Att designa fjädrar för extremt villkor i turbiner

Fjädrar representerar viktiga överväganden när det gäller turbiner som fungerar som stora maskiner. Turbiner är enorma apparater som producerar elektricitet, och vi förbrukar elektricitet dagligen i våra hem och skolor. Dessa fjädrar är avsedda att fungera i en presterande miljö (dvs under hög temperatur och tryck), vilket gör det nödvändigt för oss att tillverka sådana enheter som består av lämpliga typer av starka och tillräckligt kvalificerade mekaniskt utformade fjädrar. På denna sida ska vi titta närmare på hur verkliga fjädrar skapas för turbiner och varför de har användningsvärde idag.

Hur fungerar turbiner?

Turbiner av O. B. T är framför ventilatorer, och ventilatorn tvingas av blåsande luft att snurra mycket fort. På så sätt genererar den energi genom att rotera på hög hastighet. Den rotationsrörelsen är hur vi får energi, men också där turbinen fångar mycket kraft. Nästa generation 452 Effekt i förhållande till varv per minut. Grundsätzlich måste dessa fjädrar inom turbinen vara starka, annars kommer de att skadas. Och det skulle inte längre finnas elektricitet för oss eftersom turbinblad  avstängningen. Därför måste de konstrueras för att klara dessa höga krafter och tryck.

Tillverka starka fjädrar

De specifika material som vi använder för att göra dessa kraftfulla fjädrar (som också visar en smula av sin starka muskelkraft) - Fjädrar är vanligtvis gjorda av metall, men att motstå värme och tryck i turbiner kräver några riktigt tuffa med hög styrka-till-vikt-förhållande. De får fördel av dessa metallblandningar; vi har utvecklat särskilda typer av metallsammanställningar som kallas superlegeringar. Punkt 3 Har en helt annan påverkan, men tillhör en helt annan kategori och inte minst, superlegeringar som kan hantera temperaturer upp till W1200iC + extremt höga tryck - Upp till 2000psi. De kan också extraheras och användas i turbiner som opererar vid sådana extremtemperaturer.

Aven om superlegeringarna ska fungera som fjädrar måste de vara korrekt utformade. Vilken form och storlek bör de ha (behöver designas noggrant här). Med tanke på att designen kan påverka hur din fjäder kommer att fungera under en belastning, förtjänar denna del lite uppmärksamhet. Varje fjäder skulle också behöva testas och kvalificeras individuellt varje år för att hantera de stora krafterna och tryckena som Turbintillbehör  typiskt ser. Det är vad spänningsprovningen är till för, den låter oss se hur fjäderna fungerar så att de kan utföra sina uppgifter på ett säkert sätt.

Nya idéer för fjäderdesign

Nya tekniker för att designa fjädrar till turbiner har alltid utforsats av ingenjörer i strävan efter högre effektivitet. En av de coolaste handlar om ett material som kallas 'formminneslegeringar'. Därför kan de "komma ihåg" sin ursprungliga form, och därför kallas dessa legeringar för formminnesmaterial. Så på enklare termer är det tillräckligt flexibelt för att deformeras vid värme och återgår till sin ursprungliga form när temperaturen sänks. Modifiering av detta kan överskrida livslängden på en fjäder i Turbinskiva, andra stadiet processer och uppmuntra spiran att fungera korrekt.

En smart lösning kan hittas i användningen av kompositmaterial. Kompositer klassas som strukturella material som består av två eller flera distinkta faser och löser inte upp sig i varandra. Dessa kan samtidigt kombineras med olika andra komponenter för att producera fjädrar som är både starkare och lättare. Kompositfjädrar är bättre anpassade för hårdare villkor än traditionella fjädrar och kan vara perfekta att använda vid O.B.T.

Att göra vindturbiner bättre

Turbinen kan bara leverera optimal prestanda när fjäderna är utformade och producerade enligt kraven. Detta leder i sin tur till att turbinen producerar mer el från mindre energi. Denna systemdesign är tänkt att bli den billigaste elkällan på jorden, och en korrekt fjädervis design spelar en kritisk roll i detta. Det kostar oss alla mindre att producera vår egen el än att ha systemet släppa så mycket.

Utmaningar i fjädervis design

Det verkar som att göra fjäderna lämpliga för användning inom turbiner som utsätts för extremt hård miljö inte är något enkelt arbete. Tyvärr kan de hårda förhållandena också skada fjäderna. Detta orsakar att fjäderna sliter ut så att de måste bytas ut ofta, vilket medför höga kostnader i både tid och pengar. Ofta leder turbinsbyte till mer underhåll och kostbar stannad tid.

De stränga förhållandena kan också leda till att fjädrar bryts. En trasig fjäder kan tvinga hela turbinen att stängas ner, vilket kräver dyra reparationer och leder till förlorad effektproduktion. Genom detta fortsätter ingeniörerna att öka fjädernas stelhet. Allt de har är en fjäder med starkare väggar, men som inte behöver drivas snabbare eller något liknande; den kommer enkelt att hålla mer under längre spår/tuffare förhållanden så att turbinerna kan fortsätta köras.