汽轮机中低压缸连通管变形分析与优化设计

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1、第2期机械设计与制造2015年2月MachineryDesign&Manufacture93汽轮机中低压缸连通管变形分析与优化设计孟召军，王光定(沈阳工程学院，辽宁沈阳110136)摘要：汽轮机中低压缸连通管在运行时会产生很大的应力直接传递到汽缸上，引起汽缸变形，造成低压缸漏汽。针对这一问题，利用有限元技术对现有连通管的应力分布及变形情况进行了模拟分析，模拟的结果与电厂低压缸连通管测量的变形实验数据有较好的一致性，验证了有限元分析结果的有效性。重新对连通管的结构进行优化设计，取消了膨胀节，并进行了

2、有限元分析。研究结果表明，改进后的连通管在设计工况下的应力及变形量相较于改进前的连通管大大减少了，这为大型高温高压设备的优化设计提供了一种新思路。关键词：汽轮机；中低压缸；连通管；有限元；优化设计；分析中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)02—0093—03DeformationAnalysisandOptimizationDesignforSteamTurbineCommunicatingPipeinMediumandLowPressureCylinderM

3、ENGZhao-jun，WANGGuang—ding(ShenyangInstituteofEngineering，LiaoningShenyang110136，China)Abstract：Steamturbinecommunicatingpipeinmediumandlowpressurecylindergenerateshighstressinoperationwhichpassestothecylinderdirectly，andcausesthedeformationandleakage

4、inlowpressurecylinder．Thestressdistributionanddeformationofthecommunicatingpipearesimulatedthatismentionedabovebyusingthefiniteelementtechnology，thesimulationresultsareingoodagreementwithdeformationexperimentaldataoflowpressurecylindercommunicatingpeo

5、fthesteantturbineinapowerplant，whichweriflesthevalidityofthefiniteelementanalysisresults．Thedesignofcommunicatingpipestructureisoptimizedthattheexpansionjointiscanceledandanalyzedthroughfiniteelement．Theresultsshowthat，thevalueofthedeformationandstres

6、softhecommunicatingpipeafterimprovementreduced~eat@inthedesigncondition，whichprovidesanewmethodforoptimizationdesignofhighpressureattdhightemperatureequipment．KeyWords：SteamTurbine；MediumandLowPressureCylinder；CommunicatingPipe；FiniteElement；Optimizat

7、ionDesign；Analysis际结构的特点，汽轮机中低压汽缸连通管膨胀变形及产生的应力lI石导致低压缸膨胀变形量增大，尽管汽轮机连通管采用了膨胀节进汽轮机是火力发电的重要组成部分，也是一种故障率高、故行补偿，但膨胀节的补偿量不足以补偿低压内缸的变形的共同障危害性大的机械，一旦出现故障，势必造成重大的经济损失和作用，而造成了低压缸漏汽，为此需要重新设计中低压缸连通管人身伤亡。因此，对汽轮机故障的及时诊断分析与处理，对老旧汽的结构，解决低压缸漏汽的问”。轮机组进行技术改造，历来都受到电力企业和管

8、理部门的高度重视口。2连通管有限元仿真分析在现场汽轮机组中，中压蒸汽通常经过中低压连通管进入到2。1连通管模型的建立低压缸中，中低压缸的作用是在最小的压损下将蒸汽从中压缸排某电厂300MW汽轮机中低压缸连通管结构参数为：中压缸气口引入到低压缸中151。由于汽轮机组的整体结构布置问题，中低侧立管段总长5m；连通管水平管段总长6．02m，有3个膨胀节；压缸连通管在正常运行时产生的变形及应力通常会传递到汽缸低压缸侧立管段总长3：49m；每个膨胀节波纹膜片高度0．1m，长上，引起汽缸变形，