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。     

小型汽轮机碳精汽封的国产化

介绍了碳精汽封的工作原理和特点，分析了其泄漏的原因，并针对一台引进汽轮机的汽封结构进行了理论计算，从而确定了该汽轮机碳精汽封的结构参数和材料，实现了该汽轮机碳精汽封的国产化。     

考虑闭合效应的刷式密封泄漏特性研究

采用基于非线性Darcian多孔介质模型的Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程的数值方法研究实验测量的零间隙和具有间隙的刷式密封在不同压比和转速下的泄漏特性,提出针对刷式密封闭合效应的间隙修正公式。考虑闭合效应后具有间隙的刷式密封泄漏量的预测结果与实验数据吻合,验证所建立刷式密封闭合效应修正模型的有效性。研究结果表明:刷丝束顶部与转轴间的间隙导致刷丝束内部压力降低且具有较为明显的径向压差,径向压差的存在导致刷丝束产生闭合效应,进而减小了刷式密封的有效密封间隙;闭合效应使得刷式密封有效间隙随着压比升高而减小,数值计算刷式密封泄漏特性时考虑闭合效应可以显著提高预测精度;在相同压比和转速下,具有间隙的刷式密封的泄漏量明显大于零间隙刷式密封的泄漏量;刷式密封的泄漏量随着压比的增大而增大;在所研究的转速范围内转速对刷式密封的泄漏特性的影响有限。     

端面刷式密封性能分析

针对端面刷式密封的特点,采用多孔介质模型作为刷丝区的分析模型,采用Fluent软件对端面刷式密封泄漏流动进行了模拟,得出刷丝区承担着主要压力降,起到主要密封作用。模拟结果与试验值进行了对比,得到较为一致的趋势,且试验值均高于理论值。用仿真方法讨论了一些重要参数对端面刷式密封性能的影响,可供工程实际参考。     

低滞后刷式密封泄漏特性试验研究

模拟航空发动机静态和动态工况,对低滞后刷式密封的泄漏特性进行试验研究,研究转速、进出口压差和温度等参数对低滞后刷式密封泄漏特性的影响规律;通过普通和低滞后刷式密封的试验对比,研究普通刷式密封的滞后现象,并进行低滞后刷式密封的持久试验。试验结果表明:低滞后刷式密封具有优异的密封性能,在动态试验中,刷丝具有良好的跟随性,缓解了刷丝滞后效应;低滞后刷式密封具有持久保持优异密封性能的潜力。     

端面刷式密封的制备及试验研究

在对刷式密封制造工艺进行调研的基础上,自制了新型端面刷式密封环.在自制的实验台架上,对端面刷式密封进行了性能测试,得到了反应端面刷式密封静态和动态密封能力的泄漏曲线,将端面刷式密封性能试验结果与文献上其他种类密封实验结果进行比较,证明了端面刷式密封可以满足设计要求,比常规刷式密封更具优越性.     

端面刷式密封的研制及特性分析

针对常规刷式密封存在的转子易磨损、刷丝之间的间隙随半径的增大而增大,进而造成空隙率不均、后挡板与转子之间的间隙大小受到转子径向跳动的限制等问题,研发了一种用于气体密封的新型端面刷式密封结构,将常规型刷式密封的摩擦面由转子表面转移到与转轴垂直的端面上.端面刷式密封具有摩擦无法对转子造成破坏、刷丝排列更紧密,刷丝区孔隙率均匀、适用于更大的转子偏移、结构上有更多的选择性等特点,使密封效果更好.     

遮流板对低滞后刷式密封泄漏特性及刷丝变形的影响*

为研究带遮流板的低滞后刷式密封泄漏特性及刷丝变形情况,采用ANSYS软件建立低滞后刷式密封的三维叉排管束模型。考虑遮流板的柔性作用,通过与相关实验数据对比,验证数值模型的合理性。研究3种不同结构参数对低滞后刷式密封泄漏特性的影响,并对比分析有、无遮流板时低滞后刷式密封的泄漏量和刷丝变形。结果表明：遮流板有助于提高低滞后刷式密封的密封效果;带遮流板的低滞后刷式密封泄漏量较小,其泄漏量与保护高度和径向间隙呈正相关,与遮流板长度呈负相关;带遮流板结构可以减小刷丝的最大变形量和等效应力;刷丝所受的气动力和轴向变形量也随压差的增大而增大,其最大变形点发生在靠近后挡板的第一排刷丝尖端。     

柔性丝刷式密封泄漏特性的数值与试验研究

柔性刷丝较金属刷丝可降低刷封重量和摩擦磨损。建立“L”形柔性丝刷式密封泄漏特性分析的数值模型,分析结构参数、工况参数和安装参数对泄漏率的影响。试验测量压差和转速对泄漏率的影响,并与数值结果对比验证。结果表明:在刷束区流体压力发生突降;小压差、高温度和高转速工况下泄漏率降低,反之则提高,其中转速的影响程度较低;降低孔隙率、刷丝直径、前板间隙、后板间隙或增加刷丝长度、刷束厚度可提高密封性能;合适的密封间隙可通过流阻效应起到密封作用,并显著降低摩擦磨损;试验与数值模拟结果误差小于10%,变化趋势一致。     

挡板结构对刷式密封泄漏流动特性的影响

为研究前后挡板结构对刷式密封压力和流场的影响规律,采用非线性Darcian多孔介质模型,分别建立6种不同前后挡板结构的刷式密封求解模型,通过与相关实验数据对比,验证模型的合理性,采用ANSYS软件对刷式密封进行数值分析,研究不同前后挡板结构下的刷丝束压力和流场分布特性。研究结果表明：压比和挡板结构对刷式密封封严性能起到关键作用;刷式密封的泄漏量随着压比增大而增大,长前挡板结构能够减小泄漏量,基本型和环形腔型后挡板结构的泄漏量基本没有区别,通腔后挡板结构会使泄漏量显著增长;长前挡板结构能够减小刷丝束内压力,后挡板结构对刷式密封的压力分布起到决定作用;通腔后挡板能够消除部分径向压力梯度,提高刷式密封寿命,但会造成泄漏量增长。     

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。     

汽轮机轴封间隙对机组经济性的影响

以超临界600MW湿冷机组高压轴封间隙漏气为例，改变轴封间隙值的大小，应用轴封漏气公式，计算高压缸轴封漏气对机组经济性的影响，为电厂安装及大修期间轴封间隙的调整提供了参考。     

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。     

一种免装配非接触式汽轮机汽封间隙测量方法与实验

与传统的汽轮机汽封间隙测量方法不同,汽轮机转子和定子在非安装条件下,采用靶球和API激光跟踪仪实现无接触式测量。测量数据输入计算机,与定子的参数进行计算可得到汽封轴向和径向间隙。测量了汽轮机低压部分的径向汽封间隙,均满足工作要求。该方法对汽轮机汽封间隙测量提供了一种创新方法和一定的理论支持。     

蜂窝汽封在6MW抽凝式汽轮机轴端汽封上的应用

对两台C6-35/8型抽凝式汽轮机轴端汽封进行了改造,使其漏汽量减少0.6～0.9t/h,产生了可观的经济和社会效益。     

刷密封内流动与密封特性的研究

应用阻抗力表示刷丝内气体流动的体积力,建立了刷密封内流动的流体动力学模型，将以速度压力为原始参数的偏微分方程转化为涡度输运方程和流函数方程，用有限差分法数值迭代计算，得到了刷密封的流场速度和压力分布，分析了刷密封结构对密封特性的影响。计算实例与试验值误差小于8%。     

法兰端面V型密封槽旋风包络法铣削设计

对工业汽轮机外缸中的法兰V型密封槽的加工方法进行分析,通过对端面V型槽加工特征的进一步研究,提出了一种利用数控镗铣床旋风铣快速加工V型密封槽的方法。使用特制的端面V型槽铣刀配合数控宏参数编程旋风铣,可以一次成型加工完成整个V型槽。应用该加工方法,通过试切分析了相应的切削参数与切削量,大大提高了V型密封槽的加工效率和两侧密封面的表面质量。     

汽轮机用紧急切断阀的设计

阐述了汽轮机用紧急切断阀的工作原理及气缸的设计计算方法.