蜂窝密封及其应用的研究

实验研究了蜂窝密封的泄漏特性,发现蜂窝深度对漏气量的影响并不呈线性的规律。蜂窝深度接近蜂窝宽度时,对应较小的漏气量。将蜂窝密封应用在汽轮机的轴端汽封和级间汽封,为多家电厂的3~650MW汽轮机设计、安装了蜂窝汽封。使用蜂窝汽封后显著减少了漏气,提高了真空度,解决了润滑油含水问题。     

汽轮机节点式侧齿汽封密封性能的数值分析

介绍节点式侧齿汽封的结构特点和工作原理。采用数值模拟方法对节点式侧齿汽封进行数值计算,分析节点式汽封齿数、侧齿、底齿等结构参数对汽封密封性能的影响。结果表明:影响节点式汽封密封性能的主要结构参数是节点式汽封齿数和侧齿高度;在汽封体轴向长度不变的情况下,随着齿数的增加,汽封小室中心的大漩涡越来越强,增强能量的耗散,减少汽封漏汽量;增加侧齿高度可大大减少汽封漏汽量。     

某旋转机械闭式叶轮推力的计算

针对某旋转机械闭式叶轮,给出了叶轮推力的计算方法.汽封腔室中旋转因子的大小影响轮盘推力、轮盖侧推力,运用CFD数值计算,分析了汽封腔室中旋转因子的影响因素,得出漏气量大小对旋转因子的影响最显著,并且得出该旋转机械叶轮轮盖侧旋转因子取值0.55～0.60,轮盘侧取值0.40～0.46.     

汽轮机中压平衡活塞汽封间隙及漏汽量在线监测的原理及应用

现有的测定中压平衡活塞汽封漏汽量的变汽温试验法存在一定的误差且不能实现在线监测。分析变汽温试验法存在的误差,并考虑中压平衡活塞汽封漏汽的影响,对某300 MW汽轮机进行变工况详细计算。结果表明,中压缸效率基本不受再热蒸汽流量、中压平衡活塞汽封漏汽量及再热蒸汽温度的影响。基于相邻两工况下中压平衡活塞汽封间隙一定及中压缸相对内效率相等的原理,提出中压平衡活塞汽封间隙、漏汽量及中压缸相对内效率的计算方法。利用变工况详细计算数据进行检验,以及与变汽温试验法测定结果进行比较,证明所提出的计算方法的有效性。利用所提出的计算方法,对某高中压合缸汽轮机在某一运行时段内的中压平衡活塞汽封间隙、中压平衡活塞汽封漏汽量、再热蒸汽流量及中压缸相对内效率进行实例计算。     

汽轮机刷式汽封设计

介绍了刷式汽封的研究与应用发展状况,阐述了刷式汽封的基本结构,分析了刷式汽封与传统梳齿密封不同的密封机制和密封效果.根据某国产汽轮机高压缸前端轴封参数对刷式汽封泄漏量进行计算,并对结构参数、材料进行选择.     

减少汽封漏汽量的优化措施

介绍了汽封漏汽对汽轮机经济性的影响及减少汽封漏汽的优化措施,主要是汽封型式及汽封间隙的优化对减少汽封漏汽的影响。     

汽轮机刷式汽封优化设计

建立刷式汽封数值计算模型,分析刷毛直径、刷毛密度及刷毛与轴的间隙对刷式汽封性能的影响,对刷式汽封进行优化设计。结果表明:减少刷毛直径、增加刷毛密度、降低刷毛与轴的间隙,可降低刷式汽封的气流的泄漏量,提高其效率;优化设计的刷式汽封的直径为0.11～0.13mm,密度为每厘米汽封刷子中含有细金属丝1900～2400根,刷毛与轴的间隙为0.4～0.5mm;刷毛齿形做成尖锐边缘时,流量系数较小,从而可减小泄漏量。     

汽封对汽轮机通流气动性能影响的数值研究

研究了迷宫汽封和蜂窝汽封在不同径向间隙下的流动情况,计算结果显示:随着汽封径向间隙尺寸的增加,在蜂窝汽封和迷宫汽封的情况下,级效率逐渐降低,轴向推力逐渐减小,叶顶汽封泄漏量逐渐增加。在小间隙范围内,蜂窝汽封的气动性能优于迷宫汽封。     

汽轮机阀杆漏汽量计算

阀杆漏汽量对汽轮机机组的安全性和经济性均有重要意义.文中介绍了在蒸汽与管壁发生摩擦的情况下漏气沿管长的速度分布、压力分布及流量的推导过程,为以后的相关分析奠定了理论基础.     

基于数值方法的疏齿密封流场分析和泄漏量影响因素

该研究采用CFD方法,对不同结构、不同形状的疏齿密封的流场和泄漏量的影响因素进行了研究。计算了疏齿密封内汽流的压力分布以及速度分布,分析了汽流在最后一个密封齿处达到临界速度的条件。分别讨论了疏齿密封入口压力,密封齿顶间隙,密封齿腔室长度,密封齿厚度以及密封齿形状对汽流流场和泄漏量的影响,并且指出交错齿迷宫密封和带有凸肩的密封具有较好的密封效果。论述了汽轮机组等旋转设备应如何选择密封参数。     

浅析导流板与蝶阀对中低压连通管内流场的影响

采用数值模拟的方法对某大型机组中低压连通管内的流场作了详细分析,研究了导流板附近流场及蝶阀开度对中压缸排汽管道和低压缸进汽管道蒸汽流量分配、压力损失及速度场的影响,以减少蝶阀对机组运行的不良影响。     

叶顶汽封径向和轴向间隙对汽轮机泄漏量及主轴位移的影响

通过对某化工厂汽轮机的叶顶汽封和主轴轴位移故障的分析,发现当漏气量增加到一定程度后会加快推力轴承的磨损,从而引起汽轮机轴位移逐渐增加,这表明汽封的损坏不仅引起泄漏增加还会导致主轴位移增加。采用FLUENT软件对叶顶汽封的流场进行数值模拟,研究汽轮机叶顶汽封的径向间隙和轴向间隙对汽轮机泄漏量及汽轮机主轴位移的影响,提出合理的工作间隙。研究发现:汽轮机叶顶汽封径向间隙是影响泄漏的重要因素,径向间隙增大将导致蒸汽泄漏量增大,汽轮机轴向推力增加,从而导致主轴位移增加;在总长度一定时,轴向间隙值对蒸汽泄漏量没有明显影响,但增加轴向间隙可以使进入汽封的蒸汽压力更加稳定。考虑到叶顶汽封的装配和热膨胀问题,对所研究的叶顶汽封提出了径向间隙为0.65 mm,轴向间隙为3.5 mm的修复方案,通过实践证明该方案现场修复是成功的。     

汽轮机侧齿汽封与梳齿汽封流动特性研究

对汽轮机上侧齿汽封和梳齿汽封进行建模,基于数值求解方法,用有限体积法对控制方程进行离散,并求解湍流模型的封闭方程组,在不同的进口压力下,分析了侧齿汽封和梳齿汽封的三维流动特性。分析结果表明侧齿汽封并不一定优于梳齿汽封,对于高低齿形式的汽封,梳齿汽封的密封性能较好,泄漏量较少,对于平齿形式的汽封,侧齿汽封的密封性能较好,泄漏量较少,转子的凸台对汽封泄漏量的影响很大。为汽封齿的设计加工提供了理论依据,为汽轮机的汽封改造提供了技术参考。     

300MW汽轮机轴端汽封节能改造

某发电有限公司1#机组汽轮机和水泵汽轮机都存在轴封漏气严重、热耗与设计值相比偏高的问题,为此对轴端汽封进行部分改造,将原有的梳齿式汽封改为接触式窝蜂汽封。改造后有效地提高了汽轮机和水泵汽轮机的热效率,减少了轴封漏气量,有利于机组经济运行。     

汽轮机通流部分汽封的改进

依据冲动式汽轮机单个级内叶顶汽封和叶根汽封工作特性以及漏汽量的相关技术文献,分析了级内间隙变化对效率的影响程度。并依据分析结果,对通流部分汽封重新设计,轴向为开式结构,叶顶采用梳齿结构,叶根部位采用径向环形结构,放大轴向间隙,保持较小的径向间隙。既增加了级效率,又简化了结构,缩短了生产周期。     

散体物料在管道刮板输送机垂直段运行时的力学分析

运用散体力学理论,对管道刮板输送机垂直段的输送机理进行了详细的研究,主要分析了散体在垂直管中的堆积和移动状态、受力情况等,推导出散体物料在垂直管中的压力分布、运行阻力与刮板结构、间距和面积等参数之间的关系,导出散体物料在管道刮板输送机垂直段运行时阻力的计算公式,并结合实例说明各个参数对散体物料运行阻力的影响,可为此类管道刮板输送机的设计提供有效的参考。     

燃气轮机透平喷嘴迷宫式汽封泄漏流动特性研究

采用CFD软件对某燃气轮机喷嘴内围带迷宫式汽封进行了三维流动特性数值模拟,详细分析了汽封内部流场结构和汽封泄漏量特性的变化。结果表明,在汽封室内流动是具有复杂涡系结构的湍流流动,在相同的汽封尺寸参数下,汽封泄漏量随着压比的增加而增大,在相同的压比下,汽封泄漏量随着汽封齿长度的增加而减小、随着汽封齿宽度的增加而增大。     

汽轮机汽封蒸汽压力调节系统的探讨及优化

以汽轮机汽封压力调节为出发点,阐述了汽轮机汽封的结构、工作原理。通过对目前普遍使用的汽封调节系统工作原理的分析,对存在的问题进行了充分探讨。提出了汽轮机汽封压力调节系统的优化方案,并在现场得到了成功应用,对汽封调节系统的优化改进提供了一个应用实例。     

基于Mixture模型的螺旋油楔动静压轴承数值模拟

以轴承流体域为研究对象,建立螺旋油楔动静压滑动轴承三维CFD(计算流体力学)计算模型。在计入润滑介质温黏效应的情况下,采用Mixture模型对新型轴承进行了汽液两相流的数值计算,计算得出了不同油腔螺旋角下轴承油膜的压力、温度及汽相油体积分数的分布情况,并分析了螺旋角与偏心率对轴承承载力、平均温升及汽相比例的影响规律。     

某型号模型泵试验回路模拟分析及优化

在对模型泵进行性能试验过程中,模型泵进口截面流速分布和压力分布将直接影响试验测量的精度与试验结果的可靠性。在某型号模型泵试验管路中不可避免的采用闸阀来控制管道的流量与压力,而上游管道中的阻流件会引起管道内流态畸变,从而对模型泵进口截面内的流动产生影响。本文以数值模拟为研究手段,采用三个指标对不同截面流动状态进行描述。首先研究了闸阀开度对模型泵进口截面流态的影响,并针对性地加以改善;其次,针对三种典型的流动调整器对比研究了不同流动调整器对下游管道流态畸变的改善程度,为后续改善模型泵进口流动状态、尽量削弱闸阀等阻流件的影响提供一定的借鉴。