Вибрационная прочность гладких и профильных трубных систем теплообменных аппаратов

• Автор: Плотников, Петр Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 190 c. : ил

1. ОБЗОР РАБОТ НО ВИБРАЦИИ ТРУБНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛООБМЕНШХ АППАРАТОВ
1.1. Конструкция теплообменного аппарата и характерные вибрационные разрушения теплообменных труб
1.2. Причины вибрации труб теплообменных аппаратов
1.3. Экспериментальные исследования вибрации труб теплообменных аппаратов
1.4. Теоретические методы исследования колебаний труб теплообменных аппаратов
1.5. Задачи исследования
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРАЦИЙ ТРУБНЫХ СИСТЕМ
2.1. Выбор параметров исследований
2.2. Описание экспериментальных стендов
2.2.1. Описание однопролетного стенда и системы измерений
2.2.2. Описание двухпролетного стенда
2.2.3. Система измерений и приборы
2.2.4. Вихретоковый датчик
2.2.5. Экспериментальные установки для исследования изгибной жесткости труб и усталостной прочности вальцовочных соединений
2.3. Методика проведения опытов по вибрации трубных систем
2.4. Обработка результатов и оценка погрешности экспериментальных данных
2.5. Выводы

3. РЕЗУЛЬТАТЫ НАТУРНЫХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРУБНЫХ
СИСТЕМ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
3.1. Колебания трубных систем теплообменных аппаратов
в условиях эксплуатации
3.2. Влияние геометрии профильных витых труб на статические и динамические характеристики
3.2.1. Статические характеристики профильных
витых труб
3.2.2. Характеристики демпфирования и усталостной прочности профильных витых труб
3.3. Влияние геометрических размеров промежуточной перегородки на вибрационные характеристики трубных систем
3.3.1. Однопролетная гладкотрубная система
3.3.2. Двухпролетная гладкотрубная система
3.3.3. Двухпролетная система с профильной витой трубой
3.4. Выводы
4. ВИБРАЦИОННЫЙ РАСЧЕТ ТРУБНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛООБМЕННЫХ
АППАРАТОВ
4.1. Выбор расчетной схемы. Расчет упругожесткостных характеристик промежуточной опоры
4.2. Определение амплитуд перемещений трубной системы
в резонансной зоне
4.3. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Развитие современного энергетического машиностроения идет по пути увеличения единичной мощности турбоагрегатов с одновременной интенсификацией технологических процессов, связанных с выработкой электрической и тепловой энергии. В связи с этим при эксплуатации турбоустановок происходит существенное увеличение напряжений, возникающих в отдельных узлах и элементах энергооборудования. При этом требования к надежности длительного функционирования всей турбоустановки в целом и отдельных ее элементов постоянно растут.
Известные в настоящее время результаты исследований по вопросам повышения надежности энергетического оборудования посвящены основному оборудованию (реакторам, парогенераторам, турбинам) /X/ и мало затрагивают вспомогательное оборудование, например, теплообменные аппараты (ТА) турбоустановок /2/. Однако, анализ повреждений ТА паротурбинных установок показывает /3,4/, что около 25% повреждений теплообменников связано с вибрацией трубных цучков, а для вертикальных сетевых подогревателей эта цифра достигает 70% /3/. В связи с этим несомненна актуальность исследований, направленных на изучение вибрационного состояния трубных систем ТА. В докладе академика И.Ф,Образцова на Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике в мае 1980г. в Алма-Ате отмечалось, что повышенные требования к надежности и безопасности эксплуатации электрических станций ставят проблему изучения динамических процессов, в частности, вибраций трубных пучков ТА, в ряд наиболее актуальных проблем /5/.
Данная работа посвящена исследованию вибрационных характеристик теплообменной трубы, представляющей собой наиболее общий

Схема установки и система измерений

12

13

Ж—»

Рис.2