變參數(shù)工業(yè)汽輪機(jī)利舊汽缸強(qiáng)度和氣密性研究.pdf

1、伴隨著現(xiàn)代工業(yè)近幾十年來的發(fā)展，傳統(tǒng)蒸汽輪機(jī)技術(shù)在世界各個(gè)國家也隨之快速發(fā)展，總體上向大容量、高參數(shù)、更高功率的方向發(fā)展。與此同時(shí)，日益增長的能源需求導(dǎo)致化石能源的日趨緊張，在能源供給的不確定性以及各國未找到替代性、可持續(xù)能源資源的大背景下，如何不斷提高能源利用率也越來越受到人們的重視。為了充分利用原有資源，以最小的代價(jià)對(duì)某多級(jí)背壓式汽輪機(jī)進(jìn)行改造。現(xiàn)利舊原汽輪機(jī)的汽缸和基座，更換轉(zhuǎn)子以適應(yīng)運(yùn)行工況及負(fù)荷變化需求，以滿足增加蒸汽流量，提

2、高蒸汽壓力和溫度的新運(yùn)行工況。然而當(dāng)入口處蒸汽參數(shù)提高，勢必會(huì)造成汽缸產(chǎn)生的熱應(yīng)力和形變較原蒸汽參數(shù)條件下的增大，而利舊汽缸能否穩(wěn)定可靠地在新工況下運(yùn)行成為該汽輪機(jī)改造的關(guān)鍵因素之一。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的飛速發(fā)展，有限元理論的完善成型，一些有限元數(shù)值方法被廣泛的應(yīng)用于汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)制造中，設(shè)計(jì)周期較短，設(shè)計(jì)成本低，隨著仿真精度的不斷提高，主要應(yīng)用于產(chǎn)品的開發(fā)、壽命的評(píng)估等領(lǐng)域，也為本課題的展開提供了技術(shù)支持。
　　本文以某多級(jí)背壓式汽輪

3、機(jī)汽缸為研究對(duì)象，采用有限元技術(shù)作為主要的研究方法，選擇建模軟件SolidWorks以及有限元分析平臺(tái)ANSYS Workbench作為主要的研究工具，通過建立汽輪機(jī)汽缸的幾何模型、有限元模型，利用多物理場熱固耦合法模擬出汽缸在新的正常工況以及水壓試驗(yàn)校核工況下的溫度場，應(yīng)力場以及位移場，針對(duì)汽缸的剛度強(qiáng)度以及汽缸中分面處螺栓法蘭連接處的接觸壓力做主要研究，精確掌握應(yīng)力的分布規(guī)律，中分面壓力分布的具體情況以及汽缸各方向的位移。對(duì)該利舊汽