امکان سنجی تغییر آلیاژ پره های ردیف آخر توربین بخار نیروگاه رامین اهواز به منظور افزایش عمر

نوع مقاله : مقاله فنی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

چکیده

در این مقاله امکان سنجی تغییر آلیاژ پره­های ردیف آخر توربین بخار نیروگاه رامین اهواز به منظور افزایش عمر آن با رویکرد ارتعاشات مورد مطالعه قرار گرفته ­است. بعد از وارد کردن مدل هندسی به محیط نرم افزار Ansys، تحلیل دینامیکی و تحلیل تنش بر روی مدل برای آلیاژ فولادی و آلیاژ تیتانیوم و نیز رشد ترک در مدل تک پره، انجام شده است. در تحلیل دینامیکی، نتایج نشان داد زمانی که جنس پره­های توربین از آلیاژ تیتانیوم باشد، می­توان شرایط ارتعاشی بهتری در پره­های توربین ایجاد کرده و از بروز احتمالی پدیده تشدید جلوگیری کرد. همچنین در تحلیل تنش، زمانی­که از آلیاژ تیتانیوم در پره استفاده می­شود، تنش ون میسز به دست آمده تقریبا برابر با نصف تنش به دست آمده از آلیاژ فولادی می­باشد. هنگامی که پره در قسمت ریشه دچار ترک شود، برای حالتی که پره توربین از جنس آلیاژ تیتانیوم باشد، مقدار ضریب شدت تنش محاسبه شده، حدود 50 درصد کاهش داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • Hlous and Partners, Development of a new titanium 54 inch LSB- static and dynamic assessment, Turbine Technical Conference and Exposition, Vol. 7, pp. 15-19, 2015.
  • Senoo S. and colleagues H., Titanium 50‑inch and 60‑inch Last‑stage Blades for Steam Turbines, Based on research into publically available information as conducted by Hitachi, Vol. 62, 2013.
  • Bagi I., Voros G. and Vizvary Z., Dynamic Analysis of a Turbine Blade Using the Finite Element Method, Gepeszet, pp. 595-598, 2002.
  • Ravi Prakash Babu K., Raghu Kumar B. and Rao K.M., Vibration Analysis of Low Pressure Steam Turbine Blades with Crack, Canadian Journal of Basic and Applied Sciences, Vol. 3, pp. 18-28, 2015.
  • Das G., Ghosh Chowdhury S., Kumar Ray A., Kumar Das S. and Kumar Bhattachary D., Turbine blade failure in a thermal power plant, Engineering Failure Analysis, Vol. 10, pp. 85-91, 2003.
  • Cano S., Rodríguez J.A., Rodríguez J.M., García J.C., Sierra F.Z., Casolco S.R. and Herrera M., Detection of damage in steam turbine blades caused by low cycle and strain cycling fatigue, Engineering Failure Analysis, Vol. 97, pp. 579-588, 2019.
  • Kumar Bhagi L., Rastogi V., Gupta P. and Pradhan S., Dynamic Stress Analysis of L-1 Low Pressure Steam Turbine Blade: Mathematical Modelling and Finite Element Method, Materials Today: Proceedings, Vol. 5, pp. 28117-28126, 2018.
  • Saxena S., Pandey J.P., Singh Solanki R., Gupta G. K. and Modi O.P., Coupled mechanical, metallurgical and FEM based failure investigation of steam turbine blade, Engineering Failure Analysis, Vol. 52, pp. 35-44, 2015.
  • Mazur Z., García-Illescas R. and Porcayo-Calderón J., Last stage blades failure analysis of a 28MW geothermal turbine, Engineering Failure Analysis, Vol. 16, pp. 1020-1032, 2009.
  • Murata Y. and His colleagues, Development of 60 Hz titanium 48-inch last stage blade for steam turbine, ASME power conference, Vol. 1, pp. 695-700, 2011.
  • رهی ع.، سموات ب. و روحانی بسطامی ع.، بررسی آرایش‌های مختلف برای اتصال پره‌های توربین بخار نیروگاه رامین اهواز به منظور کاهش ارتعاشات. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د. 46، ش. 4، ص 137-142، 1396.
  • مامندی ا. و رجبی م.، تحلیل مکانیک شکست و تخمین عمر رشد ترک خستگی پره توربین گاز با استفاده از روش المان محدود. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د. 46، ش. 2، ص 125-139، 1395.
  • فتحی م.، تحلیل شکست پره های توربین بخار نیروگاه رامین، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز، سال1390.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار