Design Forecasting of Thermal Strength and Resource of Steam Turbine structural Components
Effective and reliable operation of power units is closely connected with the provision of the thermal strength and durability of their elements and components. The needs of the modern energy market lead to the operation of equipment in variable modes, which causes accelerated wear-out of its resour...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Russian |
| Опубліковано: |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/144185 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Energy Technologies & Resource Saving |
Репозитарії
Energy Technologies & Resource Saving| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-144185 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Energy Technologies & Resource Saving |
| collection |
OJS |
| language |
English Russian |
| topic |
design forecasting thermal strength resource crack resistance steam turbine elements UDC 621.165 539.4 расчетное прогнозирование термопрочность ресурс трещиностойкость элементы паровых турбин УДК 621.165 539.4 розрахункове прогнозування термоміцність ресурс тріщиностійкість елементи парових турбін УДК 621.165 539.4 |
| spellingShingle |
design forecasting thermal strength resource crack resistance steam turbine elements UDC 621.165 539.4 расчетное прогнозирование термопрочность ресурс трещиностойкость элементы паровых турбин УДК 621.165 539.4 розрахункове прогнозування термоміцність ресурс тріщиностійкість елементи парових турбін УДК 621.165 539.4 Shulzhenko, Nikolay G. Gontarovskiy, Pavel P. Garmash, Nataliya G. Melezhik, Irina I. Design Forecasting of Thermal Strength and Resource of Steam Turbine structural Components |
| topic_facet |
design forecasting thermal strength resource crack resistance steam turbine elements UDC 621.165 539.4 расчетное прогнозирование термопрочность ресурс трещиностойкость элементы паровых турбин УДК 621.165 539.4 розрахункове прогнозування термоміцність ресурс тріщиностійкість елементи парових турбін УДК 621.165 539.4 |
| format |
Article |
| author |
Shulzhenko, Nikolay G. Gontarovskiy, Pavel P. Garmash, Nataliya G. Melezhik, Irina I. |
| author_facet |
Shulzhenko, Nikolay G. Gontarovskiy, Pavel P. Garmash, Nataliya G. Melezhik, Irina I. |
| author_sort |
Shulzhenko, Nikolay G. |
| title |
Design Forecasting of Thermal Strength and Resource of Steam Turbine structural Components |
| title_short |
Design Forecasting of Thermal Strength and Resource of Steam Turbine structural Components |
| title_full |
Design Forecasting of Thermal Strength and Resource of Steam Turbine structural Components |
| title_fullStr |
Design Forecasting of Thermal Strength and Resource of Steam Turbine structural Components |
| title_full_unstemmed |
Design Forecasting of Thermal Strength and Resource of Steam Turbine structural Components |
| title_sort |
design forecasting of thermal strength and resource of steam turbine structural components |
| title_alt |
Расчетное прогнозирование термопрочности и ресурса элементов паровых турбин Розрахункове прогнозування термоміцності та ресурсу елементів парових турбін |
| description |
Effective and reliable operation of power units is closely connected with the provision of the thermal strength and durability of their elements and components. The needs of the modern energy market lead to the operation of equipment in variable modes, which causes accelerated wear-out of its resource. The problem of extending the resource of power equipment is becoming increasingly important due to the fact that its ageing processes outstrip its replacement rate. Therefore, in order to ensure the reliable operation of power units, a calculated estimate of the thermal stability and durability of their elements is essential, based on the application of new methods and calculation models, taking into account a number of important factors (damageability, material property heterogeneity, contact interactions, presence of cracks, influence of non-stationary temperature fields, etc.) The paper gives an overview of methodical and software as well as the results of the calculated research of the thermal strength, resource and crack resistance of steam turbine elements, which have been performed at A. Podgorny Institute of Mechanical Engineering Problems of the National Academy of Sciences of Ukraine during the last 15 years. The calculated estimate of the resource of power unit parts and components, as well as substantiation of the possibility of its extension were performed within the framework of the normative document developed by the authors of this paper for determining the estimated resource and survivability of rotors and turbine structural units with more reasonable reserve coefficients. The developed methodical ware allowed us to make calculations of steam turbine elements in newly specified formulations, taking into account the peculiarities of real operating conditions. The developed computerized system for diagnosing the thermal-stress state and wear-out of high-temperature steam turbine rotor resources, taking into account the real operating modes of turbine units, obtained on the basis of the parameters of the automatic control system of technological processes, allows one to more accurately estimate the time of their trouble-free operation. Formulations and a brief analysis of the results of the considered problems of thermal strength and resource of turbine elements are presented. |
| publisher |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://journals.uran.ua/jme/article/view/144185 |
| work_keys_str_mv |
AT shulzhenkonikolayg designforecastingofthermalstrengthandresourceofsteamturbinestructuralcomponents AT gontarovskiypavelp designforecastingofthermalstrengthandresourceofsteamturbinestructuralcomponents AT garmashnataliyag designforecastingofthermalstrengthandresourceofsteamturbinestructuralcomponents AT melezhikirinai designforecastingofthermalstrengthandresourceofsteamturbinestructuralcomponents AT shulzhenkonikolayg rasčetnoeprognozirovanietermopročnostiiresursaélementovparovyhturbin AT gontarovskiypavelp rasčetnoeprognozirovanietermopročnostiiresursaélementovparovyhturbin AT garmashnataliyag rasčetnoeprognozirovanietermopročnostiiresursaélementovparovyhturbin AT melezhikirinai rasčetnoeprognozirovanietermopročnostiiresursaélementovparovyhturbin AT shulzhenkonikolayg rozrahunkoveprognozuvannâtermomícnostítaresursuelementívparovihturbín AT gontarovskiypavelp rozrahunkoveprognozuvannâtermomícnostítaresursuelementívparovihturbín AT garmashnataliyag rozrahunkoveprognozuvannâtermomícnostítaresursuelementívparovihturbín AT melezhikirinai rozrahunkoveprognozuvannâtermomícnostítaresursuelementívparovihturbín |
| first_indexed |
2024-09-01T17:37:02Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:37:02Z |
| _version_ |
1809016131411771392 |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-1441852018-10-11T16:04:49Z Design Forecasting of Thermal Strength and Resource of Steam Turbine structural Components Расчетное прогнозирование термопрочности и ресурса элементов паровых турбин Розрахункове прогнозування термоміцності та ресурсу елементів парових турбін Shulzhenko, Nikolay G. Gontarovskiy, Pavel P. Garmash, Nataliya G. Melezhik, Irina I. design forecasting thermal strength resource crack resistance steam turbine elements UDC 621.165 539.4 расчетное прогнозирование термопрочность ресурс трещиностойкость элементы паровых турбин УДК 621.165 539.4 розрахункове прогнозування термоміцність ресурс тріщиностійкість елементи парових турбін УДК 621.165 539.4 Effective and reliable operation of power units is closely connected with the provision of the thermal strength and durability of their elements and components. The needs of the modern energy market lead to the operation of equipment in variable modes, which causes accelerated wear-out of its resource. The problem of extending the resource of power equipment is becoming increasingly important due to the fact that its ageing processes outstrip its replacement rate. Therefore, in order to ensure the reliable operation of power units, a calculated estimate of the thermal stability and durability of their elements is essential, based on the application of new methods and calculation models, taking into account a number of important factors (damageability, material property heterogeneity, contact interactions, presence of cracks, influence of non-stationary temperature fields, etc.) The paper gives an overview of methodical and software as well as the results of the calculated research of the thermal strength, resource and crack resistance of steam turbine elements, which have been performed at A. Podgorny Institute of Mechanical Engineering Problems of the National Academy of Sciences of Ukraine during the last 15 years. The calculated estimate of the resource of power unit parts and components, as well as substantiation of the possibility of its extension were performed within the framework of the normative document developed by the authors of this paper for determining the estimated resource and survivability of rotors and turbine structural units with more reasonable reserve coefficients. The developed methodical ware allowed us to make calculations of steam turbine elements in newly specified formulations, taking into account the peculiarities of real operating conditions. The developed computerized system for diagnosing the thermal-stress state and wear-out of high-temperature steam turbine rotor resources, taking into account the real operating modes of turbine units, obtained on the basis of the parameters of the automatic control system of technological processes, allows one to more accurately estimate the time of their trouble-free operation. Formulations and a brief analysis of the results of the considered problems of thermal strength and resource of turbine elements are presented. Эффективная и надежная работа энергетических агрегатов тесно связана с обеспечением термопрочности и долговечности их элементов и узлов. Требования современного энергорынка приводят к эксплуатации оборудования на переменных режимах, что вызывает ускоренное срабатывание его ресурса. Проблема продления ресурса энергомашин приобретает все большее значения в связи с тем, что процессы старения оборудования опережают темпы его замены. Поэтому для обеспечения надежной эксплуатации энергетических агрегатов важное значение имеет расчетная оценка термопрочности и долговечности их элементов, основанная на применении новых методик и расчетных моделей с учетом ряда важных факторов (повреждаемость, неоднородность свойств материала, контактные взаимодействия, наличие трещин, влияние нестационарных температурных полей и т.д.). В работе представлен обзор методического, программного обеспечения и результатов расчетных исследований термопрочности, ресурса и трещиностойкости элементов паровых турбин, выполненных в Институте проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины в течение последних 15 лет. Расчетная оценка ресурса элементов и узлов энергомашин и обоснование возможности его продления проводились в рамках разработанного авторами нормативного документа для определения расчетного ресурса и живучести роторов и корпусных деталей турбин с наиболее обоснованными коэффициентами запаса. Разработанное методическое обеспечение позволило провести расчеты элементов паровых турбин в новых уточненных постановках с учетом особенностей реальных условий эксплуатации. Разработанная компьютеризованная система диагностирования термонапряженного состояния и срабатывания ресурса высокотемпературных роторов паровых турбин, учитывая реальные режимы работы турбоагрегатов, полученные на основе параметров автоматической системы управления технологическими процессами, позволяет более точно оценить сроки их безаварийной эксплуатации. Приведены постановки и краткий анализ результатов рассмотренных задач термопрочности и ресурса элементов турбин. Ефективна і надійна робота енергетичних агрегатів тісно пов'язана із забезпеченням термоміцності й довговічності їх елементів і вузлів. Потреби сучасного енергоринку призводять до експлуатації обладнання на змінних режимах, що викликає прискорене спрацювання його ресурсу. Проблема продовження ресурсу енергомашин набуває все більшого значення у зв'язку з тим, що процеси старіння обладнання випереджають темпи його заміни. Тому для забепечення надійної експлуатації енергетичних агрегатів важливе значення має розрахункова оцінка термоміцності й довговічності їхніх елементів ,що грунтується на застосуванні нових методик і розрахункових моделей з урахуванням ряду важливих факторів (пошкоджуваність, неоднорідність властивостей матеріалу, контактність взаємодій, наявність тріщин, вплив нестаціонарних температурних полів і т.д.). У роботі наведено огляд методичного і програмного забезпечення та результатів розрахункових досліджень термоміцності, ресурсу й тріщиностійкості елементів парових турбін, які виконані в Інституті проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України протягом останніх 15 років. Розрахункова оцінка ресурсу елементів і вузлів енергомашин та обґрунтування можливості його продовження проводилися в рамках розробленого авторами нормативного документа для визначення розрахункового ресурсу й живучості роторів і корпусних деталей турбін з більш обґрунтованими коефіцієнтами запасу. Розроблене методичне забезпечення дозволило провести розрахунки елементів парових турбін у нових уточнених постановках з урахуванням особливостей реальних умов експлуатації. Розроблена комп’ютеризована система діагностування термонапруженого стану та спрацювання ресурсу високотемпературних роторів парових турбін, враховуючи реальні режими роботи турбоагрегатів, одержані на основі параметрів автоматичної системи керування технологічними процесами, дозволяє більш точно оцінити час їхньої безаварійної експлуатації. Наведено постановки та короткий аналіз результатів розглянутих задач термоміцності й ресурсу елементів турбін. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2018-10-11 Article Article application/pdf application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/144185 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 21 No. 3 (2018); 38-46 Проблемы машиностроения; Том 21 № 3 (2018); 38-46 Проблеми машинобудування; Том 21 № 3 (2018); 38-46 2709-2992 2709-2984 en ru https://journals.uran.ua/jme/article/view/144185/142077 https://journals.uran.ua/jme/article/view/144185/142078 Copyright (c) 2018 Nikolay G. Shulzhenko, Pavel P. Gontarovskiy, Nataliya G. Garmash, Irina I. Melezhik https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |