汽轮机红套环与高压内缸红套紧力的监控方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105756724A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610108171.5(22)申请日2016.02.26(71)申请人上海发电设备成套设计研究院地址200240上海市闵行区剑川路1115号(72)发明人史进渊邓志成汪勇危奇杨宇席会杰张成义林润达(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹吴小丽(51)Int.Cl.F01D21/00(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图6页(54)发明名称汽轮机红套环与高压内缸红套紧力的监控方法及系统(57)摘要本发明提供了一种汽轮机红套环与高压内缸红套紧力的监控方法与系统，监控系统包括数据库服务器、计算服务器、网页服务器和用户端浏览器。首先计算出厂时高压内缸的红套紧力，在使用阶段，大修中测量红套环上两个测点之间的弦长并计算红套环的剩余紧力，如果蠕变与松弛导致汽轮机红套环的剩余紧力小于首次红套的红套紧力，表明高压内缸的红套紧力减小且红套紧力不合格；通过增加红套环与高压内缸之间的垫片厚度，保证汽轮机大修后红套紧力不小于首次红套的红套紧力值，使汽轮机红套环与高压内缸的红套紧力处于受控状态，达到了控制汽轮机红套环与高压内缸红套紧力的技术效果，为汽轮机红套环和高压内缸的安全与经济运行提供了技术依据。CN105756724ACN105756724A权利要求书1/4页1.一种汽轮机红套环与高压内缸红套紧力的监控方法，其特征在于，该方法由以下步骤组成：第一步、获得室温下汽轮机高压内缸红套环材料的弹性模量E和泊松比v；第二步、获得制造厂的高压内缸与红套环的测量数据，包括：汽轮机高压内缸套装红套环部位的首次红套之前的汽缸内半径Ra、首次红套之前的汽缸外半径Rb1、首次红套之前的红套环内半径Rb2、首次红套之前的红套环外半径Rc、红套环上的测点半径Rt、首次红套之前的红套环上两个测点之间的弦长L0、首次红套之后的红套环上两个测点之间的弦长L1；第三步、计算首次红套前后红套环上两个测点之间的弦长的变化值Y0：首次红套前后红套环上两个测点之间的弦长的变化值Y0的计算公式为：Y0＝L1-L0(1)第四步、计算红套环与高压内缸的初始过盈量δb：红套环与高压内缸的初始过盈量δb的计算公式为：δb＝Rb1-Rb2(2)第五步、计算红套环的过盈量δi：给汽缸外半径与红套环内半径之间加装不同厚度的垫片，厚度为Hi的第i个垫片对应的红套环的过盈量δi的计算公式为：δi＝δb+Hi(3)第六步、计算红套后红套环的分层半径Rb：高压内缸红套后，汽缸与红套环的分层半径Rb的计算公式为：第七步、计算过盈量δi对应的红套环与高压内缸的红套紧力Pi：过盈量δi对应的红套环与高压内缸的红套紧力Pi的计算公式为：式中：Ra——套装红套环部位的首次红套之前的汽缸内半径；Rb——红套后高压内缸与红套环的分层半径；Rc——首次红套之前的红套环外半径；E——在室温下红套环材料的弹性模量；第八步、计算测点径向位移ui：过盈量δi对应的测点径向位移ui的计算公式为：式中：Rt——红套环上的测点半径；v——在室温下红套环材料的泊松比；2CN105756724A权利要求书2/4页第九步、计算两个测点之间弦长变化值Xi：过盈量δi对应的红套环上两个测点之间弦长变化值Xi的计算公式为：第十步、确定红套紧力的比例系数k1：对于该汽轮机高压内缸红套环的n组数据(Pi，Xi)，采用线性回归法，得出回归常数a和比例系数k1，该红套环的红套紧力Pi随弦长变化值Xi的变化的线性函数表示为：Pi＝a+k1Xi(8)式中：a——回归常数；k1——红套紧力的比例系数；第十一步、计算新增紧力ΔPi：由公式(8)得出新增紧力ΔPi的正比例函数表示为：ΔPi＝k1ΔXi(9)式中：ΔPi——新增紧力；ΔXi——新增紧力ΔPi对应的弦长增量；第十二步、确定垫片厚度的比例系数k2：对于该汽轮机高压内缸红套环的n组数据(δi，Pi)，采用线性回归法，得出回归常数b和比例系数k2，该红套环的过盈量δi随红套紧力Pi的变化的线性函数表示为：δi＝b+k2Pi(10)式中：b——回归常数；k2——垫片厚度的比例系数；第十三步、计算新增垫片厚度Δδi：由公式(10)得出新增垫片厚度Δδi的正比例函数表示为：Δδi＝k2ΔPi＝k1k2ΔXi(11)式中：Δδi——新增垫片厚度；ΔPi——新增垫片厚度Δδi对应的新增紧力；ΔXi——新增紧力ΔPi对应的弦长增量；第十四步、大修中测量红套环上两个测点的弦长：在汽轮机大修中，测量红套环拆除之前两个测点之间的弦长L2和红套环拆除之后两个测点之间的弦长L3；第十五步、计算红套环拆除前后红套环上两个测点之间的弦长的变化值Y：经过