受迷宫汽封汽流力影响汽轮机转子动特性系数研究

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1、第57卷第2期汽轮机技术V01．57NO．22015年4月TURBINETECHN0L0GYApr．2015受迷宫汽封汽流力影响的汽轮机转子动特性系数研究吴立明，初世明(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046)摘要：用等效刚度和阻尼系数对某汽轮机迷宫汽封蒸汽对转子的流体力进行描述，归纳汽轮机转子各位置处汽封等效刚度与阻尼系数的变化规律，进而分析参数变化对机组稳定性的影响，为机组的安全稳定运行提供技术支持。分析表明：汽轮机转子不同位置处的汽封等效刚度与阻尼系数存在一定的变化规律，单纯更改汽封间隙不是提高机组转子稳定性的有效办法。关键词：迷宫汽封；刚度与阻尼；稳定性；

2、汽封间隙分类号：TK263．61文献标识码：A文章编号：1001—5884(2015)02-0125-03TheStudyofDynamicCoefficientoftheTurbineSteamRotorAffectedbytheSteamFlowForceontheLabyrinthSealWULi．ruing．CHUShi—ruing(HarbinTurbinCompanyLimited，Harbin150046，China)Abstract：Usetheequivalentstiffnessanddampingcoeficienttodescribetheturb

3、inesteamforcebetweentherotorandlabyrinthseal，summarizethelawofthestiffnessanddampingcoeficientatthedifferentpositionofrotor’Ssteamsea1．Thenthestabilityeffectsoftheparametervariationareanalyzed，andprovidetechnicalsupportforsafeandstableoperationoftheunit．Itisfoundthatthestiffnessanddamping

4、coeficientvariationhasalawatthedifferentpositionofrotor’Ssteamseal，andchangethesteamseal’Sclearanceisnotavalidmethodtoimprovethestabilityoftherotor．Keywords：labyrinthseal；stifnessanddampingcoeficients；stability；steamseal’Sclearance变汽轮机结构等以提高汽轮机运行的稳定性。0前言迷宫汽封的力一位移的关系为：一[】=[】[]+[：随着汽轮机技术的发展

5、，对机组热效率经济性要求的提高，对现有通流部分要求进行不断地改进，迷宫汽封被广泛应用于透平旋转机械中，改进的同时也增加了转子发生不稳2汽封流体力等效刚度、阻尼系数计算定的可能性。由于汽封的存在，在一定条件下，汽封与转子间的不定常流体力可能诱发轴系产生自激振动，从而造成转汽封的刚度与阻尼系数，如k⋯k⋯k、⋯C、C⋯c、C子失稳，降低机组运行的可靠性。尤其对于高参数的透平机(下文中相对应的表示为k11、kl2、k21、k22、cc12、c21、c22)，与械，汽封间隙激振已成为影响机组安全稳定运行的重要因径向滑动轴承的动特性系数相似，它们之间的区别在于其间素。因此，对汽轮机

6、迷宫汽封汽流力动特性的研究具有重要的介质不同，汽封与轴之间的介质为蒸汽，轴承与轴之间的意义。介质为润滑油。汽封中的轴向压力降产生汽封中的径向刚度。l汽封流体力以某电厂汽轮发电机组为例，主要对机组高中压的端汽封、高压排汽平衡环、高压进汽平衡环、中压进汽平衡环以及蒸汽激振主要是由于较高的蒸汽压力与汽封共同作用高中压的叶顶汽封和隔板汽封进行分析，图1是机组高中压产生的交叉耦合力，其振动频谱与油膜振荡类似，不同的是，通流图。根据相应位置的汽封压力、温度、流速及汽封和转蒸汽激振产生的激振源为蒸汽，油膜振荡产生的激振源为油子几何尺寸等相关参数，对汽封汽流力进行等效刚度、阻尼膜，但两者

7、不稳定性的机理是完全一致的。蒸汽激振与蒸汽系数计算。负荷有关。往往存在一个负荷点，在这一点负荷附近涡动将机组端汽封、高压排汽平衡环、高压进汽平衡环、中压进迅速增，其空b救措施是限制负荷，改善汽封结构、尺寸或改汽平衡环汽封的温度和压力的分布如图2所示。其中，o代收稿日期：2014-01-06作者简介：吴立明(1980)，男，工程师，主要从事汽轮机设计及现场振动处理工作。第2期吴立明等：受迷宫汽封汽流力影响的汽轮机转子动特性系数研究127是提高机组稳定性的有效办法。3小结参考文献通过对以上计算进行分析，得到结论如下：赵三星，孟光，