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4.2 旋转式机器


4.2.1 在下列条件下,旋转式机器宜采用基础隔振:
    1 机组的工作转速和基础-设备系统的固有频率相接近时;
    2 厂址地基条件较差、易发生不均匀沉降时;
    3 非隔振设计不能满足振动控制要求时。
4.2.2 旋转式机器基础的隔振宜采用支承式;隔振器的选用和设置应符合下列规定:
    1 汽轮发电机、汽动给水泵基础的隔振,宜采用圆柱螺旋弹簧隔振器,隔振器宜设置在柱顶或满足刚度要求的梁顶面;
    2 压缩机、离心机、风机、电动机基础的隔振,宜采用圆柱螺旋弹簧隔振器或橡胶隔振器,隔振器宜设置在满足刚度要求的梁顶或基础底板的支墩上;当为小型机器时,隔振器也可设置在地面或楼板上;
    3 隔振器应满足三维隔振的需求;
    4 隔振体系的阻尼比不宜小于0.05,当隔振器的阻尼不满足要求时,应与阻尼器配合使用。
4.2.3 汽轮发电机、汽动给水泵基础的隔振,可采用板式、梁式或梁板混合式钢筋混凝土台座结构;台座结构应按多自由度体系进行动力分析,并应计入台座弹性变形的影响。压缩机、离心机、风机、电动机基础的隔振,可采用钢筋混凝土板或具有足够刚度的钢支架台座结构,台座结构可按刚体进行动力分析。
4.2.4 汽轮发电机、汽动给水泵基础振动速度计算值,宜取在工作转速±25%范围内的最大振动速度均方根值,其容许振动值应符合现行国家标准《建筑工程容许振动标准》GB50868的有关规定。
4.2.5 压缩机、离心机、风机、水泵、电动机基础的隔振设计应符合下列规定:1 隔振体系的静力平衡计算,应计入连接部件和正常运转时介质的质量,以及作用于柔性连接处的作用力;
4.2.6 汽轮发电机基础的隔振设计应符合下列规定:
    1 弹簧隔振台座应具有良好的动力特性、足够的强度和刚度;汽轮发电机弹簧隔振基础台板重量与设备重量之比不宜小于1.5;
    2 隔振元件的选型和布置应满足汽轮发电机正常运行时在振动荷载作用下轴承座处基础变形的要求;
    3 弹簧隔振元件宜布置在同一水平面内,每组弹簧隔振器的合力作用点应与下部支撑结构的截面形心重合;
    4 弹簧隔振台座与周边平台结构应脱开布置,并应预留足够的间隙。
4.2.7 压缩机、离心机、风机和水泵介质出入口的连接管道应采用柔性连接;连接风机、水泵的管道进行隔振时,宜采用悬挂式或地面支承式,不宜采用墙和柱侧向挑出的悬臂结构支承。
条文说明
4.2.1 基于隔振基础比常规基础具有的优势,提出了旋转式机器基础采用隔振基础的适用范围,便于基础选型。在汽轮发电机组基础设计中,由于设备本身、设备与基础的连接要求,设备厂家往往会提出设备所能承受的水平加速度限值要求,在特定条件下,普通基础不能满足此要求时,优先考虑采用隔振基础的设计方案。
4.2.2 我国火力发电厂、核电站中的汽轮发电机、汽动给水泵和其他旋转式机器越来越多地采用弹簧隔振基础。汽轮发电机、汽动给水泵采用弹簧隔振基础,可有效地改善机器的振动情况,避免将振动传递给周围环境,并给机组轴系快速找中调平提供了方便条件,在高烈度地震区还可以显著提高其抗震性能。
    工业与民用建筑的压缩机、离心机、风机、电动机等普遍采用隔振基础,已编制了相应的全国通用建筑标准设计图集。
    本条主要依据工程实践经验,对旋转式机器隔振基础的隔振方式、隔振器的选择做出规定。
    本条强调隔振器需要具备三维隔振性能,同时强调对汽轮发电机、汽动给水泵等大型旋转式机器的隔振基础,隔振器最好与阻尼器一起使用,这些规定是为了控制各向的振动速度。
4.2.3本条涉及台座型式、台座结构的动力计算。
    对汽轮发电机、汽动给水泵等大型旋转式机器,根据工程实践经验,通常采用钢筋混凝土台座,同时为了满足设备布置的要求,需将台座设计成梁式、板式或梁板混合式。
    对离心泵、离心通风机等旋转式机器,目前在工程中存在钢筋混凝土板和钢支架两种方式,所以条文按此做了规定。同时强调当采用钢支架台座时,需要具备足够的刚度,避免出现钢支架台座振动过大。按照工程经验,可将台座结构假定为刚体进行动力分析。
4.2.4 对于采用隔振的汽轮发电机、汽动给水泵基础,其基频较常规框架式基础明显降低,当存在低频激振源时(如与设备连接的管道振动),会使基础在低频产生较大的振动线位移,但其振动并不影响高频设备基础,为此在实测时以振动线位移来衡量基础的振动是不合理的。而振动速度均方根值能很好的反映出高频振动水准,符合汽轮发电机、给水泵设备基础的振动控制特性。因此本条强调在进行动力计算或振动实测时应用振动速度均方根值作为衡量振动控制的标准,符合现行国家标准《机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第1部分:总则》GB/T6075.1一2012或IS010816一1:1995对振动控制的要求。对于小于75%工作转速的振动速度限值可适当放宽,但需要控制在容许振动速度的1.5倍范围之内。
4.2.5 本条规定了压缩机、离心机等设备基础隔振设计振动荷载的取值要求,除本条三款规定外,振动荷载还要计入与驱动电机连接偏差和长期运行磨损、锈蚀等因素产生的振动荷载增量,具体增量根据连接方式(直连式或皮带传动)、使用年限、使用环境等综合确定。
4.2.6 为了避免弹簧隔振台板与周边平台结构发生碰撞,两者之间的间隙可以适当增大,除满足抗震缝的要求外,不小于台板在罕遇地震作用下的最大水平位移值的1.2倍,且不小于200mm。
4.2.7 水泵的柔性接头一般情况下采用带90°弯头的产品,也可采用竖向和水平向串联各设1个柔性接头。
 

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工程隔振设计标准 GB50463-2019
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