Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania współczynnika przewodzenia ciepła izolacji kadłuba turbiny oraz analiza jego wpływu na pola temperatury i naprężeń

Wiśniewski T., Łapka P., Miścicki M., Seredyński M., Furmański P.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2007

|

T. 2, z. 25

679-686

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań współczynnika przewodzenia ciepła wełny mineralnej zastosowanej do izolacji kadłuba WP turbiny parowej. Przeprowadzono również obliczenia numeryczne pól temperatury kadłuba i izolacji oraz pola naprężeń i wartości wydłużeń kadłuba WP turbiny parowej o mocy 25 MW, badając wpływ zmiany współczynnika przewodzenia ciepła na te pola. Pomiary współczynnika przewodzenia ciepła prowadzono przy użyciu układu pomiarowego skonstruowanego w Zakładzie Termodynamiki Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej, będącym implementacją jednopłytowego aparatu Poensgena. Specjalna konstrukcja układu pozwala na pomiar przy zadanej zawartości wilgoci w próbce. Przeprowadzono badania współczynnika przewodzenia ciepła w funkcji objętościowej zawartości wilgoci w izolacji; od O do 10%. Współczynnik całkowicie suchej badanej izolacji (o średniej gęstości 216 kg/m3) wynosił lambda20 =0,072 W/(m-K). Obecność wilgoci - w postaci ciekłej - znacznie pogorszyła właściwości izolacyjne badanej wełny mineralnej (w temperaturze 20°C) - do ponad 0,11 W/(m-K) - przy udziale objętościowym wody 10%. Przeprowadzono analizę zmian współczynnika przewodzenia ciepła izolacji kadłuba turbiny podczas jej rozruchu. W średniej temperaturze pracy izolacji równej 230°C współczynnik przewodzenia ciepła wełny o gęstości 100 kg/m3 wynosi 0,071 W/(m-K), natomiast współczynnik przewodzenia ciepła wełny o gęstości 216 kg/m3 wynosi 0,121 W/(m-K). Obecność pary wodnej zamiast powietrza nieznacznie zmniejsza współczynnik przewodzenia ciepła badanej izolacji. Obecność fazy ciekłej wyraźnie zwiększa współczynnik przewodzenia ciepła izolacji, ale ma to mieć miejsce sporadycznie w stanach awaryjnych. Istotny wpływ na współczynnik przewodzenia ciepła izolacji ma jej gęstość. Stosowanie granulatu wełny mineralnej może powodować w praktyce znaczne zwiększenie jej gęstości w stosunku do wartości projektowanej i istotny wzrost współczynnika przewodzenia ciepła.

EN

The results of nwestigations of thermal conductivity of steam turbine insulation are presented. The conductivity of mineral wool samples (density 216 kg/m3), with volumetric water contents increased from 0 to 10%, was measured in special experimental stand. It was found, that the conductivity increased from lambda20 = 0,072 W/(m-K) to lambda20 = 0,11 W/(m-K). Thermal conductivity of the insulation at 230°C, i.e. average temperature of the insulation during operation of the turbine was calculated as lambda230= 0,07 W/(m-K) for density 100 kg/m3 and lambda230= 0,12 W/(m-K) for density 216 kg/m3. Presence of steam in the mineral wool - instead of air - slightly decreases thermal conductivity. Numerical analysis of the influence of thermal conductivity of insulation on temperature, stress and displacement fields in the 25 MW steam turbine body are presented. FLUENT and ANSYS codes were used for calculations. It was found that increase in thermal conductivity of insulation (from 0,07 to 0,12 W/(m-K)) does not affect displacement and stress field. Temperature of external surface of insulation increases by 8°C.

2

Analiza numeryczna pól temperatury i naprężeń w kadłubie turbiny parowej

Seredyński M., Łapka P., Miścicki M., Wiśniewski T.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2007

|

T. 2, z. 25

507-516

PL

W pracy wykonano obliczenia rozkładu temperatury w kadłubie i izolacji turbiny parowej o mocy 25 MW oraz naprężeń i przemieszczeń w kadłubie tej turbiny. Badany był wpływ lokalnego wychłodzenia w dolnej części komory wlotowej na powstanie koncentracji naprężeń termicznych oraz wynikającą z tego możliwość zniekształcenia kadłuba. W przypadku odpowiednio dużych odkształceń może wystąpić otarcie kadłuba przez wirnik, a tym samym uszkodzenie turbiny. Wynika stąd potrzeba oszacowania drogą numeryczną potencjalnego zagrożenia uszkodzeniem, wynikającego z miejscowego f wychłodzenia kadłuba. Analizę numeryczną przeprowadzono dla dwóch różnych wartości współczynnika przewodzenia ciepła izolacji kadłuba, uwzględniając możliwość nieprawidłowego pfiontażu i zawilgocenia izolacji [1]. Na podstawie dostępnej dokumentacji stworzono przybliżony model geometrii kadłuba turbiny i izolacji, który następnie został dyskretyzowany metodą objętości kontrolnych. Zagadnienie zostało rozwiązane przy wykorzystaniu kodów komercyjnych FLUENT i ANSYS. Dla nominalnych warunków pracy turbiny, uzyskane wyniki obliczeń pozostają w dobrej zgodności z wynikami pomiarów temperatury w wybranych miejscach kadłuba oraz z wartościami przemieszczeń wzdłużnych. Stwierdzono, iż pogorszenie właściwości izolacji nie powoduje znaczącej zmiany przemieszczeń i naprężeń kadłuba. Lokalne wychłodzenie dna kadłuba powoduje natomiast znaczne lokalne zwiększenie naprężeń.

EN

In present work temperature, stress and displacement fields in the 25 MW steam turbine body are presented. Influence of the internal local cooling of intake part of the turbine body due to steam condensation on the stress and deformations is investigated. The material properties were assumes the same as for cast steel. Two values of the thermal conductivity of insulation, namely 0,07 W/(m.K) and 0,12 W/(m.K) were considered during calculations. The approximate geometrical model of the body was developed and domain was discretized by the control volumes approach. The thermal analysis as well as strain and stress analysis were performed applying commercial code FLUENT and ANSYS, respectively. Passing a mesh between these programs, due to different storage format, needed using of own translating programs. Obtained temperatures and the turbine body expansion are in good agreement to measurements. It was found that increases in thermal conductivity of insulation is not affecting displacement and stress field. However, strong thermal stresses in the bottom parts of intake part of the body are the effect the local cooling of the turbine body and can lead to damage of turbine body.

3

Kompleksowa diagnostyka wirników turbin

Miścicki M., Marszałek P.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2005

|

z. 24

195--208

PL

Szerokie spektrum zjawisk fizycznych, zachodzących podczas wieloletniej eksploatacji turbin energetycznych, wymaga zastosowania szeregu metod zwanych kompleksową diagnostyką wirników. Referat omawia zakres czynności diagnostycznych i analitycznych mających na celu określenie rzeczywistego stanu materiału wału wirnika, ołopatkowania i połączeń łopatki- wał. Zalicza się do nich zarówno metody klasyczne (badania na obecność pęknięć, ocenę metalograficznej struktury materiału, pomiary twardości) jak i metody dodatkowe, służące pogłębieniu wiedzy dotyczącej aktualnego stanu materiału. Rezultaty wszystkich badań jak również dane konstrukcyjne, termodynamiczne oraz eksploatacyjne służą analizie zwanej" oceną stanu technicznego i żywotności resztkowej wirnika", która zawiera zalecenia (remontowe i eksploatacyjne) oraz wytyczne dotyczące kolejnych (przyszłych) czynności diagnostycznych. Odrębnym celem referatu jest przedstawienie pragmatyki diagnostycznej realizowanej jako standard ALSTOM Power.

4

Analiza dynamiczna turbozespołu energetycznego jako podstawa do zmiany jego konstrukcji

Kahsin M., Olszewski H., Walczyk Z., Miścicki M.

Diagnostyka

|

2004

|

Vol. 30, T. 1

229--236

PL

W pracy badano wpływ rekonstrukcji naprawczych turbozespołu energetycznego dużej mocy na jego dynamiczne charakterystyki - częstości i postacie drgań własnych. W obliczeniach uwzględniono wpływ gruntu, w którym osadzona jest dolna płyta fundamentu. Wyniki symulacji komputerowych porównano z dynamicznymi charakterystykami turbozespołu i jego fundamentu wyznaczonymi eksperymentalnie. Przedmiotem badań był turbozespół energetyczny AEG TG-A w elektrowni Pomorzany.

EN

Influence constructional changes of high power turbo set on dynamical characteristics - natural frequencies and natural forms were analyzed in this paper. Influence of soil together with lower plate of foundation was included in calculations. Results of computer simulations were compared with dynamical characteristics of turbo set and turbine set foundation experimental specified. High power turbine set AEG TG-A at power plant Pomorzany was object of the analysis.

5

System monitorowania fundamentów bloków energetycznych

Uhl T., Miścicki M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

1999

|

z. 181

302-309

PL

W pracy przedstawiono system monitorowania stanu fundamentów. Zaproponowany układ umożliwia monitorowanie własności geometrycznych, a w szczególności ruchów fundamentu takich jak osiadanie czy wypiętrzanie, jak również odkształcenia plyty górnej. System oparty jest o czujniki hydrostatyczne które połączone są za pomocą sieci komputerowej z jednostką centralną umożliwiającą przetwarzanie zmierzonych wartości. Drugim elementem systemu jest układ umożliwiający monitorowanie stanu fundamentu pod względem dynamicznym. Układ oparty jest na pomiarach przyspieszenia drgań w wybranych, dostępnych punktach pomiarowych oraz uzupełnianie tej wiedzy poprzez symulacje odpowiednio sformułowanego modelu. Jako model służący uzupełnianiu wartości przyspieszeń w punktach w których nie jest możliwe zamontowanie czujnika drgań, zastosowano model elementów skończonych. Opracowany układ został przetestowany na fundamencie turbozespołu w elektrownii wieloblokowej.