东方660 MW超超临界二次再热汽轮机超高压主汽阀阀杆动应力分析

汽轮机主汽阀需要很高的关闭速度,由此带来阀杆冲击动力学的强度问题。以前设计主要按照冲击动力学的理论,通过能量法求解系统动应力。文章介绍了阀杆动应力的理论计算方法,并分析了理论计算方法的合理性。随着计算机技术的发展,有限元方法求解阀杆动应力成为可能。文章详细介绍了阀杆动应力有限元计算参数的选取方法,并通过ABAQUS商用有限元软件计算了东方660 MW超超临界二次再热汽轮机超高压主汽阀阀杆动应力。对理论计算结果和有限元计算结果做了比较,分析了有限元计算结果的合理性。计算显示东方660 MW超超临界二次再热汽轮机超高压主汽阀阀杆峰值应力小于材料疲劳极限,阀杆具有永久寿命。     

电站锅炉主蒸汽管道堵阀处应力优化及处理

通过对主蒸汽管道的应力校核及应力优化计算,制定出了堵阀处优化处理方案。应力计算表明,该处理方案有效的优化了主蒸汽管道水平管段的应力水平,降低了堵阀出口处一次应力,为管道的安全运行提供了保障。     

透平进气阀箱体稳定性及改型方案的数值研究

透平进气阀箱中阀体工作的稳定性与气流流动的稳定性密切相关，在数值计算的基础上分析了由于气流不稳定而产生的阀体振动对阀箱气动性能的影响，并对阀头和阀座的结构进行了改进，通过数值试验证明了这种改进措施能够稳定气流，从而有效地消除阀体振动，改善阀箱气动性能。     

透平进气阀箱阀体稳定性及改型方案的数值研究

透平进气阀箱中阀体工作的稳定性与气流流动的稳定性密切相关，在数值计算的基础上分析了由于气流不稳定而产生的阀体振动对阀箱气动性能的影响，并对阀头和阀座的结构进行了改进，通过数值试验证明了这种改进措施能够稳定气流，从而有效地消除阀体振动，改善阀箱气动性能     

气体机燃气喷射阀局部特征尺寸与结构应力相关性研究

针对燃气喷射阀阀片特征尺寸与结构强度的相关性,建立阀片阀座几何模型,基于有限元仿真平台进行阀片冲击阀座的动态数值模拟,分析阀片撞击阀座瞬间的应力分布云图,以及阀片关键节点位移和结构应力随时间的变化规律,得到阀片应力集中位置,设计正交试验获取数据进行阀片特征尺寸与最大结构应力的相关性分析.结果表明:阀片厚度与结构应力有强...     

柴油机螺栓加载方式对数值模拟结果的影响研究

采用有限元软件ABAQUS计算分析了螺帽施加扭矩拧紧法和螺栓杆部直接施加预紧力拉伸加载两种加载方法对螺栓关键部位应力值的影响,并与试验结果进行比较。结果表明:如果只关心杆部拉应力值,则可采用直接拉伸加载的方式加载,以达到减小计算量和降低收敛难度的效果;如还需要关心螺栓杆部切应力或倒角处的Mises等效应力,则两种加载方式不可以互换。     

柴油机螺栓加载方式对数值模拟结果的影响研究

采用有限元软件ABAQUS计算分析了螺帽施加扭矩拧紧法和螺栓杆部直接施加预紧力拉伸加载两种加载方法对螺栓关键部位应力值的影响,并与试验结果进行比较。结果表明:如果只关心杆部拉应力值,则可采用直接拉伸加载的方式加载,以达到减小计算量和降低收敛难度的效果；如还需要关心螺栓杆部切应力或倒角处的Mises等效应力,则两种加载方式不可以互换。     

汽轮机高压主汽阀阀杆断裂原因分析

某火电厂300MW亚临界燃煤发电机组汽轮机1号高压汽门阀杆发生断裂,截止到断裂发生,机组累计运行4.6万小时。将断裂的高压主汽门阀杆取样进行化学成分分析,符合2Cr12Ni Mo1W1V材质的成分范围,化学成分正常。通过金相组织观察,阀杆表层为渗氮处理的细晶马氏体组织,心部为低碳板条马氏体组织,组织正常。但是在取样部位多处看到周向裂纹,裂纹边缘呈黑色,中间有白色腐蚀产物,说明裂纹内表面已经发生高温氧化和应力腐蚀,初步断定裂纹的产生是表面磨削加工时的残余应力所致。最后对断口进行扫描电镜分析,发现表层断口已经被高温氧化皮覆盖,心部为光洁的解理断口,未发现韧窝和疲劳断裂的贝壳状花纹,排除了阀杆异常运行导致循环应力疲劳断裂的可能性。     

600MW汽轮机组再热主汽阀门阀杆的热胀及其影响

针对引进型600 MW汽轮机组再热主汽阀门的运动卡涩问题,利用有限元技术,对其关键装配部件进行了热-结构耦合分析.提出了阀杆的轴向不等齐热胀模型和运动间隙变化模型,通过实测数据及仿真对比验证了模型的合理性.基于ADAMS软件建立了以接触碰撞和磨损为特征的汽轮机再热主汽阀门机构的虚拟样机平台,并系统地研究了阀杆受热膨胀对阀门开关过程动态特性的影响,结果表明:阀门杆的热胀改变了阀杆运动间隙并进而导致阀门开关过程动态特性发生显著变化,这是导致阀门运动卡涩的重要原因之一.笔者还提出了改善阀门开关过程动态特性的建议性措施.     

汽轮机调节阀阀杆卡涩故障仿真研究

给出了国产６００ＭＷ汽轮机调节系统调节阀阀杆的数学模型和物理模型,提出了卡涩故障下仿真的数值计算模型。并以此为基础,以国产６００ＭＷ机组为例,在各种工况下运行仿真,利用得到的仿真结果,分析了卡涩故障的危害性,并找出了卡涩故障的主要特征。     

缸径大于300的燃气发动机起动阀故障分析与改进

本文通过对缸径大于300的气体发动机起动系统上起动阀频繁卡死问题进行了分析,指出故障原因及原起动阀结构设计缺陷,提出了改进措施与方法,并对新设计的起动阀进行了起动校核计算,解决了起动阀频繁卡死与易漏气问题,提高了起动阀使用过程中的可靠性与安全性。     

Cr—Ni—Mn气门钢的高温疲劳性能

TRW公司气阀分部损坏的气阀进行检验作为对用户技术服务的一部份,这些气阀是从用户使用过的发动机上取下来的,有的取自特殊的试验状态,有的取自运行的汽车上。这种分析的目的是找出损坏的原因,作出技术上的建议和推荐,以免这种损坏的重复发生。将在多年中积累的气阀的损坏原因汇总表明:占优势的损坏是在阀门盘上或从杆到阀盘的过渡区上发生断裂。 对许多气阀头部断裂的研究表明:毫无例外的是由于疲劳而产生。在大多数情况下,腐蚀是通过腐蚀坑的存在起作用的,腐蚀坑引起应力的提高。 导致阀盘处断裂的应力状态,是由于气阀与气阀座圈之间偏心度形成的。这样一种偏心度可能是通过阀杆和阀的套管之间过大的作用或者道过阀盘的热的或机械变形而引起的。在     

300 MW汽轮机主汽门阀杆损伤问题的分析与处理

汽轮机主汽门阀杆损伤故障会严重影响机组的安全运行,传统主汽门阀杆损伤多是长期疲劳载荷下的设计制造缺陷问题.然而,过大的冲击载荷也会造成阀杆的损伤.本文通过试验方法逐步定位某机组负荷调节异常问题的故障源,并结合应力分析方法得到了主汽门阀杆损伤的原因:主汽门限位机构失效使得阀杆在全开位承受较大的冲击荷载,极大的减少了阀杆的...     

核级主蒸汽安全阀抗震分析及应力评定

应用有限元软件Ansys对某核级主蒸汽安全阀样机进行模态分析及结构优化,计算安全阀在地震载荷及设计载荷组合作用下的应力和变形,完成应力评定并校核阀杆和静止部件的最大相对间隙.结果表明:该安全阀样机在地震工况下能保证其结构完整性及可运行性,满足抗震设计要求,具有良好的工程实用价值.     

喷丸对红套转子应力腐蚀失效概率的影响

分析与计算了喷丸对汽轮机红套转子在应力腐蚀环境下失效概率的影响.采用ABAQUS软件计算了汽轮机红套转子结构的应力场和温度场,进而针对进口第1级轮盘叶根槽处应力状况,通过建立腐蚀失效概率模型,计算了叶根槽处的失效概率,对比分析了在有和无喷丸作用情况下失效概率随时间发展的趋势,从而获得喷丸对红套转子腐蚀失效概率的影响.分析结果显示,相比于无喷丸的情况,有喷丸情况下的转子失效概率最大下降15％,喷丸对降低红套转子的应力腐蚀失效概率有重要作用.     

微型燃气轮机原表面回热器应力有限元分析

本文通过建立微型燃气轮机CW(Cross Wavy)原表面回热器热-结构耦合有限元分析模型,对其在设计工况下运行后的应力进行了有限元分析,验证了回热器所选材料的可靠性,并分析了压比和燃气入口温度对回热器的应力影响。分析结果表明:不考虑热应力,只计及压力时,回热器燃气出口侧最大应力和应变高于燃气进口侧最大应力和应变;与之相反,计及热应力时,在压力和温度耦合作用下,回热器燃气进口侧最大应力和应变高于燃气出口侧最大应力和应变;无论是计及热应力还是不考虑热应力,空气通道的波谷处应力最大,并且应力沿波谷处左右对称分布,计及热应力后,其最大应力增长较大,对应各处增幅最高达到34.1%;回热器空气通道向燃气通道侧变形,空气通道变大,燃气通道减小;随着空气侧和燃气侧压比的增加,回热器通道的最大应力也随之增加,当压比增加到8.4时,已达到换热片材料的强度极限;当燃气与空气出口温度不变、回热度减小时,随着燃气入口温度增加,最大应力随之增加,燃气入口温度每增加50 K,回热器最大应力增加约2.3 MPa。研究结果为回热器的设计提供了一定的参考依据。     

气门卡槽槽距测量方法

气门是发动机工作过程中密封进排气口的关键基础零件,用于封锁气流通道,控制发动机的气体交换.气门卡槽是气门杆部上的重要结构,是实现气门上下循环工作的核心结构.气门卡槽槽距尺寸与气门的安装及气门间隙有着密切关系,生产过程中卡槽槽距测量方法很多,如图1所示为某气门卡槽槽距尺寸要求.     

600MW亚临界机组高调门新型阀杆连接方式应用

针对国产600MW亚临界汽轮机高压调节汽阀多次出现因阀杆防转圆柱销脱落或断裂引起的阀杆脱落问题,对该调节汽阀进行了阀杆连接结构研究及阀杆脱落原因分析,并提出了相应的解决方案,采用新型法兰连接结构取代螺纹连接结构。研究结果可为国内同类型高压调节汽阀阀杆脱落问题的解决提供参考。     

船用柴油机燃用重油的问题及其解决措施

针对某船用柴油机燃用重油时出现游车、气阀卡滞、阀盘损坏、阀杆腐蚀等问题,对燃油质量进行了测试及分析.分析结果表明:燃油品质差是该柴油机运行过程中气阀损坏和阀杆腐蚀的主要因素.燃油的CCAI值对柴油机性能有较大影响,通过选用十六烷值符合要求的重油燃料;适当控制重油单元温度;提高备车时气缸套冷却水温度;适时排除进气道冷凝水;合理调整气门间隙及减少低负荷与空负荷运行时间等措施,有效解决了上述问题.     

改进型国产300MW主汽阀阀壳试验研究综合分析

本文对300MW汽轮机主汽阀阀壳应力的实测和理论计算结果进行了对比,确认理论计算完全能满足工程需要,在此基础上,对主汽阀的寿命和结构改进作出了全面的综合分析。