Визначення механічної напруги в елементах кріплення осердь статорів турбогенераторів

2018

Системи обробки інформації, Vol 4(155), Pp 35-40 (2018)

В роботі, з використанням 3D-моделі і програмних комплексів SolidWorks і ANSYS, виконаний розрахунок ЕРС, наведених потоками розсіювання в зоні кріплення осердя статора турбогенератора до корпусу, розраховані електромагнітні сили, що діють на систему кріплення осердя, отримана картина розподілу механічних напружень в елементах вузла кріплення, що виникають при дії електромагнітних сил з частотою 50, 100 і 200 Гц. Зазначено, що необхідність проведення додаткових досліджень електромагнітних сил і механічної напруги в елементах кріплення осердя статора визначена особливостями роботи національної енергетичної системи («піки» і «провали» енергоспоживання, значний знос електроустаткування теплових електростанцій і т.д.). Дослідження проводилися для турбогенераторів потужністю 200–300 МВт, які є практично єдиними маневреними потужностями в енергосистемі України і часто працюють на блоках теплових електростанцій в неномінальних режимах. Зібрані автором дані про турбогенератори, які часто працюють в неномінальних режимах, дозволили стверджувати, що вони мають більш низьку надійність, ніж турбогенератори, які працюють тільки в номінальних режимах. У неномінальних режимах відзначено посилення вібрації, що, в свою чергу, призводить до появи додаткових дефектів в найбільш навантажених елементах машин, зокрема, в вузлах підвіски осердя статора до корпусу: визначена поява на поверхні спинки осердя відкладень продуктів фреттинг-зносу, ослаблення і рухливість розпірних клинів, поява втомних тріщин в зварних швах і кільцевих ребрах рами, ослабленню гайок та обрив шийок стяжних шпильок. Отримано розподіл механічної напруги по довжині шпильки, що стягує, при різних частотах, виконано порівняння з допустимими значеннями напружень для використовуваних матеріалів кріплення, зроблені висновки про можливість роботи турбогенераторів в діапазоні розглянутих частот 50, 100 і 200 Гц. Підтверджено можливість комп'ютерного моделювання виникаючих зусиль в елементах кріплення в різних режимах з метою прогнозування їх робочого стану з рекомендацією підтвердження на практиці шляхом установки додаткових датчиків. 39

article

English
Russian
Ukrainian

Ivan Kozhedub Kharkiv National Air Force University, 2018.

турбогенератор, стяжна шпилька, частота, електромагнітна сила, механічне напруження, 3D модель, програмний комплекс, Information technology, T58.5-58.64