卡曼漩涡
电机振动故障的原因及解决对策
电机振动故障的原因及解决对策张凯锋摘要：电机振动故障的出现不但会对其自身的结构和构件造成损坏，同时还可能会引发严重的事故，因此对电机振动故障的原因进行研究非常重要。
基于此，本文对电机振动故障发生的原因进行了分析，然后提出了一些针对性的解决对策，仅供参考。
关键词：电机运行；振动故障；原因分析；解决对策电机实际运行过程中，由于振动故障而导致机器停止运转的状况时有发生，造成的经济损失也非常严重。
因此，对电机振动故障的原因进行分析是非常必要的。
1 电机振动故障的特点电机的振动故障是一种常见的故障，并且还具有特定的故障特征。
实际上，在发电机运行期间经常会发生不同程度的振动，对于很小的机械振动可以接受。
但是，如果振动幅度超过一定范围，则会发生振动故障的问题。
关于振动故障的问题，由于轴承的类型和额定转速不同，发电机各部分的振动水平也不同。
因此，分析其故障特性非常重要。
1.1 结构特殊发电机通常分为立式和卧式，大型发电机组和中型发电机组为立式，小型发电机组为卧式。
由于发电机本身的特殊结构，振动干扰相对复杂。
从结构的角度来看，机组的轴环和衬套之间有一定的间隙，该间隙是不固定的，从而导致机组的大轴磁贴之间存在运动，并且运动轨迹是可变的。
1.2 振动故障的逐渐变化由于发电机的转轮的旋转速度不如其它旋转机械高，因此振动故障的发生通常是渐进且不可逆的，突发事故通常很少发生，因此，设备的正常运行需要定期维护。
1.3 振动故障的多样性发电机组的振动不是由单一的原因引起的，而是由机械振动、电磁振动、液压振动等各种原因引起发电机组的振动。
因此，在测试和分析机组振动时需要考虑各种因素。
2 电机振动故障的原因由于发电机组的结构比较复杂，因此整个机组对运行环境有很高的要求。
发电机组只能在某些情况下正常运行，因此，发电机组发生故障的可能性增加。
另外，发电机组的振动超过标准，这会对发电机组和人员安全产生不利影响。
2.1 机械振动（1）机组转子振动。
涡街流量计原理
在特定的流动条件下， 一部分流体动能转化为 流体振动，其振动频率 与流速（流量）有确定 的比例关系，依据这种 原理工作的流量计称为 流体振动流量计。
目前流体振动流量计有 三类：涡街流量计、旋 进（旋涡进动）流量计 和射流流量计。
涡街流量计外形图
流体振动流量计具有以下一些特点：
1）输出为脉冲频率，其频率与被测流体的实际体 积流量成正比，它不受流体组分、密度、压力、温度 的影响；
技术（热敏、超声、应力、应变、电容、 电磁、光电、光纤等）可以构成不同类型 的VSF。
旋涡发生体和检测方式一览表
旋涡频率检测方法，大致分为两类： 一类是检测旋涡发生时流速变化，采用的元件有热丝、 热敏电阻、超声波探头等； 另一类是检测旋涡发生时压力变化，采用的检测元件有 压电元件、应变元件、膜片+压电、膜片+电容等。
70、80年代涡街流量计发展异常迅速，开发出众多 类型阻流体及检测法的涡街流量计，并大量生产投 放市场，像这样在短短几年时间内就达到从实验室 样机到批量生产过程的流量计还绝无仅有。
我国VSF的生产亦有飞速发展，全国生产厂达数十家， 这种生产热潮国外亦未曾有过。应该看到，VSF尚属 发展中的流量计，无论其理论基础或实践经验尚较差。 至今最基本的流量方程经常引用卡曼涡街理论，而此 理论及其一些定量关系是卡曼在气体风洞（均匀流场） 中实验得出的，它与封闭管道中具有三维不均匀流场 其旋涡分离的规律是不一样的。至于实践经验更是需 要通过长期应用才能积累。
2）测量范围宽，一般范围度可达10：1以上； 3）精确度为中上水平； 4）无可动部件，可靠性高； 5）结构简单牢固，安装方便，维护费较低； 6）应用范围广泛，可适用液体、气体和蒸气。
1.1 涡街流量计简介
塔设备的振动及防振措施
5D Tcn
塔产生 共振
存在卡曼涡街现象
漩涡脱落频率=塔固有频率
防振措施
01
加厚塔壁，但现场施工难度大，工期长，不可采用；
02
用钢索固定（国内已有实例，由于常年受风力不均等原 因影响，证实并不可靠），且受到场地的限制不易采用；
风诱导塔振动分析
升 力 升力—沿风向的垂直方向的推力 曳力—沿风向产生的风力 升力计算式：
2 C v A FL L
升力＞拽力
2
激振频率
⑴塔体的激振频率=形成旋涡的频率=旋涡脱落的频率 ⑵旋涡脱落的频率的影响因素: 塔体的外径、风速
⑶激振频率： f v S r
v D
临界风速
共振：当旋涡脱落的频率与塔的任一振型的固有频率一致时,
塔周围风速变化
边界层堆积
漩涡的分离
卡曼漩涡的形成过程
漩涡的形成
漩涡 特性 与雷 诺数 关系
a.当Re＜5：不发生边界层分离现象→无旋涡产生 b.当 5≤Re＜40：塔体背后出现一对稳定的旋涡 c.当40≤Re＜150：出现卡曼涡街, 交替产生旋转方向相反的旋涡 d.当300≤Re＜3×105：亚临界区, 旋涡以频率周期性地脱落 e.当3×105≤Re＜3.5×106 ：过渡期, 无涡街出现, 无规律，紊流 f. 当Re≥3.5×106 ：超临界区, 卡曼涡街又重新出现
螺旋形翅片扰流器原理图
作用 主要作用是导流、分流。 将风垂直作用于塔体的载荷改 变为轴向、环向作用于塔体载 荷，改善塔体在风载荷中的受 力分布，使其尽量均匀，以便 减少塔体振动，从而降低振幅。
现场效果图
Thank you
卡门漩涡的概念
卡门漩涡的概念卡门漩涡（也称为卡门旋涡）是指在流体力学和气体动力学中一种形成旋涡结构的现象，最早由匈牙利科学家卡门在20世纪30年代发现并研究。
卡门漩涡是一种自发生成和持续存在的流体动力学现象，它的形成与流体的不稳定性和非线性效应有关。
卡门漩涡通常出现在较高速的流体中，主要在两个相对运动的流体层之间形成。
当一个高速流体经过一个固体物体或者通过两个不同密度的流体层时，会在两个流体层之间形成一个较低速的区域。
在该区域内，由于流体的不稳定性，会形成一种类似于旋涡的动态结构，即卡门漩涡。
形成卡门漩涡的主要机制是流体的不稳定性。
当高速的流体通过低速区域时，会受到惯性力和粘性力的作用。
惯性力使流体倾向于继续保持其原来的运动状态，而粘性力则试图使流体向较低速区域溶入。
这种抵消力量的不断竞争最终导致流体发生剪切和扰动，从而形成旋涡。
而这种旋涡会在流体中不断延伸、扩散和扭曲，从而形成了卡门漩涡的结构。
卡门漩涡的形态和性质与具体的流体系统和流体参数有关。
通常情况下，卡门漩涡呈现出一个轴对称的环形结构，中心是一个较低速的区域，周围则是高速的旋涡流动区域。
这种结构通常呈现稳定的状态，可以持续存在。
卡门漩涡在自然界和工程领域都有广泛的应用和影响。
在自然界中，卡门漩涡可以在海洋、大气和地球大尺度运动等各种情况下产生。
例如，在海洋中，卡门漩涡的形成可以通过海流和风力的相互作用来解释。
而在大气中，卡门漩涡的形成则与气流和地形的交互作用有关。
在工程领域中，卡门漩涡的研究对于设计和改进各种工程设备和结构都具有重要意义。
例如，在风力发电机中，卡门漩涡的产生会对风轮的转动产生阻力和振动，影响发电机的效率和寿命。
因此，研究和理解卡门漩涡的运动和特性，对于提高风力发电机的效率和稳定性至关重要。
在船舶和水力工程中，卡门漩涡的形成会对流体的导向和流速产生影响，从而影响水流的流动和结构的稳定性。
因此，研究和控制卡门漩涡的产生和影响，对于提高船舶和水利工程的设计和操作效率都具有重要意义。
(带答案版)化工仪表和自动化习题
化工仪表及自动化习题（2014）一.填空题。
1.自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器（中心环节）和执行器组成。
2.自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有：①非周期衰减过程；②衰减振荡过程；③等幅振动过程；④发散振荡过程几种基本形式。
3.描述对象特性的参数有：放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。
4.自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。
5.控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、抛物线流量特性、对数流量特性、快开特性等几种。
6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系，这种对象特性的数学模型主要有参量模型和非参量模型两大类。
7.标准信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。
例如，直流电流4~20mA、空气压力 0.02~0.1MPa都是当前通用的标准信号。
8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。
例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计。
9.热电阻温度计主要是测量 500℃以下的中、低温，目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。
10.节流件应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管等。
11.化工自动化是一门综合性的技术学科，它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。
12.为了实现化工生产过程自动化，一般要包括自动检测、自动保护、自动控制和自动操纵等方面的内容。
13.差压式流量计是基于流体流动的节流原理，采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的，差压式流量计也称为节流式流量计。
14.气动差压变送器中，当液位高度H为0时，变送器输出信号为 0.02MPa 的气压信号，当液位高度H为最高时，变送器输出信号为 0.1MPa 。
15.电气式压力计的种类有霍尔片式压力传感器、应变片式压力传感器、压阻式压力传感器、力矩平衡式压力变送器、电容式压力变送器，霍尔片式弹簧管压力表的核心是：霍尔元件，它是利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力的间接测量。
涡街流量计
气体测量上游段特殊情况前后直管段长度参考
上游段工艺管道情况 调节阀 不同平面的两个90度弯头 同一平面的两个90度弯头 球阀 一个90度弯头或T字型接头 同心渐扩管 同心渐缩管 加装整流器
结构
1、壳体 2、旋涡发生体 3、涡个数检测元器件 4、电信号处理
结构
漩涡频率的检测方法大致分为2种： 1、流速变化检测（热敏电阻） 2、压力变化检测（压电晶片）
间隙
压电晶片A 压电晶片B
阻尼塞
结构
密封垫片 间隙
绝缘体 漩涡发生体 阻尼塞
A B C
上压电晶片上导电压块 上压电晶片下导电压块 下压电晶片上导电压块
漩涡横向推力方向
检测：感觉．
（１）轻微振动：
处理：① 外部机械消振措施．如用橡胶 软接头，垫等消振．用支架固 定管道．如图所示．
橡胶软接头
橡胶软垫
2. 转换放大器的输出方式是否搞错?
无论是*CD,*E输出方式搞错均会导致无流量有信号. 一般表现为要求输出电流信号而给的却是脉冲.这是 因为脉冲输出方式静态电流约8mA左右.
缺点
1、怕振动。 2、流量下线死区较大。 3、易受外界电磁场干扰。
安装
1、前后直管段要求： ①液体：V≤10m/s
前≥10D , 后≥ 5D
②气体：前≥20D , 后≥ 1D
安装
2、避开振荡源。 3、远离大功率用电设备。 4、保证密封垫片同心度。 5、尽量加装旁通。 6、留有必要的维修空间。
漩涡流量计 常见故障的分析处理
涡街流量计知识
※涡街流量计原理
发展历史
河水流速 V
桥墩
漩涡
测量原理
※测量原理
在流体中设置旋涡发生体（阻流体），从 旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡， 这种旋涡称为卡曼涡街，如下图所示。旋 涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设 旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均 速度为U，旋涡发生体迎面宽度为d，表体 通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系 式f=SrU/d
冯.卡门涡街
《复杂性科学与哲学》课程论文题目《冯卡门漩涡》专业土木专业班级 2012级2班学号 631226010228学生杨正旭任课教师周开发重庆交通大学 2013年冯卡门漩涡摘要:一座雄伟的单跨桥，被风吹得像波浪一样起伏，还带有一些摇晃。
这段年代久远的录像记录了1940年11月7日，当时享有世界单跨桥之王的塔科马大桥，被一阵不太强的风吹垮，坍塌。
日前在云南大学，中国科学院院士、中国科学院力学所研究员白以龙以一段录像开始了他的报告《破坏性灾害与力学》，这是“科学与中国”院士专家巡讲团在昆明的第二场报告。
看了这段录像，底下听众很诧异:”一场那么小的风，把新型的塔科马大桥吹成那样。
人们百思不得其解，后来研究发现，罪魁祸首就是卡门涡街。
”关键词:冯.卡门；卡门涡街；危害一.卡门涡街的发现过程1911年时，他在哥廷根大学当助教。
普朗特教授当时的研究兴趣，主要集中在边界层问题上。
普朗特交给博士生哈依门兹（Karl Hiemenz ）的任务，是设计一个水槽，使能观察到圆柱体后面的流动分裂，用实验来核对按边界层理论计算出来的分裂点。
为此，必须先知道在稳定水流中圆柱体周围的压力强度如何分布。
哈依门兹做好了水槽，但出乎意外的是在进行实验时，发现在水槽中的水流不断地发生激烈的摆动。
哈依门兹向普朗特教授报告这一情况后，普朗特告诉他：“显然，你的圆柱体不够圆”。
可是，当哈依门兹将圆柱体作了非常精细的加工后，水流还是在继续摆动。
普朗特又说“水槽可能不对称”。
哈依门兹于是又开始细心地调整水槽，但仍不能解决问题。
冯·卡门当時所做的课题与哈依门兹的工作并没有关系，而他每天早上进实验室时总要跑过去问：“哈依门兹先生，现在流动稳定了没有？”哈依门兹非常懊丧地回答：“始终在摆动”。
这时冯·卡门想，如果水流始终在摆动，这个现象一定会有内在的客观原因。
在一个周末，冯·卡门用粗略的运算方法，试计算了一下涡系的稳定性。
他假定只有一个涡旋可以自由活动，其他所有的涡旋都固定不动。
化工仪表及自动化
化工仪表及自动化习题（2014）（含答案）一、填空题1.自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成。
2.自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有：非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程、发散振荡过程几种基本形式。
3.描述对象特性的参数有：放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。
4.自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。
5.控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快开特性等几种。
6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系，这种对象特性的数学模型主要有静态数学模型和动态数学模型两大类。
7.标准信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。
例如，直流电流4~20mA空气压力0.02~0.1MPa 都是当前通用的标准信号。
8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。
例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计。
9.热电阻温度计主要是测量500℃以下的中、低温，目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。
10.节流件应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管。
11.化工自动化是一门综合性的技术学科，它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。
12.了实现化工生产过程自动化，一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
13.差压式流量计是基于流体流动的节流原理，采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的，差压式流量计也称为节流式流量计。
14.气动差压变送器中，当液位高度H为0时，变送器输出信号为0.02MPa的气压信号，当液位高度H为最高时，变送器输出信号为0.1MPa。
15.电气式压力计的种类有霍尔片式压力传感器、应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力变送器，霍尔片式弹簧管压力表的核心是：霍尔元件，它是利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力的间接测量。
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卡曼漩涡对换热器的影响摘要对管壳式换热器管束常见的振动破坏形式进行了归纳, 对管束振动的机理进行了分析, 并提出了相应的防振措施关键词管壳式换热器管束振动防振措施管壳式换热器广泛用于化工、炼油、热能动力等工业行业,是一种通用性的过程设备[ 1 ]。
为了提高换热性能,应尽可能地提高流速,而流速越高就越容易诱发管束的振动[ 2 ]。
据不完全统计,因流体诱导振动引发换热器局部失效甚至整体报废的换热器几乎占损坏的30%。
需要在设计中采取必要的措施,使管子对激励的响应限制在安全范围以内,即在换热器的设计寿命期内避免发生由振动引起的破坏。
由于卡曼涡街现象的存在，在管子背面两侧产生周期性的反对称漩涡尾流，尾流的交替产生与脱落产生于流向的激振力，当脱落的频率接近换热管的固有频率时，将会引起管束机械性的共振现象，使换热器产生较大的机械破坏。
以往在进行测定卡曼涡街现象数值时，运用最早的是尾流振荡模型实验来分析漩涡脱落诱发的振动原因。
但据目前学者研究发现，尾流振荡模型在实验过程中，其范围受到一定的限制，当雷诺数在较低的情况下，其理论数值与实验数据相差不大，基本接近；但当雷诺数在较高的情况下进行实验时，两者数据相差甚大。
经分析，当在雷诺数较大工状下进行实验时，流经换热管后的尾流不呈二维流动，而是呈动态的三维随机流，是一个随机力函数，沿整个换热管同时脱落，尾流流动呈现出复杂的随机性质。
尾流作用于换热管上的载荷也随机发生变化。
这就意味着雷诺数在较高的情况下不能运用尾流振荡模型进行实验，否则测定的流体诱导振动值会有不小的差值产生。
针对两相流诱发管束振动机理的研究，由于其随机产生的复杂性，相关的研究目前尚处在初期探索阶段，Pettigrew 等[ 3 ]也只对换热器管束相互之间的距离、换热器管束中的含气率、换热器在雷诺数不同情况下的工作状态进行了有限的研究，同时对气液两种不同介质时两相流中串列双圆柱的诱发振动特性机理的研究，有助于理解管束中管子之间相互影响机理，对于进一步研究复杂管束中的流体诱发振动现象具有重要意义。
1流体诱导振动机理管壳式换热器内流体的运动十分复杂:有管束上的横向流、轴向流、旁通流等;管束两端的进出口有滞留区。
各流路流体的流速和方向不断的发生不规则的变化,使传热管处在不均匀的力场中,受到流体流动的各种激发力的作用,极易产生振动。
当诱导振动的频率与换热器的固有频率接近时,换热器就会产生强烈的振动。
流体横掠换热管时,如果流动雷诺数大到一定程度,就会在管子背面两侧产生周期性交替脱落的反对称漩涡尾流,即卡曼涡街。
漩涡的交替产生和脱落使管子两侧产生垂直于流向的周期性激振力,导致管子发生振动[ 4 ],其振动频率等于漩涡脱落频率。
当管径一定时,流速越大,流体诱导振动频率也越大。
当漩涡脱落频率接近或等于管子固有频率时,就会产生强烈的振动。
紊流中脉动变化的压力和速度场不断供给管子能量,当紊流脉动的主频率与管子的固有频率相近或相等时,管子吸收能量并产生振动[ 5 ]。
通常认为,当管子间距较大时,卡曼漩涡的影响是主要的;当管子间距较小时,由于没有足够的间产生漩涡分离,紊流的影响是主要的。
当管子间距与管径之比小于1. 5时,漩涡分离一般不会引起管子大振幅的振动。
当流体横向流过管束时,由于流动状态的复杂性,可能使管束中某一根管子偏离原来的静止位置,发生瞬时位移,这会改变其周围的流场,从而破坏相邻管子上的力平衡,使之产生位移而处于振动状态。
当流体速度大到某一程度时,流体弹性力对管束所做的功大于管子大,直到管子间相互碰撞而造成破坏。
研究表明,流体速度较低时,振动可能由漩涡脱落或紊流抖振引起,而在速度较高区域,诱发振动机理主要是流体激振[ 6 ]。
2 漩涡脱落诱导振动管壳式换热器管束振动主要是由壳程流体流动所引起的, 而管程流体流动的影响可忽略不计。
产生振动的振源为流体稳定流动产生的振动, 流体速度的波动, 通过管道或其它连接件传播的动力机械振动等, 横向流是流体诱导管束振动的主要根源。
当流体掠换热管时, 如果流动雷诺数大到一定程度, 在其两侧的下游交替发生漩涡,形成周期性的漩涡尾流, 致使圆管上的压力分布也呈周期性变化。
圆管两侧的静压不同, 产生一个垂直于流动方向的升力, 其大小与方向随漩涡的脱落而不断变化。
正是由于这种升力的交替变化, 导致了圆管与流体流动方向垂直的振动。
同样, 由于漩涡的脱落也使流动阻力发生交替性变化, 从而导致圆管在流体流动方向上的振动。
圆管的振动频率与漩涡的脱落频率有关, 但理论上求解漩涡脱落频率相当困难, 因此工程实际中一般用strouhal数来确定漩涡脱落的频率[ 7 ]。
漩涡脱落的频率为fv = SU0 /D式中fv ———漩涡脱落的频率, HzU0 ———来流速度, m / sD ———圆柱体直径, m; 非圆柱体时为垂直于来流的最大宽度由此可见, 当管径一定时, 流速越大流体诱导振动频率越大。
当漩涡脱落频率接近或等于管子固有频率时, 就会产生强烈的振动。
3 振动的防止换热器内流体诱导振动的机理相当复杂,能够有效地防止振动的完整的设计准则尚未建立起来。
这就需要在运行过程中根据不同的操作情况, 采用不同的措施来防止换热器的振动[ 8 ]。
振动是不可避免的但是轻微的振动不但不会带来损坏, 而且还有强化传热和减少结垢的作用。
但是强烈的振动应该采取必要的防振措施以减缓振动, 避免换热器振动破坏。
抗振的根本途经是激振力频率尽量避开管子的固有频率。
3.1 调整尺寸(l) 调整折流板间距对于管束直管段, 缩短支撑间距, 从结构上是加强了管束的刚性, 但同时缩小了流通面积, 提高了流速, 反而容易引起振动。
通过设计计算调整折流板间距, 使管子的固有频率与卡曼旋涡的频率之比小于规定的[ 9 ], 同时也使壳程流体的横流速度小于临界横流速度即可。
(2) 控制折流板管孔径制造中减小管子与管孔之间的装配间隙也可提高管子和管束的刚性, 当然可以预防流体诱导振动的产生。
2 紧固零件(1) 紧固拉杆首先, 拉杆的固定端应设在靠近壳程介质进口端的管板上, 以更好地起到抵挡冲击的作用其次, 设计和制造中保证足够的拉杆孔深和螺纹深度, 拉杆要拧紧螺孔。
管束从组装台完工再试压, 在吊装运输及装进和拉出专用试压壳体时都会产生松动, 因此试压后装进壳体前应最后一次拧紧拉杆, 逼紧拉杆末端的两个螺母[ 10-12 ], 最好把两个螺母点焊住。
(2) 定距管与折流板之间点焊钢板原材料运输吊运氧乙炔焰或等离子切割都会使之产生不平整, 如果折流板没有经过逐块调平就直接叠装在一起, 即便通过压力机使各折流板之间能紧密贴合后再在外圆定位焊接使之成为一件整体去钻管孔, 一旦这件整体钻孔后车削外圆时把焊缝车去, 各块折流板还是会回弹变形。
或者即便折流板在钻孔前经过调平, 因为在钻管孔时折流板的底部不可能大面积垫起, 只是在折流板的外圆周附近周向均布几个支点, 钻孔的推进力也就会使折流板压弯变形, 折流板的直径越大、折流板的厚度越薄、叠装定位焊在一起的折流板数量越小, 折流板压弯变形就越严重。
因此, 折流板不可能是完全平整的[ 13-14 ], 即便定距管经过车削加工保证长度一致, 管束装配完后, 定距管与折流板之间还是存在不完全接触的情况,定距管与折流板之间通过点焊固定, 是提高管束整体结构刚性, 降低振动的有效措施。
3 改进结构(l) 采用折流杆结构采用杆状或条状支撑, 代替传统的折流板, 不仅可防振, 而且可以强化传热、降低流体阻力、减少污垢。
(2) 采用螺旋折流板结构采用螺旋折流板可以降低流体流过管束的冲力, 但使用一端进、另一端出的E 型单程壳体时采用螺旋折流板管束也可能造成管束失效, 因为间距(30mm) [15 ]较窄的螺旋折流板结构将换热管紧箍, 刚性很强, 不会受压失稳而弯曲, 变形协调能力低, 热膨胀差产生的应力完全作用在管头上。
管头的抗脱强度需要相应提高。
(3) 双弓折流板当壳体直径较大时, 可选择双弓形折流板代替单弓形折流板, 分流流体为两个流道。
4 结语国内外的科研工作者针对换热器管束流体诱导振动机理进行了广泛的研究，目前在理论和实验上对旋涡脱离激振和流体弹性振动的机理做了大量的研究分析工作，分别取得了一定的进展，并提出了一些新的理论依据和实验数据，对指导换热器的设计过程起到了较好的作用。
但是由于通过管束间流动的复杂性，流体诱导振动时有非常多的未知因素以及换热元件的磨损和破坏速度难以准确计量、振动阻尼的不确定性等的影响，所有这些预防振动的理论与方法各有其局限性。
因此还需要提出一些新的思路和方法对换热管束的激振原因进行更深一步的研究，提出更有效的防护措施，这样设计出的产品才能具有更长的使用寿命、更加完善的使用性能和更加安全可靠的操作性。
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