主气门卡涩故障机理研究分析疑惑解答11.doc

..主汽门工作原理亚临界MW机组采用西屋公司的技术生产;其高压主汽门为卧式布置,由主汽门门体、弹簧座、杠杆机构和高压抗燃油油动机组成。在汽门关闭过程中,弹簧力推动门杆关闭汽门,同时拉动杠杆推着油动机向零位移动(参见图)。图 高压主汽门操纵机构图杠杆的运动行程图如图。经过计算,主汽阀由全开位置状态到完全关闭状态,杠杆的侧向位移有mm。因此在主汽门关闭时,油动机和门杆都将受到较大的侧向力。当出现油动机内部比较脏,或者主汽门内部堆积较多的杂质,或者杠杆的安装质量不佳等情况时极有可能出现机械阻力异常增大,超过弹簧给主汽门的推力,阻碍阀门的顺利关闭。图 杠杆运动行程图..主汽门关闭过程的力学分析当高压主汽门关闭时,弹簧力必须大于机械阻力和蒸汽反作用力之和。)机械阻力机械阻力的计算公式如下:式中,为阀体阻力,为操纵机构阻力,为油动机阻力。机械阻力的精确计算非常复杂,其中要用到一些假设和经验系数,但可以定性分析其增大的原因,在工程实践中,一般认为是弹簧力的%左右。)蒸汽反作用力当整个阀碟处于高压蒸汽中时,由于阀碟两侧的有效蒸汽作用面积存在着差别;当汽门还没有关闭时由于阀碟两侧的有效蒸汽作用面积差为门杆的截面积,则蒸汽反作用力的计算公式为:------()式中,d为门杆直径,d=.cm,为主蒸汽压力,。当主汽门没有完全关闭时,即主汽门开度较小时,由于节流作用,阀碟内侧压力降低,此时蒸汽反作用力的计算公式为-------()式中,D为阀碟直径,D=cm,为阀碟内侧平均蒸汽压力。图 主汽门关闭过程受力示意图     图 主汽门受力分析在中,作出亚临界MW机组主汽门阀碟压差和蒸汽推力之间的关系,在主汽门阀碟上下压差不太大时,也就是压差占主蒸汽压力的%左右时压差与蒸汽推力基本是线性关系。关闭弹簧力的计算公式:式中,X%为相对汽门开度,为弹簧预紧力,为汽门全开时的弹簧力。表 蒸汽反作用力与阀碟两侧压差的关系R蒸汽/NP主蒸汽-P阀碟/MPa.........P主蒸汽/MPa--.-------------------             对于亚临界MW汽轮机高压主汽门来说,在设计弹簧条件下,=kgf,=kgf。各个汽门开度下的弹簧力如表:表 不同主汽门开度下的弹簧力弹簧力/N主汽门开度%%%%%%%%%%%设计弹簧刚度弹簧刚度降低%弹簧刚度降低%            根据公式,主汽门开度与弹簧力大小基本成线性关系,如图 主汽门阀碟上下压差与蒸汽推力的关系 图所示。减掉必然存在的机械阻力,大小约为弹簧力的%。图 主汽门阀碟上下压差与蒸汽推力的关系 图 主汽门开度与弹簧力的关系不同主汽门的结构分析国内上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂有限公司和日本三菱重工都是从美国西屋公