Системи обробки інформації (Dec 2018)
Визначення механічної напруги в елементах кріплення осердь статорів турбогенераторів
Abstract
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
Keywords
