Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure and properties of composite layers of nitrided layers with surface zone of manganese phosphate type produced on 32CDV13 steel

Kulkowski K., Zych A., Trojanowski J., Rudnicki J., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2017

|

Vol. 38, nr 5

231--236

EN

Due to its high mechanical properties the 32CDV13 steel is widely used in the industry for the production of highly loaded parts of machines and equipment. The increase in the durability and the reliability of elements is currently being achieved by using conventional methods of surface treatments: carburizing processes, burnishing and surface hardening. Hybrid processes constitute an alternative to these solutions, leading to obtaining of composite layers. They combine two or more techniques during surface treatments, enabling the formation of surface layers with unique and complementary properties. This paper presents the structure (light microscopy, SEM) and the results of friction wear resistance (“ball on disc” method) of composite layers produced on heat treated 32CDV13 steel after it was (hardness 36 HRC) subjected to the hybrid process which combined the glow discharge nitriding process and phosphating method. The results show improvement of tribological properties, especially reduction of friction coefficient in comparison to nitrided layer.

PL

Stal 32CDV13 (1.8522) ze względu na dobre właściwości mechaniczne jest materiałem stosowanym m.in. do produkcji wysokoobciążonych części maszyn i urządzeń. Zwiększenie trwałości i niezawodności wykonywanych elementów realizowane jest obecnie m.in. z zastosowaniem konwencjonalnych obróbek powierzchniowych, takich jak procesów nawęglania, nagniatania i hartowania powierzchniowego. Alternatywę dla tych rozwiązań stanowią procesy hybrydowe prowadzące do uzyskiwania warstw kompozytowych. Łączą one od dwóch do kilku technik obróbek powierzchniowych, umożliwiając wytworzenie warstw o unikatowych, wzajemnie uzupełniających się właściwościach. W ramach realizowanych badań w celu poprawy odporności na zużycie przez tarcie wytworzono na stali 32CDV13 w procesie hybrydowym łączącym proces azotowania jarzeniowego z fosforanowaniem chemicznym warstwy kompozytowe typu strefa dyfuzyjna azotu w sorbicie + strefa azotków żelaza ε + γʹ + powierzchniowa strefa fosforanów manganowych. Przeprowadzono badania struktury wytworzonych warstw oraz badania odporności na zużycie metodą „kula–tarcza”.

2

Wieloobszarowa regulacja systemu turbogeneratora elektrowni jądrowej

Sokólski P., Kulkowski K., Kobylarz A., Duzinkiewicz K., Rutkowski T. A., Grochowski M.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2015

|

Nr 42

129--132

PL

W artykule przedstawiono propozycję zaawansowanej struktury sterowania układem turbogeneratora w szerokim zakresie zmian zapotrzebowania na moc czynną. Dla potrzeb syntezy tej struktury wykorzystano nieliniowe, dynamiczne modele turbiny parowej i generatora synchronicznego współpracującego z systemem elektroenergetycznym. Zaproponowane algorytmy sterowania oparte są odpowiednio o wieloobszarowe regulatory rozmyte, z lokalnymi regulatorami PI. Miękkie przełączanie pomiędzy nimi jest realizowane za pomocą rozmytego wnioskowania Takagi-Sugeno-Kanga. Zaprezentowane wyniki badań symulacyjnych pokazują poprawę jakości realizacji zadania nadążania za zmienną trajektorią zadanej mocy czynnej, przy wykorzystaniu zaproponowanych rozwiązań, w porównaniu do klasycznych, pojedynczych regulatorów PI w pętlach sterowania turbiny i generatora synchronicznego.

EN

In the paper a synthesis of advanced control structures of turbine and synchronous generator for nuclear power plant working under changing operating conditions (supplied power level) is presented. It is based on the nonlinear models of the steam turbine and synchronous generator cooperating with the power system. Considered control structure consists of multiregional fuzzy control systems with local linear controllers, including PID controllers, in particular control loops of turbine and generator. Soft switching between the local controllers is performed by Takagi-Sugeno-Kang fuzzy logic mechanism. Parameters of the local controllers were optimally tuned for a priori chosen operating points within the range 50-100% of nominal active power generated by the synchronous generator. Simulation results show that proposed advanced control structure is superior to widely used classic control structure (local controllers tuned for nominal operating points). During simulations the data of the real devices were used, respectively for the 4 CK 465 steam turbine and synchronous generator GTHW-600, which were planned to be used in the first Polish nuclear power plant in Żarnowiec.

3

Badanie efektywności wykrywania anomalii procesowych w działaniu turbiny parowej elektrowni jądrowej przy pomocy metod wielowymiarowej analizy statystycznej

Kulkowski K., Grochowski M., Duzinkiewicz K.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2015

|

Nr 47

107--110

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości wykrywania anomalii procesowych w działaniu turbiny parowej elektrowni jądrowej przy pomocy metod wielowymiarowej analizy statystycznej. Zasymulowano symptomy dwóch rodzajów uszkodzeń turbiny parowej tj. uderzenie wodne oraz, wyciek pary z zaworu części niskoprężnej. Jako narzędzie diagnostyczne wykorzystano Metodę Składników Podstawowych PCA (z ang. Principal Component Analysis). Jako obiekt referencyjny wykorzystano nieliniowy, dynamiczny model matematyczny turbiny parowej. Przeprowadzone badania symulacyjne potwierdziły możliwość zastosowania metody PCA do wczesnego wykrywania wybranych uszkodzeń w turbinie parowej.

EN

Article presents an analysis of the possibility of anomaly detection process in nuclear power plant steam turbine using the methods of multivariate statistical analysis. Two types of steam turbine faults were simulated: water hammering and leakage of low pressure part valve. As a diagnostic tool a PCA (Principal Component Analysis) was used. As a reference a nonlinear, dynamic mathematical model of steam turbine was used. The possibility of applying PCA method for early detection in the steam turbine was confirmed by conducted simulations.

4

Dynamic model of nuclear power plant steam turbine

Kulkowski K., Kobylarz A., Grochowski M., Duzinkiewicz K.

Archives of Control Sciences

|

2015

|

Vol. 25, no. 1

65--86

EN

The paper presents the dynamic multivariable model of Nuclear Power Plant steam turbine. Nature of the processes occurring in a steam turbine causes a task of modeling it very difficult, especially when this model is intended to be used for on-line optimal process control (model based) over wide range of operating conditions caused by changing power demand. Particular property of developed model is that it enables calculations evaluated directly from the input to the output, including pressure drop at the stages. As the input, model takes opening degree of valve and steam properties: mass flow and pressure. Moreover, it allows access to many internal variables (besides input and output) describing processes within the turbine. The model is compared with the static steam turbine model and then verified by using archive data gained from researches within previous Polish Nuclear Power Programme. Presented case study concerns the WWER-440 steam turbine that was supposed to be used in ˙ Zarnowiec. Simulation carried out shows compliance of the static and dynamic models with the benchmark data, in a steady state conditions. Dynamic model also shows good behavior over the transient conditions.

5

Advanced Control Structures of Turbo Generator System of Nuclear Power Plant

Sokólski P., Kulkowski K., Kobylarz A., Duzinkiewicz K., Rutkowski T. A., Grochowski M.

Acta Energetica

|

2015

|

nr 3

83--96

EN

In the paper a synthesis of advanced control structures of turbine and synchronous generator for nuclear power plant working under changing operating conditions (supplied power level) is presented. It is based on the nonlinear models of the steam turbine and synchronous generator cooperating with the power system. The considered control structure consists of multi-regional fuzzy control systems with local linear controllers, including PID controllers, in particular control loops of turbine and generator. Soft switching between the local controllers is performed by the Takagi-Sugeno-Kang fuzzy logic mechanism. Parameters of the local controllers were optimally tuned for a priori chosen operating points within the range of 50–100% of nominal active power generated by the synchronous generator. Simulation results show that proposed advanced control structure is superior to widely used classic control structure (local controllers tuned for nominal operating points). During simulations the data of the real devices was used, respectively for the 4 CK 465 steam turbine and synchronous generator GTHW-600, which were planned to be used in the first Polish nuclear power plant in Żarnowiec.

PL

W artykule przedstawiono syntezę zaawansowanych struktur sterowania turbiną i generatorem synchronicznym dla elektrowni jądrowej pracującej w zmiennych warunkach operacyjnych (zapotrzebowanie na moc czynną). Oparta jest ona na nieliniowych modelach turbiny parowej oraz generatora synchronicznego współpracującego z systemem elektroenergetycznym. Rozważana struktura sterowania składa się z wieloobszarowych systemów sterowania rozmytego z lokalnymi liniowymi regulatorami, w tym regulatorami PID, w poszczególnych pętlach sterowania turbiny i generatora. Miękkie przełączanie pomiędzy lokalnymi regulatorami jest realizowane przez mechanizm logiki rozmytej Takagi-Sugeno-Kanga. Parametry regulatorów lokalnych były dobierane optymalnie dla wybranych a priori punktów pracy w zakresie 50–100% nominalnej mocy czynnej wytwarzanej przez generator synchroniczny. Wyniki symulacji pokazują, że proponowana struktura sterowania zaawansowanego przewyższa powszechnie stosowaną klasyczną strukturę sterowania (pojedyncze regulatory lokalne strojone dla nominalnego punktu pracy). W trakcie symulacji wykorzystano dane rzeczywistych urządzeń, odpowiednio: turbiny parowej 4 CK 465 i generatora synchronicznego GTHW-600, które planowano zastosować w pierwszej polskiej elektrowni jądrowej w Żarnowcu.