不同形式风机桥架抗振性能对比

摘要

风机桥架是直接空冷系统动力设备的主要支承结构.目前风机桥架的形式主要有实腹梁式、倒门型桁架式和空间桁架式三种.由于诸方面因素,风机桥架抗振设计在我国没有进行过全面深入研究,没有现成的标准规定可遵循,风机桥架的设计大多套用国外的技术.时有因风机桥架抗振设计不合理,导致风机桥架振动过大而机组不能正常运行给电厂造成较大损失的情况发生.本文针对国内燃煤电厂三种最常用风机桥架结构形式,通过有限元计算和现场试验方法,分析了它们的动力特性和动力响应,为风机桥架结构抗振设计和选型提供指导.根据结构动力特性分析结果，各种形式风机桥架结构前三阶自振频率中，倒门型衍架式风机桥架最大、空间析架式其次，实腹梁式风机桥架最小，频率值高表明结构刚度相对较大。风机桥架的前二阶振型主要是风机桥架整体垂直弯曲振动变形、或风机桥架整体绕桥架长轴的扭转振动变形，垂直变形和整体扭转变形是风机桥架整体结构的薄弱环节。（2）风机桥架结构动力特性计算结果表明，增设既兼做扶手又可用于提高风机桥架竖向刚度的竖向衍架或与空冷岛A型架连接的竖向、水平支撑的目的，主要是提高风机桥架结构的垂直刚度，并增加结构的低阶固有自振频率，同时可以改变结构振型排序，使风机桥架结构垂直方向抗振能力增加，但不能提高风机桥架结构四阶以上固有频率。(3)风机桥架现场原型实测结果表明，不论那一种电动机输出频率工况，实腹梁式风机桥架的垂直方向振动位移都是最大的，这一实测结果与风机桥架动力特性分析的结果是吻合的。其次，不论那一种形式的风机桥架，垂直方向的振动位移都是最大的。(4)倒门型衍架式风机桥架垂直方向抗振能力最优，在以垂直方向振源为主的情况下，是较好的结构抗振形式，但衍架式风机桥架水平方向的附加振动应引起注意。实腹梁式风机桥架的刚度是三种形式中最小的，抗振能力略显不足，不建议采用。空间析架式风机桥架提高了实腹梁式风机桥架的抗振性能，但抗振性能的提高与支撑换热管束的A型架的刚度大小密切相关，采用该形式应保证A型架的刚度。