煤气余压发电装置技术规范 GB50584-2010
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5.2 透平膨胀机

5.2.1  透平膨胀机的材料应按国家现行有关标准执行,并应符合下列规定:

    1  铸件应完好,没有热裂、夹渣、缩孔、砂眼、裂纹、氧化皮、结疤和类似的有害缺陷。铸件的表面应通过喷砂、喷丸、化学清洁或其他方法来清理。模压分离的飞边和浇铸冒口的残余物应予以切除、锉平或磨平。

    2  焊接件材料适宜于焊接,焊接辅料必须与母材相熔。所有对安全和运行可靠性有影响的焊缝均应由合格焊工焊接。

5.2.2  机壳可采用铸件或焊接件。机壳厚度应适于允许最高工作压力和试验压力,并至少有3.2mm的腐蚀裕度。

5.2.3  机壳连接应符合如下规定:

    1  除了辅助接管允许螺纹接管外,其余接管宜采用法兰连接或加工出平面后用螺柱连接。所有至机壳的工艺气体接管都应满足极端工况;

    2  螺纹应符合现行国家标准《普通螺纹基本尺寸》GB/T 196、《普通螺纹公差》 GB/T  197和《60℃密封管螺纹》GB/T 12716的有关规定;

    3  应优先选用双头螺柱连接。螺孔不应穿透压力腔,而且剩余母材应有足够厚度;

    4  接管应不移动机器上的主要部件,应能进行安装和拆卸;

    5  所有接管的焊接应在压力试验前完成;

    6  煤气进、出口接管应采用法兰连接或加工出平面后用螺柱或螺栓连接。管口方位按协议规定。

5.2.4  机壳的支承应符合下列规定:

    1  透平膨胀机支腿应提供垂直方向的顶丝并应钻有引导孔;

    2  有导向键的轴承座,应有利于机壳热膨胀;

    3  轴承座与底座之间或机壳支腿与底座之间的局部间隙不应大于0.05mm。

5.2.5  机壳和支腿的设计应具有足够的强度和刚度,在许用外力和外力矩作用下,联轴器的同轴度应控制在50μm之内。

5.2.6  透平膨胀机的技术文件,应明确进、出口法兰处的需用外力和外力矩。

5.2.7  定子元件应符合下列规定:

    1  透平膨胀机应采用静叶可调式结构。可调静叶可以是单级或多级;

    2  可调静叶及其操作机构应适用于包括启动、停车的所有规定的工作条件。

5.2.8  透平膨胀机转子应符合下列规定:

    1  转子可以采用刚性轴或柔性转子;

    2  转子上应设置超速保护装置;

    3  主轴应进行热稳定试验或其他热处理方式并进行无损检测;

    4  透平膨胀机叶片材料,应根据其承受的静载荷、动载荷、疲劳、耐磨、频率等因素确定;

    5  叶片的固有频率不应与最小许用转速之下10%起至最大连续转速之上10%的任何激振频率相重合;不调频叶片不受上述条件约束;

    6  扭振计算时应考虑弯曲振动与扭转振动的固有频率,并提供坎贝尔图或其他的等效图表;

    7  刚性轴应大于1.26倍工作转速,柔性轴应小于0.85倍工作转速;

    8  透平膨胀机转子应进行动平衡校正。

5.2.9  轴承和轴承箱应符合下列规定:

    1  轴承应分为径向轴承和止推轴承;

    2  止推轴承宜为有轴衬体的巴氏合金的多瓦块结构;

    3  瓦块的设计和制造应具有精确尺寸,以便能进行互换和更换个别瓦块;

    4  轴承箱与透平膨胀机机壳为分体结构时,应确保轴承对中的可靠性和重复性;

    5  在规定的运行条件下,轴承和轴承箱的油温温升不应超过28℃。轴承出口油温不应超过82℃;

    6  轴承箱的设计应能安装测振仪表。

5.2.10  透平膨胀机必须设置性能良好的轴端密封。

5.2.11  湿法除尘透平膨胀机应配备喷雾装置。

5.2.12  透平膨胀机转子应配备盘车装置。当透平膨胀机主轴转速达到一定值时,盘车装置主动轮应自动脱开。
 

条文说明

 

5.2.6  每台膨胀机机壳的设计必须考虑到限定各种机壳进、出气管法兰上的管路载荷。为了系统的最大可靠性,由管路所施加的载荷不论膨胀机的负荷能力多大,应尽可能的低。作为一个规范,由于进口、抽加气口和出口连接法兰作用于膨胀机上的力和力矩应由如下限定:

    1  在任何连接法兰处施加于膨胀机的总合力和合力矩不应超过公式(1)、(2)所示值。

    对于直径最大到200mm的:

Fr+1.09Mr≤54.1De           (1)

 式中:Fr——合力(N),见图1,

      Mr——合力矩(N·mm),见图1,

      De——标称的连接管直径(mm)。

    对于直径大于200mm的:

Fr十1.09Mr≤54.1Dr

式中:Dr——连接管的当量直径(mm),

      Dnom——标称管径(mm)。

    2  在进口、抽加气口和出口最大的连接法兰中心线处的综合合力和合力矩不应超过下述:

    1)合力不超过:

Fc+1.64Mc≤40.4Dc

式中:Fc——进口、抽加气口和出口综合合力(N);

      Mc——由力造成进口、抽加气口和出口力矩和力矩的合成(N·m);

      Dc——一个圆形开口的直径( mm)等于进口、抽加气口和出口开口的总面积。如果等值管口直径大于230mm时,(mm)。

    2)这些合力与合力矩的各自分力与分力矩(见图1)不应超过:

图1 修正的力与力矩合成结果

式中:Fx——与膨胀机轴线平行的Fc的水平分力(N);

      Fy——Fc的垂直分力(N);

      Fz——与膨胀机轴成直角的Fc的水平分力(N);

      Mx——围绕水平轴线Mc分力矩(N·m);

      My——围绕垂直轴线Mc分力矩(N·m);

      Mz——围绕与膨胀机轴成直角的水平轴线Mc分力(N·m)。

    3)允许的力和力矩的这些值仅与膨胀机结构有关。它们不属于连接管路、法兰和法兰螺栓连接的力和力矩,它们不应超过由应用规范和管理机构所规定的许用应力范围。应在减少预计的操作载荷基础上。在买卖双方协商一致的基础上可以增加载荷。

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