改善再循环管道系统振动的方法技术方案

本发明专利技术公开一种改善再循环管道系统振动的方法，包括下述步骤；根据管系模型分别获取模拟停机固有频率、模拟开机固有频率；设置实际检测管系振动的传感器，分别获取管系停机状态下的实际停机固有频率、开机状态下的实际开机固有频率；比较分析上述数据，获得修正系数，继而获得目标开机固有频率，并获得对应的各阶振型，继而获取各振型下的振型最大点位置；在上述的各振型最大点位置增设支吊架。该方案能够更为准确地分析出振型最大点位置，并在此处增设支吊架以改变此处的固有频率，加强此处的强度，避免振动使其变形，减少破坏，保证电厂的运行安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电厂
，特别涉及一种。
技术介绍
火电厂给水再循环管道具有结构复杂、工况及荷载较多（水击、空化）等特点。 给水再循环管道管系的振动为较为常见的现象，其振动的激励主要有： 流体稳态激励，如水泵以固定转速打入循环水时，介质对管道形成的周期性脉动 激励； 暂态激励，如突然关闭阀门时，管道内流体的流速突变引起流体压力骤变而形成 的压力波激励，通常也称为"水击现象"，往往能听到管道内流体发出一种沉重的锤击声。 工作状态下，管系在管体-流体的流固耦合作用下，经常会发生不同程度的振动， 尤其是当管系的局部走向或支吊架设置不合理，使得管系自身的固有频率与流体激振频率 相近时，管系振动尤为强烈。 暂态激励属于暂态现象，对于管系影响较大的为流体稳态激励和管体流固耦合作 用下产生的振动。振动对管道系统的危害很大，它将导致支吊架松动失效，使管道局部发生 疲劳破坏、大大缩短材料的使用寿命。当振动的强度达到管道材料的疲劳极限时管道将破 坏，使管内工质泄漏，威胁电厂的安全生产运行。 尤其是，我国电力工业当前迅猛发展，新建电厂机组容量和参数大大提高，主力机 型已由原来的300丽变为600丽，且已有多家电厂投运了 800丽和KKKMW的高效超临界机 组。由于管道内工质参数的改变及热力系统复杂程度的提高，致使电厂部分管道振动程度 进一步加剧。 有鉴于此，亟待提供一种方案，以改善电厂的再循环管道系统的振动，减小振动对 管道的破坏，保证电厂安全运行。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的为提供一种改善再循环管道系统振动的方 法，该方法能够有效减小振动对管道的破坏，保证电厂的安全运行。 本专利技术所提供的，包括下述步骤； 模拟再循环管道系统的管系模型，根据管系模型分别获取管系与介质综合时的模 拟停机固有频率、管系在流固耦合作用下的模拟开机固有频率； 设置实际检测管系振动的传感器，并分别在停机以及开机两种状态下，对所述管 系施以激振力，根据传感器的检测值，分别获取管系停机状态下的实际停机固有频率、开机 状态下的实际开机固有频率； 比较分析模拟停机固有频率、实际停机固有频率，以及模拟开机固有频率、实际开 机固有频率，获得修正系数，继而获得目标开机固有频率； 目标开机固有频率=修正系数*模拟开机固有频率； 根据目标开机固有频率，获得对应的各阶振型，继而获取各振型下的振型最大点 位置； 在上述的各振型最大点位置增设支吊架。 本专利技术通过模拟和实际检测的方式，对停机固有频率和开机固有频率进行比对分 析，最终获得与真实的开机固有频率最接近的目标开机固有频率，从而更为准确地分析出 振型最大点位置，并在此处增设支吊架以改变此处的固有频率，加强此处的强度，避免振动 使其变形，减少破坏。可见，该方案能够在确实需要减振的位置增设支吊架，即有的放矢地 加固管道，从而将振动减小到最低，保证电厂的运行安全。 「00191 可诜地，【主权项】1. 一种，其特征在于，包括下述步骤； 模拟再循环管道系统的管系模型，根据管系模型分别获取管系与介质综合时的模拟停 机固有频率、管系在流固耦合作用下的模拟开机固有频率； 设置实际检测管系振动的传感器，并分别在停机以及开机两种状态下，对所述管系施 以激振力，根据传感器的检测值，分别获取管系停机状态下的实际停机固有频率、开机状态 下的实际开机固有频率； 比较分析模拟停机固有频率、实际停机固有频率，以及模拟开机固有频率、实际开机固 有频率，获得修正系数，继而获得目标开机固有频率； 目标开机固有频率=修正系数*模拟开机固有频率； 根据目标开机固有频率，获得对应的各阶振型，继而获取各振型下的振型最大点位 置； 在上述的各振型最大点位置增设支吊架。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中， 修正系数a 1 =实际停机状态固有频率/模拟停机状态固有频率； 修正系数α 2 =实际开机状态固有频率/模拟开机状态固有频率。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管系的外部包覆有保温材料层，检测实 际开机固有频率时，将传感器设于管系上裸露在外的阀体处；检测实际停机固有频率时，拆 除所述保温材料层，在管系外部设置多个所述传感器。4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述传感器为加速度传感器；在阀体Χ、Υ、Ζ 向均布置所述传感器，阀体在X、Y、Z任一方向为圆面时，在所述圆面位置安装振动传递装 置，振动传递装置的内侧与所述圆面匹配，外侧与振动传感器匹配。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，模拟管系模型时，在所述管系穿过墙体的位 置，根据墙体的支撑力、摩擦力，施加等效的刚性约束。6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，模拟管系模型时，在所述管系已有的支吊架 位置，施加与所述支吊架等效的约束。7. 如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，根据振型最大点对应的各阶目标 开机固有频率，调整给所述管系提供介质的动力泵的转速或调整所述动力泵的结构参数， 以改变介质的脉动频率，使其与所述目标开机固有频率差值增大。8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述结构参数包括动力泵的叶片数量或叶 片型式。9. 如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于， 增设支吊架具体按照下述步骤进行： 模拟获得各阶振型最大点位置处的应力分布； 判断增设支吊架为刚性支吊架时，对应的振型最大点位置处应力是否超过最大承受 值； 若超过，则在振型最大点位置模拟设置弹性支吊架，并根据模拟效果获得实际所需弹 性支吊架的弹性系数和荷载； 若未超过，则在对应的振型最大点位置增设刚性支吊架。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述弹性支吊架为弹簧支吊架，包括弹簧 组件、管夹，以及位于二者之间的杆件，杆件一端固定于弹簧组件的一端，另一端通过螺栓 或销轴固定于管夹，弹簧组件的另一端通过螺栓或销轴固定于支吊架生根点； 安装时，使固定所述杆件和所述管夹处的螺栓或销轴的轴线，垂直于固定所述弹簧组 件与所述基体的螺栓或销轴的轴线。【专利摘要】本专利技术公开一种，包括下述步骤；根据管系模型分别获取模拟停机固有频率、模拟开机固有频率；设置实际检测管系振动的传感器，分别获取管系停机状态下的实际停机固有频率、开机状态下的实际开机固有频率；比较分析上述数据，获得修正系数，继而获得目标开机固有频率，并获得对应的各阶振型，继而获取各振型下的振型最大点位置；在上述的各振型最大点位置增设支吊架。该方案能够更为准确地分析出振型最大点位置，并在此处增设支吊架以改变此处的固有频率，加强此处的强度，避免振动使其变形，减少破坏，保证电厂的运行安全。【IPC分类】F16L3-205【公开号】CN104747808【申请号】CN201510142310【专利技术人】金红伟, 张洪元, 刘学, 王昕 , 李国栋, 郭效利, 齐琦 【申请人】华电重工股份有限公司【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年3月27日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善再循环管道系统振动的方法，其特征在于，包括下述步骤；模拟再循环管道系统的管系模型，根据管系模型分别获取管系与介质综合时的模拟停机固有频率、管系在流固耦合作用下的模拟开机固有频率；设置实际检测管系振动的传感器，并分别在停机以及开机两种状态下，对所述管系施以激振力，根据传感器的检测值，分别获取管系停机状态下的实际停机固有频率、开机状态下的实际开机固有频率；比较分析模拟停机固有频率、实际停机固有频率，以及模拟开机固有频率、实际开机固有频率，获得修正系数，继而获得目标开机固有频率；目标开机固有频率＝修正系数*模拟开机固有频率；根据目标开机固有频率，获得对应的各阶振型，继而获取各振型下的振型最大点位置；在上述的各振型最大点位置增设支吊架。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金红伟，张洪元，刘学，王昕，李国栋，郭效利，齐琦，
申请(专利权)人：华电重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11