高背壓式工業(yè)汽輪機(jī)排汽缸強(qiáng)度分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn).pdf

1、根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)信息反饋，進(jìn)一步提高高背壓反動(dòng)式工業(yè)汽輪機(jī)的排汽壓力是提高汽輪機(jī)節(jié)能的一個(gè)趨勢(shì)。課題以杭汽輪新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目為依托，以期突破現(xiàn)有設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，開發(fā)出能承受更高排汽壓力的高背壓機(jī)排汽缸結(jié)構(gòu)。為此，本文將有限元法、多物理場(chǎng)熱固耦合法以及非線性接觸計(jì)算理論相結(jié)合，以機(jī)組最高進(jìn)汽參數(shù)對(duì)準(zhǔn)則工況與超準(zhǔn)則工況分別進(jìn)行水壓試驗(yàn)和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件模擬計(jì)算，找出排汽參數(shù)提高后原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的各個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，為結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供理論依據(jù)。
　　本文主要研

2、究?jī)?nèi)容及研究成果如下:
　　1.準(zhǔn)則工況強(qiáng)度計(jì)算。結(jié)果表明，各部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與汽缸法蘭中分面汽密性等計(jì)算結(jié)果與基礎(chǔ)機(jī)型HG32/20的初始設(shè)計(jì)準(zhǔn)則相符，說(shuō)明計(jì)算過程與參數(shù)取值基本符合實(shí)際情況，證明了計(jì)算方法的準(zhǔn)確性;
　　2.超準(zhǔn)則工況強(qiáng)度計(jì)算。結(jié)果表明，水壓試驗(yàn)?zāi)M計(jì)算中除了后軸封汽密性略顯不足外，其他基本都能滿足要求;而對(duì)于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模擬，相比準(zhǔn)則工況，排汽參數(shù)提高后排汽缸強(qiáng)度安全裕量由3.16下降至2.42，螺栓最高屈服百

3、分比由73.4％上升到了76.1％，后軸封最大接觸間隙則由0.047mm擴(kuò)大到了0.082mm，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均已超過設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，會(huì)給汽輪機(jī)的運(yùn)行安全性與經(jīng)濟(jì)性帶來(lái)嚴(yán)重影響;
　　3.結(jié)構(gòu)改進(jìn)與驗(yàn)證。針對(duì)超準(zhǔn)則工況下的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，采取增加排汽缸局部應(yīng)力不足區(qū)域的壁厚、更換螺栓材料、調(diào)整螺栓大小及位置等措施以進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，經(jīng)計(jì)算驗(yàn)證改進(jìn)后的排汽缸強(qiáng)度安全裕量為3.08，螺栓屈服百分比最大為73.6％，后軸封接觸間隙值只有0.04mm，