AV-100静叶可调型轴流压缩机轴向受力分析计算-论文.pdf

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1、2014年第6期冶金动力总第172期METALLURGICALPOWER51AV一100静叶可调型轴流压缩机轴向受力分析计算沈列东，黄浩(马鞍山钢铁股份有限公司能源总厂，安徽马鞍山243000)【摘要】分析和计算了AV一100静叶可调型轴流压缩机轴向受力，并对压缩机长周期运行中可能影响轴向力平衡并使轴向位移增大的原因进行了探讨。【关键词】轴流压缩机；轴向位移；轴向力【中图分类号】TH453【文献标识码】B【文章编号】1006—6764(2014)06—0051—03AnalyticalCalculati0n0ftheAxialForceofAV-100AdjustableStatorbl

2、adeAxialCompressorShenLiedong，HuangHao(TheGenerdEnergyPlantofMoanshanIron&SteelCo．，Ltd．，Moanshan,Anhui243000,China)【Abstract】TheaxialforceofAV一100adjustablestatorbladeaxia1compress0risana-lyzedandcalculated；andfactorsthatmayaffectaxialforcebalanceandincreaseaxialdis—placementduringlong-cycleopera

3、tionofcompressorsarediscussed．【Keywords】axialcompressor；axialdisplacement；axialforce1前言与级动静叶之间的轴向侧间隙相当紧凑，静叶角度马钢原第二能源总厂负责马钢新区能源介质的最大时，间隙在1．6~2mm，静叶角度最小时，间隙在输配，包括水、电、风和气，生产和输送高炉生产所需1．41．5into。如果轴向位移过大，可能发生动静叶之流量和压力的压缩空气是其重中之重。因为高炉容间的碰檫，一旦接触，就可能瞬间改变转子的动平积较大，供风设备配备了国内同行业中技术处于领衡，在报警跳车前将若干级的动叶全部撞断，所以转先

4、的轴流压缩机，该机为德国MAN公司制造的子轴向位移值的大小对于压缩机运行至关重要，而AV一100静叶可调式轴流压缩机，转子直径1000工轴向位移的产生归根到底还是转子轴向所受合力失会mm，最大风量8800m3／min，最大风压0．63MPa，衡的结果。自2006年该压缩机投产以来，已经连续安全运行2轴流压缩机所受主要轴向力48000h以上。如图1所示，压缩机转子轴向上主要受三个力透平式压缩机是一种叶片式旋转机械，利用叶作用，气体轴向推力、平衡管气体推力和止推轴承推片和气体的相互作用，提高气体的压力和动能，并利力。用相应的通流元件使气流减速，将动能转变为压力气体轴向推力的提高。轴流压缩机作

5、为透平式压缩机的一种，其叶●‘--—---一片分为两种，分别是压缩机转子上的动叶和安装在静叶承缸上的静叶，每一列动叶和静叶组合在一起图1轴流压缩机转子受力示意称为轴流式压缩机的一级。转子高速旋转，带动动叶如图2所示，气体轴向推力是由于气体压缩后，片对气体做功，使气体在流出动叶时，速度和压力都压缩机进气侧和出气侧压差的存在，就形成了作用提高；压缩机通过控制静叶旋转的角度变化，将从动在转子上的，方向为出气侧指向进气侧的气体轴向叶出来的气体动能转换成压力的提高，并且使气流推力，它是由多级气体轴向力之和与转子两端轴向按照一定的方向和速度进人下一级压缩。力代数和。因为是多级压缩，所以每一级都会形成

6、压由于对压缩效率和转子尺寸等方面的考虑，级差，都会有作用在转子动叶上的轴向力。冶金动力2014年第6期52MrALLURGICALPOWER总第172期p一压缩后的气体密度s一平衡管截面积／／假设气体与转子轴平面撞击的一瞬间时间间隔r___r为，气流速度由初始速度变为零。平衡管内气体速度没有损失，均为压缩机出口风速。可得平衡管气体对一转子平衡盘的连续作用力F：F=p。S。t1，0；一．图2多级压缩形成受力压差分析上式说明平衡管的气体推力与转子轴受力面积18大小无关，与流速和平衡管直径相关。1●'___；十／‘i=1如图3所示，AV一100轴流压缩机止推轴承是体轴向推力在转子传动端支承轴承

7、和联轴器之间的推力盘两侧开一．各r级0气体作用于动叶片上轴向力，共有18对称分布，转子的气体轴向力通过推力盘经过油膜＼J一／传递给推力瓦块。止推块承受推力时，可以自动调节级／／厅—-转子轴两端端面轴向力代数和止推块角度，形成有利油楔。瓦块表面上浇铸巴氏合18金，其厚度小于动静叶的最小轴向间隙，因为一旦压i∑=lE=一eo)S。-I-)s：⋯+(牛Pi一)．s缩机轴向位移过大，通过巴氏合金的溶化，短时间内Si≈SI+l可以保证动静叶不