的运行，这种功能称为汽机高、中压热应力保护。
汽机高、中压热应力的大小是通过高压转子和中压转子临界点的温度来计算的，测温用的高、中压探头，被分别安装在汽轮机高、中压缸密封处。汽机最大允许热应力是通过临界点的平均积分温度计算取得的。 -
第14题：
汽轮机冷态启动时，金属部件的热应力如何变化？
正确答案: 对汽轮机转子和汽缸金属部件来说，汽轮机冷态启动过程是一个加热过程，随着汽轮机冲车、并网及带负荷，金属部件的温度不断升高。对于汽缸来说，随着蒸汽温度的升高，汽缸内壁温度首先升高，内壁温度要高于外壁温度，内壁的热膨胀由于受到外壁的制约而产生压应力，而外壁由于受到内壁热膨胀的影响而产生拉应力。同样，对于转子，当蒸汽温度升高时，外表面首先被加热，使得外表面和中心孔面形成温差，外表面产生压应力，中心孔表面产生拉应力。 -
第15题：
汽轮机热态启动时由于汽缸，转子的温度场是均匀的，所以启动时间短，热应力小。（）
正确答案:正确 -
第16题：
什么叫热应力？极热态启动汽缸、转子热应力如何变化？
正确答案: 所谓热应力应是当物体内部温度变化时，只要物体不能自由伸缩或其内部彼此约束就会产生一种应力，这种应力叫热应力。
极热态启动时，冲转时的蒸汽的温度低于汽缸和转子的温度，它们先受到冷却，转子表面和汽缸内壁先受到拉伸热应力，而中心孔和汽缸外壁为压缩热应力，随着蒸汽温度升高，调速级后的蒸汽温度开始高于转子和汽缸的金属温度，则转子表面和汽缸内壁的热应力由拉伸变为压缩，中心孔表面和汽缸外壁的热应力由压缩变为拉伸，其值随蒸汽流量和参数的增加而增大到最大值后又随暖机时间的增长而逐渐减小。 -
第17题：
汽轮机热态启动时，金属的热应力如何变化？
正确答案: 汽轮机热态启动时，如果由于旁路系统容量的限制，主蒸汽温度升不太高，或者由于冲车前暖管、暖阀不充分，那么，冲车时进入调节级处的蒸汽温度可能比该处的金属温度低，使其先受到冷却，在转子表面和汽缸的内表面产生拉应力。随着转速的升高及接带负荷，该处的蒸汽温度将迅速提高，并高出金属温度，并在随后的过程保持该趋势直至启动过程结束。
在后一阶段，由于蒸汽温度比金属温度高，转子表面及汽缸内壁将产生压应力。这样在整个热态启动过程中，汽轮机金属部件的热应力要经过一拉一压的循环，对汽轮机寿命影响较大。对于配备了足够容量旁路系统的机组在启动前，蒸汽温度可以提高足够高，这就避免或减轻了热态启动时的热冲击。 -
第18题：
汽轮机热态启动时由于汽缸转子的温度场是均匀的，所以启动时间快，热应力小。
正确答案:正确 -
第19题：
汽轮机从冷态启动、并网、稳定工况运行、减负荷停机，转子表面、转子中心孔，汽缸内外壁等的热应力刚好完成一个交变热应力循环。
正确答案:正确 -
第20题：
启停时转子的热应力如何变化？
正确答案: 汽轮机转子热应力是限制汽轮机启动速度和保证安全运行的重要指标之一，在启停过程中，随着蒸汽温度的变化，转子将产生很大热应力。冷态启动时，蒸汽进入汽缸对汽缸和转子进行加热，对于转子，由于是高速转动，其换热系数大，使转子外表面的温度上升很快，可是转子中心孔要靠热传导的方式，由外壁的热量传人，中心孔的温度要滞后于转子表面的温度，使得转子内外壁的温差产生且逐渐增大，转子外表面产生压缩应力，中心孔则产生拉伸应力，故现代大型汽轮机都把模拟测量的中心孔温度作为启动过程中的重要判据。 -
第21题：
热态启动时，汽缸的热应力发生交变应力的循环，而转子不会发生交变。
正确答案:错误 -
第22题：
汽轮机启动过程中转子与汽缸承受的热应力各是什么？
正确答案:汽轮机启动过程，对转子、汽缸等零部件是加热过程；汽缸被加热时，内壁温度高于外壁温度，内壁的热膨胀受到外壁的制约，因而内壁产生压缩热应力，外壁受内壁膨胀的拉伸，产生热拉应力；同样，转子被加热时，转子表面温度高于中心孔温度，转子外表面产生压缩热应力，而转子中心孔产生热拉应力。 -
第23题：
问答题汽轮机冷态启动时，汽缸、转子上的热应力变化如何？正确答案： 汽轮机冷态启动，对汽缸、转子是加热过程，汽缸被加热时，内壁温度高于外壁温度，内壁的热膨胀受到外壁的制约，因而内壁受到压缩，产生压缩热应力，而外壁受内壁膨胀的拉伸，产生热拉应力。同样，转子被加热时，转子外表面温度高于转子中心孔温度，转子外表面产生压缩热应力，转子中心孔产生热拉应力。解析： 暂无解析 -
第24题：
问答题何谓热应力？汽缸和转子产生热应力的原因有哪些？影响热应力大小的因素有哪些？热应力过大有何危害？在运行中如何控制热应力的大小？热应力会不会等于零？正确答案： 因热量传递，在零件和零件之间，或零件内部形成温差，使其膨胀或收缩受阻，被强行拉伸或压缩而产生的应力称为热应力。
汽缸和转子产生热应力的原因是其内部存在温差。在启动、停机和负荷变化时，各级蒸汽温度发生变化，蒸汽与汽缸和转子金属表面产生热量交换。热量在零件内部传递，其金属温度沿半经方向和轴向都有变化，在零件内部出现温差。温度高的部分膨胀受阻，被压缩而出现的热应力为压应力；低温部分被高温部分膨胀所拉伸，出现的热应力为拉应力。
影响热应力大小的因素有零件表面与介质之间的换热强度和零件的结构。在零件结构和材料已经确定的条件下，蒸汽温度的变化率愈大，零件表面与介质之间的换热量愈大，零件内部温差也愈大，热应力也愈大。蒸汽温度的变化取决于主蒸汽和再热蒸汽温度的变化率，以及升速率和升负荷率。在相同的换热强度下，零件在传热方向的尺寸愈大，传热温差愈大，热应力也愈大。在零件形状突变的部位，存在应力集中现象，热应力较大。
热应力过大，可能使合成应力大于许用应力。另外，热应力为交变应力，其值过大，使材料的疲劳损伤加大，使用寿命缩短，提前出现裂纹。
在运行中，控制主蒸汽和再热蒸汽温度的变化率，以及升速率和升负荷率，可以控制热应力的大小。在运行中，由于存在散热损失，汽缸和转子内部总存在温差，除个别部位外，热应力不会为零。只有在长期备用、零件温度等于室温，内部温差为零时，其热应力才都等于零。解析： 暂无解析