Oblikovanje vzmeti za ekstremne pogoje v turbinah Slovenija

Vzmeti predstavljajo glavne vidike v primeru, da turbine delujejo kot veliki stroji. Turbine so ogromni stroji, ki proizvajajo elektriko, elektriko pa vsakodnevno porabljamo v naših domovih in šolah. Te vzmeti so namenjene delovanju v zahtevnem okolju (tj. pod visoko temperaturo in tlakom), zato je za nas ključnega pomena, da izdelamo takšno napravo, ki je sestavljena iz primerne vrste vzmeti, ki je primerna in dovolj močna z znatnimi kvalificiranimi praksami mehanskega načrtovanja. Na tej strani si bomo podrobneje ogledali, kako nastanejo prave vzmeti za turbine in zakaj imajo zdaj smisel za uporabo. 

Kako delujejo turbine? 

Turbine OB T so pred ventilatorji, ventilator pa se zaradi vpihovanja zraka zelo hitro vrti. Tako ustvarja moč s hitrim vrtenjem. Rotirajoče gibanje je način, kako pridobivamo moč, pa tudi tam, kjer turbina dobi veliko sile Moč naslednje generacije 452 glede na število vrtljajev. V bistvu morajo biti te vzmeti v turbini visoke, sicer se poškoduje. In ne bi bilo več elektrike za nas kot za turbinsko lopatico izklopi. Zato jih je treba narediti za prenašanje teh visokih sil in pritiskov. 

Izdelava močnih vzmeti

Posebni materiali, ki jih uporabljamo za izdelavo teh zmogljivih vzmeti (ki prav tako malo upogibajo divje mišice) – Vzmeti so na splošno iz kovine, vendar so za odpornost na vročino in pritisk v turbinah potrebne nekatere resnično močne vrste z visokim razmerjem med trdnostjo in težo. Dobijo prednost zaradi te kovinske sestave, razvili smo posebne vrste kovinskih mešanic, ki jih imenujemo super zlitine. Točka 3 Učinek Povsem drugačna stvar, vendar v popolnoma drugi kategoriji in da ne omenjam super zlitin, ki prenesejo temperaturo do W1200iC + ekstremne pritiske – do 2000psi. Lahko jih tudi ekstrahiramo in damo v turbine, ki delujejo pri tako ekstremnih temperaturah. 

Da bi lahko super zlitine delovale kot vzmeti, morajo biti ustrezno izdelane. Kakšno obliko in velikost morajo imeti (pri tem morate skrbno oblikovati) Glede na to, da lahko zasnova vpliva na to, kako bo vaša vzmet delovala pod obremenitvijo, si ta del zasluži nekaj pozornosti. Drugič, vsako vzmet bi morali vsako leto posamično testirati in kvalificirati, da bi lahko prenesla ogromne sile in pritiske. Dodatki za turbine običajno vidi. Temu je namenjen stresni test, omogoča nam, da vidimo, kako vzmeti delujejo, kot morajo varno delovati. 

Nove ideje za pomladno oblikovanje

Inženirji so vedno raziskovali nove tehnike oblikovanja vzmeti za turbine, da bi dosegli večjo učinkovitost. Eden najbolj kul je material, imenovan "zlitine s spominom oblike". Tako si lahko »zapomnijo« svojo prvotno obliko in zato so te zlitine znane kot materiali s spominom oblike. Preprosteje povedano, je dovolj prožen, da se deformira med vročino in se vrne nazaj v prvotno obliko, ko se temperature znižajo. Spreminjanje te veščine lahko traja dlje kot pomlad turbinsko lopatico druge stopnje postopke in tudi spodbujajo pravilno delovanje tuljave. 

Lepo rešitev bi lahko našli v uporabi kompozitnih materialov. Kompoziti so kategorizirani kot strukturni materiali, ki so sestavljeni iz dveh ali več različnih faz in se ne raztapljajo ena v drugo. Te pa je mogoče kombinirati z različnimi drugimi komponentami za proizvodnjo vzmeti, ki so hkrati močnejše in lažje. Kompozitne vzmeti so bolj primerne za težke pogoje kot tradicionalne vzmeti in bi lahko bile popolne za uporabo v OBT 

Za boljše delovanje turbin

Turbina lahko zagotovi optimalno zmogljivost le, če so vzmeti zasnovane in izdelane v skladu z zahtevami. To pa pomeni, da turbina proizvede več električne energije iz manj energije. Ta sistem je zasnovan kot najcenejši vir električne energije na svetu, pravilna zasnova vzmeti pa ima pri tem ključno vlogo. Za vse nas je ceneje, da sami proizvajamo elektriko, kot da nam sistem toliko pušča. 

Izzivi v spomladanskem oblikovanju

Zdi se, da izdelava vzmeti, primernih za uporabo v turbinah, izpostavljenih vročini, ni lahka naloga. Na žalost lahko težki pogoji tudi obrabijo vzmeti. Zaradi tega se vzmeti obrabijo, tako da jih je treba pogosteje menjati, kar je časovno in denarno zelo drago. Pogosto zamenjava turbin povzroči več vzdrževanja in drage izpade. 

Težke razmere lahko povzročijo tudi zlom vzmeti. Zlomljena vzmet lahko povzroči, da se celotna turbina zapre, kar zahteva drago popravilo in pride do izgube električne energije. S tem inženirji še naprej povečujejo togost vzmeti. Vse, kar imajo, je vzmet z močnejšimi stenami, ki pa je ni treba upravljati hitreje ali kaj podobnega, le bolj bo držala za daljše proge/težje pogoje, tako da turbine še naprej delujejo.