大型屏蔽主泵力学分析关键技术研究与应用
核电对主泵的安全性可靠性要求极高,如振动噪音小,电机温度低等,需要严谨细致的力学分析预测主泵的性能。 主泵力学分析关键技术按部件主要分为飞轮设计分析、转子动力学分析、承压边界分析、内部冷却循环分析和泵致声振动分析等几部分。屏蔽主泵首次采用内部飞轮组件设计,原有分析方法不能完全适用,且法规标准要求有待进一步完善,课题组从研究法规标准体系要求完整性与适用性出发,形成了针对内部飞轮组件设计的完整的断裂力学分析、惰转分析和飞射物防护分析等设计分析技术,并有效支撑了依托项目的安审;通过分析试验,在转子动力学分析中考虑了屏蔽泵特有的间隙环流的等效刚度、等效阻尼和等效质量等作用,以及主泵与主回路的相互影响,论证了转子的稳定性,计算了设计不平衡力作用下轴承的载荷,预估了主泵引起的主回路振动量;承压边界模型尺寸跨度大,各部件生热和换热机理差异大,热应力和疲劳计算难度大,承压边界分析技术详细模拟了湍流生热、对流换热、泰勒涡换热和间隙热传导等温度特性,首次采用了二维和三维模型结合来提高计算速度:内部冷却循环的准确模拟直接影响流道优化设计和电机温度预测,详细分析了局部特性如辅助叶轮特性、泰勒涡换热特性和下飞轮流动特性等,首次建立了三维简化为一维的分析方法,实现了设计参数调整的快速计算;叶片的噪音在主回路产生压力脉动要有准确的预测,泵致声振动分析研究了声振动的理论方法,模拟了泵致压力脉动在主回路的传播和响应。
管壳式相变蓄热器的蓄释热过程性能分析
探究相变蓄热器不同布置方式对相变过程的影响,进一步分析多管蓄热器的简化方式。 方法 基于焓-孔隙率法建立管壳式石蜡蓄热器蓄释热过程计算模型,研究卧式、立式布置下单管外石蜡的相变过程,并分别对比单管、多管蓄热器顺排及周期性错排等对其蓄释热过程的影响。 结果 卧式单管蓄热时长比立式缩短了18%,但二者释热时长相差不大;与蓄热过程不同,释热过程以热传导为主要传热方式,因此相对缓慢,释热时长相比蓄热时长增加了20%以上。多管蓄热器蓄释热过程所需时长略大于单管蓄热器,但其增加时长均未超过10%,蓄释热速率曲线基本与单管一致。通过进一步研究发现,当多管蓄热器中每根管周围包裹的石蜡体积及包裹方式相同时,不同排布方式不会对蓄释热过程产生较大影响。 结论 相比立式布置,卧式布置可有效提升单管外石蜡的熔化速度,且蓄热过程的强化效果相比释热过程更明显。此外,在分析多管蓄热器蓄释热过程性能时,可采用单管或部分周期性管道进行简化。
1036t/h国产大型循环流化床锅炉排渣管的关键技术创新与工程应用
电厂技术人员对图纸、运行数据、现场状况进行全面的梳理,认真研究、分析、组织讨论,一致认为解决当前落渣管运行中开裂的关键核心技术在于处理热膨胀和热传导的问题。解决热膨胀主要是设置内套管、合理增大间隙、减小膨胀的受阻力;解决热传导主要是对结构进行创新设计,使得高温床渣不直接跟落渣管与布风板焊接等薄弱部位相接触。 1创新点、效果归纳 1)排渣管上部落渣口密封创新设计 为解决排渣管与布风板直接焊接时膨胀不一致和焊缝高温下强度差的问题,排渣管与布风板通过内套管+密封盒采取迷宫密封方式连接,不直接焊接,密封盒填充浇注料隔热,消除了热膨胀受阻,彻底解决了排渣管口高温变形和焊缝拉裂的问题 2)排渣管中部膨胀节创新设计 取消膨胀节外套管底部的环形板,有效防止排渣管与膨胀节外套管底部的环形板间隙夹渣卡涩问题,彻底解决了膨胀节膨胀受阻,开裂变形的问题。 3)排渣管中下部支吊创新设计 在锅炉一次风室底部,排渣管两侧创新设计弹簧支吊架。提供有效支吊,防止摆偏,减轻落渣管口载荷。 2专利申请或授权情况 1)2016年12月14日,获得了国家知识产权局授予的“一种循环流化床锅炉排渣管自由膨胀结构实用新型专利证书,专利号ZL201620485215.1。 2)2017年5月2日,经教育部科技查新工作站(L20)查新,国内未见同时具备本项目三个创新点的文献报道。