蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法及系统与流程

allin2025-04-01  18


本发明涉及管路刚性设计,尤其涉及一种蒸汽管路的弹性补偿件选型方法及系统。


背景技术:

1、蒸汽管路系统广泛应用于发电厂、大型船舶等动力系统领域,由于高温高压蒸汽的快速流动,造成蒸汽管路的剧烈振动,可能引起管路严重泄漏或使管路附件特别是管路的连接部位发生松动和破裂等问题,导致严重事故。因此,需要在蒸汽管路系统中选取多个弹性补偿件,缓解蒸汽管路的振动问题。

2、当前,在蒸汽管路系统设计过程中,通常采用人工经验进行弹性补偿件选型,但是由于各蒸汽管路段的蒸汽流速的不同,振动缓解以及弹性补偿件的刚度选型需求也有很大差异。如果选取的弹性补偿结构刚性过大,减振抗冲击以及位移补偿的效果不佳;如果选取的弹性补偿结构刚性过小,承压能力受限且会发生蒸汽抖动现象;因而人工经验进行弹性补偿件选型,存在蒸汽管路系统设计效率与合理性差的问题。

3、因此,如何设计一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法及系统,提升蒸汽管路系统设计效率与合理性,降低蒸汽管路系统的运行风险是目前业界亟待解决的重要课题。


技术实现思路

1、本发明提供一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法及系统,用以解决现有技术中通过人工经验进行弹性补偿件选型,导致蒸汽管路系统的设计效率与合理性差的缺陷,实现提升蒸汽管路系统设计效率与合理性,降低蒸汽管路系统的运行风险。

2、本发明提供一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,包括:

3、根据蒸汽管路系统中目标蒸汽管路段的目标蒸汽流速,在选型数据库中选择多个目标选型参考数据;

4、根据各所述目标选型参考数据中的加速度振级总落差和平均抖动幅度,获取各所述目标选型参考数据对应的候选弹性补偿件的性能评估值;

5、根据所述性能评估值,在多个所述候选弹性补偿件中,选择所述目标蒸汽管路段对应的最优刚度的弹性补偿件。

6、根据本发明提供的一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,所述选型数据库是基于如下步骤构建的:

7、在不同测试蒸汽流速的运行工况下,对模拟蒸汽管路系统的测试蒸汽管路段内配置的不同刚度的待选配弹性补偿件进行模拟实验;

8、通过各所述待选配弹性补偿件的两端配置的加速度传感器,采集模拟实验过程中,各所述待选配弹性补偿件在不同振动频率下的第一加速度幅值和第二加速度幅值;

9、根据所述第一加速度幅值和所述第二加速度幅值,获取各所述待选配弹性补偿件的加速度振级总落差;

10、通过各所述待选配弹性补偿件的前端配置的相机,采集模拟实验过程中,各所述待选配弹性补偿件在不同振动频率下的抖动幅度;

11、根据所述抖动幅度,获取各所述待选配弹性补偿件的平均抖动幅度;

12、根据各所述测试蒸汽流速、各所述待选配弹性补偿件的加速度振级总落差,以及各所述待选配弹性补偿件的平均抖动幅度,构建所述选型数据库。

13、根据本发明提供的一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,所述待选配弹性补偿件的加速度振级总落差的计算公式如下:

14、

15、其中,δb′为所述待选配弹性补偿件的加速度振级总落差,f′max和f′min分别为最大振动频率和最小振动频率,aa′(f)为所述待选配弹性补偿件的第一加速度幅值,ab′(f)为所述待选配弹性补偿件的第二加速度幅值。

16、根据本发明提供的一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,所述根据蒸汽管路系统中目标蒸汽管路段的目标蒸汽流速,在选型数据库中选择多个目标选型参考数据,包括:将所述目标蒸汽流速与所述选型数据库中各运行工况下的测试蒸汽流速进行匹配;

17、根据匹配结果,在所述选型数据库中,选择测试蒸汽流速与所述目标蒸汽流速匹配程度最高的目标运行工况;

18、根据所述目标运行工况下的所有选型参考数据,获取多个所述目标选型参考数据。

19、根据本发明提供的一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,所述根据各所述目标选型参考数据中的加速度振级总落差和平均抖动幅度,获取各所述目标选型参考数据对应的候选弹性补偿件的性能评估值,包括:

20、对各所述目标选型参考数据中的加速度振级总落差和平均抖动幅度进行归一化处理;

21、根据弹性补偿件运行性能配置参数,获取各所述目标选型参考数据中的加速度振级总落差和平均抖动幅度各自对应的加权系数;

22、根据所述加权系数,对归一化处理的加速度振级总落差和归一化处理的平均抖动幅度进行加权相加,得到各所述候选弹性补偿件的性能评估值。

23、根据本发明提供的一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,所述根据所述性能评估值,在多个所述候选弹性补偿件中,选择所述目标蒸汽管路段对应的最优刚度的弹性补偿件,包括:

24、在多个所述候选弹性补偿件中,选择性能评估值最大的候选弹性补偿件;

25、将所述性能评估值最大的候选弹性补偿件,作为所述最优刚度的弹性补偿件。

26、本发明还提供一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型系统,包括:

27、第一选型单元,用于根据蒸汽管路系统中目标蒸汽管路段的目标蒸汽流速,在选型数据库中选择多个目标选型参考数据;

28、评估单元,用于根据各所述目标选型参考数据中的加速度振级总落差和平均抖动幅度,获取各所述目标选型参考数据对应的候选弹性补偿件的性能评估值;

29、第二选型单元,用于根据所述性能评估值,在多个所述候选弹性补偿件中,选择所述目标蒸汽管路段对应的最优刚度的弹性补偿件。

30、本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法。

31、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法。

32、本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法。

33、本发明提供的蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法及系统,通过获取不同工况下的目标蒸汽管路段的目标蒸汽流速,以基于目标蒸汽流速自适应地选择多个目标选型参考数据,并依据各目标选型参考数据中的加速度振级总落差和平均抖动幅度,计算反映各目标选型参考数据对应的候选弹性补偿件的减振效果和抖动幅度的综合性能的性能评估值,依据性能评估值,在多个候选弹性补偿件中,自适应地选择适应目标蒸汽流速下的目标蒸汽管路段的最优刚度的弹性补偿件,从而实现针对不同工况下的蒸汽管路段自适应地选择最优刚度的弹性补偿件进行目标蒸汽管路段优化设计,使得在不同工况下蒸汽管路段均能得到较好的减振缓解效果,提升蒸汽管路系统的设计效率与合理性,降低蒸汽管路系统的运行风险。



技术特征:

1.一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,其特征在于,所述选型数据库是基于如下步骤构建的:

3.根据权利要求2所述的蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,其特征在于,所述待选配弹性补偿件的加速度振级总落差的计算公式如下:

4.根据权利要求2所述的蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,其特征在于,所述根据蒸汽管路系统中目标蒸汽管路段的目标蒸汽流速,在选型数据库中选择多个目标选型参考数据,包括:

5.根据权利要求1-4任一项所述的蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,其特征在于,所述根据各所述目标选型参考数据中的加速度振级总落差和平均抖动幅度,获取各所述目标选型参考数据对应的候选弹性补偿件的性能评估值,包括:

6.根据权利要求1-4任一项所述的蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法,其特征在于,所述根据所述性能评估值,在多个所述候选弹性补偿件中,选择所述目标蒸汽管路段对应的最优刚度的弹性补偿件,包括:

7.一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型系统,其特征在于,包括:

8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法。


技术总结
本发明提供一种蒸汽管路系统的弹性补偿件选型方法及系统,该方法包括:根据蒸汽管路系统中目标蒸汽管路段的目标蒸汽流速,在选型数据库中选择多个目标选型参考数据;根据各所述目标选型参考数据中的加速度振级总落差和平均抖动幅度,获取各所述目标选型参考数据对应的候选弹性补偿件的性能评估值;根据所述性能评估值,在多个所述候选弹性补偿件中,选择所述目标蒸汽管路段对应的最优刚度的弹性补偿件。本发明实现针对不同工况下的蒸汽管路段自适应地选择最优刚度的弹性补偿件进行目标蒸汽管路段优化设计,使得在不同工况下蒸汽管路段均能得到较好的减振缓解效果,提升蒸汽管路系统的设计效率与合理性,降低蒸汽管路系统的运行风险。

技术研发人员:曹光明,柯志武,代路,柳勇,吕伟剑,李勇,李少丹,王苇,何涛,马灿,张克龙,吴牧云,徐广展,魏志国,郑召利
受保护的技术使用者:中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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