A bridge optimization method of air cooling island fan in the fan motor parameters and operating parameters under known conditions, field testing vibration of fan bridge based on vibration of fan bridge and find the source of vibration; vibration analysis of rotating fan on the fan bridge produced, and find the exciting force have influence on the axial force of the fan bridge; the fan bridge first-order modes, steady state response and corresponding beam modes, a steady-state response compared to the fan bridge is simplified as a beam model; through the calculation of axial force range formula and the steady-state response, establish bridge design method of erection the lowest cost. Through field test and application of MATLAB will make the frequency response curve to determine the bridge vibration source, find the main excitation force of bridge through the analysis of the source, then the application of ANSYS simulation analysis of the bridge model simplification, finally obtains a formula, to force the fan shaft based on bridge vibration amplitude range Bridge design method.
【技术实现步骤摘要】
一种在风机参数及电机运转参数已知条件下的空冷岛风机桥架优化方法
本专利技术涉及到一种空冷岛风机桥架结构设计的方法,属于结构性能研究领域,具体涉及通过找到空冷岛风机桥架主要振动源,并简化风机桥架结构,最后设计一种在风机参数以及电机运转参数已知的条件下,使建筑开销最小的桥架设计方法。
技术介绍
火力发电厂的水冷技术需要消耗大量的水资源,导致电厂建设在选址上受到极大的限制。由于北方地区水资源匮乏,近年来,水冷技术逐渐被空冷技术所替代。空冷技术对水资源依赖性较小。该技术是采用风机强制对流的方式对管束内乏汽进行冷却。由于需要冷却的乏汽量大,所以需要的空冷风机不仅多,而且规格特别大。一般的600MW机组单台机需要56个风机单元,单个风机直径达10米左右。现有的风机安装在风机桥架上,在风机运行过程中,会引起风机桥架振动。过大的振动会导致风机、电机及减速机等的破坏。2008年怀安电厂空冷岛的风机桥架振动过大,导致风机桥架上振动经常超标,后期不得不对风机桥架进行加强,总计改造费用数百万元,且延误了电厂发电工作。加固桥架是减小振动最有效的方法,但是如果加大桥架的支撑梁,桥架的重量必然增加,而支撑桥架的钢结构以及支撑柱必然需要加固,这就直接增大了花销。所以有必要找到一个在风机以及电机运转情况已知的条件下,使开销最小的桥架设计方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种在风机,电机运转情况均已知的条件下,使开销最小的桥架设计方法。该方法的主要特点是通过对风机桥架振动源及干扰力分析后,将桥架简化为简支梁模型。然后求出简化模型的振动稳态响应。最后根据轴向力公式推导出风机桥架的优化设计方法 ...
【技术保护点】
一种在风机参数及电机运转参数已知条件下的空冷岛风机桥架优化方法,其特征在于:S1、基于风机桥架的振动情况进行实地测试,找到风机桥架的振型及振动源;S2、分析风机旋转对风机桥架产生的激振力,并找到对风机桥架有影响的激振力为轴向力;S3、通过将风机桥架的一阶振振型、稳态响应与相应简支梁的一阶振型、稳态响应作对比,从而将风机桥架简化为简支梁模型;S4、通过轴向力计算公式及稳态响应范围,建立架设费用最低的桥架设计方法。
【技术特征摘要】
1.一种在风机参数及电机运转参数已知条件下的空冷岛风机桥架优化方法,其特征在于:S1、基于风机桥架的振动情况进行实地测试,找到风机桥架的振型及振动源;S2、分析风机旋转对风机桥架产生的激振力,并找到对风机桥架有影响的激振力为轴向力;S3、通过将风机桥架的一阶振振型、稳态响应与相应简支梁的一阶振型、稳态响应作对比,从而将风机桥架简化为简支梁模型;S4、通过轴向力计算公式及稳态响应范围,建立架设费用最低的桥架设计方法。2.根据权利要求1所述的一种在风机参数及电机运转参数已知条件下的空冷岛风机桥架优化方法,其特征在于:步骤(1)实地测试找到桥架振型;为了探究桥架的振型,做两组实验分别测试水平方向与垂直方向:第一组实验,在桥架水平方向,中间位置及两端分别放置一个速度传感器,测试风机运转100%工况下,桥架水平方向振动情况;桥架传感器布置情况及测试结果中,在水平方向上,桥架中间位置和桥架端部同步振动,振速在1mm/s附近;第二组实验,在桥架垂直方向,桥架外侧中部及桥架中部放置两个速度传感器,测试风机运转100%工况下,桥架垂直方向振动情况;桥架传感器布置情况及测试结果中,在垂直方向上,桥架外侧中部与桥架中部同步振动,振速开始时已超10mm/s,而后衰弱;通过这两组实验,发现桥架振动时,有破坏性的振动在垂直方向,即以垂直方向一阶振动为主;步骤(2)通过现场测试找到振动源;通过测试风机在不同转速下的桥架振动情况,分析频响曲线,找到振动源;matlab处理的电机不同转速下桥架的频响曲线;将60%,75%,80%,85%,以及100%转速下电机的频率,风机经过减速器之后的旋转频率,以及桥架的振动峰值频率总结如表1;表1桥架振动峰值与风机旋转频率之间的比值均在5附近,而风机的叶片数恰好为5片;所以确定桥架的激振源为风机;激振频率为风机扇叶数与风机运行频率的乘积;步骤(3)分析引起桥架振动的激振力风机旋转对桥架的作用力主要有以下几种:由转子质量偏心引起的扰力;由扇叶平面外振动引起的扰力;由空气反作用力引起的扭矩;由空气反作用引起的竖直向下的轴向力;其中转子的偏心扰力为离心力,方向始终指向风机轴径向,即水平方向;扇叶振...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭铁能,王荔,时政,王一杰,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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