600MW汽轮诸侯快讯皇冠发自引进以来,沿袭美国西屋公司设计型式已生产过2台考核机组,后又生产优化型。径向轴承采用可倾瓦轴承,因为轴承稳定性较好,所以一直未进行计算开发工作。本文针对600MW机组的轴承损耗这一问题,采用有限元法,对轴承进行计算分析,这样,在设计中可以优化设计方案,有效降低轴承损耗。
以秦山650MW汽轮诸侯快讯皇冠轴承为例,对其损耗进行了计算,并于2000年2月份在机组上进行了轴承功耗的实测,以验证该计算程序。
1.1可倾瓦轴承损耗的计算在本程序的计算中,假定轴承的润滑油为不可压缩牛顿流体,忽略油层的重量和起动时惯性力以及油膜厚度方向上的压力梯度、层流或紊流工况,轴颈与轴瓦无变形。
在流体润滑理论中,Reynolds方程描述了径向滑动轴承的工作过程,它综合表达了油膜压力、润滑油粘度、轴颈转速以及轴承结构参数(轴径、轴承宽度、半径间隙)等彼此间复杂的作用关系,我们所作的轴承性能计算,便是针对轴承的具体几何参数和运行工况,用有限元方法对二维的Reynolds方程进行求解,从而得到轴承的静、动特性参数即油膜压力、功耗、温升、润滑油流量等数据。诸侯快讯皇冠以前曾进行过固定瓦滑动轴承的动静特性程序开发工作,而可倾瓦轴承比其它固定瓦轴承多了各瓦的摆动,所以,在各个可倾瓦轴承的方程中都应当考虑这个因素。
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可倾瓦轴承的无量纲油膜厚度为:程当为常数时,求静特性的Reynolds方程为:13力矩平衡方程轴上的压力对支点的力矩的表达式可写为:1.1.4承载力1.1.5摩擦阻力轴颈表面的剪应力为:摩擦阻力:(阻=手LXIf-卜取=.R2为阻力的相对单位,则无量纲阻力方程:如油膜有破裂,则摩擦阻力如下:以上各,'为瓦块工作长度;(为瓦块内圆弧直径;为轴颈半径;为瓦块半径间隙、加工间隙;'为支点圆半径间隙;为轴承偏心距;为相瓦块半径间隙的偏心率; 诸侯快讯皇冠由于可倾瓦轴承在稳态工作时,各轴瓦处于平衡状态,因此在计算中要联立方程(2)和ST=0,以求解各瓦的压力分布,各瓦的摆角和轴承的承载系数,这样在差分迭代求解时不但要修偏位角,而且也要修摆角。
偏位角修正与摆角修正,可以用二分法使其收敛。偏位角取修正量为:耗。计算公式如下:C润滑油比热,/kg p润滑油密度,kg/m3;-T温升,6AT=T=ut-Tm,T=ut为出油温度,Tin为进油温度。
1.2.2轴承损耗的测试试验采用的方法是在发电机两端轴承进出油管道中,诸侯快讯皇冠靠近轴承的位置安装测量油的电阻温度计,以及涡轮流量计,测量各种工况下,通过轴承的进油量,进油温度和出油温度,计算出轴承在各工况下的功耗。
采用的仪器,电阻温度计,分度号Cu50,精度000r/min,进油温度控制在40C,运行稳定时进行测量。平均功耗误差计算:偏位角修正公式为:,=0Sigi(01)。,s(11)摆角的初值:在计算中取轴瓦最大摆角的1,轴瓦的最大摆角的计算公式为:所测平均功耗误差范围在4.1kW.为轴瓦出口与角起始线的夹角。
摆角的修正公式为:2损耗计算与实测2.1损耗计算该轴承为三瓦块式的可倾瓦轴承,上部瓦块固定,开有周向槽,下面两块瓦为可倾瓦。结构尺寸见表1.表1轴承结构参数名称数值轴承载荷/L318500轴颈转速/min-13000轴颈直径/mm500轴承长径比0.812轴承平均比压/MPa0.16间隙比0.0021轴承瓦块数/块3瓦块张角/°75相邻两瓦支点/°135http://www.cnki.net在决定摆角的修正方向和步长的同时,也作为判断轴瓦是否到达平衡位置的判据。
1.2轴承损耗试验1.2.1试验原理假定轴承中的摩擦功耗所产生的热量全部由润滑油带走,忽略热传导和热幅射带走的热量。本次试验通过测量轴承润滑油的流量和进油、出油的温度,根据润滑油的流量和温升确定轴承的摩擦功府大力支持,由市建委出面,市领导亲任指挥长,组织电信、煤气、自来水、交管等各市政部门,多方出力,历时3个月,在老城区的中心地段完成了长1000m的‘前进四路电缆隧道“,这样一来,彻底解决了高压入城的通道问题,同时也填补了武汉市在这一领域的空白。但由于电力部门本身计划的狭隘性,使得刚刚完成的隧道路面仍然凌乱地存在着10kV架空线,这对城市的综合环境整治不能不说是个遗憾。
3城市电力网改造的规划综上所述,老城区的城网改造势在必行,最好的方法是电力部门紧紧依靠当地政府根据当地的总体规划,诸侯快讯皇冠制订出本系统的发展计划。应该采用综合管理,不能只注重本系统内的专业改造,而与当地的规划建设分离开来,使其与政府的行为不和拍,忽略了周边可以利用的因素,同时,造成不应有的互相牵制,也就放慢了城网改造的步伐。在今后的改造计划中,电力部门还应单独列出一块计划争取资金以配合城市的综合整治,采用多种方式,多种渠道,抓住机遇,利用一切可以利用的力量,使所投入的城网改造资金发挥最大的效应,尽快地完善电力网建设,优化电力网结构。
解决电力建设资金不足问题,关键是电力部门应解放思想,转变观念,多市场、多渠道、多方式融资,不断扩充资金的来源。首先,要全面重视开发电力投资市场,形成政府、企业、国内外市场的多元化投资。第二,拓宽渠道,实现多种方式融资,注重民间资本和资本运作。第三,采取政策和调控的导向作用。第四、改组和盘活存量资产,通过股权转让、资产出售、资产置换等方式,实现资金的快速周转。
作为政府规划部门,应注意与电力部门的合作,真正做到信息共享,统一规划,减少重复投资和重复建设。作为电力管理部门,诸侯快讯皇冠在实行多方建设,统一管理的原则下,还应该在政策和法规上,注重宏观调控,鼓励企业积极参与基础设施建设,以减轻城网改造和建设的压力。
4结束语总之,城市建设规划先行“。现代化城市的发展离不开科学的城市规划和管理,完善而强有力的基础设施又是城市发展的重要保障。全面提高城市供电网络的供电质量,必须重视老城区的电力建设,在尽可能短的时间内完成老城区电网的彻底改造,以全新的面貌迎接新一轮经济大潮的到来。在现有的条件下,加强城市电力系统的规划和建设,必须实现城市电网建设的资本化和市场化,只有这样才可以适应知识经济的挑战,才可以适应21世纪城市高速发展的要求。
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