汽轮机高压缸强度及改进探究

1、汽轮机高压缸强度及改进探究汽轮机高压缸强度及改进探究摘 要：汽轮机高压缸对企业的发展起着重耍的作用，但是一 些企业的汽轮机高压缸存在一些问题，不利于企业进行正常的生产活 动。文章将介绍对汽轮机高压缸进行分析的有限元法以及与建立汽轮 机高压缸有限元模型有关的内容，然后分析了汽轮机高压缸强度低的 原因，探讨改进汽轮机高压缸强度的方法，从而提高发电机组的运行 效率，为企业带来更多的经济利益。关键词：汽轮机；高压缸；强度；改进方法近几年来，随着经济的快速发展，企业耍想在激烈的市场竞争条 件下占据优势地位，就必须提高企业内部发电机组的质量，其中汽轮 机是保证发电机组正常运转的重耍部件，汽轮机中的高压缸为

2、在汽轮 机通流工作中发挥着不可替代的作用，但是高压缸结构复朵，容易出 现故障，严重影响了企业发电机组的正常运转，所以对汽轮机高压缸 强度进行改进的工作刻不容缓。1汽轮机高压缸有限元法的简介1.1有限元法的理论依据1.1.1外力作用于处于平衡状态下的弹性体产生的虚功与虚应 变能当外力作用于处于平衡状态下的弹性体的时候，弹性体的形态会 发生变化，并在力的作用下发生移动，在此过程中，外力所做的功就 称作虚功，弹性体内部产生的力所做的功就是虚应变能。通常情况下, 耍想提高有限元法应用的准确性，必须要确保弹性体发生的位移是在 弹性体结构的约束条件和变形极限下出现的。1. 1.2外力作用于处于平衡状态下的

3、弹性体产生的虚位移当外力作用于处于平衡状态下的弹性体的时候，弹性体就会发生 移动，该微小的移动就是虚位移。一般情况下，要想使用虚位移原理 来使用有限元法进行相应的分析，必须确保弹性体发生形变时周围的 温度、外力等因素保持不变。1.2有限元法的应用情况在使用有限元法进行相应的数值计算的时候，要将连续的求解区 域进行离散处理，并将各个离散的小单元通过节点连接起來，形成一 个联系紧密的组合体，然后再进行相应的求解工作。在此过程中，能 简化复杂的求解区域，降低求解难度，提高计算结果的准确性。2与建立汽轮机高压缸有限元模型有关的内容2. 1汽轮机高压缸模型的处理工作2. 1. 1汽轮机的内部构造以及汽轮

4、机在发电机组中的主要作用企业在使用发电机组进行火力发电的吋候，必须要使用汽轮机來 确保发电机组的正常运转。汽轮机的结构较复杂，其中最主要的构建 就是汽缸，并作为汽轮机的外壳，汽缸内部与大气相分离，因而产生 了密闭的汽室，该汽室能将热能转换成汽轮机运动所需的机械能。另 外，为了确保汽缸拥有较好的密封性，汽缸内部还有汽封、隔板套等 构件。为了对汽缸内部进行清理，汽缸外部还连有进、排气管道，还 有提高汽缸稳定性的支撑座。2.1.2建立汽轮机高压缸有限元模型的注意事项建立汽轮机高压缸有限元模型的过程是复杂的，为了减少建模人 员的工作负担，在建模的过程中，可以忽略次要部位，对局部结构进 行简化处理，从而

5、实现简化模型的目的，提高建模的速度。2. 2确定建立汽轮机高压缸模型的边界条件设计人员在建立汽轮机高压缸模型时，必须确定建立汽轮机高压 缸模型的边界条件，对此，确保支承、轴对称等结构的稳定性和连续 性，另外，还要根据螺栓的规格来确定螺栓的紧固程度。为了提高螺 栓连接的实用性和可靠性，必须要正确连接法兰螺栓，并用罩螺母來 对螺栓进行固定处理。2.3对汽轮机高压缸的网格划分进行控制并进行评估为了提高汽缸设计的合理性，在建模的过程中，设计人员要对汽 轮机高压缸的网格划分进行控制，并对网格的划分情况进行评估，从 而提高相关计算结果的准确性，确保汽轮机高压缸的正常运转。3造成汽轮机高压缸强度低的主要原因

6、3. 1在制造汽轮机高压缸的吋候螺栓材料的质量较差完整的汽轮机高压缸必须要用螺栓材料来进行固定，但是一些加 工制造人员在制造汽轮机高压缸的时候，忽视了螺栓材料的重要性， 在制造高压缸的时候没有选取规格符合标准的螺栓材料，因而使得汽 轮机高压缸的强度较低，无法确保企业发电机组的安全运转，阻碍了 企业的生产效率，不利于企业的长远发展。3.2制造加工汽轮机高压缸的过程缺乏规范性目前，人们的纶活节奏逐渐加快，一些制造加工汽轮机高压缸的 企业为了在较短的时间内获得最大效益，盲目缩短汽轮机高压缸的制 造吋间，因而高压缸的制造工序不够系统全面，高压缸的质量无法获 得保证，使用此种高压缸之后，企业牛产活动的可

7、能无法顺利进行， 甚至会给企业的发电机组带來毁灭性的破坏，给企业带来严重的经济 损失。3.3在设计汽轮机高压缸的时候结构设计缺乏合理性对于汽轮机高压缸来说，其复杂的结构要求设计人员必须对缸体 所需的零部件进行正确的选择和搭配，但是设计汽轮机高压缸的人员 缺乏与高压缸设计有关的知识，因而对缸体所需的零部件进行正确的 定位，螺栓的预紧力不当，因而使得汽轮机高压缸的质量较差，无法 确保企业发电机组的安全运转。3.4运行汽轮机高压缸的方法不当启动汽轮机方法的正确与否也会对高压缸的强度造成严重的影 响，但是些汽轮机高压缸的运行人员缺乏运行汽轮机的经验，因而 采取错误的方法运行汽轮机，进而导致了高压缸内部

8、的温度迅速提升, 如果内部压强增大到一定程度，就会引起高压缸出现漏汽的现象，发 电机组无法正常运转，企业的生产效率下降，不利于企业的长远发展。4改进汽轮机高压缸强度的主要方法4.1使用优质的螺栓材料制造汽轮机高压缸有关部门必须加大监督力度，督促制造汽轮机高压缸采购人员采 购优质的螺栓材料，对于制造汽轮机高压缸的企业来说，也要对采购 人员的行为进行监督，防止采购人员用高价购买劣质的产品。另外， 在螺栓材料入库的时候，要对材料进行检验，以此来保证螺栓材料的 质量。4. 2提高汽轮机高压缸制造过程的规范性首先，国家有关部门必须要加强对汽轮机高压缸制造工序的管理, 从而确保足够的时间进行汽轮机高压缸的

9、制造工作，在一定程度上提 高汽轮机高压缸的质量。其次，汽轮机高压缸制造企业必须要按照规 定的制造工序进行汽轮机高压缸的制造工作，除此之外，还要进行技 术的创新，在保证汽轮机高压缸质量的前提下缩短制造吋间，为企业 增加竞争优势。4. 3优化螺栓和缸体的布局和结构设计人员必须要提高自身的优化设计能力，对此，必须在fi常工 作中学习与汽轮机高压缸设计有关的知识，然后优化螺栓和缸体的布 局和结构，提高高压缸的强度和质量，确保汽轮机高压缸的需求者能 够通过汽轮机高压缸的使用而获得更多的经济利益。4.4提高汽轮机运行操作的准确性运行汽轮机的操作是复杂的，为了防止汽轮机的错误操作引起高 压缸出现漏汽的现象，运行汽轮机的人员必须要拥有丰富的运行经验, 并不断学习与操作汽轮机有关的知识，从而能够确保汽轮机的止常运 转，防止高压缸出现漏汽的现象。5结束语汽轮机在企业发电机组运行的过程中发挥着重要的作用，为了防 止高压缸出现漏汽的现象，汽轮机高压缸的制造者必须要使用优质的 螺栓材料，还要提高汽轮机高压缸制造过程的规范性，优化螺栓和缸 体的布局和结构，提高汽轮机运行操作的准确性，真正实现企业的持 续生产，实现企业的长远发展。参考文献1 施延洲，焦林生，姚啸林，等超临界汽轮机组滑压运行优化 实验j热力发电，2013, 12 (42)： 111-112.2 张，胥建群，李刚