汽水分離再熱器支座載荷分析

付元鋼 薛英喜

哈爾濱汽輪機(jī)廠(chǎng)輔機(jī)工程公司 黑龍江 哈爾濱 150090

概述

汽水分離再熱器（MSR）是核電站常規(guī)島的重要設(shè)備，作用是在主蒸汽經(jīng)過(guò)高壓缸做功后，對(duì)高壓缸排汽進(jìn)行汽水分離和再熱，從而使低壓缸的進(jìn)汽具有一定的過(guò)熱度，以保護(hù)汽輪機(jī)低壓缸葉片免受沖刷腐蝕并提高機(jī)組的發(fā)電效率。

在重力載荷和地震載荷下設(shè)備的支座及支座螺栓手里，容易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，因此為保障MSR的運(yùn)行安全，需計(jì)算相應(yīng)載荷下支座及支座螺栓的受力情況[1]。

1 計(jì)算

1.1 計(jì)算參數(shù)

某型號(hào)MSR有四個(gè)支座，從左向右分別為滑動(dòng)支座A、滑動(dòng)支座B、固定支座C及滑動(dòng)支座D，兩端的滑動(dòng)支座通過(guò)螺栓與底部支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接固定，受重力及地震力的影響，導(dǎo)致MSR中的B、C支座在操作工況下向上抬起，此時(shí)A、D支座將分擔(dān)MSR各1/2的重量和側(cè)向的地震載荷響應(yīng)。其中C支座限制了MSR的軸向位移和軸向的地震載荷[2]。其計(jì)算參數(shù)及尺寸外形見(jiàn)表1。

表1 MSR操作工況下的重量分配

1.2 支座載荷計(jì)算

在承載力基礎(chǔ)上，Z方向的地震載荷至關(guān)重要。支座A、D的參數(shù)尺寸如表2所示：

表2 運(yùn)行工況下的結(jié)構(gòu)參數(shù)和地震加速度

由以上數(shù)據(jù)，我們可以計(jì)算MSR在運(yùn)行工況下的地震載荷，求得的地震載荷慣性力如下：

支座材料許用應(yīng)力：

安全系數(shù)：Ω=2；

Fs=1.8Fy/Ω =1.8×260000/2=234000KPa ＞ 24592KPa

A/D支座的剪切應(yīng)力：

A=0.12×0.2=0.024m2

Fbr=135.375/0.024=5640KPa

支座材料許用應(yīng)力：

安全系數(shù)：Ω=1.67；

Fs=Fy/2Ω =260000/（2×1.67）=77844KPa ＞ 5640KPa

2 結(jié)束語(yǔ)

汽水分離再熱器作為核電站常規(guī)島的重要設(shè)備，其可靠性關(guān)乎整個(gè)核電站的安全運(yùn)行。通過(guò)計(jì)算，MSR支座A/D在重力載荷及地震載荷作用下，擠壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力校核結(jié)果滿(mǎn)足要求，MSR設(shè)備穩(wěn)定，運(yùn)行安全。