汽輪機運行值班員基礎(chǔ)理論知識模擬32_第1頁
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文檔簡介

1、 模擬 汽輪機運行值班員基礎(chǔ)理論知識模擬 32論述題第 1 題:疏水逐級自流的連接系統(tǒng)有什么特點? 參考答案:表面式加熱器的疏水利用相鄰加熱器間的壓力差, 將疏水逐級自流至較低壓 力的加熱器中, 稱為疏水逐級自流系統(tǒng)。 疏水逐級自流系統(tǒng)中, 高一級壓力加 熱器的疏水流入低一級壓力加熱器的蒸汽空間時放出熱量, 而排擠了一部分較低 壓力的回?zé)岢槠浚?在保持汽輪機輸出功率一定的條件下勢必造成抽汽做功減少, 凝汽循環(huán)的發(fā)電量增加,這樣就增加了附加的冷源損失。排擠的抽汽壓力愈低, 導(dǎo)致的附加冷源損失也愈大。疏水最后進入凝汽器中,也直接增加了冷源損失。 所以,疏水逐級自流系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性較差, 約比混合式

2、加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)低 3.7%。 但它的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、 安全性高、不需要疏水泵, 因而投資省,也不耗廠用電, 便于運行維護,是應(yīng)用較普遍的一種疏水方式。詳細解答: 第 2 題:油膜振蕩是怎樣產(chǎn)生的? 參考答案: 油膜振蕩是軸頸帶動潤滑油高速流動時,高速油流反過來激勵軸勁,使其發(fā) 生強烈振動的一種自激振動現(xiàn)象。 軸頸在軸承內(nèi)旋轉(zhuǎn)時, 隨著轉(zhuǎn)速的升高, 在 某一轉(zhuǎn)速下油膜力的變化產(chǎn)生一失穩(wěn)分力, 使軸頸不僅繞軸頸中心高速旋轉(zhuǎn), 而 且軸頸中心本身還將繞平衡點甩轉(zhuǎn)或渦動, 其渦動頻率為當(dāng)時轉(zhuǎn)速的一半, 稱為 半速渦動。隨著轉(zhuǎn)速增加, 渦動頻率也不斷增加, 當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速約等于或大于轉(zhuǎn) 子第一階臨界轉(zhuǎn)速的

3、兩倍時,轉(zhuǎn)子的渦動頻率正好等于轉(zhuǎn)子的第一階臨界轉(zhuǎn)速。 由于此時半速渦動這一干擾力的頻率正好等于軸頸的固有頻率, 便產(chǎn)生了油膜振 蕩,即軸頸的振幅急劇放大,此時即發(fā)生了油膜振蕩。詳細解答: 第 3 題:蒸汽初壓的改變對中間再熱循環(huán)熱效率及排汽干度有什么影響? 參考答案:從蒸汽在 i-s 圖上的熱力膨脹過程線可以看出,在其他條件不變的情況下, 初壓的變化將使蒸汽在高壓缸中的焓降隨之變化。 當(dāng)初壓升高時, 焓降增加; 反 之,焓降下降。 而在排汽壓力一定的情況下, 中低壓缸蒸汽的焓降以及排汽干度 僅取決于再熱蒸汽的壓力和溫度。 當(dāng)再熱蒸汽的壓力和溫度不變時, 中低壓缸的 焓降將保持不變。 由此可見,

4、 初壓升高將使中間再熱循環(huán)效率提高。 初壓降低將 使效率降低。但是無論初壓升高或降低,都不會使排汽干度發(fā)生變化。詳細解答: 第 4 題:為什么汽輪機采用變壓運行方式能夠取得經(jīng)濟效益? 參考答案:汽輪機變壓運行 (滑壓運行 )能夠取得經(jīng)濟效益的原因主要有以下幾點: (1) 通常低負荷下定壓運行, 大型鍋爐難以維持主蒸汽及再熱蒸汽溫度不降低, 而變 壓運行時, 鍋爐較易保持額定的主蒸汽和再熱蒸汽溫度。 當(dāng)變壓運行主蒸汽壓力 下降,溫度保持一定時, 雖然蒸汽的過熱焓隨壓力的降低而降低, 但由于飽和蒸 汽焓上升較多,總焓明顯升高,這一點是變壓運行取得經(jīng)濟效益的重要原因。 (2) 變壓運行汽壓降低,汽溫

5、不變時,汽輪機各級容積流量、流速近似不變,能在低 負荷時保持汽輪機內(nèi)效率不下降。 (3) 變壓運行,高壓缸各級,包括高壓缸排 汽溫度將有所升高,這就保證了再熱蒸汽溫度,有助于改善熱循環(huán)效率。 (4) 變壓運行時, 允許給水壓力相應(yīng)降低, 在采用變速給水泵時可顯著地減少給水泵 的用電。此外,給水泵降速運行,對減輕水流對設(shè)備的侵蝕,延長給水泵使用壽 命有利。詳細解答: 第 5 題:汽輪機流量變化與各級反動度的關(guān)系如何? 參考答案: 對于凝汽式汽輪機,當(dāng)流量變化時,除調(diào)節(jié)級和末級外,各壓力級的級前壓 力與流量成正比變化,故各級焓降基本不變,反動度也基本不變。對于調(diào)節(jié)級, 當(dāng)流量增加時, 在第一調(diào)節(jié)汽

6、閥全開以前焓降隨流量增加而增加, 反動度隨流量 增加而減?。坏诙{(diào)節(jié)汽閥開啟直到達到額定流量調(diào)節(jié)級的焓降是隨流量增加而 減小,故反動度隨流量增加而增加。 末級焓降是隨流量增加而增加, 故反動度是 隨流量增加而減小。 反之,當(dāng)流量減小時, 其變化方向相反。當(dāng)流量變化較大時, 焓降的變化越向低壓級, 變化值越大, 反動度變化亦越大。 級反動度的變化還 與級設(shè)計工況的反動度有關(guān), 設(shè)計工況的反動度越大, 變工況下反動度的變化越 小,反動級的反動度基本不變。詳細解答: 第 6 題: 試述燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電過程。參考答案: 燃氣輪機發(fā)電機組的主機由壓氣機、燃燒室和燃氣輪機組成。壓氣機從大氣 中吸入新鮮

7、空氣并壓縮至一定壓力, 其中一部分送入燃燒室燃燒, 燃燒生成的高 溫?zé)煔馔瑝簹鈾C出口未經(jīng)燃燒的另外一部分與空氣混合后,降溫到1000 c左右送入燃氣輪機膨脹做功。燃氣輪機的排氣仍有 500c以上的高溫,將其送入余熱 鍋爐加熱蒸汽,可帶動蒸汽輪機發(fā)電。聯(lián)合循環(huán)電廠的全廠效率可達40%- 45%甚至更高。詳細解答:第 7 題:電動機兩相運行的象征及危害是什么? 參考答案: 在正常運行中,電動機處于三相運行狀態(tài),當(dāng)三相中有一相熔斷器熔斷或電 源線內(nèi)部斷線時,電動機就處于兩相運行狀態(tài),仍在旋轉(zhuǎn)。 (1) 電動機兩相運 行的象征: 1) 電動機聲音異常,發(fā)出較響的“嗡嗡”聲。 2) 斷相的那只電流 表指

8、針降至“ 0”,另外兩相的電流升高。3) 轉(zhuǎn)速明顯有所降低,輔機出力明顯降低。 4) 電動機溫度升高。 5) 振動加劇。 6) 若輔機是泵,則出口壓力波 動或下降。 (2) 電動機兩相運行的危害: 1) 電動機繞組可能燒壞。 2) 輔機 正常運行變?yōu)椴豢赡埽瑢?yán)重影響系統(tǒng)的正常運行。詳細解答: 第 8 題:在液力耦合器中工作油是如何傳遞動力的? 參考答案: 在泵輪與渦輪間的腔室中充有工作油,形成一個循環(huán)流道;在泵輪帶動的轉(zhuǎn) 動外殼與渦輪間又形成一個油室。若主軸以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),循環(huán)圓 ( 泵輪與渦輪 在軸面上構(gòu)成的兩個碗狀結(jié)構(gòu)組成的腔室 ) 中的工作液體由于泵輪葉片在旋轉(zhuǎn)離 心力的作用下, 將工

9、作油從靠近軸心處沿著徑向流道向泵輪外周處外甩升壓, 在 出口處以徑向相對速度與泵輪出口圓周速度組成合速, 沖入渦輪外圓處的進口徑 向流道,并沿著渦輪徑向葉片組成的徑向流道流向渦輪, 靠近從動軸心處, 由于 工作油動量距的改變?nèi)ネ苿訙u輪旋轉(zhuǎn)。 在渦輪出口處又以徑向相對速度與渦輪出 口圓周速度組成合速, 沖入泵輪的進口徑向流道, 重新在泵輪中獲取能量, 泵輪 轉(zhuǎn)向與渦輪相同。如此周而復(fù)始,構(gòu)成了工作油在泵輪和渦輪二者間的自然環(huán)流, 從而傳遞了動力。詳細解答:第 9 題:核電站是怎樣發(fā)電的?核反應(yīng)堆有哪些類型? 參考答案:利用核能發(fā)電的電站稱為核電站。 核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)進行核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng), 產(chǎn)生大

10、量熱量, 由冷卻劑 (水或氣體 )帶出,在蒸汽發(fā)生器中冷卻劑把熱量傳給水 ( 工質(zhì)) ,將水加熱成蒸汽來轉(zhuǎn)動汽輪發(fā)電機發(fā)電。 冷卻劑把熱量傳給水后, 再用 泵把它打回反應(yīng)堆里去吸熱, 循環(huán)應(yīng)用, 不斷把反應(yīng)堆中釋放的原子核能引導(dǎo)出 來。目前常用的核電站反應(yīng)堆可分為輕水反應(yīng)堆、 重水反應(yīng)堆、 石墨氣冷堆和不 用慢化劑的快中子增殖堆四大類。詳細解答: 第 10 題:給水泵中間抽頭門的開、關(guān)對運行有何影響? 參考答案:根據(jù)泵的特性,如總流量 ( 出口流量和中間抽頭流量之和 )不變化,而抽頭流 量增加, 則對于泵的前兩級工作不產(chǎn)生影響, 而后幾級流量減小, 泵的總揚程增 大;反之抽頭門關(guān)閉 (流量減小

11、 ) ,則其后幾級流量增加,泵的總揚程下降,如出 口管道特性不變 (出口門及爐側(cè)不操作 ) ,則開抽頭門時,前二級流量增加, 揚程 減小,后幾級流量減少,揚程增加,水泵的總揚程略有下降,反之亦然。但實際 運行時抽頭流量變化不大,總揚程變化很小,此外中間抽頭開啟時,水泵試轉(zhuǎn), 由于抽頭前幾級和抽頭后幾級不可能同時在設(shè)計工況下運轉(zhuǎn), 因此整臺泵的效率 比設(shè)計工況下的效率低。 試驗表明,泵在具有中間抽頭 (抽頭門開啟 )的情況下效 率下降1.0%1.5%。詳細解答: 第 11 題:除目前的常規(guī)能源外,利用的新能源主要有哪些? 參考答案:除目前常規(guī)能源外,利用的新能源主要有: (1) 核能。核能是目前

12、比較理 想的能源。由于核能利用設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,建設(shè)周期短,原料又較為廉價,經(jīng)濟性 能好,在工業(yè)上可以進行大規(guī)模的推廣, 所以核能利用是我國今后能源利用發(fā)展 的趨勢。 (2) 太陽能。太陽能既是一次能源,又是可再生能源。其資源豐富、 無需運輸,是一種取之不盡,用之不竭且無污染的新能源。 (3) 磁流體發(fā)電。磁流體發(fā)電是利用高溫導(dǎo)電流體高速通過磁場, 在電磁感應(yīng)的作用下將熱能轉(zhuǎn)換 成電能。 (4) 氫能。氫能是一種新的無污染的二次能源,是一種理想的代替石 油的燃料,是理想的新的含能體能源。 (5) 地?zé)崮?。地?zé)崮芷鹪从诘厍虻娜廴?巖漿和放射性物質(zhì)的衰變, 是來自地球深處的可再生熱能。 地?zé)崮艿睦每?/p>

13、分為 地?zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類。 (6) 海洋能。通常海洋能是指依附在海水中的可 再生能源,包括潮汐能、波浪能、海洋溫差能、海洋鹽差能和海流能等,更廣義 的海洋能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽能以及海洋生物質(zhì)能等。 (7) 風(fēng)能。風(fēng)是一科咱然現(xiàn)象,由于地球表面各處受熱不同,產(chǎn)生溫差,從而引 起大氣的對流運動形成風(fēng)。據(jù)估計到達地球的太陽能中雖然只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能,但其總量仍是十分可觀的。 風(fēng)能作為一種無污染的和可再生的新能源有著 巨大的發(fā)展?jié)摿Γ鳛橐环N高效清潔的新能源也日益受到重視。 (8) 生物質(zhì)能。 生物質(zhì)能是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種以生物質(zhì)為載體的能量, 它 直接

14、或間接地來源于植物光合作用。 在各種可再生能源中, 生物質(zhì)能可轉(zhuǎn)化成常 規(guī)的固態(tài)、 液態(tài)和氣態(tài)燃料, 生物質(zhì)能是第四大能源。 中國生物質(zhì)資源主要有農(nóng) 業(yè)廢棄物及農(nóng)林產(chǎn)品加工業(yè)的廢棄物、薪柴、人畜糞便、城鎮(zhèn)生活垃圾等。詳細解答:第 12 題:什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性試驗? 參考答案:調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性是指從一個穩(wěn)定工況過渡到另一個穩(wěn)定工況的過渡過 程的特性, 即過程中汽輪機組的功率、 轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)汽閥開度等參數(shù)隨時間的變化 規(guī)律。汽輪機滿負荷運行時, 突然甩去全負荷是最大的工況變化, 這時汽輪機的 功率、轉(zhuǎn)速、凋節(jié)汽閥開度變化最大。只要這一工況變動時,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)性 能指標(biāo)滿足要求, 其他工況變

15、動也就能滿足要求, 所以動態(tài)特性試驗是以汽輪機 甩全負荷為試驗工況,即甩全負荷試驗就是動態(tài)特性試驗。詳細解答:第 13 題: 低壓加熱器疏水泵的出水接在系統(tǒng)什么位置經(jīng)濟性最好? 參考答案: 低壓加熱器采用疏水泵匯集疏水系統(tǒng)時,疏水泵的出水有直接打入除氧器、 打入本級加熱器入口、打入本級加熱器出口三種方式。 疏水直接打入除氧器, 增加了除氧器的較高能級抽汽用量, 減少了各低壓加熱器的低品位抽汽, 冷源損 失增大,熱經(jīng)濟性降低。 疏水打入本級加熱器出口和入口比較, 前者經(jīng)濟性高, 是因為前者的疏水熱量用于較高能級的加熱, 使冷源損失減小。 因此,疏水泵 出水與主凝結(jié)水的匯合地點最佳位置應(yīng)在本級加熱

16、器的出口。詳細解答:第 14 題:轉(zhuǎn)子找平衡有幾種類型?含意是什么? 參考答案: 轉(zhuǎn)子找平衡通常有兩種類型,即動平衡和靜平衡。用靜力來解決轉(zhuǎn)子找靜不 平衡的方法稱為靜平衡。 靜平衡僅解決力不平衡問題, 靜平衡是用于安裝在轉(zhuǎn)動 軸上的盤狀零件,平衡后要求輪盤在水平導(dǎo)軌上的任何位置都能維持平衡狀態(tài)。 動平衡,由于轉(zhuǎn)子實際上不是一個平面盤狀的零件和幾個有一定厚度的圓盤所組 成的圓柱,因此轉(zhuǎn)子往往除了存在靜不平衡外還存在動不平衡,即力偶不平衡。 解決動不平衡的方法, 只能用動平衡方法來解決, 即轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下, 在專 門的動平衡機上,使轉(zhuǎn)子上各部分不平衡力產(chǎn)生的離心力平衡。 除了靜力平衡外, 相對

17、于轉(zhuǎn)軸軸線的合力矩等于零, 即力偶平衡。 動平衡既可解決動不平衡, 又 可解決靜不平衡。一般是采取加平衡塊或平衡螺塞的方法來校正平衡的。詳細解答:第 15 題: 液力耦合器調(diào)速給水泵主要從哪些方面獲得經(jīng)濟性? 參考答案:液力耦合器調(diào)速給水泵可從如下方面獲得經(jīng)濟性: (1) 使用液力耦合器后, 給水泵可在較小的轉(zhuǎn)速比下啟動, 啟動轉(zhuǎn)矩較小, 電動機的裝置容量就不必過于 富裕,避免大馬拉小車的現(xiàn)象。 (2) 正常運行中使用耦合器調(diào)節(jié)給水,與傳統(tǒng) 的節(jié)流調(diào)節(jié)相比,無節(jié)流損失。 (3) 雖然低轉(zhuǎn)速比時,耦合器有一定的功率損 耗,但其最大損耗在轉(zhuǎn)速比為 2/3 工況時,且功率損耗值不超過其傳遞功率的 1

18、5%,故在低負荷運行時,其泵組經(jīng)濟性更為明顯。 (4) 減少給水對管路、閥門 的沖刷,延長使用壽命。詳細解答: 第 16 題:試述電壓互感器的工作原理。 參考答案:電壓互感器的工作原理和變壓器的工作原理一樣。 電壓互感器的一次電壓 U1、 二次電壓 U2與一次繞組的匝數(shù)N1、二次繞組的匝數(shù)M2之間的關(guān)系為U1/U2=N1/N2=Ki 式中K卩電壓互感器的電壓比(變比)。由上式可以看出,只要一次繞組的匝數(shù)比二次繞組的匝數(shù)多, 利用電流互感器可將一次高電壓 變?yōu)榈碗妷海?然后用電壓表測出二次電壓, 再乘上變比就可得出被測量的一次側(cè)電壓的數(shù)值。詳細解答:第 17 題:鍋爐運行技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)有哪些? 參

19、考答案:鍋爐運行技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)主要有:熱效率()、標(biāo)準(zhǔn)煤耗率kg/(kW h)、廠用 電率kW - h/(kW h)、蒸汽成本。標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、廠用電率、蒸汽成本越低,說 明鍋爐運行經(jīng)濟性越好。 通常把這些指標(biāo)分成許多小指標(biāo)來考核。 這些小指標(biāo)有: 汽溫、汽壓、產(chǎn)汽量、排污率、鍋爐排煙含氧量、排煙溫度、燃料消耗量、飛灰 可燃物、煤粉細度、制粉電耗、風(fēng)機耗電率、除灰耗電率等。詳細解答: 第 18 題:什么是波得圖(Bode) ?有什么作用? 參考答案:所謂波得圖(Bode),實際是繪制在直角坐標(biāo)上的兩個獨立曲線,即將振幅與 轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線和振動相位滯后角與轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線, 繪在直角坐標(biāo)圖上, 它表 示

20、轉(zhuǎn)速與振幅各振動相位之間的關(guān)系。 波得圖有下列作用: (1) 確定轉(zhuǎn)子臨 界轉(zhuǎn)速及其范圍。 (2) 了解升(降)速過程中,除轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速外是否還有其他 部件(例如基礎(chǔ)、定子等 )發(fā)生共振。 (3) 作為評定柔性轉(zhuǎn)子平衡位置和質(zhì)量的 依據(jù)。(4)可以正確地求得機械滯后角a,為加準(zhǔn)試重量提供正確的依據(jù)。(5) 前后對比,可以判斷機組啟動中,轉(zhuǎn)軸是否存在動、靜摩擦和沖動轉(zhuǎn)子前,轉(zhuǎn)子 是否存在熱彎曲等故障。 (6) 將機組啟、停所得波得圖進行比較,可以確定運 行中轉(zhuǎn)子是否發(fā)生熱彎曲。詳細解答: 第 19 題:通常用什么指標(biāo)評價汽輪發(fā)電機組的經(jīng)濟性? 參考答案:汽輪發(fā)電機組經(jīng)濟性的評價指標(biāo)一是機組的各種

21、相對效率, 如汽輪機的相對 內(nèi)效率, 汽輪機的相對有效效率, 汽輪發(fā)電機組的相對電效率等, 二是汽輪發(fā)電 機組的汽耗率和熱耗率。 各種相對效率表示汽輪發(fā)電機組本身的完善程度, 而熱 耗率則標(biāo)志整個發(fā)電設(shè)備的經(jīng)濟性, 它除受汽輪機的效率影響外, 還包括蒸汽參 數(shù)、背壓、管道損耗和回?zé)嵯到y(tǒng)的影響。 熱耗率定義為每發(fā)出IkW的功率需要在鍋爐中加入的熱量, 即 汽輪發(fā)電機組的熱耗越小, 其經(jīng)濟性越高。 鍋 爐中加入的熱量從燃燒的煤或油中得到, 因此從熱耗率可求得電廠的煤耗率和油 耗率,煤耗率或油耗率還包括對鍋爐效率和廠用電的影響。 對于給水泵用 汽輪機驅(qū)動的機組,如300MW機組,其熱耗率是凈熱耗率(

22、即熱耗率中包括給水 泵汽輪機所消耗的熱量在內(nèi) ) 。對給水泵用電動機驅(qū)動的,其熱耗率則為毛熱耗 率(即熱耗率中不計給水泵電動機的耗功 ) ,同一臺機組的毛熱耗率總是小于凈熱 耗率。 必須指出汽輪機抽汽供廠用汽時,通常此廠用汽的熱量假設(shè)為完全 被利用,從加入鍋爐的熱量中扣除, 這樣求得的熱耗率必然比不抽汽 (廠用)的機 組要小。所以比較汽輪發(fā)電機組的經(jīng)濟性, 應(yīng)以不抽汽的廠用汽輪機組熱耗率作 基準(zhǔn)。詳細解答: 第 20 題:什么是偏差分析法? 參考答案:偏差是機組主要運行參數(shù)的實際值與基準(zhǔn)值相比較的偏差, 偏差分析是通過 微機計算得出對機組的熱耗率、 煤耗率的影響程度, 從而使運行人員根據(jù)這些數(shù)

23、 量概念, 能動地、 分主次地去努力減少機組可控?zé)釗p失, 也可用此法來分析運行 日報或月報的熱經(jīng)濟指標(biāo)的變化趨勢和能耗情況, 以提高計劃工作的科學(xué)性和熱 經(jīng)濟指標(biāo)的技術(shù)管理水平。 任何時候只要有了實際的運行參數(shù), 就可以通過編制 的微機計算程序計算出偏離基準(zhǔn)值的能耗損失量, 可隨時指導(dǎo)運行操作人員進行 科學(xué)的調(diào)整,從而獲得更高的運行經(jīng)濟效益。詳細解答:第 21 題: 耦合器產(chǎn)生軸向推力的原因是什么?為什么要設(shè)置雙向推力軸承? 參考答案:軸向推力產(chǎn)生的原因是: (1) 由于工作輪受力面積不均衡,在此壓力作用 下必然會引起軸向作用力。 (2) 液力在工作腔中流動時,要產(chǎn)生動壓力,動壓 力的大小與旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)。 (3) 由于泵輪和渦輪間存在滑差,因此在循環(huán)圓和 轉(zhuǎn)動外殼的腔內(nèi)液體動壓力值是有差異的,也會引起軸向作用力。 (4) 工作腔 內(nèi)充液量的改變, 也會引起推力的變化。 而耦合器在額定工作下工作時軸向力很 小。 在耦合器穩(wěn)定運行時,兩個工作輪承受的推力大小相等、方向相反。工作 過程中隨負荷的變化, 推力的大小和方向都可能發(fā)生變化,

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