هرانچه درمورد توربین های گازی باید بدانیم

[spow 44,195]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

روشهای تخمين عمر باقيمانده اجزای توربين گاز

 

تخمين عمر باقيمانده قطعات دما و تنش بالاي نيروگاهی از موضوع هاي مهم در صنعت توليد برق مي باشد. پره های توربين گاز به دليل كاركرد در شرايط دما و تنش بالا، داراي عمر محدودی مي باشند و در حين كار تحت تأثير انواع آسيب‌های متالورژيكی از قبيل خوردگي داغ، خزش، خستگي، برهم كنش خزش-خستگي و نظاير اينها قرار مي‌گيرند. در طراحي اوليه ميزان محدودي از اين آسيب‌ها در نظر گرفته شده‌است، اما باتوجه به اينكه در عمل شرايط واحد با شرايط پيش‌بينی شده در طراحي اوليه بطور دقيق مطابقت نمي‌كند، هر واحد بر حسب نحوه بهر‌ه‌برداري تاريخچه خاصي دارد. عمر باقيمانده واحد يا قسمتهاي مختلف آن را ميتوان با انجام آزمايشها و مطالعات مختلف تعيين و با برنامه‌ريزی و پيش‌بينی لازم، از توقف‌هاي غيرمترقبه جلوگيري نمود . در اين صورت صرفه‌جويي‌هاي فراواني در هزينه واحد صورت مي‌گيرد. از طرفي پره‌هاي توربين گازي قيمت بسيار بالايي داشته و تخريب هر پره، ضرر زيادي به واحد تحميل مي‌كند. بنابراين اطلاع از وضعيت متالورژيكی و تعيين عمر باقيمانده اهميت بسزايی دارد.

دلايل رويكرد به تكنولوژی تخمين عمر باقيمانده

بالا بودن هزينه ساخت نيروگاهها و كاهش منابع سرمايه گذاري

افزايش دانش تكنولوژي تخمين عمر باقيمانده

رشد بالاي تقاضاي برق

كم بودن هزينه افزايش عمر واحد (10 تا 30 درصد هزينه ساخت نيروگاه جديد)

 

اهداف تخمين عمر باقيمانده

 

جلوگيري از خروج‌هاي اجباري

جلوگيري از تعويض‌هاي غيرضروري

تنظيم مناسب فواصل بازرسي، تعمير و تعويض

اصلاح و بهينه‌كردن شرايط بهره‌برداري

افزايش عمر واحد

استفاده مطلوب از امكانات موجود

پايدارسازي توليد

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای دانلود فایل اموزشی تخمین عمر باقیمانده پره ها واجزای مختلف توربین گاز به لینک زیر مراجعه فرمایید

 

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

 

پسورد :

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44,195]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

با سلام خدمت همه دوستان و مهندسان عزيز

مطلب ساده‌ای خدمت شما بزرگواران با عنوان "كاربردهای روغن در پكيج‌های مختلف توربينی" ارائه مي‌شود؛ كه مقايسه‌ای است بين چند پكيج يا واحد مختلف.

1- يك پكيج نيروگاهی با ظرفيت اسمی 20MW مربوط به دهه 70 ميلادی

در اين پكيج 4 نوع روغن مختلف داريم.

- روغن نوع اول براي روغنكاری توربين گاز

- روغن نوع دوم براي روغنكاری توربين قدرت و ژنراتور

- روغن نوع سوم براي استارتر هيدروليكی

- روغن نوع چهارم براي مدار كنترل(هيدروليك)

2- يك پكيج Mechanical Drive كه وظيفه آن دوران يك كمپرسور سانتريفيوژ مي‌باشد. اين پكيج مربوط به اواخر دهه 70 ميلادی ميباشد.

در اين پكيج دو نوع روغن داريم.

- روغن نوع اول براي روغنكاری توربين گاز و مدار كنترل(هيدرليك)، به اين ترتيب كه روغن ابتدا تا فشار 4 bar رسانده شده و بخشي از آن براي روغنكاری به توربين فرستاده مي‌شود و بخش ديگر آن با افزايش فشار به منظور مصارف كنترل(هيدروليك) آماده مي‌شود.

- روغن نوع دوم براي روغنكاری توربين قدرت و كمپرسور سانتريفيوژ

لازم به ذكر است كه استارتر اين پكيج برقی است.

3- يك پكيج نيروگاهی با ظرفيت اسمي 27MW مربوط به دهه اول قرن 21 ميلادی

در اين پكيج فقط يك نوع روغن داريم!

از اين روغن براي روغنكاری ژنراتور و توربين گاز و همچنين مصارف كنترل(هيدروليكي) استفاده مي‌شود. شايد اين سوال در ذهن خوانندگان محترم ايجاد شود كه چگونه ممكن است يك روغن براي روانكاری دو دستگاه با مشخصات مختلف در يك پكيج استفاده مي‌شود. در جواب بايد گفت كه از آنجايی كه اين توربين گاز از نوع Heavy Duty است و بيرينگ‌های آن از نوع journal و بيرون از دستگاه است و تماس چنداني با گاز داغ توربين ندارد اين امكان را برای سازنده فراهم نموده كه از چنين طرحی استفاده كند.

نوشته دوست واستاد گرانقدرم جناب اقای مهندس حسینی که زحمت کشیدند واین مقاله رو برای اشنایی بیشتر وبهتر شما دوستان برای وبلاگ ارسال نمودند.

ضمن ارزوی شادکامی وکامیابی روزافزون برای همه عزیزان بالاخص جناب مهندس حسینی منتظر نظرات ،نقدها ومقالات شما عزیزان نیز هستیم

[spow 44,195]

دانلود هندبوک توربین گاز،اصول وروشها

یکی از بهترین رفرنسهای اموزشی درزمینه توربین های گازی ،ساختارتوربین گازی واصول عملکرد توربین های گازی

 

Gas turbine handbook principles and practices

 

Through the design experience developed for steam turbines and available to gas turbines, it is not surprising that gas generator compressors, turbines, and power-extraction turbines bear a striking resemblance to each other and to the steam turbine. Nor should it be surprising that the axial flow compressors of today’s gas turbines resemble the reaction steam turbine with the flow direction reversed. While many people today recognize the similarities between steam and gas turbine components, most do not fully appreciate the common history these two products share. History tells us that the idea for the gas turbine and the steam turbine were conceived simultaneously. As early as 1791, John Barber’s patent for the steam turbine described other fluids or gases as potential energy sources. “John Barber invented what may be considered a gas turbine in which gas was produced from heated coal, mixed with air, compressed and then burnt. This produced a high speed jet that impinged on radial blades on a turbine wheel rim.”1 John Barber’s ideas, as well as those before him (Giovanni Branca’s impulse steam turbine—1629, Leonardo da Vinci’s “smoke mill”—1550, and Hero of Alexandria’s reaction steam turbine—130 BC)2 were just ideas. Even though the gas turbines described by these early visionaries would today be more accurately termed ‘turboexpanders’ (the source of compressed air or gas being a by-product of a separate process), there is no evidence that any of these ideas were ever turned into working hardware until the late 19th Century.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

هندبوک توربین های گازی را میتوانید از لینک زیر دریافت نمایید

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

پسورد :

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44,195]

استفاده روزافزون از توربینهای گازی در صنعت برق، توجه محققان را به بهبود عملکرد و افزایش قابلیت اطمینان به اجزای آنها جلب کرده است. پره های توربین که از جمله اساسی ترین و باارزشترین اجزای این توربینها محسوب می شوند، به واسطه شرایط پیچیده تنشی و حرارتی، همواره در معرض زوال های غیرقابل پیش بینی هستند. این زوال های ناگهانی به واسطه آسیب رساندن به سایر بخشهای توربین می توانند باعث خارج شدن توربین از مدار تولید شوندعلاوه بر این، تعویض این پره ها می تواند هزینه های سنگینی متوجه نیروگاهها کند. با توجه به این مطالب، روشن می شود پیش بینی زوال این پره ها می تواند کمک شایان توجهی به کاهش هزینه ها در صنعت برق کند. لذا سازندگان و کاربران پره ها همواره در تلاش بوده اند تا بتوانند عمر مفید این قطعات را تشخیص داده و اقدام به تعمیر و در صورت لزوم تعویض آنها کنند. از این دیدگاه، اهمیت بحث تخمین عمر پره های توربین گازی روشن می شود.

 

در حالت کلی سه روش محاسباتی، غیر مخرب و مخرب در تخمین عمر پره های توربین مورد توجه هستند. این روشها می توانند کاربران را در تشخیص شروع زمان از کارافتادگی پره های گردان یاری کنند. هر چند روشهای غیرمخرب و مخرب، دارای دقت بالاتری نسبت به روشهای محاسباتی هستند، با این حال به علت تحمیل هزینه های سنگین، روشهای محاسباتی کماکان از روشهای مورد توجه در تخمین عمر پره ها محسوب می شوند.

 

مکانیزم های تخریبی متعددی در پره های توربین فعال هستند. خزش، خستگی و خوردگی، عوامل اصلی محدود کننده عمر این اجزا به شمار می روند. لذا عمر پره ها از نقطه نظر مجموع این سه نوع آسیب باید موردبررسی قرار گیرد.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

در این مقاله تلاش بر آن بوده است، ابتدا روشهای آنالیز تنش و دما به عنوان اولین مرحله در استراتژی تخمین عمر بیان شود، سپس تخمین عمر خزشی، تخمین عمر خستگی و تخمین عمر اکسیداسیون به تفکیک مورد بررسی قرار گرفته و در انتها نیز روش متداول در بررسی اثر تجمع آسیب ها در ارزیابی عمر پره ها مورد بررسی واقع شده است.

[spow 44,195]

● آنالیز تنش و دما

 

شناخت نوع و شدت آسیب وارده بر پره توربین، مستلزم آگاهی از شرایط دما و تنش حاکم بر آن است. این امر، محققان را در تعیین نقاط بحرانی پره به منظور تخمین عمر یاری می کند. با توجه به این مطلب گام اول در روشهای مختلف تخمین عمر پره، تعیین دما و تنش کارکرد است که تحلیل دقیق آن امکان پیش بینی واقع بینانه تر عمر را فراهم می سازد.

 

در حالت کلی، سه روش جهت تعیین تنش و دمای قطعات مهندسی وجود دارد. این روشها عبارتند از:

 

روشهای تحلیلی

 

روشهای تجربی

 

روش محاسبات عددی

 

ـ روش تحلیلی

 

منظور از حل تحلیلی، حل دقیق معادلات فیزیکی حاکم بر مساله مورد نظر و یافتن توابع ریاضی است به گونه ای که در این توابع، متغیرهای مجهول مورد نظر (نظیر دما و تنش) به صورت تابعی از مکان هندسی، زمان و متغیرهای دیگر به دست آید.

 

ـ روش تجربی

 

در روش تجربی، دما و تنش نقاط مختلف پره از طریق بررسی های مخرب یا غیرمخرب به دست می آید. به منظور تخمین دما از تغییرات اندازه تغییرات ضخامت لایه نفوذی پره و پوشش تغییر ترکیب شیمیایی پوشش، کم شدن ضخامت لایه پوشش، عرض لایه خوردگی و اکسیداسیون، تعیین دما با استفاده از پیرومتر و کاربرد رنگهای حساس به دما استفاده شده است. همچنین به منظور تعیین تنش، روشهایی چون فوتو پلاستیسیته، پوشش شکننده، پوشش ترد و استفاده از کرنش سنجهای مقاومتی کاربرد دارند.

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

روش محاسبات عددی

 

روشهای عددی و کاربرد آنها در محاسبات کامپیوتری امروزه به صورت یک ابزار پرقدرت جهت تحلیل بسیاری از مسائل مهندسی درآمده است. درواقع پیچیدگی معادلات فیزیکی حاکم بر اغلب مسائل مهندسی در شرایط واقعی و هزینه بر بودن روشهای تجربی، باعث شده است که روشهای عددی به شدت توسعه یابد.

 

روش مرسوم در تعیین دما و تنش پره توربین، استفاده از تحلیل دینامیکی سیال (CFD) به منظور تعیین دما و تحلیل حرارتی سازه ای با روش المان محدود (FEM) به منظور تعیین تنشهای مکانیکی و حرارتی است. در حال حاضر تمام تحلیل های فوق با کمک نرم افزارهای تحلیل گر صورت می پذیرد.

 

● مدلهای تخمین عمر

 

قدم بعدی در استراتژی تخمین عمر استفاده از مدلهای مختلف به منظور عمر خزشی، عمر خستگی و عمر اکسیداسیون است. در واقع پس از آنالیز تنش و دما امکان بهره برداری از این مدلها فراهم می شود.

 

● تخمین عمر خزشی

 

خزش اصلی ترین عامل محدوده کننده عمر پره های توربین است. بطوری که بسیاری از سازندگان و کاربران پره توربین توجه بیشتری به این بخش از تخمین عمر پره معطوف داشته اند.

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

مطالعات متعددی بر روی مدلسازی رفتار خزشی این قطعات صورت پذیرفته است. در حالت کلی، این مدلها عمر پره ها را بر اساس متغیرهایی چون دما، تنش، میزان و نرخ کرنش پیش بینی می کنند. آنچه در مورد بیشتر مدلهای رایج به چشم می خورد، عدم پیش بینی تغییرات ریزساختاری به وقوع پیوسته در حین کار پره ها است که در مدلهای جدید تر با در نظر گرفتن این تغییرات، سعی در بالا بردن دقت پیش بینی ها کرده اند. مدلهای متعددی در زمینه تخمین عمر خزشی توسط محققان ارایه شده است. در این مقاله با در نظر داشتن کارایی، سادگی و میزان اعتبار مدلهای مختلف، مطرح ترین آنها مورد بررسی قرار گرفته اند.

[spow 44,195]

● پارامتر لارسن میلر

 

پارامترهای زمان درجه حرارت، از جمله قدیمی ترین ابزار در پیش بینی عمر خزشی سوپر آلیاژها محسوب می شوند. پارامتر لارسن میلر، یکی از پارامترهای متداول در این رهیافت است که به صورت زیر بیان می شود.

 

در این پارامتر T دما بر حسب کلوین، C ثابت، tr زمان گسیختگی بر حسب ساعت و P پارامتر لارسن میلر است. با رسم منحنی های تنش بر حسب پارامتر لارسن میلر و با آگاهی از ثابت C برای هر ماده، می توان زمان گسیختگی را در دما و تنش مشخص به دست آورد.

 

مزیت اساسی استفاده از پارامتر لارسن میلر در بیان عمر گسیختگی، سادگی و کم هزینه بودن آن است. با این حال از آنجا که تغییرات ریزساختاری در این روش نادیده گرفته می شود، تنها در مورد موادی که در شرایط کارکرد پره توربین دارای ریزساختار پایدارتری هستند، امکان پیش بینی عمر با دقت بالاتری فراهم می شود.

 

● رابطه مانکمن – گرانت

 

روشهای تحلیلی که بر اساس عمر خزشی ارایه می شوند، ارتباط مستقیم با حداقل نرخ خزش ندارند. اغلب روابط ارایه شده برای مرتبط ساختن نرخ خزش مرحله دوم و زمان گسیختگی از تجزیه و تحلیل اطلاعات حاصل از آزمایش خزش با بارگذاری ثابت به دست می آید. یکی از متداولترین این روابط، رابطه مانکمن گرانت است که به صورت زیر بیان می شود:

 

در این رابطه m و C ثوابت، sنرخ خزش مرحله دوم و tr زمان گسیختگی است.

 

با حصول اطلاعات تجربی بیشتر، رابطه اصلاح شده مانکمن – گرانت به صورت زیر ارایه شده است که تطابق بیشتری با واقعیت دارد و دارای پراکندگی ناچیزی در نتایج حاصله است.

 

که در آن m۱,n۱

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

b و K ثوابت معادله هستند که مقدار آنها برای بعضی سوپرآلیاژها گزارش شده است.

 

مزیت اساسی این روش در آن است که به منظور حصول s مورد نیاز در معادله، نیاز به آزمایشات خزش طولانی مدت تا هنگام شکست نیست و می توان با یک آزمایش کوتاه مدت تا شروع خزش مرحله دوم s را بدون نیاز به آگاهی از مکانیزم شکست به دست آورد.

 

● مدل تخمین عمر خزشی کول کاستیلو

 

نتایج تحقیقات نشان داده است که خزش مرحله سوم در سوپر آلیاژهای پایه نیکل معمولاً غیرقابل پیش بینی است و لحاظ کردن آن در عمر نهایی پره توربین می تواند باعث پراکندگی در نتایج تخمین عمر شود، لذا تلاش های زیادی صورت گرفت تا مدلی ارایه شود که در آن عمر خزشی مرحله سوم منظور نشود. این مدلها منجر به طرح مدلی به شکل زیر شد:

 

که در آن tp عمر خزشی اولیه، ts عمر خزش ثانویه، p کرنش خزشی اولیه، s کرنش خزشی ثانویه حداقل نرخ کرنش ثانویه و k و M ثوابت معادله هستند.

 

در اینجا با آگاهی از مجموع کرنش مرحله اول و دوم و حداقل نرخ کرنش ثانویه می توان مجموع عمر مرحله اول و دوم خزش را تخمین زد. عمر نهایی پره نیز می تواند با قرار دادن مجموع کرنش مرحله اول و دوم در حین سرویس برابر ۱ ۲% و محاسبه تجربی نرخ کرنش و جایگزینی در این معادله به دست آید و با تفریق این دو مقدار عمر باقیمانده حاصل شود. البته در مورد این مدل باید توجه داشت از آنجا که پره های توربین اکثر عمر خود را در مرحله سوم خزشی سپری می کنند، درنظر نگرفتن اثر تغییرات ریزساختاری بر عمر خزشی مرحله سوم ممکن است اشتباهاتی به دنبال داشته باشد.

 

● مدل تخمین عمر دوناچی

 

همانطور که ذکر شد دما و تنش نقش مستقیمی در عمر پره های توربین دارند، از آنجا که پره ها در توربینهای مختلف دارای شرایط کارکرد متفاوت هستند، لذا آگاهی از رفتار آنها در شرایط مختلف تنش و دما می تواند بسیار مفید باشد.این مطلب محققان را بر آن داشت که رفتارخزشی سوپرآلیاژ IN۷۳۸LC را در شرایط دما و تنش مختلف بررسی کنند

 

در این رابطه n و Q ثوابت ماده، R ثابت گازها، تنش بر حسب مگاپاسکال و T دما بر حسب کلوین در حالت کارکرد پایدار هستند.

 

باید توجه کرد در این مدل نیز به مانند مدلهای قبل تغییرات ریزساختاری در حین کار پره ها لحاظ نمی شود، با این حال مدل فوق هم اکنون در سیستم مدیریت عمر پره های توربین شرکت CESI مورد استفاده قرار می گیرد.

 

● روابط وابسته به تغییرات ریزساختاری

 

مدلهای بحث شده تاکنون بر مبنای تغییرات ریزساختاری در حین کار پره های بنا نشده اند و صرفاً بر مبنای اطلاعات خزشی حاصل شده در شرایط مختلف هستند. با این حال، مدلهایی نیز ارایه شده است که ارتباط بین زمان، کرنش و حداقل نرخ خزش را بر اساس تغییرات ریزساختاری بیان می دارد. در این مدل ۳ مکانیزم مورد توجه قرار گرفته اند.

 

مدل تخمین عمر بر اساس جوانه زنی حفرات خزشی

 

مدل تخمین عمر بر اساس ضخیم شدن فازَ

 

مدل تخمین عمر بر اساس دانسیته نابجایی های متحرک

 

در روابط فوق tt عمر خزشی مرحله سوم، t کرنش خزش مرحله سوم، m حداقل نرخ کرنش و k۲, k۱ و k۳ ثوابت معادله در دما و تنش ثابت هستند.

 

ویژگی مدلهای فوق این است که بر مبنای عمر مرحله سوم خزشی که بیشتر عمر پره در آن سپری می شود، بنا نهاده شده است. از آنجا که محققان عوامل مختلفی را به عنوان علت اصلی کاهش عمرخزشی سوپر آلیاژها معرفی می کنند، هر کدام از این مدلها می تواند با توجه به نوع ماده، تنش و دمای کارکرد مورد استفاده قرار گیرد. اخیراً مدلی ارایه شده است که تغییرات ریزساختاری متعدد مانند ضخیم شدن افزایش دانسیته نابجاییها و همچنین تنش برگشتی ایجاد شده به وسیله ذرات در آن لحاظ شده است و به صورت یک معادله چهار مجهولی بیان می شود. همچنین محققان، مدل ارایه شده را در هنگامی که حفره دار شدن خزشی، مکانیزم کنترل کننده خزش است، توسعه داده اند.

 

● تخمین عمر خستگی

 

پره های توربین گاز به واسطه شرایط کاری ناشی از روشن و خاموش کردن توربین و لرزشهای در حین کار در معرض انواع خستگی هستند. شبیه سازی سیکلهای کاری پره های توربین نشان می دهد که آنها در حین کارکرد، خستگی ترمومکانیکال را تجربه می کنند. با این حال، در فعالیتهای ابتدایی صورت گرفته به منظور تخمین عمر خستگی از آزمایشات خستگی ایزوترمال در دماهای مختلف، محدوده های کرنش مکانیکی و نرخ کرنش متفاوت بهره می جستند. دشواری شبیه سازی تنش حرارتی در آزمایشگاه اصلی ترین دلیل استفاده از این آزمایشات بود. اما بررسی های بیشتر نشان داد، عمر حاصل ازخستگی ایزوترمال تفاوت قابل ملاحظه ای با عمر حاصل از خستگی ترمومکانیکال دارد. لذا تلاشهای زیادی صورت پذیرفت تا رفتار مواد در شرایط ترمومکانیکال مورد ارزیابی قرار گیرد. دراین تست، کرنش های مکانیکی و حرارتی در وضعیت های مختلف بر نمونه وارد می شود. در حالت کلی، دو نوع تست TMF وجود دارد. آزمایش خارج از فازکه در آن حداکثر کرنش درحداقل دما اعمال می شود و آزمایش داخل فاز که حداکثر کرنش در حداکثر دما وجود دارد که آزمایشات خارج از فاز، شرایط پره توربین را به نحو بهتری نمایان می سازد.

 

باید متذکر شدکه علیرغم تلاشهای صورت گرفته در مورد پره های بدون پوشش، مطالعات بسیار محدودی در مورد اثر پوشش بر روی عمر پره ها انجام شده است، این در حالی است که به واسطه اعمال پوشش بر روی پره های ردیف اول و دوم اکثر توربینهای گازی، تخمین عمر خستگی پره های پوشش دار، اهمیت بیشتری در بعد کاربردی می یابد. اثر پوشش روی عمر خستگی بسته به نوع پوشش می تواند متغیر باشد. به عنوان نمونه اعمال پوشش CoNiCrAlY بر روی سوپر آلیاژ IN۷۳۸ عمر پره را کاهش نمی دهد در حالی که پوشش Pt Al باعث افت عمر آن می شود. مدلهای متعددی به منظور تخمین عمر خستگی ترمومکانیکال پره های توربین ارایه شده است (۲۴و ۲۳و ۲۲و ۲۱و ۱) با این حال تعدادی از این مدلها به واسطه قابلیت کاربرد بیشتر، دانش دقت بالاتر و همچنین ارزیابی اثر پوشش بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند که دراین قسمت مورد بررسی واقع می شوند.

 

● مدل برن اشتاین

 

مطرح ترین مدل تخمین عمر خستگی ترمومکانیکال پره های توربین گازی صنعتی که امروزه کاربرد زیادی دارد، مدل برن اشتاین است. این مدل بر مبنای مشاهده رفتار پره های توربین در شرایط مختلف کارکرد ارایه شده است و یک رهیافت نیمه تجربی محسوب می شود. مدل برن اشتاین به صورت زیر بیان می شود:

 

دراینجا Nƒ عمر خستگی، A نسبت کرنش (کرنش دامنه به کرنش میانگین)، محدوده کرنش کل max min (بیان شده بر حسب درصد) و th زمان نگهداری (به دقیقه) است که از تقسیم زمان کل کارکرد بر تعداد کل شروع های توربین به دست می آید. همچنین C۳,C۲,C۱,C۰ ثوابت معادله هستند که برای IN۷۳۸LC پوشش دار و بدون پوشش ارایه شده است. همچنین مقادیر مجهول معادله فوق را می توان از راه آنالیز سیکل کاری پره توربین محاسبه کرد.

[spow 44,195]

● مدل زامریک

 

یکی از مدلهای مطرح شده درتخمین عمر خستگی ترمومکانیکال مدل زامریک است که بر مبنای رفتار سوپر آلیاژ IN۷۳۸LC پوشش دار ارایه شده است. این مدل به صورت زیر بیان می شود:

 

که در آن th طول زمان نگهداری تحت تنش، tC طول کل زمان سیکل شامل زمان نگهداری، Tmax دمای حداکثر، ƒ کرنش شکست، max تنش حداکثر، ten حداکثر کرنش کششی، u استحکام کششی، Q انرژی اکتیواسیون، To دمای حداقل، R ثابت گازها و B,A و C ثوابت هستند.

 

متغیرهای رابطه فوق برای هر نوع پره توربین حاصل می شود، با این تفاوت که درهر سیکل کاری دما برای مدت زمانی ثابت نگه داشته می شود تا بتوان شرایط کارکرد پره را بهتر شبیه سازی کرد.

 

● مدلهای راسل

 

پارامترهای مربوط به سیکل کاری پره، هر کدام به تنهایی می توانند بر عمر خستگی ترمومکانیکال اثر داشته باشند. به منظور بررسی اثر تغییر این پارامترها تحقیقات متعددی صورت پذیرفته است. نتایج تحقیقات راسل در این مورد نشان می دهد، روابط زیر بین عمر خستگی ترمومکانیکال و پارامترهای سیکل پره دقیق ترین پیش بینی عمر را انجام می دهند:

 

که در این روابط ƒN تعداد سیکلهای تا شکست، max تنش کششی حداکثر سیکل کاری، t محدوده کرنش مکانیکی کل وA ثوابت معادله هستند.

 

بررسی ها نشان داده است که روابط بالا می توانند عمر خستگی را با فاکتور ۲ تا ۵ پیش بینی می کند.

 

● تخمین عمر اکسیداسیون

 

اکسیداسیون و خوردگی از جمله عوامل آسیب اصلی در پره های توربین محسوب می شوند. به منظور مقابله با این آسیب معمولاً از پوششهای مقاوم بهره می برند تامانع از ایجاد آسیب در پره ها شوند. به همین دلیل آسیب اکسیداسیون تنها در صورتی جزو آسیب کلی وارده بر پره محسوب می شود که پره بدون پوشش باشد و یا پوشش آن از بین رفته باشد.

 

برخلاف خزش و خستگی روشهای محدودی به منظور تخمین عمر اکسیداسیون پیشنهاد شده است. مطرح ترین این روشها، تخمین عمر اکسیداسیون به وسیله عمق تخریب آلیاژ و استفاده از نفوذ اکسید در مرزهای دانه است که روشهایی غیر محاسباتی به شمار می روند. تنها روش محاسباتی در زمینه تخمین عمر اکسیداسیون که توجه بیشتری را به خود جلب کرده است، مدل نئو است. مدل مذکور به صورت زیر بیان می شود:

 

که در آن hcr طول ترک بحرانی در سوپر آلیاژ، m محدوده کرنش کل، o داکتیلیته ماده، B و ثابت و ضریب حساسیت نرخ کرنش است. مقادیر ثوابت بالا با آزمایش به دست می آید. ox فاکتور فازگذاری برای آسیب محیطی است که به صورت زیر بیان می شود:

 

که در آن نسبت نرخ کرنش حرارتی به مکانیکی، tc مدت زمان سیکل، ox ثابت اندازه گیری میزان اسیب اکسیداسیون برای نسبت های کرنش حرارتی به مکانیکی مختلف است که از طریق آزمایش حاصل می شود. kpeƒƒ ضریب اکسیداسیون پارابولیک است که می تواند به طریق زیر حاصل شود:

 

که در این فرمول T(t) دما به صورت تابعی از زمان Do ضریب نفوذ اکسیداسیون، Q انرژی اکتیواسیون و R ثابت گازها است.

 

● قانون جمع آسیب

 

گام نهایی دراستراتژی تخمین عمر پره های گردان تورین گازی جمع آسیب های وارده بر پره توربین است. همانطور که اشاره شد پره های توربین در حین کارکرد در معرض سه نوع آسیب اساسی خزش، خستگی و اکسیداسیون قراردارند. هر کدام از این عوامل به سهم خود عمر پره توربین را تحت تاثیر قرار می دهند. تلاشهای زیادی به منظور تخمین عمر پره ها با در نظر گرفتن مجموع آسیب های وارده صورت پذیرفته است. رایج ترین روش به این منظور، روش جمع آسیب خطی است که به واسطه سادگی و کارایی بیشتر مورد توجه محققان قرار گرفته است و در سیستم های مطرح تخمین عمر جهان مورد استفاده قرار می گیرد. آسیب های وارده به پره ناشی از خزش، خستگی و اکسیداسیون، مجموع آسیب وارده به پره را نشان می دهد که به صورت زیر بیان می شود:

 

در این رابطه Ni تعداد سیکل های طی شده، ti زمان کارکرد پره، Nƒt تعداد سیکل تا شکست ناشی از خستگی در شرایط مشخص i، Noi تعداد سیکل تا شکست ناشی از اکسیداسیون در شرایط i و tci زمان لازم برای گسیختگی در شرایط i است.

 

همانطور که اشاره شد در صورت اعمال پوشش و با فرض عملکرد صحیح آن در طول عمر پره، آسیب اکسیداسیون از مجموع آسیب وارده به پره حذف می شود و باید اثر آن را روی عمر پوشش مورد بررسی قرار داد.

 

بررسی ها در مورد مجموع آسیب وارده به پره نشان می دهد در بیشتر موارد، در هنگام شکست قطعه می توان Dtot را برابر یک فرض کرد (۱، ۲، ۸، ۲۶، ۲۱، ۱۲، ۹ و ۲۷). در نهایت با محاسبه مجموع آسیب وارده بر پره و در نظر گرفتن تفاوت آن با مجموع آسیب یک، می توان عمر باقیمانده پره توربین را محاسبه کرد.

 

● نتیجه گیری

 

استفاده از روشهای محاسباتی در تخمین عمر پره های توربین به علت کاهش هزینه های تحمیلی بر صنعت برق از اهمیت زیادی برخوردار است.

 

در استراتژی تخمین عمر پره های گردان پس از آنالیز تنش و دمای ابتدایی مدلهای تخمین عمر مورد استفاده قرار می گیرند. در تخمین عمر خزشی مدل مانکمن گرانت اصلاح شده و مدلهای وابسته به ریزساختار، در تخمین عمر خستگی مدل برن اشتاین و در تخمین عمر اکسیداسیون مدل نئو به علت تطابق بیشتر با واقعیت عملکرد پره های توربین بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. به منظور جمع آسیب نیز از روش جمع آسیب خطی استفاده می شود که مجموع آسیب وارده به پره در آن برابر یک فرض می شود.

مهندس سید محمد میرحسینی، مهندس معصومه رعیت پور

ماهنامه صنعت برق

[yboroon 11]

سلام

کسی هست که در مورد تاریخچه بررسی پدیده خستگی در پره های توربین گازی توسط دانشمندان مختلف و نتایجی که بدست آوردن اطلاعاتی داشته باشه و بتونه راهنمایین کنه.

خیلی مهم و فوریه.

ممنون

ایمیلم:yboroon@gmail.com

[spow 44,195]

دوست عزیز منابع فارسی دراین زمینه خیلی محدودند

میتونید برای دریافت اطلاعات کامل دراین زمینه به شرکت توگا مراجعه کنید یا به منابع لاتین مراجعه کنید وترجمشون کنید

موفق باشیم

[spow 44,195]

توربین گازتوربین های گازی اساس ساخت نیروگاههای سیکل ترکیبی برای تولید بهینه تر وبا راندمان بالاتر توان الکتریکی به حساب میایند.

درفایلی که تقدیم حضورتان میگردد به بررسی تخصصی محفظه احتراق نیروگاههای گازی combustion chamber ، شعله بین ها که وظیفه پایش مداوم وضعیت شعله واحتراق درمحفظه های احتراق توربین گازی را به عهده دارند، بررسی جرقه زن ها ignitor ونحوه پایدارسازی شعله درمدهای مختلف بهره برداری ووضعیت های متفاوت شعله ها (دیفیوژن یا پرمیکس) ، بررسی بسکت ها ولاینرها وبررسی انالیزشده محفظه احتراق ، بررسی مشعل ها ونازل های سوخت ونشان دهنده های شعله یا FLAME DETECTOR وتئوری وطراحی محفظه احتراق ، بررسی راندمان احتراق وبررسی پروفیل درجه حرارت خروجی از توربین ، بررسی حدود توانایی محفظه احتراق ونگهداری محفظه احتراق از بابت پارامترهایی چون خوردگی ،اکسیداسیون وترک خوردگی پرداخته شده است.

 

برای دانلود فایل اموزشی توربین گاز به لینک زیر مراجعه فرمایید

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

 

پسورد :

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44,195]

دانلود یک پروژه درمورد توربین های گازی V94.2

دراین پروژه مطالب وسرفصل های زیر را میتوانید مطالعه فرمایید :

 

آشنایی با توربین گازی مدل V94.2

تشریح توربین

 

روتور توربو کمپرسور

اساس ساختمان روتور

 

طراحي كمپرسور

پره هاي ثابت كمپرسور

پره هاي متحرك كمپرسور

طراحي توربين

پره هاي ثابت توربين

پره هاي متحرك توربين

 

مطالبی درمورد طراحی کمپرسور درواحدهای نیروگاهی گازی، اشنایی با پره های کمپرسور وپره های طبقات مختلف توربین گازی V94.2 ، پره راهنمای کمپرسور IGV وکاربرد ان درکنترل بار درنیروگاه گازی ، پره های ثابت ومتحرک درتوربین گاز وکمپرسور ونقشه های توربین گازی با اطلاعات مرتبطشون رو دراین فایل میتونید مطالعه فرمایید

 

پروژه توربین گازی V94.2 را ازلینک زیر دانلود فرمایید

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

پسورد : http://www.noandishaan.com

[*3pehr* 24]

دوست عزیز تشکر میکنم بابت زحمات که برای این فروم میکشید

ولی من نتونستم این فایلو با پسوردی که اینجا گذاشتین extract کنم پسوردهای دیگه ی این فرومم چک کردم

[spow 44,195]

دوست عزیز تشکر میکنم بابت زحمات که برای این فروم میکشید

ولی من نتونستم این فایلو با پسوردی که اینجا گذاشتین extract کنم پسوردهای دیگه ی این فرومم چک کردم

 

سلام دوست گرامی

بابت توجهتون ممنون ولی تا الان از دیروز 26 بار فایل دانلود شده وگزارش دیگه ای من باب extract نشدن نداشتم

فقط یه احتمال میدم که اسم فایل فارسی هست واونجوری اپلودش کردم اگه گزارش مشابهی داشتم حتما از نو براتون اپلودش میکنم

پسورد حتما همینی هست که نوشتم شما یه بار هم تایپ کنید شاید اکستراکت شد

[spow 44,195]

توربین های تک محوره

 

نحوه کار یک توربین گازی به این صورت است که ابتدا هوای تازه از طریق کانال ورودي ، وارد توربین شده و سپس هواي ورودي به کمک یک کمپرسور محوري فشرده می شود . پس از آن به هوای فشرده شده،سوخت گاز تزریق گردیده و می سوزدو طی این فرآیند، سطح انرژی آن افزایش می یابد

 

توربینهای دو محوره

 

 

در توربین گازی دو محوره ، هواي محیط توسط یک کمپرسور مکیده شده و فشار آن افزایش می یابد . هواي فشرده شده در محفظه احتراق با گاز مخلوط شده و شعله ور می شود و سطح انرزي آن افزایش می یابد.

انرژي حاصل از گاز داغ به پره های توربین فشار قوي برخورد کرده که قسمتی از انرژي آن آزاد شده و به انرژي

مکانیکی تبدیل شده و کمپرسور محوري را به حرکت در می آورد . انرژي آزاد شده ، به پره هاي توربین فشار ضعیف نیز برخورد کرده و باعث چرخش آن و همچنین چرخش کمپرسور گازمی شود . سرانجام گازهاي سوخته شده ، با فشار و حرارت پایین ، به اتمسفر رها می شود.

به منظور آشنایی بهتر با سیکل ساده توربین گازی ، ابتدا چهار مرحله سیکل کار موتورهاي رفت وبرگشتی را بررسی می کنیم. در یک موتور چهار زمانه ، قدرت خروجی موتور بصورت متقاطع می باشد . زیرا در مرحله تخلیه ، فشار گازهاي محترق شده کاهش می یابد و در این مرحله افت فشار بوجود می آید.

متن کامل مقاله را درلینک زیر مطالعه فرمایید:

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44,195]

چگونه ميتوان از نشتي هواي داغ که در بيشتر واحدها از ناحيه پوسته سنترال و اگزاست

وجود دارد جلوگيري نمود ؟

پاسخ: يکي از عوامل نشتي مي تواند عدم اعمال ترک کافي روي پيچها در ناحيه نشتي

باشدکه با اصلاح آن نشتي برطرف خواهد شد در غير اينصورت و در صورتي که ميزان

نشتي قابل توجه باشد مي توان با کالک کردن درز به وسيله ابزار مناسب نشتي را بر

طرف نمود تا اينکه در زمان تعميرات اساسي واحد علت اصلي نشتي کشف و برطرف

گردد.

 

علت دفرمگي و ترک خوردگي Insert Ringها چيست و چگونه مي توان آنرا رفع کرد؟

 

پاسخ: اينزرت رينگها در منطقه اي با حرارت بسيار بالا قرار دارند و عليرغم اينکه از

متريال مقاوم به حرارت ساخته مي شوند با توجه به شرايط کاري بسيار خاص ، طبيعي

است که دچار برخي تغييرات مي شوند طراح توربين با با علم به اين موضوع طراحي را

به گونه اي انجام داده که با وجود اين دفرمگيها و تغييرات ، در کارکرد نرمال واحد

مشکلي بوجود نمي آيد کما اينکه وجود ترک تا ابعاد مشخصي را پذيرفته است البته لازم

است که در بازديدهاي دوره اي اين قطعات مورد بازرسي و مراقبت قرار گرفته و وضعيت

ترکها و دفرمگي آنها ثبت شود.

تذکر : در طرح ارتقاي توربين که اخيرا توسط شرکت توگا انجام مي شود با اعمال برخي

تغييرات روي اين قطعه عمر آن به ميزان قابل توجهي افزايش مي يابد اين طرح قابل

اعمال بر روي تمام واحدهاي در حال کار مي باشد .

 

علت آسيب ديدگي کوتينگ پره هاي سه رديف اول کمپرسور و ميزان اثر عواملي نظير

آلودگي هواي ورودي در اين خصوص چيست ؟

پاسخ: وجود ذرات خورنده نظير نمک ها، واناديوم و ... در هواي ورودي ميتواند منجر به

چنين خوردگي هايي شود از اين رو بهتر است احداث نيروگاه در مجاورت پلنتهايي با

آلودگي شيميايي واقليم هايي با نمکهاي خورنده و يا حتي گرد و خاک بالا با ملاحظات

فني و محدوديتهاي خاص خود انجام نشود

 

از فایل های اموزشی شرکت مپنا

[spow 44,195]

اشنایی با توربین گازی مارس 100 mars 100 gas turbine که درتولیدات پراکنده به کار میروند وبه صورت پک قابلیت حمل وجابجایی رو دارند

مگاوات خروجی این تیپ توربین ها 10-11 مگاوات بوده وبه صورت استارت با نیروی هیدرولیکی راه اندازی میشوند ودردوربالای 8000 تولید توان مینمایند

مشخصات وتوضیحات لازم را میتوانید از طریق لینک های زیر دریافت نمایید

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[mygol 21]

ضمن تشکر از شما Spow عزیز.

مدرکی در مورد دورهای بحرانی توربین های v94.2 و F9 که در چه دورهایی اتفاق می افتد دارید. ممنون میشم کمک کنید

[spow 44,195]

ضمن تشکر از شما spow عزیز.

مدرکی در مورد دورهای بحرانی توربین های v94.2 و f9 که در چه دورهایی اتفاق می افتد دارید. ممنون میشم کمک کنید

 

سلام دوست عزیز

نه متاسفانه مدرک خاصی که شرکت توگا یا شرکت های پیمانکاری برای این منظور ارائه داده باشن رو من دراختیار ندارم ولی

دردوره کارشناسی به عنوان پروژه درسی دورهای بحرانی توربین گازی v94.2 رو شخصا محاسبه کرده بودم که متاسفانه نتونستم دستنویس هامو پیدا کنم وبرای محاسبه دوباره هم باید بشینم یه دور دیگه مباحث ارتعاشات رو از نو بخونم!

بازم میگردم اگر مطلب مفید ومرتبطی پیدا کردم تقدیم میکنم

[mygol 21]

ممنون میشم اگه به مطلبی برخوردید کمک کنید

[spow 44,195]

راهنمای سریع سیستم کدینگ تجهیزات توربین های گازی KKS

دانلود راهنمای سریع KKS

 

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام