应急柴油机冷却管道振动控制优化设计研究

陈超　赵福建　邓赐邦

摘 要：随着电力事业的发展，为了满足用电设备稳定运行的要求，市政电网在无法进行两路独立电源电路的施工中，往往利用柴油机发电机组作为备用装置。应急柴油机利用安装动力吸振器实现管道振动效果，并以此进行相关计算，体现设计的科学性和合理性。对应急柴油机冷却管道振动控制优化设计进行了探讨，从而使应急柴油机冷却管道实现合理的振动控制。

关键词：应急柴油机；冷却管道；振动控制；优化设计

中图分类号：TB535.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.097

核电站在建设过程中，应用应急柴油机进行施工建设有利于结合应急柴油机的运行优势，合理解决核电站发电等问题。同时，应急柴油机在运行过程中的机内冷却管道存在明显的振动现象，导致机内温度明显上升，严重影响了应急柴油机的稳定运行。因此，为了保障应急柴油机的稳定运行，应加强冷却管道发生振动现象时相关数据的研究和控制，以实现应急柴油机的稳定运行。

1 应急柴油机

应急柴油机主要用来保障核电站的正常运行，解决核电站的发电问题。具体而言，应急柴油机主要用来解决企业外电源无法工作、堆芯注入造成的“瘫痪”和安全壳发生喷淋等问题，可以及时根据发电机系统实现快速反应，建立相应的发电系统，确保企业生产设备的稳定运行。柴油机的生产可满足工业发电需要，应急柴油机在核电站中的运用是结合相关领域柴油机使用经验的综合利用，可实现核电站电力交流的应急处理。同时，应急柴油机可利用动力吸振器实现对冷却管道振动幅度控制，这有利于及时发现冷却管道的振动，从而合理制订处理措施，确保应急柴油机的稳定运行。应急柴油机利用动力吸振器可与冷却管道直接连接，这有利于科学管控冷却管道的振动幅度和应急柴油机的稳定运行，从而降低应急柴油机维修的经济投入。

2 冷却管道的振动控制

2.1 冷却管道的构建

冷却管道的构建主要利用ANSYS程序实现冷却管道的构建，使用ANSYS程序便于操作。同时，针对管路的构建，使用直管段和弯管段两种形式进行管路构建，以满足冷却管道在应急柴油机中处理不同工序的需要。比如，某核电站应急柴油机冷却管道的设置为：利用Φ168.3 mm×3.5 mm、Φ139.7 mm×4.5 mm和Φ88.9 mm×3.2 mm三种水管进行管段建设。同时，根据管段要求合理设置了法兰，法兰的种类一般为9.61 kg和12.7 kg，以满足不同法兰在管段中运行的需要；根据出口温度的要求合理设置压力，通过合理设置冷却管道的相关参数，实现了冷却管道与柴油机的连接，并根据管道的振动幅度，采取了减振等措施，有效确保了冷却管道的运行和应急柴油机的稳定运行。

2.2 冷却管道的分析

对冷却管道进行了分析，结合ANSYS程序的要求进行了合理设置。一般利用ANSYS程序显示的动态效果，实现对冷却管道的实时监测，保证冷却管道的稳定运行。比如，对于冷却管道的计算，应结合现场测绘结果和ANSYS程序动态反应数据进行综合分析，并判断发生波动的因素。针对波动较大的情况，应实现对冷却管道的合理控制，进而确保冷却管道的正常运行，有效避免冷却管道发生问题。

3 动力吸振器

3.1 设置参数

动力吸振器一般利用ANSYS程序进行模型设置，并针对ANSYS程序采用弹簧阻尼进行单元构建。在动力吸振器应用的过程中，应根据应急柴油机的工作需要合理设置参数，并结合吸振器的工作原理进行减振处理。减振处理的设置主要结合动力吸振器振动幅度和应急柴油机的可容性进行分析，进而基于存在的差别进行减振处理的设置。

3.2 优化安装

针对动力吸振器的设置，应结合冷却管道的需求进行合理布置，确保动力吸振器在冷却管道内切实产生作用。同时，在冷却管道要求的环境下进行动力吸振器的参数研究是确保从实际环境要求出发的实质性措施，有利于促进动力吸振器在冷却管道中的稳定运行。依据冷却管道的要求进行动力吸振器的设置，有利于维护应急柴油机在实际环境中切实运行，促进应急柴油机根据要求进行合理选择，从而提高应急柴油机的使用水平。此外，还应对动力吸振器进行优化，可借助MATLAB程序中遗传算法进行函数GA分析，从而实现动力吸振器优化设置。

在运用MATLAB程序进行计算过程中，应根据优化要求和实际环境综合考虑，建立ANSYS软件的函数分析图，并根据函数变化确定优化数值。通过这种运算，有利于提高动力吸振器优化过程的合理性和科学性。

4 仿真技术分析

动力吸振器经过相关计算确定设置参数后，应进行仿真效果分析，以便技术人员和设计人员根据仿真技术的动态分析确定动力吸振器的工作参数。研究人员和技术人员应根据实际的冷却管道要求和应急柴油机设计方案进行综合分析，确定动力吸振器的设计参数。同时，可以利用构建有限元模型的方式进行动力吸振器工作参数的研究。通过仿真技术的动态分析，有利于提高动力吸振器设计的合理性和科学性。吸振器的减振设计应结合应急柴油机的工作范围和冷却管道的需要，综合确定减振范围，从而合理控制减振效果。

5 结束语

为了实现应急柴油机冷却管道振动控制设计的科学设计，本文以分析应急柴油机安装动力吸振器的方式，合理控制应急柴油机冷却管道振动的目的，并结合动力吸振器的安装和相关技术进行了综合分析，合理分析了动力吸振器在冷却管道工作过程中的相关参数。经过仿真技术分析，优化了动力吸振器在冷却管道设置参数，提高了动力吸振器的使用水平，推动了应急柴油机冷却管道控制的合理设计。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕