高中压缸设计特点

液压缸液压缸（又称油缸）是液压系统中常用的一种执行元件，是把液体的压力能转变为机械能的装置，主要用于实现机构的直线往复运动，也可以实现摆动，其结构简单，工作可靠，应用广泛。

3.1 液压缸的类型及特点液压缸可按运动方式、作用方式、结构形式的不同进行分类，其常见种类如下。

3.1.1活塞式液压缸活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式，其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。

3.1.1.1双杆活塞液压缸双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式，如图3．1所示。

图3.1 双活塞杆液压缸安装方式简图因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。

则缸的运动速度V 和推力F 分别为：)(422d D q A q v v -==πη （3.1）m p p d D F ηπ))((42122--= （3.2）式中: 1p 、2p --分别为缸的进、回油压力；v η、m η--分别为缸的容积效率和机械效率；D 、d--分别为活塞直径和活塞杆直径；q--输入流量；A--活塞有效工作面积。

这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。

3.1.1.2单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速度和输出力，其简图及油路连接方式如图3.2所示。

(1)当无杆腔进油时[图3.2（a ）]，活塞的运动速度1v 和推力1F 分别为v v D q A q v ηπη2114== （3.3）m m p d D p D A p A p F ηπη])([4)(2221222111--=-= （3.4）(2)当有杆腔进油时[图3.2(b)]，活塞的运动速度2v 和推力2F 分别为v v d D q A q v ηπη)(42222-==（3.5）m m p D p d D A p A p F ηπη])[(4)(2212211222--=-= （3.6）式中符号意义同式（3.1）、式（3.2）。

汽轮机汽缸详细讲解1导读汽缸是为了将通流部分构成一个密封压力容器，以与外界大气隔绝。

汽缸内安装着隔板、隔板套（持环）及许多其它静止部件。

为了简化汽缸的结构，汽缸内设置隔板套（持环），利于设置抽汽腔室。

汽缸通常分高压、中压、和低压汽缸。

6MW~135MW汽轮机，一般将高中低压汽缸综合成一体，以减小机组长度。

但低压缸与高中压部分单独制造，在垂直结合面用螺栓进行拼缸。

700MW以上的汽轮机，为了提高单缸功率，简化进汽结构，高、中、低压缸分别独立。

大功率汽轮机都设计成多缸结构。

如原国产300MW机组为四缸结构（高压缸、中压缸、低压缸A与B），国产引进型300MW机组为两缸结构（高中压合缸与低压缸）；国产亚临界600MW机组为四缸结构，即由高压缸、中压缸、低压缸A与B 组成；国产超临界600MW机组为三缸结构，即由高中压合缸、低压缸A与B组成；超超临界600MW机组为两缸结构，即由高中压合缸、低压缸组成。

100万超超临界为四缸结构，即高压缸、中压缸、低压A与B组成。

2汽缸的功能2.1基本要求汽缸的受力要求：1，承受本身和装在其内部零部件的重量2，承受内外压差的作用力3，承受沿汽缸轴向和径向温度分布不均匀而产生的热应力4，承受隔板前后压差的作用力和蒸汽通过喷嘴时的反作用力2.2高中压汽缸设计要求由于高中压汽缸承受着巨大的内外压差、温度梯度、汽缸本身及其内部静止部件的重量，并承担着外部管道接口的推力和推力矩，所以高中压汽缸设计的基本要求为：(1）汽缸形状力求简单，回转体对称、壁厚均匀，在满足强度、刚度裕度要求的前提下，尽量减薄汽缸厚度。

(2）汽缸高温高压区域，尽量避免包含过多的低参数区段，以合理使用贵金属材料，要考虑具有合理的冷热工艺性。

(3)汽缸的支承方式应考虑热态下保证对中要求，并能保证汽缸胀缩可靠。

(4）与汽缸连接的进汽管、喷嘴室等必须具有良好的汽密性及足够的弹性补偿能力，减少高温部分的热变形传递到缸体上。

黄坤袁李锐(东方电气集团东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:文章对某电厂330MW亚临界汽轮机提效改造的总体方案进行了相关介绍,重点阐述了通流改造结合供热抽汽系统优化的思路及技术路线,并从系统、通流以及主机结构等方面对改造的主要设计优化特点作了相关介绍。

本项目相关改造经验可供同类型机组作为改造借鉴和参考,以提高机组市场竞争力。

关键词:亚临界汽轮机,提效改造,总体方案,优化设计中图分类号:TK262文献标识码:A文章编号:1674-9987(2023)04-0005-05 Overall Scheme and Optimization Design of Efficiency Improvement Transformation of330MW Subcritical Steam TurbineHUANG Kun,LI Rui(Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang Sichuan,618000)Abstract:This paper introduces the overall scheme of Efficiency improvement transformation of330MW subcritical steam turbine in a power plant,focuses on the optimization idea and technical route of flow path transformation combined with heat supply renovation and steam extraction system,and introduces the main design optimization points of the transformation from the aspects of system,flow path and main engine structure.The relevant transformation experience of the project can be used as a reference for the transformation of similar units to improve the market competitiveness of the units.Key words:subcritical steam turbine,efficiency improvement transformation,overall scheme,optimization design第一作者简介:黄坤(1987-),男,工程师,毕业于华中科技大学热能与动力工程专业,现主要从事汽轮机改造技术工作。

660MW超临界空冷汽轮机介绍哈尔滨汽轮机厂有限责任公司汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结600MWK01#600MW 大同电厂660MW 超临界CHK01A #660MW 轩岗电厂600MWK01B #600MW 武乡电厂2008 轩岗电厂940mm 末叶低压缸超临界高中压合缸660MW 超临界两缸CHK01A 2007 通辽电厂2×680mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B-22006 武乡电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B 设计2×940mm 末叶低压缸超超临界中压缸超超临界高压缸1000MW 超超临界四缸CCHK02设计940mm 末叶低压缸超超临界高中压合缸660MW超超临界两缸CCHK012007 大同电厂2×620mm 末叶低压缸超临界高中压合缸600MW 超临界三缸CHK012004 漳泽电厂620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸300MW 亚临界两缸K022005大同电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界中压缸亚临界高压缸600MW 亚临界四缸K01运行电厂低压缸中压缸高压缸功率名称机组型号汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结积木块设计940mm末叶低压缸模块600MW超高、中压缸模块外形布置滑销系统热平衡图主要技术参数7 (3+1+3)给水回热级数（高加＋除氧＋低加）113000r/min 额定转速10喷嘴调节配汽方式90.013MPa额定排汽压力81872t/h 主蒸汽额定进汽量7566℃额定再热蒸汽进口温度6566℃额定主蒸汽温度524.2MPa 额定主蒸汽压力4660MW THA工况3CLNZK660-24.2/566/566汽轮机型号2超临界、一次中间再热、两缸、两排汽、单轴、直接空冷机组型式1数据单位项目编号750t 汽轮机本体重量177702.8kJ/kW.h THA工况热耗1830～90％变压运行负荷范围16高中压联合启动启动方式1521×10.5×7.5m机组外型尺寸（长、宽、高）148.32m 2低压缸末级叶片环形面积940mm 低压缸末级叶片长度低压缸末级叶片数据132×6级低压缸6级中压缸I+9级高压缸28通流级数12数据单位项目编号主要技术参数7795.27803.77798.260007300总计/加权热耗8223.98184.98153.01125225050%额定出力7850.37843.57828.752570075%额定出力7677.77700.37702.843504350100%额定出力kJ/kW.h kJ/kW.h kJ/kW.h h h680mm 620mm 940mm 3缸2缸年利用小时年运行小时数负荷两缸机组经济性汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结相似性比较高压缸设计参数418.6417.8高压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 943.6943.6高压缸平均根径mm I+9I+9高压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566主蒸汽温度℃24.224.2主蒸汽压力MPa 30003000转速rpm 600660功率MW 沁北轩岗相似性比较中压缸设计参数397.4396.7中压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 11651165中压缸平均根径mm I+9I+9中压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566再热蒸汽温度℃ 3.813.81再热蒸汽压力MPa 30003000转速rpm600660功率MW 沁北轩岗相似性比较12122.421.7900Ⅰ高压缸9.548.940.720.635.005.0368.95 8.94 0.78 0.71 4.69 4.73 58.94 8.94 0.79 0.72 4.69 4.72 49.97 9.95 0.80 0.73 5.56 5.60 39.96 9.97 0.81 0.75 5.57 5.61 29.96 9.97 0.83 0.77 5.46 5.50 1中压缸8.82 8.84 1.27 1.18 1.04 1.05 98.82 8.84 1.28 1.16 0.97 0.98 813.17 13.16 1.82 1.69 1.81 1.82 713.15 13.16 1.81 1.65 2.02 2.03 613.18 13.16 1.82 1.68 1.90 1.90 513.16 13.15 1.82 1.70 1.77 1.77 413.15 13.16 1.82 1.72 1.59 1.60 313.14 13.17 1.82 1.76 1.57 1.58 213.16 13.15 1.82 1.75 1.81 1.82 1动叶％静叶％动叶°静叶°动叶％静叶％面积增加角度增加叶高增加级号缸号面积调整结构设计特点夹层冷却系统 结构设计特点降低内外缸温差降低内外缸压差应力场、温度场有限元分析 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点高中压转子寿命 结构设计特点高压喷嘴防止固粒腐蚀设计 结构设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点12Cr2Mo112Cr2Mo1中压导汽管11ZG15Cr2Mo1ZG15Cr2Mo1再热主汽调节联合阀体1012Cr2Mo11Cr9Mo1VNbN 主汽导汽管9ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoWVNbN 主汽调节联合阀体8ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoVNbN 高压内缸71Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN高中压1-3、中压1-3级隔板61Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN 喷嘴510705BU 10705BU 高压2、3级动叶片410705BU 10705MBU 高压I 、1、中压3级动叶片310705BU MTB10AA 中压1-2级动叶片230Cr1Mo1V 30Cr1Mo1V 高中压转子1亚临界材料超临界材料名称序号高温材料选择高温材料选择ZG1Cr10MoWVNbN1Cr12Mo叶片强度汇总隔板强度8756调节级298294289266223183148152121许用应力MPa126116143163158149146146112最大计算应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级高压隔板强度汇总28723617716612488许用应力MPa2141851641647149最大计算应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级中压隔板强度汇总3.高中压缸设计叶片强度汇总动叶强度高压动叶强度汇总425297222228213177许用应力MPa268258220208183163总应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级单位中压动叶强度汇总439310429225191248190146157151许用应力MPa144 128 121 127 139 127 117 106 105 72 总应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级调节级汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结低压缸设计特点汽缸与转子系统同心转子支撑转子支撑新设计原设计落地轴承、内缸低压缸设计特点落地轴承、内缸 低压缸设计特点落地轴承低压缸设计特点低压缸设计特点落地轴承、内缸落地内缸空冷末级叶片系列自带围带拱形围带围带凸台套筒凸台松拉筋凸台松拉筋松拉筋拉筋连接形式叶片实体2/442/42222排汽口数目圆弧四齿型斜三齿型圆弧三齿型五叉型四叉型四叉型五叉型叶根形式13～1511151315159.18设计背压KPa 直接空冷间接空冷直接空冷间接空冷冷却方式660/1000600/660300/600200135-150100-150200功率等级MW 940680620600520450710末级动叶高度mm940mm空冷末级叶片性能验证试验气动设计和结构设计2007200620052004940mm 叶片开发历程12%Cr材料阻尼凸台/套筒+自带围带整圈连接连接形式圆弧枞树形叶根形式70叶片支数8.32m 2环形面积1880mm 根径940mm叶高940mm 叶片设计参数940mm空冷末级叶片基本设计参数940mm空冷末级叶片设计进度安排48英寸末级叶片阻尼围带装配状态运行状态蒸汽方向旋转方向凸台/套筒旋转方向阻尼围带高抗振衰减性凸台套筒高抗振衰减性12Cr不锈钢高强度薄叶片高效率减少离心力圆弧枞树型叶根降低叶片重量降低离心力940mm空冷末级叶片结构特点940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果三维等马赫数线末三级子午面流线轴向和切向复合倾斜末级静叶940mm空冷末级叶片气动计算结果顶部截面的气动损失叶片出口马赫数能量损失系数a) 顶部截面b) 中部截面等马赫数线c) 根部截面940mm空冷末级叶片试验装置5孔探针模型汽轮机系统模型汽轮机试验汽轮机径向探针末三级模型转子应力、频率测量装置进汽汽流角β2相对叶高h/HL-0动叶片进汽汽流角L-0动叶片出口总压分布相对叶高h/HL-0出口轴向速度比模型汽轮机试验结果：L-0效率L-0相推效率试验结果与计算结果吻合末级叶片在设计工况和部分负荷工况下都有很高的效率940mm空冷末级叶片气动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果。

浅谈汽轮机高压缸启动与中压缸启动两种方式作者：曹三文董继哲来源：《科技资讯》 2011年第32期曹三文董继哲(华电包头发电有限公司内蒙古包头 014013)摘要:目前国产的300MW机组和600MW火电机组的汽轮机启动方式大多采用高压缸联合启动。

近几年来引进国外阿尔斯通、GE、日立公司机组都设置了中压缸启动功能,虽然也可以使用高中压缸启动方式,但是制造厂还是推荐使用中压缸启动。

本文阐述了两种启动方式的区别和各自的优缺点及操作注意事项。

关键词:高中压缸中压缸启动控制旁路中图分类号:TK265 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(b)-0083-01国内小型汽轮机的启动冲转几乎都采用高压缸启动或高中压缸联合启动的方式;国产大型汽轮机的启动大多采用通常的高压缸启动,也有部分制造厂的引进机组如东汽厂的超临界600MW汽轮机采用日立技术,就是采用中压缸启动方式。

各个制造厂推荐的启动方式都不同,各有优缺点,到底二者有什么区别,如何采用两启动方式,笔者通过自己的实践进行分析。

1 高压缸启动方式与中压缸启动方式的概念1.1 高压缸启动机组冲转前利用高、低旁暖管、升温、升压;冲转前先关闭高旁,待再热器压力到零或为微负压时再关闭低旁。

因为采用高压缸启动,挂闸后中压主汽门和中压调门全部开启,中压调门也不参与转速调节。

如再热汽有压力,再热器系统容积庞大,在中压主汽门和调门开启的瞬间,会有大量带压力再热蒸汽(东汽超临界600MW机组冷态启动要求冲转参数:主汽压力8.7MPa再热汽压力1.1MPa)进入中压缸,造成汽轮机瞬间超速。

因此在冲转前要关先闭高旁,等再热汽压力保持为零或微负压后再关闭低旁。

就是说在高旁关闭后到高排逆止门开启前再热器处于干烧状态,但是这个过程很短暂,只要控制好燃烧,不会对设备造成损坏。

1.2 中压缸启动冲转前预暖高压缸,但启动时高压缸不进汽,由中压缸进汽冲转,直到机组带一定负荷或转速后,再切换到常规的高中压缸联合进汽方式,这种启动方式称为中压缸启动。

液压缸结构设计的特点分析摘要这篇结构设计论文发表了液压缸结构设计的特点分析，当前液压技术正在向高压、高速、大功率、高效率、低噪音、高可靠性和安全性、高集成化方向发展, 研发轻量化高性能的液压元这篇结构设计论文发表了液压缸结构设计的特点分析，当前液压技术正在向高压、高速、大功率、高效率、低噪音、高可靠性和安全性、高集成化方向发展, 研发轻量化高性能的液压元件是其重要的一环[1]。

液压缸作为液压系统的核心零部件之一, 轻量化是其发展的一个重要趋势。

关键词：结构设计论文投稿,液压缸;结构设计;运行特点随着机械工艺的不断发展与提升，液压传统系统已经被广泛地应用于各种不同类型的机械中，而液压缸则是液压传统系统中的核心部件，发挥着最为重要的作用。

液压缸的主要职责是借助液压油完成能量的传递，而能量的传递则是液压传统系统的中心环节，且借助于液压缸的运动，能够使液压转变为机械动能，从而使传动系统中的各个环节执行相应的运动指令。

1液压缸结构设计在液压传统系统中，液压缸是非常重要的能源执行元件，在特定功能的实现中发挥着关键性的作用，不仅如此，液压缸对液压传统系统的影响是全方位的，任何层面的问题，比如结构尺寸、性能等，都会对液压传动系统带来非常大的影响，甚至使得液压传统系统难以实现预期功能，因此，液压缸设计，特别是液压缸的结构设计就显得尤为必要。

在液压缸结构设计中重点需要处理好以下几点内容：第一、当液压缸没有活塞杆，直接连通油箱时，需要将活塞向右断开，同样的情形也表现在当有活塞杆但没有与高压油侧通时;第二、当活塞的两侧与高压油同时连通，在设计中需要根据两侧实际的承压面积，将活塞向左关闭;第三、活塞杆作为结构设计中的重点，在实际应用中经常出现滑动的现象，而导致此种现象的主要因素则是活塞杆的直径存在问题，因此，在活塞杆设计时，需要根据实际情况与需求，合理的设计活塞杆的直径，避免故障的发生。

不仅如此，在液压缸的结构设计中，还要做好直径计算与校核、厚度计算与校核、长度计算与校核的工作。

汽轮机中压缸设计汽轮机中的压缸是汽轮机的一个重要组成部分，负责将蒸汽从锅炉输入到涡轮机中，将其压缩并加热，以产生动力。

压缸设计的好坏直接影响汽轮机的性能和效率。

首先，在设计压缸时，需要考虑汽轮机的工作参数，如蒸汽流量、蒸汽温度和压力等。

这些参数将直接影响压缸的尺寸和结构设计。

此外，还需要考虑到运行时的压力波动、冲击和振动等因素。

设计师需要根据这些综合因素制定设计方案。

其次，压缸的设计应根据汽轮机的实际使用情况，选择适当的材料。

通常情况下，高温高压蒸汽会导致金属的蠕变和疲劳破坏。

因此，通常选择的材料是高温合金，如铬钼钢和镍基合金。

这些材料具有良好的耐高温、耐蠕变和抗疲劳破坏的特性，可以确保压缸的长期使用寿命。

另外，压缸的内部结构设计也非常重要。

压缸内部需要有适当的排气装置和导向装置，以保证蒸汽在压缸内的流动顺畅，并尽可能地减小能量损失。

此外，导向装置的设计还应考虑到排气冲击、振动和噪音等问题。

这些设计细节的合理性将直接影响汽轮机的运行稳定性和效率。

此外，还需要考虑到压缸的密封性能。

由于蒸汽温度较高，如果压缸的密封不够好，在运行过程中会导致蒸汽泄漏，造成能量损失和效率降低。

因此，在压缸设计中需要采取一些密封措施，如采用密封环、填料密封或金属密封等方式，确保蒸汽在压缸内的流动过程中不发生泄漏。

最后，压缸的制造和安装也需要严格控制。

制造过程需要保证材料的质量和工艺的准确性，以确保压缸的可靠性和稳定性。

安装过程需要注意对所有零部件的正确安装和调整，以确保压缸的性能和效率。

总而言之，汽轮机中压缸的设计是一个复杂的工程，需要综合考虑多种因素。

在设计过程中，需要根据汽轮机的工作参数、材料选择、内部结构设计、密封性能和制造安装等方面进行综合考虑，以确保压缸的性能和效率达到最佳水平。

同时，设计师还需要不断进行测试和优化，以解决问题，并不断提高汽轮机的性能和效率。