EN | 中文 | RU

Динамический анализ ротора паровой турбины

Главная  Проекты  >  Динамика ротора турбины

Динамический анализ ротора паровой турбины

Исходные данные

В качестве исходных данных были использованы чертежи РПТ, а также данные о массах его составных частей.

Конечно-элементная модель ротора (КЭМ) представлена на рис.1.

Сегментные подшипники скольжения и их коэффициенты жесткости и демпфирования были приняты в учет при помощи CBEAR и CBUSH элементов соответственно.

Длина ротора составляет приблизительно 8 метров; вес – приблизительно 21 т.

Введение

Ротор паровой турбины (РПТ) - это одна из наиболее дорогих сборочных единиц. Зачастую ротор турбины является источником динамического дисбаланса. В связи с этим динамический расчет РПТ является необходимым.

В рамках данного проекта специалисты FEA Engineering произвели динамический расчет 21-тонного РПТ с последующим анализом полученных результатов.

Рис.1 КЭМ ротора паровой турбины

Результаты расчета критических скоростей

На первом этапе динамического анализа были определены критические скорости ротора (диаграмма Кэмпбелла) – рис.2.

Критические скорости были рассчитаны с использованием комплексного модального решения. В результате расчетов были сделаны следующие выводы:

  • 1-я критическая скорость составила 2200 об/мин;
  • 2-я критическая скорость - за пределами рабочего диапазона.

Анимация прецессии ротора на первой критической скорости представлена на рис.4.

Рис.2 Диаграмма Кэмпбелла

Рис.3 Вибрация ротора

Результаты частотного отклика при дисбалансе ротора

На втором этапе проекта был произведен анализ частотного отклика.

Динамический дисбаланс в модели был представлен в виде гармонически действующей нагрузки.

Согласно стандарту API 612, полученные амплитуды вибрации не превышают допустимые значения на всех рабочих скоростях.

Диаграмма вибрации ротора изображена на рис.3.

Рис.4 Анимация прецессии ротора на первой критической скорости