应急柴油发电机冷却风机结构优化设计

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1、第33卷第06期计算机仿真2016年6月文章编号：1006—9348(2016)06—0094—05应急柴油发电机冷却风机结构优化设计胡乐，王合旭，蒋彦龙，任哲钒(南京航空航天大学航空宇航学院，江苏南京210016)摘要：研究核电厂普遍存在的应急柴油机发电机组冷却系统风机振动问题。由于剧烈的振动会使一些零部件受损或者产生疲劳破坏，不能保障设备安全运行。为了解决振动故障，以某核电站某型柴油机组冷却风机为例，提出采用有限体积法进行了模态分析，并开展了模态试验；指出风机振动过大的原因，同时设计减振优化方案。通过对比分析计算结果与试验数据，发现风机设备存在共振导致振幅过大，而实施优

2、化后，电机非驱动端水平方向振动速度有效值由优化前的14．4mm／s降至4．15mm／s。结果表明，设计的优化方案增强了设备刚度，起到了减振效果。关键词：模态分析；风机；振动中图分类号：TM743文献标识码：BOptimizationDesignforFanStructureofEmergencyDieselGeneratorCoolingHULe，WANGHe—XU，JIANGYan—long，RENZhe—fan(CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanj

3、ingJiangsu210016)ABSTRACT：Thevibrationproblemofthecoolingsystemofemergencydieselgeneratorsetinnuclearpowerplantisstudied．Severevibrationcanmakesomepartsdamagedandproducefatiguedamage，whichcannotguaranteethesafeoperationoftheequipment．Inordertosolvethevibrationfault，acertaintypeofdieselengi

4、necoolingfaninanucle—arpowerstationisusedasallexample，themodelisestablishedbyfinitevolumemethodandthevibrationisaria—lyzed，atthesametimethemodaltestiscarriedout．Thereasonforthevibrationofthefanispointedout，andtheoptimizationschemeisdesigned．Bycomparingtheresultswiththeexperimentaldata，itis

5、foundthattheresonanceofthefandeviceistoolarge．Afterimplementoftheoptimization，thespeedofthemotorisnotthedrivingendofthehorizontalvibrationspeedoftheoptimized14．4mm／sto4．15mm／s．Theresultsshowthatthedesignoftheoptimiza-tionschemeenhancestherigidityofthedevice，whichhastheeffectofreducingvibra

6、tion．KEYWORDS：Modalanalysis：Fan；Vibration1引言应急柴油发电机组是世界上广泛采用的应急电源系统，其作用是在丧失正常供电时，为应急母线提供应急电源，确保重要设备的连续供电⋯。在核电自主化的背景下，对尚未国产化的应急柴油发电机组进行其可靠性的研究意义重大。应急柴油发电机组冷却水系统的作用是带走柴油发电机在运行过程中产生的热量，使之达到稳定的热平衡状态旧J。某核电技术支持振动测试结果显示部分风机均未达到要求，影响了设备的可靠性。对此，针对振动情况经研究计算做出了优化方案。优化方案已在NOLHS216ZV号风机上实施，并做收稿日期：2015—

7、09—17修回日期：2015—09—25----——94----——了加固后的振动测量试验。前人已对核电厂设备的振动故障诊断有丰富的经验。如张卫军等人对秦山核电有限公司310MW核电机组发电机后轴承座振动故障进行相关试验，指出其振动原因是轴承底座与台板之间垫片厚度不均以及二者表面未清理干净导致接触不良所致"1；高培等人针对国内某核电半速汽轮发电机在线振动测量值高的问题，从振动频谱、离线振动测量、电磁干扰验证以及固有频率敲击试验等进行分析Mo；胡佩俊以1100MW四级核电发电机定子铁心为研究对象，用ANSYS有限元软