高背压供热汽轮机低压转子模态分析

发布时间：2020-05-31 05:05

【摘要】：汽轮机高背压供热技术回收部分冷源损失用于供热,减少抽汽量,使得汽轮机高位能用来发电,低位能用来供热,实现了梯级利用能量,使机组的循环热效率增高。汽轮机高背压供热虽然有许多优点,但机组在运行中也存在一些安全问题,有许多新的技术问题需要分析研究。高背压改造的双转子互换技术,在供热期间采用为高背压运行设计的低压转子,夏季使用原来的凝汽式转子,转子改造前后的质量和刚度分布不同,需要保证改造后转子安全工作。汽轮机低压转子支承轴承为座缸式轴承,容易受到汽缸变形影响,高背压机组在运行过程排汽温度和压力不稳定,影响低压转子支承轴承标高,造成轴系各轴承负荷重新分配,引发动静摩擦、油膜失稳等振动故障,严重时甚至引发机组停机。针对上述问题,本文以高背压供热汽轮机低压转子为研究对象,开展了以下工作:(1)针对高背压供热汽轮机低压转子,采用三维建模软件SolidWorks建立低压转子模型并对其进行等效简化,利用Ansys Workbench模态分析功能进行汽轮机低压转子-轴承系统的计算模态分析,获得该转子-轴承系统的模态参数,并对高背压供热改造前后汽轮机低压转子模态特性进行对比分析,研究高背压供热改造前后汽轮机低压转子的模态频率与振型的变化规律(2)针对高背压供热机组排汽温度升高现象,分析低压转子支承轴承标高变化对转子模态参数的影响,应用ROTLINE轴系载荷计算程序计算轴系不同标高对应的轴承载荷,通过有限差分法求解雷诺方程,解出不同轴承载荷对应的轴承动力特性系数,最后通过在ANSYS改变轴承的动力特性系数,进行低压转子在不同支承轴承标高下的模态分析,研究低压转子支承轴承标高变化对转子模态参数的影响。
【图文】：

图２－２滑动轴承逡逑Ａ颈绕其态：［：作点做涡动时，形成轴心轨迹，此时油力相应会逡逑

逦小油膜逡逑ｗ邋隙逡逑图２－２滑动轴承逡逑Ａ轴颈绕着其静态：［：作点0做涡动时，形成轴心轨迹，此时油膜力相应会逡逑发生变化，这就涉及轴承的动力学特性问题，即要建立油膜力的变化与轴承的涡逡逑动之间的关系。丹麦学者ＪＷ邋Ｌｕｎｄ建立了一个滑动轴承的动力学模型，认为轴逡逑颈在做小幅涡动时，，油膜力与轴颈的涡动之间的关系可以表现为下列线性关系逡逑式：逡逑？邋？逡逑＋邋Ｖ邋＋逦（２．４４）逡逑／，邋＝邋ｋｙｒｘ邋＋邋ｋｒｙｙ邋＋邋ｃ，．ｖ邋ｘ＋邋ｃＫｌ．邋ｖ逡逑式中：／、、／，．分别为油膜的动态力在ｘ，Ｙ方向的分量，ｘ，少和１，：＾为轴颈涡逡逑动的位移和速度在Ｘ邋，邋Ｙ方向的分量，／ｃ邋ｖ邋４邋？，／ｔ邋ｖ：ｖ称为油膜刚度系数，逡逑Ｑ
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK261

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 史冬岩;张成;任龙龙;张亮;彭梁;;滑动轴承压力分布及动特性系数[J];哈尔滨工程大学学报;2011年09期

2 吴佳燕;李郝林;;基于Ansys的主轴系统有限元模型结构优化[J];机械设计与研究;2010年06期

本文编号：2689337