《送小汽轮》教学设计

《送小汽轮》教学设计（精选9篇）

《送小汽轮》教学设计 篇1

教学设计：

这篇课文内容的知识性、常识性较强，根据这一特点，本教学设计在加强词句训练的基础上，更注重了以录音、投影等手段帮助学生观察、质疑、讨论、想象课文内容等环节的设计。以培养学生观察的能力和想象能力，从而达到学生各项智能的提升。

教学要求：

知识与技能：

1、学会本课11个生字，理解“汽轮、告别”等词语。

2、能用“傍晚、一直”造句。

3、能掌握“一面``````一面`````“的句式。

过程能力与方法：

通过学生自学，养成“边读边思边圈点”的良好阅读习惯。

态度与价值观；

通过教学，使学生能从银杏树、宝塔、山和月亮送小汽轮的故事中体会到观察点发生了变化，看到的景物也会随之发生变化。

教学准备：

1、投影

2、录音

教学时间：

2课时

教学重点：

指导学生运用质疑、自学、讨论等方法能从银杏树、宝塔、山和月亮送小汽轮的故事中体会到观察点发了变化，看到的景物也会随之发生变化。

教学难点：

培养学生仔细观察的能力，能根据送别的对象，有表情地朗读，正确表达送别时的情感。

教学过程：

第一课时

课时重点：

学习课文中生字新词，通过第三节的学习归纳学法。

一、教学生字，导入新课读准字音，理解“轮回忆旧的知识回答问题。

读词。

交流：客船、货轮、江轮、海轮、油轮、拖轮

齐读课文

二、范读课文，初知大意。

边听边思考。

用课文中语句来回答问题。

（1） 交流第一题

（2） 交流第二题交流有关银杏树的知识。在图中指出“银杏树、宝塔、山和月亮”四人小组内，分角色朗读表演一下。

（3） 第三题交流用一面`````一面`````造句。

三、仔细研读，深入理解

1、教学第三节。

轻声读课文。

圈出有关词语。

全班交流说出“后退”的反义词（前进）

1、主动参与学习策略表达策略多种感官参与学习策略主动参与学习策略合作学习策略

出示课题：送小汽轮

教学生字：轮师：指的是轮船，由机器推动的船叫作轮船。

教学：汽轮（1）你们还记得壶盖为什么会动的道理吗？

:师：蒸汽机最早作为动力运用在船上，因此，那时的船叫作“汽船“或”汽轮“你还知道哪些种类的船吗？

范读课文出示填空：（1）小汽轮（ ）小镇要到县城去。

（2）（ ）都来送小汽轮。

（3）小汽轮（ ）行驶（ ）回头望着。

“告别”能换别的词吗？为什么？指导朗读。

帮助理解“镇”和“县”教学“银杏树”教学“宝塔”

师：你怎么知道它们来送小汽轮？用课文中的句子“我从------，这句话知道----来送小汽轮的。”说一说。

指导朗读这四句句子。

教学“行驶”

师：这里为什么填“一面`````一面``````。”

思考：小汽轮一面行驶，一面回头，它看见的景物有哪些变化？

板书：很快、后退、不见了

“银杏树”为什么回后退？“不见了”是没有了吗？

指导读银杏树表化的句子。

小结归纳学法：

（1） 读

（2） 圈

（3） 填空

（4） 讨论

（5） 感情读。

知识点切入策略知识点切入策略归纳总结策略

出示汽轮投影片出示银杏树图片出示有关投影片

第二课时

课时重点：

利用小组合作形式，耐用第三节的学法学会四、五、六节，明白观察点发生变化，看到的景物也会随之发生变化的道理。

一、小组合作，迁移学法

1、学生选一节，（4~6），在小组内根据学习要求合作学习。

每一组根据所给学习要求进行讨论。

大组交流。

背诵课文第六小节。

二、巩固练习在本子上描写。

三、拓展交流反馈

主动参与学习策略合作学习策略表达策略表达策略

根据小组选择的小节，发放学习要求第四节

1、朗读第四节。

2、圈出写宝塔变化的词。

3、填空：小汽轮看见宝塔慢慢地后退，由------变矮，由----变小，后来，也不见了。

4、讨论，与银杏树相比，宝塔的变化有什么不一样？

5、有感情读，读出送出的语气。

第五节1、读第五节。

2、圈出写山变化的词。

3、填空：小汽轮看见山----，后来，也不见了。

4、论：与银杏树相比，宝塔的变化有什么不一样？

5、有感情读，读出送别的语气。

第六节

1、读第六节。

2、填空：小汽轮看见月亮----送它们到县城。

3、讨论：为什么月亮能够一直送小汽轮到县城？

4、有感情读，读好对话。

重点提示：“一直”是什么意思？

为什么月亮能够一直送小汽轮到县城？

而银杏树、宝塔和山只能送它一段路？

指导朗读月亮的话。

写字指导，

重点：镇、驶、遮听写句子让学生从不同的观察点看窗外景物，说说不同，体会观察点发生了变化，看到的景物也会随之发生变化的道理。

火苗式策略知识点切入策略实践感知策略

《送小汽轮》教学设计 篇2

1 汽轮发电机基础动力特性研究的历程

汽轮发电机基础作为发电厂发电机组的承载体, 其动力学特性对发电厂的安全运行有着至关重要的影响。自20世纪70年代以来, 国内外已对汽轮发电机基础的动力特性展开了大量研究工作。文献[1]论证了直接采用地震载荷研究机组-基础-地基系统动力响应的必要性;文献[2]应用平面动应变的方法分析了汽轮发电机基础, 建立除机壳之外的所有部件的动力学模型, 并采用动态刚度矩阵法建立基础的数学模型, 完成对汽轮发电机基础的动力特性分析;文献[3]考虑大型转子-轴承-地基系统的作用, 采用线性理论的模态综合法来对汽轮发电机基础进行动力分析;文献[4]用混合方法建立汽轮机基础的数学模型, 并对某一300 MW的基础进行转子不平衡或地震波的作用进行了有关分析, 探索了汽轮机基础外壳和土壤各向异性对系统动力特性的响应;1979年中国颁布了第一本《动力机器基础设计规范》 (GBJ40-79) , 1996年对其进行修订, 形成《动力机器基础设计规范》[5] (GB50040-96) (下面简称《动规》) 。

随着汽轮发电机单机容量的不断增大, 基础的动力特性日益复杂。为了确保发电厂能够安全运行, 在基础进行施工之前, 通常采用有限元数值模拟分析和模型试验对基础的动力特性进行研究。

2 有限元数值模拟分析

随着计算机技术的快速发展, 有限元模拟计算被广泛地应用于工程问题中数值分析。设计人员根据经验或准则, 将实际复杂的工程问题简化为可求解的数学问题, 利用有限元法建立汽轮发电机基础的数值计算模型, 分析基础的动力学性能。目前对有限元模型的单元定义主要有杆系单元和实体单元, 如图1、图2所示。

杆系单元与实体单元相比具有自由度少、计算速度快, 且模型直观简洁的优点, 是国内外最常用的有限元单元类型。但由于杆系单元建立的简化模型与实际结构有一定的差别, 其计算结果也存在一定误差。而随着计算机性能的提高和计算方法的发展, 在计算量允许的情况下, 实体单元被越来越广泛地应用到汽轮机基础动力特性研究中。文献[6]用梁单元建立了某汽轮发电机基础动力特性分析的有限元计算模型, 并用RUAUMOKO程序的时序响应分析和修改模型两部分来分析汽轮发电机基础的非线性动态行为、固有频率、节点位移等;文献[7]采用粱单元分别建立某3个大型汽轮机基础有限元计算模型, 并采用基于可靠性的汽轮发电机基础的动力优化方法, 对基础的动力特性进行了优化设计;文献[8]在对基础关键参数分析时指出, 杆单元进行建模时采用刚度较小的杆单元有利于计算结果的安全可靠;文献[9]采用实体单元分别建立了隔振与非隔振基础两种基础动力特性计算的数值模型, 对比出采用弹簧阻尼隔振元件可有效减小基础最大动位移, 提高基础动力特性;文献[10]对某优化后的汽轮发电机基础进行完整而全面的实体单元数模分析, 验证了优化结果的可靠性。

采用有限元数值模拟的方式求解大型汽轮机基础动力特性, 不仅可以快速、方便地获得相关数据, 而且可以节省研究成本, 其计算结果也具有一定的可靠性, 对实际工程具有一定的指导作用。但是, 在进行数值分析时会对一些复杂的汽轮发电机基础进行一些简化处理, 使得模拟的结果存在不确定性, 所以为了验证其计算结果还需进一步的试验, 目前最常用的试验方法是模型试验法。

3 模型试验

模型试验基本可以定性地反映基础原型的振动响应规律, 预测基础原型的动力特性。试验过程中通常采用外加激励的方式测试其相应的动力响应, 如朱瑞燕等[11]为了找出最佳动力学模型, 采用锤击法对某燃气发电机基础进行模型试验, 如图3所示;白国良等[12]为了验证试验结果和数值计算结果的可行性, 采用白噪声随机激振法对某基础模型的动力特性进行测试, 如图4所示。

现有模型试验研究中, 锤击激励法具有锤击激振能量少, 对较大型结构进行激振时在激振部位容易产生非线性影响[13], 而白噪声随机激振法的数据采集快、激振频谱丰富, 操作简单等, 因此其更适合于汽轮发电机基础这样的复杂结构的模态分析[14]。此外, 猝发随机激振法具有随机周期激振时频谱丰富、操作简单并能最大限度减小泄漏误差等优点, 因而被广为应用于汽轮发电机基础动力特性研究的模型试验中, 如文献[15-16]在对基础原型的动力特性进行预测时就采用猝发随机激振法对结构进行激振。

模型试验后, 需从试验结果中精确地推算出基础原型的动力特性, 因而文献[17]对基础模化过程的动力特性相似准则进行了研究, 分别采用量纲分析法和方程分析法建立汽轮发电机基础模化过程中动力特性相似准则, 并将得到的结果进行对比发现该两种方法推导的结果一致, 证明其推导出的动力特性相似准则是正确的。文献[18]根据方程分析法, 通过相似理论建立“实际转子系统”和“模拟转子系统”之间的相似准则关系, 进而研究出百万千瓦级汽轮发电机“模拟转子系统”试验台。

模型试验具有可以定性反映基础原型的振动响应规律的优点, 但是由于模型试验存在比例尺效应, 使得试验结果不太准确;同时在进行模型试验时所采用的试验模态分析方法不统一, 使得同一种基础在进行模型试验时得出的结果不统一, 不能完全反应基础的实际情况。因此, 为了得到准确全面的基础动力特性参数, 需要通过有限元数值模拟分析与模型试验结合来获得。在进行有限数值模拟分析时, 可以采用不同的数学等效方式、参照不同的动力特性规范进行分析并相互验证, 提高模拟的准确性;在对模型试验的结果进行处理时, 将模型试验时存在的阻尼误差等考虑进去, 合理分析试验结果, 继而得出准确结论。

目前, 研究基础动力特性理论大多是采用线性理论建立系统振动方程, 可在机组实际运行中, 非线性振动情况也时而出现。因此为了更加准确研究基础的动力特性, 应建立系统非线性运动方程, 引入非线性油膜力, 并考虑基础和地基的相互作用, 从非线性振动角度来进一步研究基础的动力特性, 进而让分析结果更接近实际情况。

4 汽轮发电机基础的减振和隔振研究

尽管中国电力建设正处在高速发展的时期, 发电机的容量日益增大, 但也不能一味地靠增加柱子截面面积或加墙的方式来达到基础的减振、隔振目的。尤其在核电方面, 采用半速机组 (频率为25 Hz左右) 和常规框架式基础 (频率为18 Hz~25 Hz) 与机组极易发生共振, 因此采用弹簧隔振器来进行调频, 使基础的频率降到3.0 Hz~3.5 Hz, 不仅不会发生共振, 而且还起到了减振、隔振的作用[19]。文献[20]对在基础上安装弹簧隔振器的设计原则进行了阐述, 并对钢铁基础和混凝土基础的重要性能进行了比较分析;文献[21]建立弹簧-粘滞系统的横向-竖向-摆动耦合动力响应分析模型, 证明了弹簧-粘滞阻尼隔振系统具有良好的隔振和抗震性能。而针对某些汽轮发电机在局部地区弹性变形使汽轮发电机基础产生局部沉降, 文献[22]提出可通过增减弹簧垫片的个数调节基础平台的标高, 使得汽轮发电机的轴系通过弹簧调整技术达到轴系的粗对中。为了衡量弹簧基础的隔振效果, 文献[23]提出对汽轮发电机基础模型测试, 并以力作为度量指标, 对某汽轮发电机弹簧基础的隔振效率进行测试;文献[24]分别对单自由度、双自由度、多自由度弹簧隔振基础的隔振效率进行理论分析和有限元计算, 得出对于整体评价角度可采用单自由度和双自由度系统进行近似评价, 而对于动力测试角度应采用多自由度系统进行分析评价的结论。

目前, 中国自主设计的弹簧隔振基础的减振效果已在工程实践中得到有力验证, 其中, 田湾核电站采用联合布置弹簧隔振基础中的一种基础形式, 该基础能够抵抗高强度地震, 如图5所示;合肥二电厂在主机使用弹簧隔振基础的同时凝汽器也使用了弹性支承, 这样不仅隔离了机器的动载荷, 还消除真空吸力;宋远齐等[25]首次成功地在岭澳核电站的二期汽轮发电机半速机组中采用弹簧隔振基础。岭澳工程的成功为之后的工作提供了有效的借鉴, 例如4×1000 MW红沿河核电站和4×1000 MW宁德核电站等都成功地使用了弹簧隔振基础。

由于弹簧隔振基础具有良好的隔振作用、可不停机进行机组对中与调整、解决基础不均匀沉降等突出优点, 因此被越来越多的发电站采用。到目前为止, 中国已建或在建的发电站汽轮发电机基础均采用弹簧隔振基础[26]。

虽然国内已掌握弹簧隔振基础的核心设计技术, 但现有的弹簧隔振基础仍以引进国外设计为主, 自主设计的弹簧隔振基础实例较少。目前, 中国采用的弹簧隔振基础都是岛式布置弹簧隔振基础, 而在高烈度地震区的抗震性具有突出的优点的联合布置弹簧隔振基础在国内的应用几乎没有, 在联合布置式弹簧隔振基础方面的设计也有所欠缺。因此应借鉴国外学者在联合布置弹簧隔振基础上的设计经验, 在国内完成抗高地震烈度的联合布置弹簧隔振基础的设计。同时控制好隔振元件的生产质量, 以使中国能够独立完成弹簧隔振基础的设计与建造。

5 汽轮发电机基础结构优化设计研究

为了得到既能满足工艺要求, 同时动力特性又十分优良的汽轮发电机基础, 须对基础进行优化设计。汽轮发电机基础的动力分析属于多质点、高频率、多自由度的空间力学问题, 影响其动力性能的因素不仅包括汽轮机基础的形式, 还有构件的几何、断面尺寸的配合关系等因素[27], 其结构优化设计十分复杂和困难, 为此许多专家学者提出了新的理论算法。著名力学家钱令希[28]、Kirsch[29]和Topping[30]针对优化过程中出现设计变量量级不统一的难题, 提出了分级优化的方法;周建军等[31]针对求解汽轮发电机基础振动特征方程时普通子空间迭代难以确定子空间维数的问题, 利用迁移式子空间迭带的方法替代原来的子空间迭代, 同时运用具有自主知识产权的QJDU计算程序[32]和通用的有限元分析软件ANSYS对汽轮机基础进行动力特性分析, 并将Kriging代理模型优化算法引入汽轮机基础的结构设计, 实现了采用黑箱优化设计算法对汽轮发电机基础进行优化设计;高月华等[33]采用自适应方式提高迭代过程中代理模型精度, 提出一种同时考虑预测响应值及其不确定性的多点加点准则, 并基于该准则发展一套序列近似优化方法;马晓光[34]以Kriging方法为基础, 建立以基础构件的截面面积以及几何位置为设计变量, 以基础重量和基础最大动位移最小化为目标的优化设计模型, 采用分级优化方法完成了多个汽轮发电机基础的优化设计。另外, 对汽轮发电机基础优化设计时, 出现的一些问题, 专家们也给出了相应解决办法, 如胡琦[35]等针对汽轮发电机基础优化设计中计算量大的问题, 采用极差分析和正交分析方法结合数值模拟技术, 对影响基础动力特性的多个因素进行灵敏度分析, 获得动力特性优良的基础设计方案;李征等[36]面对在搜寻能够使汽轮发电机基础的质量和最大动位移取得最小值得设计变量解时出现的计算效率低的问题上, 发展可并行计算的多目标优化方法, 该计算策略能够大幅度地提高基础的优化设计的计算效率;崔振东等[27]针对工程优化中需要大规模数值计算的情况下, 提出利用大量闲置资源的网格来建立具有4层结构的高性能网格计算平台, 并在该平台上完成两个汽轮发电机基础的优化设计。

目前, 中国在汽轮发电机基础优化设计方面的研究, 大多数集中在对常规框架式汽轮发电机基础的理论优化方法上的研究, 而对弹簧隔振基础结构的优化设计缺少有效的优化设计方法。所以, 今后研究工作中要针对弹簧隔振基础的优化设计展开研究, 尤其是对汽轮发电机基础加入弹簧隔振器后, 要根据其基础动力特性的改变, 找出在此情况下能进行弹簧隔振基础优化设计的有效方法, 以完成此类基础的优化设计。在设计提升弹簧隔振基础减振、隔振效果时, 要加大隔振元件中弹簧刚度, 同时也要考虑阻尼器的阻尼值以使基础整体达到最佳减振、隔振效果。

6 展望

本文对汽轮发电机基础的动力特性、减振、隔振及结构优化设计进行了综述, 并根据对该研究方向的理解, 在每个研究方面的最后对该研究方向存在的问题进行了深入探讨。从分析的情况来看, 汽轮发电机基础的研究还处于发展阶段, 未来的汽轮发电机基础的研究工作需从以下几方面进行:

1) 利用有限元方法对基础进行动力特性分析时, 可以将基础模型采用不同的数学等效方式并参照不同的动力特性规范相互验证, 进而得到更加准确的结果;在进行模型试验时, 考虑由于模型制作或者试验条件与基础原型的差异等原因所造成的误差, 分析并消除误差, 提高模型试验精度。同时国内的专家学者还可以集中智慧, 提出一个用于模型试验的指导性文件, 这将为之后的工作提供极大的帮助。

2) 在基础动力特性的理论研究方面, 目前多采用线性理论建立基础的运动方程, 很少考虑机组转子、非线性油膜力和地基等对基础作用, 使基础产生非线性振动。可以在理论研究中加入对基础的非线性振动分析, 使基础的研究分析更接近实际工作, 结果更精确。

3) 中国已经掌握了岛式弹簧隔振基础设计的核心技术, 以后可尝试自主设计。在联合布置弹簧隔振基础设计方面, 可以借鉴国外在联合布置弹簧隔振基础设计上的成功经验, 研究并发展适用于中国地质条件、具有良好抗震性能的联合布置弹簧隔振基础。

4) 目前, 中国建造的弹簧隔振基础中所采用的弹簧隔振元件除全部由国外厂家供给外, 也能独立完成弹簧隔振元件的设计, 只是在弹簧隔振元件的生产制造上还存在不足。如何提高弹簧隔振元件的质量将是中国今后一个新的研究方向。

5) 在优化设计方面, 对弹簧隔振基础进行优化设计将是一个新的研究方向。采用工程优化设计思想, 利用多学科优化设计技术, 发展适宜于大型汽轮发电机弹簧隔振基础的快速寻优算法, 对弹簧隔振基础进行优化设计。

6) 在弹簧隔振基础设计时, 为了使弹簧隔振基础达到良好的减振隔振目的, 要加大元件中的弹簧刚度, 同时要设置合理的阻尼比, 以使基础达到最佳的减振、隔振效果。

摘要：汽轮发电机基础作为支撑发电机组正常运行的工作平台, 其动力特性直接影响整个机组的安全稳定运行, 所以研究其动力特性并对其进行结构优化设计至关重要。笔者回顾了汽轮发电机基础设计技术的发展历史, 并从汽轮发电机基础的动力特性、减振、隔振和优化设计方面, 指出了当今汽轮发电机基础研究方面存在的不足, 展望了汽轮发电机基础研究方向。

《送小汽轮》教学设计 篇3

活动目标：

1、了解方向性运动的空间概念。

2、学习用上、下、左、右的符号进行方位推理练习。

3、知道生活当中上、下、左、右的符号起到的作用。

4、发展目测力、判断力。

5、引导幼儿积极与材料互动，体验数学活动的乐趣。

活动准备：

1、幼儿用书、教学挂图。

2、表示方向的箭头若干。

活动过程：

1、用身体的局部动作来表现上下、左右。

导入：小朋友们，今天我们来玩一个上下左右的游戏，小朋友们仔细听老师的口令。

教师的口令要有相对稳定的节奏，如上、上上，下、下下，左、左左，右，右右

2、认识符号

——刚才我们用肢体来表现上下、左右，在老师的口令下我们动作也很整齐，[本.文来源:快思老.师教案网]小朋友真棒!那王老师今天带来了很多的符号宝宝要来和小朋友们认识，我们一起请它们出来吧!

——出示符号

“ ↑ ”表示向上 教师依次出示箭头

3、说说生活当中还在哪里见过这些符号

——小朋友们都认识了这些符号，那小朋友们在我们生活当中的什么地方见过这些符号呢?它都起什么作用呢?(比如在我们的超市、电梯、消防队、公共侧所、马路上、医院、火车站、车上)

教师小结：小朋友们说了那么多的地方，原来这些符号在生活当中能给我们起到了非常大的作用。

4、打开幼儿用书，完成练习

——教师出示挂图，帮助幼儿理解题意。

——你们看这是一栋有四个单元五层的房子，里面住着很多小动物，梅花鹿住在这里(教师手指梅花鹿所在位置)，别的小动物应该住在哪里呢?请看这边的图(教师指向挂图左边的图标。)“→ ”表示是什么意思?(教师手指图标的第一行))我们一起把它读书来吧：梅花鹿的右边是小狗。老师请一名幼儿示范摆一摆小狗的位置。

——再示范一组。

教师小结：小朋友太棒了，都帮助这些小动们找到了自已的家了!你们给自已放个大大的鞭炮吧!

——请幼儿打开幼儿用书按图标完成操作，教师巡回指导

操作要求：1、每小组坐4个小朋友操作。

2、如果有不会操作的小朋友轻轻的举手。

3、小朋友用完书后把书放回托盘。

4、用完双面胶的纸屑请小朋友先放在指定的位置。

教学反思：

本次活动对幼儿来说总体还是比较感兴趣的，参与性也比较高。但是不足的是平时幼儿接触这样的操作机会比较少，在实际操作起来遇到了较多的困难。

20、送小蚂蚁回家 教案 篇4

[教学目标]：

1、借助拼音正确认读本课8个生字，重点学习5个生字在田字格中的书写。

2、能正确、流利、有感情地朗读课文，了解课文的主要内容，积累文中的好词好句。

3、根据提示说说蜻蜓和萤火虫一起送小蚂蚁回家的经过；在理解朋友们是怎样帮助小蚂蚁的基础上明白朋友间的真诚互助，体会这个夏夜的美丽。[教学重点]：

在朗读课文的基础上，学习生字、积累词语、练习说话。[教学难点]：

了解课文内容，明白朋友间的真诚互助，体会夏夜的美丽。[教学过程]：

一、揭示课题，学生质疑 1．逐步揭示课题。

小朋友，瞧！这是谁？读（媒体：蚂蚁的图片、文字）蚂蚁是昆虫，所以这两个字都是——（生：虫子旁）右边是它们的读音,它们都是——（生：形声字）

今天故事中的主人公就是一只小蚂蚁,题目叫——（点击媒体，出示课题）一起读读课题。

拿起小手，和老师一起写写课题，“送”半包围结构，先写里面的关，再写外面的走之底，点、横折折撇，最后一笔是捺。

2.引导学生根据课题质疑。看了课题，你有什么疑问？

（上课听清楚，别人讲过的不要重复。刚刚老师提了什么要求。）预设1：为什么送小蚂蚁回家？

师：多有水平的问题（指小蚂蚁）小蚂蚁到底遇到了什么情况，需要别人送她回家？老师把你的问题记下来（板书：小蚂蚁上打“？”）预设2：谁送小蚂蚁回家？

师：多会思考呀（指送），他们又是怎么送的呢？老师也把你的问题记在黑板上（板书：送上打“？）预设3：老师还想知道：小蚂蚁回到家了吗？小蚂蚁的家在什么地方？（指回家）我也打上问号（板书：回家打上“？”）

师：今天的课堂上我们就来解决这些问题。

二、学习课文，了解内容。

（一）学习1-3节，了解“为什么送小蚂蚁回家” 1．学习第一节，了解故事发生时间

这是一篇有趣的童话故事，故事就发生在一个夏天的夜晚。看，夜空中，星星眨着亮晶晶的眼睛；公园里，万物都进入了甜甜的梦乡。（出示：夏夜，公园里静悄悄的。）

谁来读读这句话？

什么时候,公园里静悄悄的? 夏夜，什么地方静悄悄的? 第一小节就把故事发生的时间地点交代清楚了,谁能读好这句话? 预设1（学生读得不好）：“静悄悄”就是——（非常安静，没有一点儿声音）

注意这个词，我们一起来读这句话。（评价：真静呀）

预设2（学生读得很好）： 读得真棒，把静的感觉读出来了，静悄悄呀，比安静还要静呢！2． 学习第2、3节，了解故事发生起因（1）创设故事情境，引导学生表达

（图片、声音）听，你听到什么？（若学生说得不完整，呜呜的什么、怎么样的哭声）读。“呜呜”是模仿声音的词。（左边是——口字旁，右边是——乌鸦的乌，它也是个——形声字。）

这是你们听到的，仔细看图，你又看到了什么？（图片）根据学生回答，随机学习预设1：小蚂蚁不小心掉进池塘了。睡莲姑姑睡着了。（在哪里）

学习“塘”：（媒体出示：池塘）一起读。板书：池塘里有水（写“氵”），注意“塘”：谁的下面是淤泥，所以“塘”是提土旁的，注意右边，横右边出头，竖上下出头。你们看，画面上这个把泥土挖出来后，蓄满水的大坑就是——池塘，睡莲姑姑就生长在池塘里。还看到什么？预设2：小蚂蚁趴在一根水草上。

你观察得真仔细。你看，小蚂蚁的足牢牢地抓在水草上，就叫——趴，所以趴是“足字旁”，它也是一个——形声字。

（2）学习2、3节，尝试用句式介绍送小蚂蚁回家的原因

A小朋友不仅看得仔细，说的也清楚，你们所介绍的内容，就是课文第2、3小节写的内容（出示2、3节图片、文字）自己读读这段话，读正确，读通顺，注意适当停顿。

谁能读了？（你真棒，课文里这两个带有生字的词语你读准了）请你做小老师，带领大家再读读。本来睡莲姑姑已经闭上眼睛了，突然被小蚂蚁的哭声惊动而醒了，这就叫——惊醒，所以惊是“竖心旁”的。惊醒后的睡莲把闭上的眼睛睁开了，睁开和闭上正好是一对——（生：反义词）

B（课文中五个生字泛红）你看，今天学习的五个生字都是——（生：形声字）。形声字，形旁——表义，声旁——表音，能帮助我们很快的认识生字。C师生合作读：睡莲姑姑看到小蚂蚁趴在水草上，关心地问——小蚂蚁说——从睡莲姑姑和小蚂蚁的对话中你知道了什么？能试着说说吗？

出示练习：夏夜，小蚂蚁（怎么了）。听清要求，看清提示。（板书：掉进）

学“掉”：（生字卡片“掉”）这个生字谁来拼？“掉进池塘”就是——（“落进池塘”。）注意右下方是“十”。

师：是呀，小蚂蚁上不了岸了，当然也回不了家了。1——3小节就是告诉我们为什么送小蚂蚁回家的原因。（擦掉问号）

（二）学习4——14节，了解睡莲、蜻蜓、萤火虫是怎么帮助小蚂蚁回家的 1.仔细听录音，听清楚是谁帮助了小蚂蚁呢？

（图字板书：睡莲、蜻蜓、萤火虫 渗透梳理虫部的字）边放边说：这是——睡莲，它是一种植物，所以莲字上是“艹”。

这是——蜻蜓，它是一种昆虫，和蚂蚁一样，两个字的部首都是“虫”

“萤火虫”也是一种昆虫，所以下面也是个虫字。原来是他们帮助了小蚂蚁。

2．学习4-7节，尝试说清睡莲救小蚂蚁的过程。

（1）让我们先来看看睡莲姑姑是怎么帮助小蚂蚁的？打开书，翻到80页，自己读读课文的4-7小节，注意分清楚他们之间的对话。（学生自由读）

（2）睡莲姑姑是怎么帮助小蚂蚁的？谁能用课文中的语句来回答？

睡莲热情招呼小蚂蚁爬到她身上，1、2组来读读这句话，真热情，还可以加上动作，3、4组来读读这句话。

睡莲一边说一边弯弯腰让小蚂蚁爬了上来，就这样救小蚂蚁（板书：救）

（3）小蚂蚁得救了——（读）。他心里很激动，很感谢睡莲姑姑，这就叫——感激。读这个词。正因为小蚂蚁心里充满感激，所以连声说——（连声就是一声紧接一声，逗号停顿要短些）谁来读好这句话。

睡莲姑姑不仅救了小蚂蚁，还热情地招呼他——小蚂蚁答应了吗？——读（4）分角色读。

为了不让爸爸妈妈担心，即使再晚也要回家，多懂事的小蚂蚁。来，男生小蚂蚁，女生睡莲，老师旁白。

（5）练习说话：现在，你能来说一说睡莲姑姑是怎么帮助小蚂蚁的？

夏夜，小蚂蚁，睡莲姑姑。（用简单的话说清楚怎么做）睡莲姑姑就是这样把小蚂蚁救上了岸。3．学习8—14节，练习用句式说清楚蜻蜓和萤火虫怎么帮助小蚂蚁的。

过渡：可是，你看——（睡莲图）睡莲姑姑生活在池塘里，她的根深深地扎在淤泥中，无法上岸送小蚂蚁回家。正巧，他们之间的对话，让蜻蜓和萤火虫听见了，他们是怎么说的？请你读读8——12节。（1）谁来读睡莲的话，蜻蜓的话，萤火虫的话。我们一起帮他们来读旁白。

（2）过渡：你知道他们决定怎么帮助小蚂蚁？（蜻蜓送小蚂蚁回家，萤火虫为他们照亮。）你已经读懂他们说的话了，他们又是怎么做的呢？自己读读13、14节。（3）谁能读这两段话？蜻蜓和萤火虫怎么送小蚂蚁回家的呢？

（借助填空，理解“飞机”和“小灯笼”）谁能根据老师的提示来说一说？

出示：蜻蜓像。萤火虫像。（板书：送、照）师：原来课文中说的飞机就是——（小蜻蜓）它并不是真正的飞机，而是，所以“飞机”上加上了——（生：双引号）我们知道人物说的话可以用引号，黄山奇石中石头的名字可以用引号，今天的课文中让我们知道了表是不是真的时也可以用引号。

（5）他们就是这样“飞呀飞”，飞过——（弯弯的小桥）——飞过——（绿绿的草坪）（变色）他们还飞过？（指名说:高高的假山、青翠的竹林、芬芳扑鼻的花丛、漂亮的亭子）最后，他们飞到——美丽的花坛前，小蚂蚁——到家了。

经过一个地方，我们叫——飞过，最终到达的地方叫——飞到（变色）他们就是这样送小蚂蚁的（擦掉问号）

（5）小蚂蚁的家在哪？

学习坛：多美丽的花坛呀，外面砌上石块，里面有很多土就叫“坛”，里面种上花，就叫——花坛。（6）让我们一起读好着两个小节。

4.师小结：（点着板书：睡莲姑姑——蜻蜓——萤火虫——他们发挥自己的特长，齐心协力帮助小蚂蚁，最终送他回家。（擦掉问号）

三、检测学生学习情况

1．小蚂蚁一回家，爸爸妈妈都来迎接他，妈妈担心地问 出示媒体： “宝宝，怎么这么晚才回家，发生了什么事呀？”

小蚂蚁说——“妈妈，我，睡莲姑姑，蜻蜓，萤火虫。” 同桌试着说一说。（提示学生，可以根据板书）

[评：A这只小蚂蚁，不仅说清楚了自己的遭遇，还说清楚了别人对自己的帮助，妈妈听得很明白了。B妈妈充满关心，宝宝把事情的经过说地得真完整，我们大家都听明白了。]

四、学习15、16节

1．这一切也让天上的星星看见了，他怎么样呢？请小朋友一起读。师： “眨”就是眼睛闭上又迅速地睁开，“眨”什么？——眨眼睛。所以“眨”的部首是——（生：目字旁）。2.师：星星怎么样眨着眼呀——（生：星星高兴地眨着眼）。

出示：星星看见了，高兴地眨着眼，似乎在说：“。”（学生交流）师:是呀，美丽的夏夜里，小伙伴尽力帮助小蚂蚁的美好行为深深地打动了星星，他们高兴地眨着眼。3.这一切多么美好啊！难怪作者发出了这样的赞叹。（生齐读第16节）读！（板书：美）

过渡：在这景色迷人的夏夜，睡莲、蜻蜓、萤火虫热心地小蚂蚁使得这一切变得更加美好。读！“啊！多美的夏夜啊！”相信小朋友也有着和作者一样的感慨，读！“啊！多美的夏夜啊！” 相信小朋友的字一定也能写得很美。

五、指导写字

1．出示要写的5个生字，读一读。

2．（出示5个生字）这是我们今天要写的字，请观察这几个字在字形上有什么相同的地方？（都是左右结构、左窄右宽；“睁”和“眨”都是“目字旁”的字；）3．指导写字

a学生仔细观察字在田字格中的位置；b师边范写边讲笔顺、注意点；c学生书空（每指导完一个字，就让学生描一个、写一个，师巡视，然后放在投影上评改。）4．学生把写字本上剩下的字描写好，师巡视，纠正写字姿势。5．布置作业

今天我们学了《送小蚂蚁回家》这个故事，请小朋友回家把故事讲给爸爸妈妈听。

板书：

？ ？ ？

送小蚂蚁回家

掉进池塘

睡莲 救

蜻蜓 载

萤火虫 照

美

汽轮机导汽管设计 篇5

管道的布置要根据连接设备的接口位置及现场周围的情况进行综合考虑, 合理布置。由于管道内蒸汽温度较高, 管道保温层较厚, 因此管道的周围要有合适的空间, 以满足周围设备的布置及人员通行的需要。

管道的布置原则有如下两点:

1) 按连接设备及周围环境尽可能简单合理地布置管道并适当设置拐弯结构来吸收管道的膨胀变形;

2) 核算管道端点推力, 确保端点推力在合适的范围内。若推力偏大, 可以适当改变布置, 增大管道的柔性, 从而降低端点推力。

2 管道与设备连接形式

导汽管管道要有严格的密封性, 因此管道与设备间的连接要有合适的结构形式。一般地, 不需拆装的连接位置都应采用焊接结构形式, 即与阀门间的连接都采用焊接结构形式, 与汽缸下半部连接也采用焊接结构形式, 与汽缸上半部连接则采用法兰连接形式。法兰的选择尽量采用标准件 (国标件或厂标件) , 若选不到标准法兰, 可以参考标准法兰结构进行专门设计, 管端的法兰与设备端的法兰相配合, 通过螺栓紧固连接。管道中各管段间、管段与法兰、管段与汽缸的连接都采用焊接结构形式。由于管道壁厚不同, 采用的焊接坡口形式有所不同, 一般来说对于200MW等级以下机组, 进汽参数最高达到超高压, 导汽管管道壁厚较薄, 焊接坡口常采用V型, 如图1所示;对于300MW等级以上机组, 进汽参数一般为亚临界直至达到超超临界, 导汽管管道壁厚较厚, 在保证焊接强度的前提下为了减少焊接量, 焊接坡口常采用U型, 如图2所示。

3 管道规格选择

3.1 管径的计算

根据管道内所通过的蒸汽流速来计算管径。

式中:v为蒸汽比容, m3/kg (额定工况下的比容) ;Gv为蒸汽容积流量, 103m3/h;V为管道内蒸汽流速, 按60 m/s执行;d为管道内径, mm。

3.2 壁厚的计算

3.2.1 直管段的壁厚

在设计压力 (即额定压力) 和管道材料已知的前提下, 管道所需壁厚, 包括力学强度的裕量, 不应小于按下式确定的厚度值。

式中:tm为所需的壁厚, mm;P为设计内压力 (表压) , k Pa;d为管子内径, mm;SE为在设计温度下材料最大许用应力, k Pa;Δ为制造误差补偿系数, 根据经验规定为1.143;A为附加壁厚, mm, 取值见表1 (其中包括了用以补偿机械接头中由于加工螺纹或开槽等所减小的壁厚, 并对管子提供足够的力学强度。注意将表中英寸转化为mm) ;y为温度对计算管子壁厚公式的修正系数, 其值见表2。

注:a.表中温度区间在50埘 (27.8℃) 之间的y值可用内插法求得;b.对于铸铁和非铁基金属材料, y等于0.4。

注:a.对于弯曲至中间弯曲半径的弯管, 允许采用内插法;b.tm由式 (2) 确定。

3.2.2 弯管壁厚

为补偿弯制过程中弯管外侧受拉的减薄量, 弯制弯管用的直管厚度应不小于表3规定的数值。

3.2.3管子的计算壁厚和取用壁厚

按照表3得到的弯制前直管的最小厚度定义为管道的计算壁厚, 计算壁厚即为图样中规定的最小壁厚。任何情况下, 管子的取用壁厚均不得小于管子的计算壁厚。

4 弯管半径的选择

管道的材料及规格确定后, 可以查得对应的弯曲半径。但由于同一规格不同材料的管道弯管半径不相同, 而且同一外径的管道会对应不同的壁厚, 由于壁厚不同, 弯管半径也不同。因此, 弯管半径选择应遵循的原则是刚性大的管道弯管半径也较大, 即同一规格不同材料刚性大的管道弯管半径要大, 相同材料同一外径壁厚大的管道弯管半径要大。

注:D为直管外径

允许最小弯曲半径应符合表4中的规定。

有时由于受到结构尺寸或布置空间等条件的限制, 弯曲半径无法满足表4中的要求, 可按照如下办法解决:

1) 随着弯制工艺方法的不断进步, 使得采用小于标准弯管半径的情况得以变为现实。首先设计出可能达到的弯管半径, 通过公司外协部门联系弯管厂家, 取得弯管厂家的书面确认, 即可将该弯管半径落实到图纸中;

2) 采用弯头通过焊接来连接两段直管。无论采用何种弯头, 都应注意内径、壁厚应与直管段相当。

5 疏水系统

汽轮机蒸汽管道在机组启动和停机时, 都会有凝结水产生。为了避免机组运行时由于管道内积水而造成受热不均或热应力集中, 必须及时将水输送出去。蒸汽管道的疏水口一般设置在管道的最低位置, 管道上开孔, 并焊接接头, 由此将水疏出。

接头大小由疏水量的多少进行选择。疏水量由下式求得:

式中:Q为疏水量, kg/h;W为管道重量, kg;△t为蒸汽与室温 (一般取20℃) 的温差, ℃;r为汽化潜热, k J/kg;N为暖管时间, min (一般取3 min) 。

疏水量求得后, 利用式 (1) 可以求出疏水管径, 水流速取为1~1.5m/s, 疏水接头的大小应与疏水管径匹配。疏水接头的材料也应与主管道匹配, 接头与管道采用焊接连接, 管道在水压试验后, 要去掉接头封头 (200MW等级以下机组) 或钻通疏水孔 (300MW等级以上机组) , 加工好焊接坡口。

6 管道的分段及焊接

为了加工、运输、安装方便, 一根导汽管往往分几个管段, 有直管、弯管, 直管段可以适当长些, 一般不宜超过8 m (主要是考虑到订货长度) ;由于管道弯制时的需要, 弯管段两端必须有一段直管, 长度一般应为≥1.5D0, 但随着工艺手段的进步, 目前可以做到直段150~200 mm。管段之间采用焊接形式。

7 水压试验及管道冷拉量

为了对管道进行强度校核, 各管段在制造厂内需进行水压试验。考虑常温条件与工作条件的差别, 规定常温下试验压力取工作压力的1.5倍, 并保证达到试验压力后保持10 min。

管道的安装都有冷拉量, 冷拉量是通过以下两种办法实现的:

1) 管道在安装时, 主汽阀先不固定, 按设计图上所示尺寸对管道进行安装。管道安装完毕后, 用外力将主汽阀拉向安装位置并固定, 主汽阀移动的距离即为管道的冷拉量;

2) 主汽阀先按照图纸冷拉后的位置固定, 安装管道, 在最后一道焊口处预留与冷拉量相同的空隙, 用外力将两段管子合拢并焊接, 完成冷拉。

最后, 核算管道的应力、管道的端点推力是否合格。

摘要：从管道的布置形式, 与设备的连接形式, 管道规格及弯管半径的选择, 疏水系统、管道的焊接, 管道的冷拉与安装, 支吊架设置等方面介绍了汽轮机导汽管的设计过程, 并对管道的应力、管道的端点推力等进行了计算。

《送小龟回家》阅读练习及答案 篇6

一把花伞下，拥挤着我、妻、五岁的儿子，还有一只小龟。这是一个温情的世界。

小雨把夜色洗得淡淡的。街上，________(闪动、流动、跳动)着七色伞。

儿子在我怀中，小龟在儿子怀中，而妻，则依偎在我身旁。

那只小龟原是妻从市场买给儿子玩的。那天，儿子很惊奇很高兴地和小龟做了一天的游戏，可小龟不吃也不喝。晚上，儿子担心地问我：“小龟不吃饭，饿吗?”我想了想回答：“小龟大概想念爸爸妈妈了。”儿子听我这么说，想了想便________(要求、请求、央求)我和妈妈带着小龟去找它的爸爸妈妈。

于是，我们一家三口在这秋雨纷纷的夜晚，带着小龟，来到了城西的.河边。

到了。我们站在河岸。妻在夜色中很妩媚，儿子很庄严。河水无语，秋雨在微风中飞舞吟唱。河上，几条捞沙的木船上亮着灯，那________(闪动、流动、跳动)的火焰映出几条汉子粗犷的脸。他们在喝酒哩。一只水鸟很孤独地在水面扇动着翅膀。

“小龟的家在河里吗?”儿子认真地问我。

我弯下腰对儿子说：“是的。小龟的爸爸妈妈就住在河里。”

儿子这才小心翼冀地把小龟放在河里，轻轻向前一推：“小龟回家吧。”

小龟缩着头一动也不动。我们耐心地等着。小龟终于伸出了脑袋，潇洒地摇摇头，像是向我们致谢，又像是向我们道别。水面出现一圈美丽的涟漪，小龟潜入水中，走了，永远地走了。

儿子很兴奋地拥入我的怀抱，又拥入妻的怀抱，欢呼：“小龟找到爸爸妈妈啦——”

我和妻相视一笑。我们给儿子编了一个多么动人的童话啊!我突然感动得要流泪。而妻，真的流泪了。

阅读题：

1.下列加粗字注音正确的一项是( )

涟漪 依偎 粗犷 妩媚

A.lián yī wēi guǎng wǔ B.lián yí wēi guǎng wǔ

C.lián yī wēi kuǎng wǔ D.lián yī wēi guǎng wú

2.选择括号中恰当的词语，填写在文中的空白处。

3.在文中用横线画出儿子关心、爱护小龟的句子。

4.文章结尾写“我”“要流泪”、“妻，真的流泪”，为什么?请简要回答。

5.《散步》写家庭成员之间的________，流露出对生命的________，强调的是一种________的精神。《送小龟回家》充满童话色彩，父母陪同儿子送小龟回家，寄寓着不能人为地制造骨肉分离的思想，有一种________之情。

参考答案：

1.A

2.流动 央求 跳动

3.(1)“小龟不吃饭，饿吗?”(2) “小龟的家在河里吗?”(3)“送小龟回家吧”(4)“小龟找到爸爸妈妈啦——”

4.因为我和妻子见到儿子放小龟回家后的兴奋、欢呼，感受到儿子的纯真、善良，既高兴又激动。做母亲的更善于动情，所以“妻，真的流泪了”，而我则“要流泪”。

5.和谐关系;使命感;理解和体谅;思家、团聚。

★ 第一次单独坐车回家

★ 阅读练习及答案参考

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《送小汽轮》教学设计 篇7

戚智超

活动目标：

1.发展直线奔跑的能力。

2.感受和小动物玩具一起游戏的快乐。活动准备：

1.小动物玩具若干，音乐磁带一盘。2.场地布置。活动过程：

1.师生听音乐模仿各种小动物的动作或叫声。2.介绍游戏的名称、玩法、规则。

幼儿各自拿一个玩具小动物，教师叫:“喵喵喵”幼儿齐声回答：“喵喵喵。”教师接着呼叫别的小动物，幼儿就以模仿该小动物的叫声作答。叫了几种动物后，教师说：“快送小动物去玩耍！”幼儿立即把：“小动物”送到它们各自喜欢玩耍的地方，然后跑回。稍作休息后教师说：“天晚了，快把小动物送回家。”幼儿立即跑步把各自的小动物找回来。

规则：教师说完最后一句话，幼儿才能跑出，而且必须把“小动物”送回到正确的地方，谁送去的“小动物”由谁接回。

《送小汽轮》教学设计 篇8

汽轮机作为大型旋转机械, 设计具有较强的规范性, 因此其课程设计也并不容易产生大量灵活的题目, 通常是一些经典的典型常规题目。但是随着计算机和网络在大学的普及, 给学生带来了便利的同时也带来了捷径, 许多学生上网搜寻相近题目的计算模板, 对计算过程和公式进行抄袭, 只是进行简单的数学计算, 并未实现对公式进行深入的理解, 显然这对培养学生的能力, 已显得非常欠缺。

因此, 为了避免学生的抄袭现象, 在选题方面进行一些处理, 比如:相同型号的汽轮机采用不同的给水回热系统, 即改变回热加热器的总数及高、低加热器的配比, 规定速度比、叶型等参数在允许范围内学生自行选择, 这样可以有效的避免出现设计完全一致的结果。

二 教学方法的改进

1.传统的教学方式

传统的汽轮机原理课程设计, 通常是由教师给若干个题目, 并提供已知数据作为设计的任务交给学生, 由学生自行设计, 在学生设计过程中遇到问题, 教师进行指导和答疑。这种教学方法对于汽轮机原理掌握较好的学生而言, 是一种很好的锻炼, 学生通过设计对所学知识和公式进行梳理和应用。但对于部分学生而言, 本身原理掌握并不透彻, 拿到任务书感觉到无从下手, 很多学生选择在网上寻找现成答案或者抄袭, 使得课程设计的目的适得其反。

2.设计流程的制定

为了让学生自身融入到课程中, 教师对学生的前期指导必不可少。教师可选择一道典型的常规题目, 带领学生解读任务书, 让学生先整体明白设计的目的是什么, 然后再讲具体的设计步骤。由于汽轮机设计是一个环环相扣的过程, 将设计步骤进行模块化划分, 做出一个流程图, 如图1所示。这个流程图以汽轮机机组系统为主展开, 通过给学生分析与讲解流程图, 可以使学生理解汽轮机设计的大致过程和主要内容, 并且更好的理解模块的相互关系, 即前一模块要得到哪些参数作为后一模块的已知参数。

由于汽轮机课程设计通常是在两周内完成, 因此教师还要给每一个模块规定一个完成期限, 这样将一个大的任务拆成若干个小的任务, 不仅可以避免抄袭现象, 还可以帮学生建立信心, 避免了学生拿到任务就没有头绪的状态, 并实现对学生学习过程的实时动态管理。学生从最基本的小任务着手, 逐步深入, 再次学习。

3.答疑的方式

在课程设计中, 教师通常更多的扮演着一个答疑者, 虽然这种方法可以很直接的解决具体问题, 但对于并不能较好的启发学生进行自我思考。

在教学改革中, 通过给学生制订并讲解课程设计的流程模块, 笔者发现:学生只要按照流程模块进行设计, 出现困难后教师很容易帮助和引导学生分析问题, 比如:学生反映叶片的选型存在问题, 教师可以引导学生分析叶片选型需要已知哪些参数, 选型出问题是缺少参数还是前期准备参数不合理;如果是缺少参数说明前期计算并未完全完成;如果是某个参数不合理, 分析影响此参数的因素是什么, 是计算误差还是选取有误。通过类似的引导分析, 可以使学生进行自我检查, 自我思考, 自己发现并解决问题。

三 成绩的评定方式

由于设计没有标准答案, 不同的题目和参数会导致设计结果千差万别, 所以课程设计的成绩评定方式与其他讲授课程不同。课程设计强调的不是结果, 而是设计的过程。因此采用平时成绩与答辩相结合的方式, 平时成绩主要由每小任务完成和掌握的情况打分, 答辩主要采用教师与学生一对一的过程, 学生简要阐述设计过程后, 由教师针对学生设计中参数的处理和选取因素以及参考的依据等进行提问, 这种评分方式较为真实的反映出学习掌握情况。

四 结论

《送小汽轮》教学设计 篇9

化工厂汽轮机的主蒸汽管道为高温高压管道,其性能状况直接影响机组的安全运行。管道支吊架作为管道系统中的一个重要组成部分,它对管道起着承受荷载、限制位移和控制振动等作用。设计时,合理布置和正确选择可靠的支吊架;安装时,严格按照设计要求定位和装配;使用时,对出现问题的失效支吊架及时调整,对于确保管道和设备安全运行及延长使用寿命有着很大的影响[3]。

管道实际运行状态往往偏离理论设计状态,其主要原因有以下几点:

(1)管道理论计算中忽略的因素使管道存在设计偏差。

(2)管道和支吊架在安装过程中存在施工偏差。

(3)管道长期运行后,由于管道自重而发生下沉。

(5)支吊架长期受腐蚀后活动部件被锈蚀、卡阻失去功能,影响管道的热位移。

(6)支承荷载的弹簧发生应力松弛,承载能力下降,导致弹簧压紧、管道下沉。

以上因素均会改变管系受力及支吊架承载的分配,加大部分管段的局部变形,导致局部应力的产生,使得管系的局部应力增大甚至超过管材的许用应力,此外,与管道相联的设备接口处推力和力矩也会大幅度提高,造成管道局部和设备接口处提前损坏和失效,从而缩短管道的剩余使用寿命,严重影响管道的安全经济运行。

本文结合瑞星合成氨原料路线改造工程施工图中高温高压主蒸汽管道的配管设计和应力分析计算,探讨了汽轮机主蒸汽管道的配管设计、支吊架的合理选择以及弹簧的选型。对于汽轮机蒸汽管道的配管以及支吊架的设置具有一定的参考意义。

1 管系的计算模型与结果分析

我们承担的瑞星30万吨合成氨原料路线改造工程施工图中原配管设计见图1。管道内介质为高压蒸汽,操作温度为515 ℃,设计温度为530 ℃,操作压力为8.83 MPa,设计压力为9.8 MPa,管道规格为DN200,壁厚SCH160,腐蚀裕度为1.5 mm,管道材质为12Cr1MoVG,保温容重200 kg/m3。 汽轮机管口位移由厂家提供。

1.1 力学模型的处理

阀门、法兰在CAESAR II程序中用刚性体来代替,并在Pipedata中查出阀门、法兰的重量。以前应力计算时,设备的进出管口均认为是固定的[1],这样计算出来的结果是不可靠的。我们应将管口的位移计算出来。对于含有裙座的设备而言,裙座的位移可参考文献[4]计算。对于该例而言,汽轮机管口位移由厂家提供,无需计算;消音器端未做成固定架,故将消音器也用刚性体来替代,并输入相应的重量。

1.2 计算结果及其分析

原配管应力计算模型如图2所示。其中,数字100、150、250、1450、1700、1800、2050、2300、2550、3100为模型中的节点号,1700代表汽轮机管口,50代表固定端,2850代表带导向的刚性支架,其它节点代表刚性支架。

首先我们的计算结果要满足厂家的要求,然后再根据NAMESM23标准校核汽轮机管口各个方向的力和力矩。

汽轮机型号为5EMXH-8,汽轮机管口的计算方法和检验标准如下:

(1)当接管公称直径Dnom≤0.2 mm,当量直径:

Dc=Dnom (1)

(2)当接管公称直径Dnom>0.2 mm时,当量直径:

Dc=(0.31+Dnom)/3 (2)

(3)作用在接管法兰处的合力和合力矩应符合:

FR+1.1MR≤54000DC (3)

由此可以计算出汽轮机管口的受力条件应该满足:

FR+1.1MR≤54000DC=54000×0.2=10800 (4)

原配管应力计算模型计算出操作工况下汽轮机管口N1700(N1700代表节点1700)的受力值见表1。

注:表1中FR的计算公式为:FR=(F2X+ F2Y+ F2Z)1/2,MR的计算公式为:MR=(M2X+ M2Y+M2Z)1/2。

由表1中的计算结果可以看出,汽轮机管口的受力条件不符合汽轮机厂家的要求。

根据NAMESM23标准校核汽轮机管口各个方向的力和力矩,校验结果如表2所示。

注:NAMESM23标准中的X、Y、Z轴分别对应程序中的Z、Y、X轴,表2中FC的计算公式为:FC=(SFX2+SFY2+SFZ2)1/2,MC的计算公式为:MC=(SMX2+SMY2+SMZ2)1/2。其中,SFX、SFY、SFZ代表NAMESM23标准计算出汽轮机管口各个方向的力,SMX、SMY、SMZ代表代表NAMESM23标准计算出汽轮机管口各个方向的力矩。Status代表校验结果。

综上,由表1和表2中的计算结果可以看出,原配管应力计算模型计算出操作工况下汽轮机管口的力和力矩既不符合汽轮机厂家的要求,也不能通过NAMESM23标准的校核,故该配管设计和支吊架的设置不可行。

由原配管模型的计算结果可以看出,汽轮机管口在X方向上的力远大于NAMESM23标准中的许用值,在X、Y、Z三个方向上的力矩值也远大于NAMESM23标准中的许用值。结合现场设备及管道布置的实际情况,我们对原配管设计进行了改进,改进后的方案见图3。

改进后的配管应力计算模型如图4所示。其中,数字的意义同前,1700仍代表汽轮机管口,1000、1350、1550、2750为弹簧支架节点号。950、1200代表带限位的刚性支架,150、2200代表带限位和导向的刚性支架,2500代表带导向的刚性支架,其它节点代表普通刚性支架。

改进后配管应力计算模型计算出操作工况下汽轮机管口N1700(N1700代表节点1700)的受力值见表3。

由表3中的计算结果可以看出,汽轮机管口的受力条件符合汽轮机厂家的要求。

根据NAMESM23标准校核汽轮机管口各个方向的力和力矩,校验结果如表4所示。

综上,由表3和表4中的计算结果可以看出,改进后的配管应力计算模型计算出操作工况下汽轮机管口的力和力矩符合汽轮机厂家的要求,也通过了NAMESM23标准的校核。

该配管设计和支吊架的设置可行与否,还要按照相应的标准判断管系的一次应力、二次应力是否满足要求。以美国标准B3.3为例,计算结果的分析判断过程如下:

(1)一次应力的评价

对于一次应力的评价采用弹性理论,即限定管道元件中的一次应力σI不得超过设计温度下管道元件材料的许用应力[σ]h,即:

σI≤[σ]h (5)

式中:σI——管道元件中的一次应力,MPa

[σ]h——管道元件材料在设计温度下的许用应力,MPa

改进后的配管管系中计算出的最大一次应力为σI=33682.18 kPa,ANSIB31.3标准中材料的许用应力为[σ]h =49228.35 kPa。即:

σI=68.42%[σ]h<[σ]h (6)

管系的一次应力符合要求。

(2)二次应力的评价

管道的二次应力σII不得超过设计温度下管道材料的许用应力幅度σa,即:

σII≤σa=f(1.25[σ]L+0.25[σ]h) (7)

式中:σII——管道元件中的二次应力,MPa

f——在预期寿命内,考虑循环总次数影响的许用应力幅度减弱系数,ANSIB31.3标准给出的许用应力范围减弱系数(按GB50316取值)

σa——许用应力范围,MPa

[σ]L——管道元件材料在20 ℃时的许用应力,MPa

[σ]h——管道元件材料在设计温度下的许用应力,MPa。

改进后的配管管系中计算出的最大二次应力为σII=130234.20 kPa,ANSIB31.3标准中材料的许用应力幅度σa=226287.60 kPa。即:

σII=57.55%[σ]a<[σ]a (8)

管系的二次应力符合要求。

综上,改进后的配管设计和支吊架的设置方案可行。

1.3 弹簧的选择

通常,汽轮机管口许用载荷的要求比较苛刻,在设置支吊架的过程中,我们通常要在管口附近设置一些弹簧支吊架,以增加管道的变形协调能力,从而降低设备管口的受力,也起到了减小二次应力的作用。当然,弹簧支吊架选择的个数对管系的影响也是比较大的,选择多了,容易造成震动,导致管系不稳定;选择少了,对于管口的受力、管系的二次应力又有很大的影响。所以,我们必须通过程序进行优化,选择合适的弹簧及其个数。

弹簧选择完后,还要以其载荷变化率进行验证,判断选择的弹簧是否可用。验证公式如下:

(PO-PS)/PO×100%<25% (9)

式中:PO——工作载荷

PS——安装载荷

改进后配管管系中的弹簧见表5。

由表5中的数据可以看出,所选择的弹簧的载荷变化率均小于25%,故所选弹簧型号正确,可用。

2 结 论

汽轮机主蒸汽管道的合理布置对于装置的安全运行起着至关重要的作用,管道应力分析是保证管道安全运行的一种重要方法。本文选取瑞星合成氨原料路线改造工程施工图中高压主蒸汽管道进行了应力分析和配管研究,通过分析、调整管道走向和合理设置支吊架使之满足各标准规范的要求,并且得到了较为优化的配管设计。对汽轮机主蒸汽管道的应力计算,本文只做了静力分析,未考虑振动等因素的影响。汽轮机管口的校核,只做了单个管口的校核,未将汽轮机所有管口联合起来一起校核。支吊架现场施工存在误差等问题可能会影响管口的受力以及管系受力的分配。这些问题有待于进一步的研究解决。

此外,做应力分析时要结合实际情况,参照配管图和工艺流程修改计算通不过的管道。一般来讲,在条件允许的情况下,应首先考虑采用改变管道走向和选用弹簧支吊架的方法来增加管道柔性。当两固定点位置一定时,增加管道长度可以增加管道柔性,管道在某一方向过于刚硬时,增加与其垂直方向的管道长度可减小管道刚度[4];弹性支吊架分可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架两大类,合理利用弹性支吊架,可以在不改变管线走向的前提下增加管道的补偿能力,在热力管网布置中应优先考虑[5]。此外,合理选择支吊架型式也是降低管道在某方向推力和力矩的一个重要措施,在管道的适当位置设置刚性支吊架和限位支架,以限定管道在某些方向的位移,从而改变整个管系的力和力矩的分布,使管道对设备管口的推力和力矩降低下来,虽然这样设计会使管道的热胀应力有所增加,但只要限定在许用应力范围以内,仍然是经济合理的[6]。当然,我们不能盲目的去改动管道的布置,任意增加管道的柔性,任意增加弹簧支吊架的个数,这样得到的计算结果通过的管道在实际中有可能也是不适用的。

摘要：通过总结瑞星合成氨原料路线改造工程施工图中高温高压主蒸汽管道的配管设计和应力分析计算,对比了原配管模型和改进后的配管模型的应力分析计算结果,得出改进后的配管设计及其支吊架的选择和设置更为合理、安全、可靠。最后,介绍了弹簧支吊架的选型。

关键词：配管设计,应力分析,高温高压,弹簧

参考文献

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[3]李庆钊,马崇,杜筝,等.管道应力分析及失效支吊架调整对策[J].华北电力技术,2008(7):9-11.

[4]唐永进.压力管道应力分析[M].北京:中国石化出版社,2003:79-83.

[5]张礼贵.弹性支吊架在热力管线应力分析中的应用[J].石油化工设计,2000,17(1):5-9.