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西屋引进型600MW汽轮机振动特性分析及优化
摘要：
本文研究了西屋引进型600MW汽轮机的振动特性，其中包括了振动频率、振动幅值及振动来源等方面的分析与优化。研究结果表明，振动源主要由叶轮切入和驱动端振动引起；对于叶轮切入振动，必须采取有效的措施，如减小叶轮的不平衡度和振动损失、增加支撑刚度等，从而降低振动源；对于驱动端振动，则应适度增加支撑刚度和降低轴向间隙，从而减小振动幅值。最终，本文根据研究结果提出了一系列优化措施，旨在优化汽轮机的振动性能，提高汽轮机的性能和可靠性。
关键词：汽轮机；振动特性；振动源；优化措施
1.引言
在现代工业中，汽轮机作为重要的能源转换设备，广泛应用于发电、交通、石化、冶金等领域。然而，由于汽轮机经常处于高速旋转和高温高压状态下工作，其振动问题成为制约其性能和安全的主要因素之一[1]。因此，研究汽轮机的振动特性、振动源及振动控制方法显得十分重要。
2.振动特性分析
针对西屋引进型600MW汽轮机，本文进行了振动特性分析。根据实测数据，发现振动源主要由叶轮切入振动和驱动端振动引起。其中，叶轮切入振动源由于其能量较高，是导致汽轮机振动问题的主要因素之一。在叶轮切入过程中，由于叶片与气流的相互作用，使得叶片发生往返运动，从而导致振动。此外，由于叶轮质量分布不均和叶片损耗，也会导致叶轮的不平衡度和振动发生。对于驱动端振动，主要是由于径向间隙过大或支撑刚度不足引起，从而使得轴承支承能力下降，从而导致振动。
3.振动优化措施
基于以上分析，为了降低西屋引进型600MW汽轮机的振动水平，本文提出了以下优化措施:
3.1减小叶轮的不平衡度
为了减小叶轮的不平衡度，可以采取以下措施：
①对叶轮进行动平衡，消除不平衡度；
②对叶片进行修补和更换，降低叶轮的损耗。
3.2增加支撑刚度
由于支撑刚度与振动水平成反比，因此增加支撑刚度可以有效地降低振动水平。具体措施如下：
①采用更高的弹簧刚度或增加支撑面积；
②在叶轮后面加装液体支撑环。
3.3降低轴向间隙
由于轴向间隙过大会导致轴承支承能力下降，从而使得驱动端振动增大。因此，适当降低轴向间隙可有效改善该问题。
4.总结
本文针对西屋引进型600MW汽轮机的振动特性进行了分析与优化，研究结果表明，振动源主要由叶轮切入和驱动端振动引起；采取有效措施如减小叶轮的不平衡度和振动损耗、增加支撑刚度、降低轴向间隙等，可以有效降低汽轮机的振动水平。最终，本文提出了一系列优化措施，旨在提高汽轮机的性能和可靠性。