Návrh pružiek pre extrémne podmienky v turbínach

Pružiny predstavujú hlavné úvahy v prípade, že turbíny pracujú ako veľké stroje. Turbíny sú obrovské stroje, ktoré generujú elektroenergiu, a my spotrebujeme elektroenergiu každý deň v našich domoch a školách. Tieto pružiny sú určené na funkčné použitie v náročnom prostredí (t.j. pri vysokých teplotách a tlakoch), preto je pre nás kľúčové vyrobiť také zariadenie, ktoré bude obsahovať vhodné typy pružín, dostatočne silných a pevných, vytvorených pomocou kvalifikovaných mechanických dizajnových postupov. Na tejto stránke sa budeme zaoberať viac informáciami o tom, ako sa v skutočnosti vyrábajú pružiny pre turbíny a prečo má ich použitie zmysel dnes.

Ako fungujú turbíny?

Turbíny od O. B. T sú pred ventilátorami, a ventilátor je nútený vetrovať vzduch tak rýchlo točiť. Takto generuje energiu otáčaním veľmi rýchlo. Rotujúci pohyb je spôsob, ako získame energiu, ale aj miesto, kde turbína dostáva veľké sily. The Next Generation 452 Power relatívne k otáčkam za minútu. Zásadne tieto pružiny vnútri turbíny musia byť pevné, inak sa poškodí. A už by nebola elektrina pre nás, keďže lopatka turbíny  sa vypne. Preto musia byť vyrobené tak, aby mohli vydržať tieto vysoké sily a tlaky.

Vyrobenie pevných pružín

Konkrétne materiály, ktoré používame na výrobu týchto silných prútov (ktoré tiež trochu flexujú ako špeciálne svaly) - Prúty sú obvykle z kovu, ale odolanie pred teplom a tlakom v turbínach vyžaduje niektoré skutočne pevné druhy s vysokým pomermom síly ku hmotnosti. Získavajú výhodu z týchto kovových zložiek, vyvinuli sme špeciálne druhy kovových zmesí, ktoré sa nazývajú super ligatúry. Bod 3 Dôsledok je úplne iná vec, ale spada do úplne inej kategórie a nemusím povedať, že super ligatúry môžu vydržať teplotu až W1200iC + extrémny tlak - Až 2000psi. Môžu sa tiež vybrať a umiestniť do turbín pracujúcich pri takých extrémnych teplotách.

Taktiež, aby super slitiny fungovali ako pružky, musia byť správne navrhnuté. Aký tvar a veľkosť by mali mať (tu je potrebné pečlivo navrhiť). Hoci navrhovanie môže ovplyvniť spôsob, akým bude váš pružok pracovať pod záťažou, táto časť si zaslúži pozornosť. Za druhé, každý pružok by sa mal každý rok individuálne otestovať a kvalifikovať, aby mohol uniesť obrovské sily a tlaky, Príslušenstvo pre turbíny  ktoré typicky zažíva. Na to je tu stresové testovanie, umožňuje nám vidieť, ako pružky pracujú, aby bezpečne vykonávali svoje funkcie.

Nové nápady na dizajn pružkov

Nové techniky návrhu prútov pre turbíny sa vždy vyšetrovali inžiniermi v snahe dosiahnuť vyššiu účinnosť. Jednou z najzaujímavejších je okolo materiálu nazývaného 'shape memory alloys' (aliance s pamäťou tvaru). Preto môžu "pamätať" svoj pôvodný tvar a preto sú tieto aliancie známe ako materiály s pamäťou tvaru. Jednoducho povedané, je to dostatočne flexibilné na deformáciu počas tepla a vráti sa späť do svojho pôvodného tvaru, keď sa teploty znížia. Modifikácia tejto vlastnosti môže prežiť dlhšie ako bežný prút v Čepel druhého stupňa turbíny postupoch a navyše podporovať kľuk, aby fungoval správne.

Elegantné riešenie by sa mohlo nájsť v použití kompozitných materiálov. Kompozity sú kategorizované ako štrukturálne materiály, ktoré obsahujú dve alebo viac rozličných fáz a neprechádzajú do seba. Tieto materiály môžu byť kombinované s ďalšími komponentami na výrobu prútov, ktoré sú silnejšie a ľahšie. Kompozitné prúty sú lepšie prispôsobené ťažkým podmienkam než tradičné prúty a môžu byť dokonalé na použitie v O.B.T.

Pomoc pri lepšom fungovaní turbín

Turbína môže dosiahnuť optimálny výkon len vtedy, ak sú pružiny navrhované a vyrobené podľa požiadaviek. To sa preloží na to, že turbína produkujú viac elektricity z menej energie. Tento systém je navrhnutý byť najlacnejšou zdrojom elektrickej energie na Zemi, a správny dizajn pružín hraje kritickú úlohu v tomto procese. Je lacnejšie pre nás vyrábať vlastnú elektrinu ako mať systém, ktorý trávi tak veľa.

Výzvy v dizajne pružín

Zdá sa, že výroba pružín vhodných na použitie vo vnútri turbínách, ktoré sú predmetom extrémnych podmienok, nie je jednoduchá úloha. Bohužiaľ, tieto drastické podmienky môžu tiež poškodiť pružiny. To spôsobuje, že pružiny sa opotrebujú tak, že ich musíme meniť častejšie, čo je spojené s veľmi vysokými nákladmi v čase aj peniazoch. Často sa to prejavuje aj väčším množstvom údržby a nákladného simply.

Prísné podmienky môžu tiež spôsobiť prelomenie prútov. Poškodený prút môže spôsobiť, že celá turbína sa vypne, čo vyžaduje drahú opravu a straty výroby elektriny. Preto inžinieri neustále zvyšujú pevnosť prútov. Všetko, čo majú, je prút s hrubejšími stenami, ale nemusí sa operovať rýchlejšie alebo niečo iné, jednoducho bude držať viac počas dlhších úsekov alebo ťažších podmienok, aby turbíny mohli pokračovať v prevádzke.