HTR-10GT辅助轴承结构特性研究

在10 MW高温气冷堆氦气透平发电系统(HTR-10GT)中,辅助轴承用于失去磁力轴承主支承后的临时辅助支承,是整个转子系统重要的安全保障。本文综述了辅助轴承的研究现状,针对已建立的辅助轴承实验台架,采用有限元建模分析,讨论了辅助滚动轴承保持架的结构特性,为辅助轴承的结构设计提供了重要参考。

用于支撑HTR-10GT氦气轮机的磁力轴承设计研究

介绍了10 MW高温气冷堆氦气透平发电项目(HTR-10GT)磁力轴承的设计原理及技术特点,给出了磁力轴承的详细结构设计及关键设计参数。氦气轮机转子采用立式一体化布置的结构方式,由两个径向磁力轴承和一个轴向磁力轴承支撑。轴向磁力轴承的设计承载力为9.800 kN,气隙为0.7 mm。径向磁力轴承的设计承载能力为1.960 kN,定转子间气隙为0.6 mm。对磁力轴承的承载特性以及氦气轮机转子的动力学特性进行了研究,转子动力学计算的结果表明,在达到250 Hz的额定转速前,透平压气机转子必须通过两阶弯曲临界。

一种磁力载荷模拟器的设计和研究

在研制10MW高温气冷堆氦气透平发电系统(HTR-10GT)过程中,需开展透平压气机转子的动力学性能试验。为了模拟透平压气机转子在运转过程中受到的气动力和不平衡力,需对转子施加一定载荷。本文介绍了一种磁力载荷模拟器的设计,该载荷模拟器采用与磁力轴承相似的技术,通过电流产生磁力直接在模拟转子上加载轴向和径向载荷。磁力载荷模拟器包括轴向载荷模拟器和径向载荷模拟器两部分,轴向气动力载荷用轴向载荷模拟器模拟,叶片气动周向力载荷和不平衡力离心载荷用径向载荷模拟器来模拟。轴向载荷模拟器可施加载荷设计值为10kN,径向载荷模拟器载荷设计值为715N,气隙均为1mm。通过分析计算,磁力载荷模拟器完全可满足本试验中的加载要求。同时,磁力载荷模拟器可灵活加载,在线加载,快速改变载荷大小和形式,为电磁轴承的应用开发了一个新领域。

高温气冷堆氦气透平直接循环的实际特性研究

清华大学高温气冷堆氦气透平直接循环系统(HTR-10GT)的特性研究已经进行了很多,但大多是针对理论上的布雷登循环作特性研究,没有考虑系统中其他实际因素,如工质泄漏、管道摩擦等。工程中,泄漏是不可避免的问题,泄漏及泄漏位置的不同都会引起系统中参数的变化。主要工作是研究HTR-10GT氦气透平直接循环系统在泄漏条件下的实际布雷登循环特性。研究目的就是在建立泄漏的物理和数学模型的基础上,研究泄漏对工质的热力参数及其效率的影响,对比在考虑有无泄漏时系统循环特性曲线的不同,找出提高系统效率的途径。