回转式空气预热器接触式密封及金属摩擦阻尼减振器性能的研究

摘要

回转式空气预热器密封技术经历了由非接触式向接触式发展,对降低空气预热器漏风率,提高锅炉机组热效率意义重大。以实际运行中的空气预热器密封安装空间为依据,设计、制作回转式空气预热器波纹接触式密封工程样件；采用实验和有限元数值分析软件计算两种方法获得波纹接触式密封工程样件的刚度特性；提出氟碳涂料和工程陶瓷强化波纹接触式密封抗腐蚀和抗磨损的强化方案,对涂料喷涂工艺和金属-陶瓷粘接工艺进行理论和试验研究,分析解决了方案实施中遇到的问题和难点。
　　 针对目前回转式空气预热器中应用的合页-弹簧接触式密封存在的问题和缺陷,改进设计了一种回转式空气预热器弹性接触式密封结构,通过密封模拟实验,获得弹性接触式密封核心组件圆柱螺旋拉伸弹簧作用力与烟风压力差的数值关系；根据密封模拟实验结论,基于机械设计基本理论对圆柱螺旋拉伸弹簧的结构参数进行设计计算；借助有限元分析软件分析计算了圆柱螺旋拉伸弹簧在静态和瞬态载荷作用下的结构强度。
　　 管道振动问题在石化企业普遍存在,因管道输送高温流体介质,粘滞型阻尼器的使用受到限制。基于摩擦耗能的思想,设计了一种新型管道金属摩擦阻尼减振装置,建立简化干摩擦阻尼模型获得等效摩擦阻尼的计算公式；利用有限元数值分析软件对金属摩擦阻尼减振装置的结构强度进行分析和优化设计；通过管道减振实验,研究金属摩擦阻尼减振装置的减振机理和特性,在工程实际管道减振项目中,实施了金属摩擦阻尼减振系统的工程化应用,取得显著的减振效果。

目录

文摘

英文文摘

Contents

符号说明

第一章 绪论

1.1 课题来源及研究背景和意义

1.1.1 课题来源

1.1.2 研究背景和意义

1.2 回转式空气预热器概述

1.2.1 回转式空气预热器的结构及其工作原理

1.2.2 回转式空气预热器腐蚀原因及危害分析

1.2.3 回转式空气预热器堵灰原因及危害分析

1.2.4 回转式空气预热器漏风原因及危害分析

1.3 回转式空气预热器密封技术概述

1.3.1 回转式空气预热器密封系统

1.3.2 回转式空气预热器密封技术的研究与应用现状

1.4 管道减振技术概述

1.4.1 管道振动原因及危害分析

1.4.2 管道减振技术的研究与应用现状

1.5 本文的主要研究内容

第二章 回转式空气预热器波纹接触式密封

2.1 引言

2.2 波纹接触式密封设计

2.2.1 波纹接触式密封材料的选用

2.2.2 波纹接触式密封的成形工艺研究

2.3 波纹接触式密封的刚度研究

2.3.1 波纹接触式密封刚度实验测试

2.3.2 波纹接触式密封刚度有限元数值计算

2.4 波纹接触式密封性能强化研究

2.4.1 氟碳涂料强化抗腐蚀性能

2.4.2 工程陶瓷强化抗磨损性能

2.5 本章小结

第三章 回转式空气预热器弹性接触式密封

3.1 引言

3.2 弹性接触式密封结构设计

3.3 弹性接触式密封模拟测试实验

3.3.1 实验目的

3.3.2 实验装置及原理

3.3.3 实验步骤

3.3.4 实验结果及分析

3.4 圆柱螺旋拉伸弹簧的结构设计计算

3.5 弹簧的有限元数值分析

3.5.1 弹簧的静态应力强度分析

3.5.2 弹簧的瞬态应力强度分析

3.6 本章小结

第四章 金属摩擦阻尼减振器的研究与应用

4.1 引言

4.2 金属摩擦阻尼减振器设计

4.2.1 金属摩擦阻尼减振器的结构设计

4.2.2 金属摩擦阻尼减振器的等效摩擦阻尼[81]

4.2.3 金属摩擦阻尼减振器的特点

4.3 金属摩擦阻尼减振器结构的有限元数值分析

4.3.1 摩擦片结构形式对等效应力的影响

4.3.2 摩擦片厚度对等效应力的影响

4.3.3 摩擦片折弯半径对等效应力的影响

4.3.4 摩擦片长宽比对等效应力的影响

4.4 金属摩擦阻尼减振器性能的实验研究

4.4.1 实验目的

4.4.2 实验装置及原理

4.4.3 实验步骤

4.4.4 实验结果及分析

4.5 金属摩擦阻尼减振器的工程化应用

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

附录 Ⅰ

附录 Ⅱ

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者及导师简介

学位论文答辩决议书