VERIFICATION OF GEOMETRIC MODELS OF THE LPC ROTOR OF THE K-1000-60/3000 TURBINE UNIT BASED ON NATURAL AND CRITICAL FREQUENCIES IN THE ANSYS SOFTWARE COMPLEX
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2023.289670Keywords:
residual resource, rotor, mathematical modeling, natural frequency, critical speed, K-1000-60/3000.Abstract
One of the priority tasks of the energy industry is to ensure the reliable and safe operation of steam turbine units of thermal power plants and nuclear power plants. Given the difficult situation in the country, it is impossible to replace outdated equipment that has exhausted its design resource with new ones. As is known, the safety factor of the material taken into account during the design of steam turbine equipment was very approximate. At that time, there were no data on the operation of power equipment, which would have already worked for 200-220 thousand hours. in difficult operating conditions. The situation has changed now. There are power installations that have exhausted or are close to exhausting their design resource. By conducting experimental studies with metal samples of this equipment, it is possible to significantly clarify the physical and mechanical properties of steels and their damage due to operation. Therefore, the problem of extending the resource is becoming increasingly important. Computer modeling has greatly simplified the task of calculating the resource of the equipment. However, such a complex object as a steam turbine requires significant computing resources, and the calculation of equations in all finite element nodes is quite time-consuming. It is necessary to look for ways to rationalize calculation mathematical models. At the same time, the accuracy of the calculation should remain at a satisfactory level. In this work, were created simplified geometric models of the rotor of the LPC turbine unit К-1000-60/3000. The option is considered of replacing the working blades with equivalent distributed masses and toroidal rings. Verification of the obtained models based on critical rotation frequencies confirmed the possibility of replacing the working blades with distributed masses. On the other hand, the presence of toroidal rings of large radii leads to a significant reduction of critical frequencies in comparison with normalized values.
References
НД МПЕ України. Контроль металу і продовження терміну експлуатації основних елементів котлів, турбін і трубопроводів теплових електростанцій: СОУ-Н МПЕ 40.17.401:2004. – Офіц. вид. – К.: ГРІФРЕ: М-во палива та енергетики України, 2005. – 76с. – (Нормативний документ Мінпаливенерго України, Типова інструкція).
НД МПЕ України. Визначення розрахункового ресурсу та оцінки живучості роторів та корпусних деталей турбіни: СОУ-Н МЕВ 40.1-21677681-52:2011. Методичні вказівки / М.Г. Шульженко. – Офіц. вид., К.: ГРІФРЕ: М-во палива та енергетики України, 2011. – 27 с.– (Нормативний документ Мінпаливенерго України, Типова інструкція).
А.И. Балицкий, М.М. Семерак, В.А. Балицкая, А.В. Субота, Я.Елиаш, О.Б. Вус Аналіз пожежно-водневої безпеки турбогенераторних залів на енергоблоках електростанцій. Пожежна безпека. – 2012. – №21. – С. 13-18.
Barella S., Bellogini M., Boniardi M., Cincera S. Failure analysis of a steam turbine rotor. Engineering Failure Analysis. – 2011. – №6(18). – P. 1511–1519.
Турбина паровая К-1000/60-3000. Техническое описание и инструкция по эксплуатации № 1-Э-ТЦ-2. Вараш: НАЭК «ЭНЕРГОАТОМ», 2006. 112 c.
Черноусенко, О. Ю., Пешко В. А., Марисюк Б. О. Раціоналізація підходів числового моделювання геометрично-складного обертового обладнання електричних станційю. Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2019. – № 3 (57). – С. 30-36.
Vaclavik J, Chvojan J (2017) Torsion vibrations monitoring of turbine shafts. In: Francesco I (ed) Procedia Structural Integrity 5. Elsevier, Amsterdam, pp 1349-1354
Черноусенко О. Ю., Риндюк Д. В., Пешко В. А. Оцінка залишкового ресурсу та подовження експлуатації парових турбін великої потужності (частина 3): монографія для науковців та докторів філософії за спеціальністю 144 «Теплоенергетика». Київ: НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського», 2020. – 297 с.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
