高背压式工业汽轮机排汽缸结构分析与优化

摘要

结合有限元法、多物理场热固耦合法以及非线性接触计算理论,针对高背压反动式工业汽轮机某机型结构,模拟计算了稳态运行条件下准则工况与超准则工况的温度场和综合应力场,重点分析并比较了2种工况下的排汽缸强度和中分面汽密性,依据超准则工况下的各个薄弱环节,提出增加壁厚以及改变螺栓材料、大小、位置和预紧力来对原结构进行改进.结果表明:准则工况下的各项模拟计算数据与机组实际设计准则相吻合,证明了计算方法的准确性;相比准则工况,超准则工况下排汽缸强度安全裕量由3.16下降至2.42,后轴封接触间隙值则由0.047 mm扩大到0.082mm,各项数据均已超出设计准则;改进结构满足项目开发的各项性能指标.