1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 设计目的及意义

汽轮机是火力发电站的主要设备之一，其主要功能是将高压蒸汽中蕴含的内能转化为高速旋转的机械能，并与发电机共同使用，完成火力发电的全过程。汽轮机与其他原动机，如燃气轮机、柴油机等相比，具有效率高，转速快，运行平稳，寿命长等优点，因此广泛应用于火力发电等多种场合。其中，汽轮机的配汽机构，其主要功能是通过调节气阀的开度，调节进入汽轮机的蒸汽量，进而实现对汽轮机功率的调节。而主汽阀是主蒸汽进入汽轮机的总阀门，是保证汽轮机启、停和运行的关键部件。其功能是开启和切断主蒸汽进入汽轮机，通常它是一个二位阀。其主要功能是在危急情况下能迅速关闭，切断主蒸汽通道，使机组迅速停机，以防止机组过大的超速和避免事故的扩大。

本次设计的目的是设计c25-8.83/0.98抽汽凝汽式汽轮机适用的主汽阀，对主要该主汽阀主要零部件进行结构设计；对关键零部件进行有限元分析并设计关键零部件的加工路线。c25-8.83/0.98抽汽凝汽式汽轮机的额定功率25mw，新蒸汽压力8.83mpa，调节抽汽压力0.98mpa，属于高压汽轮机。通过本次设计，获得满足高压汽轮机使用要求的主汽阀主要零部件的结构及加工工艺流程，并通过对主汽阀阀壳、阀杆等主要零部件的有限元分析，获得主汽阀在高温高压的工作条件下应力分布、危险截面位置以及震动的固有频率等信息。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的的主要内容包括以下几个方面：

1) c25-8.83/0.98抽汽凝汽式汽轮机主汽阀的主要零部件的设计

包括主汽阀的口径设计、阀壳的应力计算及壁厚设计、法兰螺栓的设计及阀盖的厚度设计。在设计方面采用的技术方案是先通过理论计算得出初步的实际结论，并结合计算结果确定零件材料。再通过ansys仿真进行实际结构的校核。对于阀壳，先结合c25-8.83/0.98汽轮机主汽阀的使用条件、工作环境等要求，结合热力学计算和机械结构强度计算，获得包括主汽阀口径、阀壳壁厚等零件主要参数，再进行工厂实地调研，参考正在加工生产的其他型号高压主汽阀阀壳的结构，完成主汽阀阀壳的结构设计并绘制阀壳零件的二维工程图。最后进行阀壳的三维建模并进行ansys仿真，通过仿真确定阀壳在工作过程中的应力分布、极限应力大小以及危险截面的位置，并校核设计结果是否满足使用要求。主气阀的其他零件的设计技术方案与阀壳的类似，均是先确定主要参数，再实地调研，参考其他型号主气阀相同零件的结构完成零件整体结构设计，最后进行ansys仿真校核设计结果。

3. 研究计划与安排

1. 1-3周 完成开题报告和外文翻译

2. 4-8 周 抽汽凝汽式汽轮机主汽阀方案设计，完成中期报告

3. 9-14周 抽汽凝汽式汽轮机主汽阀结构设计，强度和有限元分析，工艺设计，出二维工程图。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 肖增弘，盛伟. 汽轮机设备及系统[m]，北京：中国电力出版社，2008

[2] 国电太原第一热电厂. 汽轮机及辅助设备[m]，北京：中国电力出版社，2005

[3] 陶正良，张华. 热能与动力机械制造工艺学[m]，北京：机械工业出版社，2006