600MW亚临界汽轮机高压调门故障分析及其改造

针对定州电厂2号机组2、3号高压调门阀杆脱落事件及4号高调门阀杆异常振动情况,分别从阀杆连接套的结构型式、工作原理及4号高调门在30%开度附近阀杆易发生自激振荡的角度分析了高调门故障发生原因,并通过对4个高调门阀杆连接套及阀杆、阀碟结构换型改造,有效避免了阀内蒸汽不稳定流场导致的阀杆异常振动,消除了定位销断裂、阀杆脱落对机组带来的安全隐患,保证了机组安全稳定运行。     

LNG深冷调节阀结构强度及阀杆振动分析

以LNG接收站某工位深冷调节阀的模型为研究对象，针对LNG接收站深冷调节阀承压元件安全性和细长阀杆易发生振动的问题，采用ANSYS Workbench有限元分析软件，对阀体、上阀盖进行强度试验工况下的结构分析，得到各部件的等效应力，并进行应力强度评定。对阀门正常开度工况下的内部流场进行瞬态流场分析，分析流体动态特性对于阀杆的扰动情况。另外采用流固耦合模态分析，得到阀塞和阀杆部件的流固耦合的前六阶模态振型和频率，以此判断调节阀阀杆是否易发生振动。结果表明，该LNG深冷调节阀在正常工作时，各阶流固耦合模态频率均大于120Hz，且阀杆周围流体基本处于静止状态，阀杆不易发生振动现象。     

2D阀控电液激振器振动中心偏置量控制的研究

为了消除2D阀控电液激振器由于加工误差和载荷不对称产生的单侧偏移,并且实现受控的零位偏移振动。提出了一种偏置控制方法。该方法是将一个数字伺服阀与2D阀并联,数字伺服阀、电-机械转换器和位移传感器构成活塞杆的位置闭环控制系统。通过对活塞杆的位置闭环实现激振器偏置量的控制。实验结果显示活塞杆位置闭环控制系统的阶跃响应时间为2.9s,稳态误差为3.04%。激振器以1Hz的频率作偏置振动时振动中心的稳态误差为0.3%,以100Hz的频率作偏置振动时振动中心稳态误差为1.35%。     

低压补汽阀支撑结构改进设计

分析了某机组中双压汽轮机的低压蒸汽管道用补汽阀门支撑结构存在的问题,采用模拟的方法探讨了低压补汽阀在不同方案下阀杆支撑结构处的受力和热位移,以及阀后管道对汽轮机接口产生的推力和推力矩,改进了阀门的支撑结构,不仅便于管道应力计算书的编写,还满足了汽轮机接口力和力矩的要求。     

蒸汽管道中的汽锤计算

本文以核电站为背景,讨论了蒸汽在直管道中的汽锤计算。把水蒸汽当作可压缩的非完全气体来处理,用特征线法计算汽锤,解决了非完全气体模型带来的困难,节省了计算时间。最后用矩形网格法的计算结果与实际作了比较,两者吻合较好。     

蒸汽管道振动成因分析及预防措施

针对在压力管道的定期检验中,发现锅炉蒸汽管道的异常振动会危及到锅炉和压力管道安全运行的问题,对蒸汽管道发生振动的成因进行了分析,并提出预防措施,有效地消除了蒸汽管道振动的困扰。     

用液压随动阀操纵汽锤

我车间的一吨汽锤配上操作机后,锻工的劳动强度显著降低,生产效率不断提高。可是汽锤机的劳动强度却增加了。为了解决这个矛盾,我们试制了液压随动阀(图1),用它来代替原来汽锤上的手柄(图2)。把随动阀的缸     

大型发电机端部振动超标的诊断及处理

大型发电机为高速运转的电力设备,在运行时发电机端部会受到100 Hz电磁力及50 Hz转子旋转的机械应力的作用,从而产生振动。现介绍一例发电机端部振动超标的处理案例,为同类型机组提供了一种可行的振动超标处理方法。     

超(超)临界疏水阀开阀水锤及管道振动

针对超(超)临界疏水阀开阀水锤及阀后管道振动问题,运用充液管道振动分析的流固耦合理论及特征线法,建立开阀水锤及管道振动的数学模型,求解得到疏水阀在不同流量特性及不同套筒层数下阀开启时水锤压力、流体流速、管道轴向内力和管道振速的时域曲线。研究结果表明:水锤压力取决于流体的流速与压力相互作用,管道内力受水锤压力影响较大,局部受管道振速影响;额定流量恒定时,线性流量特性下水锤峰值压力明显小于快开特性,流速大于等百分比特性,超(超)临界疏水阀宜选用线性流量特性;随着套筒层数增加,水锤压力峰值和管道轴向内力峰值减小,但开阀初始阶段流速波动和管道振动增加。     

2D阀控单出杆激振缸低频特性研究

针对传统电液激振器振动频率难以提高的现状,提出了一种基于差动连接的2D阀控单出杆液压缸的新型电液激振器。阐述了激振器的工作原理,建立了数学模型并进行了仿真分析,设计了电液激振器并进行了实验研究。理论和实验结果表明:振动频率在5Hz以下工作时,激振器输出的振动波形容易出现饱和现象;随着频率的提高,饱和现象就不容易出现。激振器输出力的大小与2D阀的轴向开口成正比关系,轴向开口越大,输出的力越大。     

页岩气井下开采管路气固耦合振动特性分析

页岩气开采过程中,井下管路内气体与管路的耦合作用,会引起管路振动,这是此类管路振动失效的主要原因。管路振动响应特性与井下管路长度、气体流速及压力等参数有直接关系,因此,研究这些参数的影响对揭示页岩气管路振动规律,提高井下管路安全性及寿命有重要意义。针对页岩气井下管路,在ADINA软件平台中建立有限元分析模型,进行振动模态分析,研究管路长度、气体流速及压力对管路气固耦合振动特性的作用规律。研究结果为页岩气井下管路振动实验研究提供理论指导,同时为气固耦合振动特性研究奠定基础。     

化工厂管道振动原因分析及控制

某塑料厂出料管路振动严重,为解决这一问题,采取有限元分析方法,计算了管系结构固有频率、气柱固有频率和瞬态冲击响应,再经过现场测量,结合理论计算结果,确定了管道振动原因,得出了相应的减振措施,并研究液压阻尼器和调谐质量阻尼器的选型和设计方法。对采取减振措施后的管路重新进行测量,结果表明改造措施有效,减振效果非常明显,达到了预期的减振效果。     

往复式柱塞泵输液系统管道振动分析

对实际应用管道进行了简化,分析了管道系统振动的原因,阐述了矩阵转移法的基本原理及应用范围,应用MATLAB进行了分析计算。最后得出振动原因为液柱固有频率跟管道固有频率接近,二者产生共振,从而引发管道共振,也从工程角度验证了矩阵转移法在解决复杂管系液柱固有频率的正确性及有效性。     

Causal analysis of natural gas station pipelines vibration and reduction measures

The existing studies on the strong vibration problem of the outbound process pipeline of a natural gas transfer station focus on the pipeline process with a compressor. This work proposes a structural innovation to eliminate the pipeline vibration without compressor by experiment and numerical simulation. A simulation model was established based on the physical dimensions. Hammer test and finite element method validated the proposed model for natural gas stations pipelines. It was found that in branch 1 and 2 occur the first two coupled modes. In addition, three kinds of vibration reduction schemes, such as increasing sleeve and increasing pipe diameter, are proposed to increase the pipe rigidity and reduce the excitation force to control the vibration. It is revealed that adding sleeves to the branch pipes 1 and 2 can better suppress pipe vibration by referring to related evaluation standards. This case shows that performing variable-condition vibration testing and spectrum characteristics analysis of pipelines can easily reveal the main vibration sources and provide solutions for pipeline vibration reduction treatment.

     

往复压缩机管道振动分析与控制

对某往复压缩机管道系统的机械特性、气柱特性、气流脉动及机械振动响应进行数值模拟。根据往复压缩机管道系统建立合理的力学模型,并结合压缩机设计参数、运行工况及介质状态参数找出了引起压缩机管线振动的根本原因。最终,制定了合理的整改方案,振动消减效果明显。     

Development of a digital control system for high-performance pneumatic servo valve

Pneumatic servo systems are used in many fields, such as pneumatic robot systems or vibration isolation systems. To improve the controllability of the pneumatic servo system, a higher performance servo valve is needed.In the present paper, a pneumatic spool type servo valve having an air bearing and a high-resolution position sensor was developed. We attempted to achieve high-frequency, high-accuracy flow rate control by digitization of the controller. We present herein a control algorithm for digital control of this valve.The characteristics of this valve were measured and the natural frequency of the valve was clarified to be up to 300 Hz. The spool position accuracy and the dynamic characteristics of the developed servo valve are greatly improved compared to existing valves.     

基于迎风差分格式的气动制动系统的共振频率研究

一阶迎风差分方法,可用于气动制动系统中的气柱管路部分问题的研究,考虑到气体可压缩性和热交换性等影响,利用气体连续性和能量守恒原理建立气体连续方程、运动方程和能量守恒式。经复合函数微分法整理变换成振动方程后,通过MATLAB软件进行波动方程的差分仿真,讨论了在上流边区以振动方程为边界导致下流区的共振影响。仿真计算的结果表明：有限差分方法是研究气动制动系统管路的气柱共振特性较为有效的方法。     

超(超)临界疏水阀开启过程管道水锤抑制研究

针对超(超)临界疏水阀开启过程中管道水锤振动问题,采用特征线法对阀控管道水锤瞬变模型进行了数值计算,运用Matlab求解得到了疏水阀在不同流量特性、不同节流效应下开启时管道中流量和水锤压头的时域曲线。研究表明:选用等百分比流量特性的疏水阀,可以减缓阀开启时阀后管道的水锤现象,同时节流效应对疏水阀开启时阀后管道水锤的影响显著,节流越明显,管道中水锤压头幅值越小,水锤波动趋势也越缓和。研究结果为抑制管路水锤与冲击设计提供理论参考。     

泵源与机体共同激励下液压管路振动特性

车辆液压系统在工作过程中会受到车体振动与泵源液压脉动双重激励的影响,对压力波的传递及管网的振动产生重要影响。针对车辆液压系统泵源激励和车辆机体激励产生的振动进行分析,研究多源激励下管路的振动规律及压力波的传递规律。首先对泵源与机体共同激励下管路振动的计算方法进行了分析,将流体域动力学方程与固体域动力学方程进行组合,建立了流固耦合的总体动力学方程,然后对方程进行离散求解。基于理论推导,采用数值模拟的方法对液压管路的振动进行了分析,研究发现,液压系统在泵源谐波激励下的振动响应表现为宽频域的强迫振动,其谐波频率与泵源流体压力脉动频率保持一致,当泵源产生的压力脉动频率与液压管路的固有频率接近时,会激起管路结构大幅度共振响应。