文章以某聯合循環(huán)汽輪機的高壓內缸為研究對象,利用ABAQUS有限元計算軟件對傳統(tǒng)帶法蘭高壓內缸穩(wěn)定運行時的徑向變形進行計算分析,探究其徑向變形不均勻的原因,并對高壓內缸結構進行優(yōu)化計算分析,對比了幾種不同高壓內缸結構的徑向變形均勻性,最后選擇了徑向變形相對均勻的筒形缸投入到生產實踐。計算分析表明,結構優(yōu)化后的高壓內缸可有效減小徑向變形的不均勻性,且薄壁圓筒型內缸克服了傳統(tǒng)帶法蘭高壓內缸徑向變形不均勻的固有結構缺陷,紅套環(huán)筒形內缸在徑向變形均勻性及汽密性方面占有較大優(yōu)勢,在高壓內缸的結構優(yōu)化上具有工程應用價值。 

【文章來源】：東方汽輪機. 2020,(02)

【文章頁數】：4 頁

【部分圖文】：

高壓內缸內壁考察截面位置圖

對每個內壁截面的4個節(jié)點的徑向變形進行數據收集分析，節(jié)點位置如圖2所示。鑒于高壓內缸的位移邊界條件并不位于通過缸中心的豎直平面上或水平中分面上，而是與這2個平面有點偏差，因此節(jié)點的變形數值并不是變形絕對值�？紤]到汽缸內壁圓周向徑向變形的均勻性，用豎直向節(jié)點變形數據之和與水平向節(jié)點變形數據之和的差值，即△3+△4-（△1+△2）就能很好地反應徑向變形的均勻性。計算結果見表2。

從計算結果數據可知，薄壁圓筒高壓內缸內壁穩(wěn)定運行時各截面徑向變形后變成了橫橢圓。這是因為薄壁圓筒型高壓內缸中分面處取消了法蘭，但開了若干螺栓孔，螺栓孔削弱了中分面處的剛度，造成其節(jié)點1,2的徑向變形增大，故截面呈現橫橢圓形狀。薄壁圓筒高壓內缸從徑向變形均勻性來看，完全滿足工程要求。但實際工程中，除考慮徑向變形均勻性外，還需考慮內缸強度、螺栓強度、中分面汽密性等。薄壁圓筒高壓內缸的強度及螺栓強度滿足要求，但其在穩(wěn)定運行時中分面存在一定小張口，如圖3所示。從圖3可知，張口量出現在高壓內缸中段的螺栓處，該處螺栓尺寸較小，而增加螺栓尺寸將增加壁厚，這不利于快速啟停。故考慮去掉螺栓，改成帶紅套環(huán)的筒形缸。帶紅套環(huán)筒形缸的徑向變形差值見表5。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3260723