陳超　趙福建　鄧賜邦

摘 要：隨著電力事業(yè)的發(fā)展，為了滿足用電設(shè)備穩(wěn)定運行的要求，市政電網(wǎng)在無法進(jìn)行兩路獨立電源電路的施工中，往往利用柴油機發(fā)電機組作為備用裝置。應(yīng)急柴油機利用安裝動力吸振器實現(xiàn)管道振動效果，并以此進(jìn)行相關(guān)計算，體現(xiàn)設(shè)計的科學(xué)性和合理性。對應(yīng)急柴油機冷卻管道振動控制優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了探討，從而使應(yīng)急柴油機冷卻管道實現(xiàn)合理的振動控制。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急柴油機；冷卻管道；振動控制；優(yōu)化設(shè)計

中圖分類號：TB535.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.097

核電站在建設(shè)過程中，應(yīng)用應(yīng)急柴油機進(jìn)行施工建設(shè)有利于結(jié)合應(yīng)急柴油機的運行優(yōu)勢，合理解決核電站發(fā)電等問題。同時，應(yīng)急柴油機在運行過程中的機內(nèi)冷卻管道存在明顯的振動現(xiàn)象，導(dǎo)致機內(nèi)溫度明顯上升，嚴(yán)重影響了應(yīng)急柴油機的穩(wěn)定運行。因此，為了保障應(yīng)急柴油機的穩(wěn)定運行，應(yīng)加強冷卻管道發(fā)生振動現(xiàn)象時相關(guān)數(shù)據(jù)的研究和控制，以實現(xiàn)應(yīng)急柴油機的穩(wěn)定運行。

1 應(yīng)急柴油機

應(yīng)急柴油機主要用來保障核電站的正常運行，解決核電站的發(fā)電問題。具體而言，應(yīng)急柴油機主要用來解決企業(yè)外電源無法工作、堆芯注入造成的“癱瘓”和安全殼發(fā)生噴淋等問題，可以及時根據(jù)發(fā)電機系統(tǒng)實現(xiàn)快速反應(yīng)，建立相應(yīng)的發(fā)電系統(tǒng)，確保企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運行。柴油機的生產(chǎn)可滿足工業(yè)發(fā)電需要，應(yīng)急柴油機在核電站中的運用是結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域柴油機使用經(jīng)驗的綜合利用，可實現(xiàn)核電站電力交流的應(yīng)急處理。同時，應(yīng)急柴油機可利用動力吸振器實現(xiàn)對冷卻管道振動幅度控制，這有利于及時發(fā)現(xiàn)冷卻管道的振動，從而合理制訂處理措施，確保應(yīng)急柴油機的穩(wěn)定運行。應(yīng)急柴油機利用動力吸振器可與冷卻管道直接連接，這有利于科學(xué)管控冷卻管道的振動幅度和應(yīng)急柴油機的穩(wěn)定運行，從而降低應(yīng)急柴油機維修的經(jīng)濟投入。

2 冷卻管道的振動控制

2.1 冷卻管道的構(gòu)建

冷卻管道的構(gòu)建主要利用ANSYS程序?qū)崿F(xiàn)冷卻管道的構(gòu)建，使用ANSYS程序便于操作。同時，針對管路的構(gòu)建，使用直管段和彎管段兩種形式進(jìn)行管路構(gòu)建，以滿足冷卻管道在應(yīng)急柴油機中處理不同工序的需要。比如，某核電站應(yīng)急柴油機冷卻管道的設(shè)置為：利用Φ168.3 mm×3.5 mm、Φ139.7 mm×4.5 mm和Φ88.9 mm×3.2 mm三種水管進(jìn)行管段建設(shè)。同時，根據(jù)管段要求合理設(shè)置了法蘭，法蘭的種類一般為9.61 kg和12.7 kg，以滿足不同法蘭在管段中運行的需要；根據(jù)出口溫度的要求合理設(shè)置壓力，通過合理設(shè)置冷卻管道的相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)了冷卻管道與柴油機的連接，并根據(jù)管道的振動幅度，采取了減振等措施，有效確保了冷卻管道的運行和應(yīng)急柴油機的穩(wěn)定運行。

2.2 冷卻管道的分析

對冷卻管道進(jìn)行了分析，結(jié)合ANSYS程序的要求進(jìn)行了合理設(shè)置。一般利用ANSYS程序顯示的動態(tài)效果，實現(xiàn)對冷卻管道的實時監(jiān)測，保證冷卻管道的穩(wěn)定運行。比如，對于冷卻管道的計算，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場測繪結(jié)果和ANSYS程序動態(tài)反應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并判斷發(fā)生波動的因素。針對波動較大的情況，應(yīng)實現(xiàn)對冷卻管道的合理控制，進(jìn)而確保冷卻管道的正常運行，有效避免冷卻管道發(fā)生問題。

3 動力吸振器

3.1 設(shè)置參數(shù)

動力吸振器一般利用ANSYS程序進(jìn)行模型設(shè)置，并針對ANSYS程序采用彈簧阻尼進(jìn)行單元構(gòu)建。在動力吸振器應(yīng)用的過程中，應(yīng)根據(jù)應(yīng)急柴油機的工作需要合理設(shè)置參數(shù)，并結(jié)合吸振器的工作原理進(jìn)行減振處理。減振處理的設(shè)置主要結(jié)合動力吸振器振動幅度和應(yīng)急柴油機的可容性進(jìn)行分析，進(jìn)而基于存在的差別進(jìn)行減振處理的設(shè)置。

3.2 優(yōu)化安裝

針對動力吸振器的設(shè)置，應(yīng)結(jié)合冷卻管道的需求進(jìn)行合理布置，確保動力吸振器在冷卻管道內(nèi)切實產(chǎn)生作用。同時，在冷卻管道要求的環(huán)境下進(jìn)行動力吸振器的參數(shù)研究是確保從實際環(huán)境要求出發(fā)的實質(zhì)性措施，有利于促進(jìn)動力吸振器在冷卻管道中的穩(wěn)定運行。依據(jù)冷卻管道的要求進(jìn)行動力吸振器的設(shè)置，有利于維護(hù)應(yīng)急柴油機在實際環(huán)境中切實運行，促進(jìn)應(yīng)急柴油機根據(jù)要求進(jìn)行合理選擇，從而提高應(yīng)急柴油機的使用水平。此外，還應(yīng)對動力吸振器進(jìn)行優(yōu)化，可借助MATLAB程序中遺傳算法進(jìn)行函數(shù)GA分析，從而實現(xiàn)動力吸振器優(yōu)化設(shè)置。

在運用MATLAB程序進(jìn)行計算過程中，應(yīng)根據(jù)優(yōu)化要求和實際環(huán)境綜合考慮，建立ANSYS軟件的函數(shù)分析圖，并根據(jù)函數(shù)變化確定優(yōu)化數(shù)值。通過這種運算，有利于提高動力吸振器優(yōu)化過程的合理性和科學(xué)性。

4 仿真技術(shù)分析

動力吸振器經(jīng)過相關(guān)計算確定設(shè)置參數(shù)后，應(yīng)進(jìn)行仿真效果分析，以便技術(shù)人員和設(shè)計人員根據(jù)仿真技術(shù)的動態(tài)分析確定動力吸振器的工作參數(shù)。研究人員和技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)實際的冷卻管道要求和應(yīng)急柴油機設(shè)計方案進(jìn)行綜合分析，確定動力吸振器的設(shè)計參數(shù)。同時，可以利用構(gòu)建有限元模型的方式進(jìn)行動力吸振器工作參數(shù)的研究。通過仿真技術(shù)的動態(tài)分析，有利于提高動力吸振器設(shè)計的合理性和科學(xué)性。吸振器的減振設(shè)計應(yīng)結(jié)合應(yīng)急柴油機的工作范圍和冷卻管道的需要，綜合確定減振范圍，從而合理控制減振效果。

5 結(jié)束語

為了實現(xiàn)應(yīng)急柴油機冷卻管道振動控制設(shè)計的科學(xué)設(shè)計，本文以分析應(yīng)急柴油機安裝動力吸振器的方式，合理控制應(yīng)急柴油機冷卻管道振動的目的，并結(jié)合動力吸振器的安裝和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了綜合分析，合理分析了動力吸振器在冷卻管道工作過程中的相關(guān)參數(shù)。經(jīng)過仿真技術(shù)分析，優(yōu)化了動力吸振器在冷卻管道設(shè)置參數(shù)，提高了動力吸振器的使用水平，推動了應(yīng)急柴油機冷卻管道控制的合理設(shè)計。

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〔編輯：張思楠〕