本发明专利技术提供了一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，包括以下步骤：S1、设计喷嘴管路结构，选择喷嘴管路支撑架选择材质；S2、设计导流板；S3、设计防振夹；S4、一次安装喷嘴管路支撑架、喷嘴管路、喷嘴、导流板、防振夹和减振板。本发明专利技术优化并完善了喷嘴管路及喷嘴支架施工技术及相关施工工艺，成本合理可控，施工快捷，施工完成的整体装置机械强度高，安全可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃气轮机喷雾蒸发冷却降温，具体涉及一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计结构及安装方法。
技术介绍
1、目前，绝大部分产品在进气道内部的安装喷雾冷却喷嘴矩阵，该安装方式蒸发效率高，冷却效果好，阻力损失小，对燃机功率提升效果好。但由于喷嘴矩阵安装位于燃气轮机进气道内，当空气流体流经固定位置的管路和喷嘴管路支撑架后，由于表面的边界层发生分离，其后方会产生周期性旋涡，当旋涡从柱体壁面脱落的同时会造成柱体两侧存在压力差，这种压差的出现会导致柱体表面受到周期性的脉动作用力，造成的振动会引起喷嘴的松动或者支撑架的损坏，可能造成喷嘴或喷嘴支架元件掉落，这二方面的问题都需要通过特殊的设计来限制，为避免燃气轮机遭受损伤，要采取适当的保护措施以确保机械强度。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计结构及安装方法，该方法主通过改变支撑结构表面形态从而改变支撑结构表面所受的流体力，助于改善支撑结构稳定性，通过设计及安装导流板从而改变尾流区域的动力学特性，避免支撑结构在气流的作用下产生共振；设计减振板安装在支撑结构内部，该结构可以吸收支撑结构的振动能量，进一步通过阻尼器将其消耗。减振结构通过卡槽方式安装，结构简单，安装方便，避免在燃气轮机进气道内使用过多的螺栓与焊接的安装方式。
2、该方法设计科学严谨，具有结构简单，易于安装与施工，质量轻、成本低的优点，保证了喷嘴处的机械强度，安全可靠，施工快捷，成本可控。
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p>3、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，包括以下步骤：4、s1、选择支撑架选择材质：选取不同材料与结构尺寸的喷嘴管路和支撑架计算其固有频率，根据进气道内的空气流速计算由于空气流过圆柱形或矩形物体引起的漩涡脱落频率，若旋涡脱落频率等于固有频率则会造成严重损坏，最终支撑架选择材质尾304不锈钢c型钢；
5、s2、设计导流板：导流板通过卡槽固定连接在支撑架上，导流板整体截面呈梯形且具有弹性，导流板上还开设有固定孔；通过有限元软件计算与现场实际测试导流板的振动抑制效果；
6、s3、设计防振夹：防振夹由上下两块副防振夹片通过螺栓紧固连接组成，防振夹夹持在喷嘴管路上，防振夹的尾部插入所述固定孔内与导流板连接；
7、s4、安装支撑架和导流板：将304c型不锈钢焊接成多排竖架，将导流板通过卡槽安装在支撑架上；
8、s5、安装防振夹和喷嘴管路：将防振夹通过螺栓初步连接在支撑架上，在上下副防振片之间夹持设置喷嘴管路，防振夹的尾端连接在导流板的固定孔中；
9、s6、安装喷嘴：先在防振夹中间安装喷嘴歧管，两根喷嘴歧管之间通过高压活接连接，确定喷嘴管路位置后拧紧防振夹上的螺栓；然后在喷嘴管路上连接喷嘴座，在喷嘴座上螺纹连接喷嘴，喷嘴和喷嘴座之间设置防振锁片。
10、s7、安装减振板：在支撑架上安装有减振板，减振板与导流板有一样的几何外观，通过卡槽固定连接在支撑架上；减振板安装在支撑架中间位置，位于两个导流板之间，如振动剧烈，可在支撑架中间位置相邻的导流板之间增加减振板的数量。
11、优选地，所述s1的具体步骤为：
12、s101、支撑架的材料选择范围为302、304和316，支撑架原材的结构选择范围为矩形钢管、角钢、h型钢、c型钢、z型钢，进气道内空气流速为4-14m/s；
13、s102、计算在充水和不充水条件下的喷嘴管路固有频率，水在喷嘴歧管中会改变歧管的固有频率，计算空气流速为4m/s-14m/s工况范围、在充水和不充水条件下喷嘴管路的固有频率；采用有限元分析方法中的模态分析计算喷嘴管路和支撑架的固有频率，漩涡脱落频率与上述固有频率相同或非常相近时，那么在该物体上就会体现出振动加剧；
14、s103、计算漩涡脱落频率和振动响应：在一个迭代步内，首先利用流体力学计算软件对流场进行求解，得到得到所选结构绕流升力系数和阻力系数，将其代入所选结构的振动方程中，求解振动方程得到结构运动速度和振动幅值信息，对所选结构绕流升力系数随时间的振荡曲线进行频谱分析，得到柱体表面旋涡脱落的频率，如此进行反复迭代直到收敛或计算结束；
15、s104、将c型钢支撑架面对来流方向两个的尖角优化为圆角从而对其进行被动控制，圆角特征参数为r/d，其中r为圆角半径，d为方柱棱边边长，选取不同的圆角参数进行计算，经过计算在选取圆角参数为r/d＝1/5时，抑制振动效果最佳。
16、优选地，所述上下副防振夹片的一段为椭圆形，在防振夹片与喷嘴管路之间设置防振橡胶垫。
17、优选地，所述s4的具体步骤为：支撑架的底部焊接在燃机金凤通道底板上，通过c型304钢焊接多排竖架，多排竖架的平面偏差为±2mm。
18、优选地，所述防振锁片为直角z型，防振锁片上开设中间孔，在安装防振锁片时将中间孔穿入喷嘴座与喷嘴的连接处，安装后的防振锁片将两端分别向上和向下扭转使其卡住喷嘴座的相对两侧。
19、优选地，所述减振板包括减振板支撑架以及减震装置，所述减振板支撑架上左右两侧对称布置两根弹簧，弹簧两端通过弹簧座分别与质量振动块和支撑架固定连接，传动杆与质量振动块一端固定连接，传动杆另一端为丝杆穿过弹簧阻尼器支撑架一侧的圆孔，传动杆通过阻尼弹簧座固定螺帽固定在一端的阻尼弹簧座上，弹簧阻尼器通过弹簧阻尼器支撑架另一侧的开孔，通过弹簧阻尼器固定螺栓及螺帽与减振板支撑架固定连接。
20、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
21、本专利技术设计科学合理，操作简便，优化并完善了喷嘴支架及管管路的设计使用方案，整体工艺安全经济，能有效保证喷嘴处的机械强度保护装置安全。
22、下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
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【技术保护点】
1.一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，所述S1的具体步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，所述上下副防振夹片的一段为椭圆形，在防振夹片与喷嘴管路之间设置防振橡胶垫。
4.根据权利要求1所述的一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，所述S4的具体步骤为：支撑架的底部焊接在燃机金凤通道底板上，通过C型304钢焊接多排竖架，多排竖架的平面偏差为±2mm。
5.根据权利要求1所述的一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，所述防振锁片为直角Z型，防振锁片上开设中间孔，在安装防振锁片时将中间孔穿入喷嘴座与喷嘴的连接处，安装后的防振锁片将两端分别向上和向下扭转使其卡住喷嘴座的相对两侧。
6.根据权利要求1所述的一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，所述减振板包括减振板支撑架以及减震装置，所述减振板支撑架上左右两侧对称布置两根弹簧，弹簧两端通过弹簧座分别与质量振动块和支撑架固定连接，传动杆与质量振动块一端固定连接，传动杆另一端为丝杆穿过弹簧阻尼器支撑架一侧的圆孔，传动杆通过阻尼弹簧座固定螺帽固定在一端的阻尼弹簧座上，弹簧阻尼器通过弹簧阻尼器支撑架另一侧的开孔，通过弹簧阻尼器固定螺栓及螺帽与减振板支撑架固定连接。
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【技术特征摘要】
1.一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，所述s1的具体步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，所述上下副防振夹片的一段为椭圆形，在防振夹片与喷嘴管路之间设置防振橡胶垫。
4.根据权利要求1所述的一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方法，其特征在于，所述s4的具体步骤为：支撑架的底部焊接在燃机金凤通道底板上，通过c型304钢焊接多排竖架，多排竖架的平面偏差为±2mm。
5.根据权利要求1所述的一种管道燃气轮机喷雾矩阵防振设计施工方...
【专利技术属性】
技术研发人员：周建平，肖旺，周登极，姜宏，王传钊，章翔峰，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：
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