Жанама ауалық және сутекті салқындатқышы бар турбогенератор

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 68 бет
Таңдаулыға:

9

Аңдатпа

Бұл дипломдық жобада ТВ - 60-2 турбогенераторының салқындату

жүйесін сутектік салқындату жүйесінен ауалық салқындату жүйесіне

алмастыру қарастырылған. Сонымен қатар турбогенератордың оқшауламасын

термо-реактивті оқшауламадан полиимидті оқшауламаға ауыстырдық.

Ауамен салқындату жүйесіне алмастыру себебі сутекті салқындату

жүйесіне қарағанда арзан және конструкциясы бойынша карапайым болып

келеді. Ал оқшауламаны алмастыру себебіміз полиимидті оқшаулама арзан

қалыңдығы бойынша жұқа, электрлік беріктілігі өте жоғары.

Турбогенератордың барлық өлшемдерін сақтай отырып оған алмастыру-

лар жүргіземіз. Статор пазасындағы элементар өткізгіштің оқшауламасын

ауыстырған кезде статор пазасының енін сақтау үшін элементар өткізгіштегі

мыстың ауданын улкейтеміз.

Осы алмастыруларды жүргізген кезде болатын капиталды шығындар

мен тиімділіктерді экономикалық бөлімде есептелді, ал турбогенератормен

жұмыс кезінде электрлік қауіпсіздік шаралары мен электр станцияларындағы

қорғаныстық шаралары жайлы мағұлматтарды өміртіршілік қауіпсіздігі

бөлімінде көрсеттім.

10

Аннотация

В данном дипломном проекте рассматривается замена системы

охлаждения турбогенератора ТВ - 60-2

от водородного на воздушный и

замена термореактивную изоляцию на полиимидный.

Заменяем систему охлаждения целью упрочения конструкции системы

охлаждения и кроме этого обслуживания и ремонтные работы воздушного

системы охлажедния намного дешевле чем водородный.

У полимидной изоляции электрическая прочность высше чем у

термореактивной изоляции. Одним из примуществом полиимидной изоляции

является её меньшая толшина сравнением с термореактиной изолцией.

Мы данном дипломном проекте сохранием все геометрические размеры

турбогенератора. При изолирование элементарного проводника имеется

разница по толшине, и эту разницу мы заполняем за чет увелечением сечение

медьи.

Засчет замены системый охлаждении и замены изоляции, увелечение

сечение медьи приводить к капитальному вложению. В экономическом

разделе почитаны все расходы и выгоды от этих изменении. А меры

приосторожности при работе с турбогенераторами рассмотривается в разделе

безопасность жизнидеятелности.

11

Annotation

In this thesis project is considered the replacement of the cooling system of

the turbogenerator TV - 60 -2 from the hydrogen in the air and replacing thermoset

polyimide insulation.

Replace the cooling system aimed at enhancing the design of the cooling

system and in addition maintenance and repairs of the air system is much cheaper

than ohlazhedniya hydrogen.

At polyimide insulation dielectric strength than the supremely thermosetting

insulation. One of the advantages require a polyimide insulation is its comparison

with smaller Width termoreaktinoy izoltsiey.

We have this thesis project Save all of the geometric dimensions of the

turbine generator. When isolating the elementary conductor there is a difference of

Width, and the difference we fill for Thu uvelechenie medi-section.

Expense of replacing the cooling system and replace the insulation

uvelechenie medi-section lead to capital investment. In the economic section Read

all the costs and benefits of these changes. A measure priostorozhnosti working

with turbogenerators considered carefully in the Security zhiznideyatelnosti.

12

МАЗМҰНЫ

Кіріспе

1

1. 1

1. 2

1. 3

1. 4

2

2. 1

2. 2

3

3. 1

3. 2

4

4. 1

4. 2

4. 3

4. 4

4. 5

4. 6

5

5. 1

5. 2

5. 3

6

6. 1

6. 2

Негізгі бөлім

Жанама ауалық және сутекті салқындатқышы бар турбогенератор

Жанама ауалық салқындатқышы бар турбогенератор

Жанама сутекті салқындатқышы бар турбогенераторларыдың

құрылысы

Салқындатқыштың құрамы және сұлбалары

Арнайы бөлім

Жанама ауалық салқындатқышы бар турбогенераторды жобалау

ТВ-60-2 турбогенераторының номиналды мәндері:

ТВ-60-2 сериялы турбогенераторды есептеу:

Жанама ауалық салқындатқышы бар Т-60-2 сериялы турбогенера-

торды есептеу

Т-60-2 сериялы турбогненератордың номиналды мәні

Т-60-2 сериялы турбогенераторды есептеу

Пoлиимидтi oқшaулaмaның өндiрic тexнoлoгияcы

Пoлиимидтi стaтoр oрaмacының oқшaулaмacын дaйындay

тeхнoлoгияcы

Cтeржeньдeрдiн пoлиимидтi-фтoрoплacтикaлық плeнкaлық

oқшaулaмacын жacayтeхнoлoгияcы

Пoлиимидтi oқшayлaмaны дaйындayдaғы тeхнoлoгиялық прoцеcc

Элeктp мaшинaлардын ПИАБ типтiпaзa oқшaулaмacының элeктрлiк

бeрiктiгi

Пoлиимидтi-фтoрoплacтикaлық плeнкaмeн oқшaулaнғaн

стeржeньдeрдi цeмeнттeу

Стaтoрдын пoлиимидті оқшaулaмaсы

Өмір

Турбогенератордың техникалық сипаттамалары. Оларды

пайдалануда еңбек қорғау жағдайына талдау жасау

Цехтағы автоматты өрт сөндіру жүйесін есептеу

Электр қауіпсіздігі бойынша қорғаныстық жерге қосу

құрылғысына есеп жүргізу.

Экономикалық бөлім

Экономикалық тиімділігін есептеу бөлімі

Капиталды шығындарды есептеу

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

13

11

11

12

13

16

27

27

27

41

41

41

49

49

50

51

54

57

58

61

61

62

72

72

76

77

78

Кіріспе

Турбогенераторлар бірнеше МВт жүздеген МВт дейін жасалады, ол кез-

келген электрлік машиналар секілді активті және конструктивті бөлім болып

бөлінеді. Активті бөлімдер статор өзекшесі үшфазалыорамымен және ротор

қоздыру орамыменмеханикалық энергияны электр энергияға түрлендіру

барысына тікелей қатысады. Конструктивті бөлімге статордың корпусы,

сыртқы және ішкі қалқандар, ротордың түйіндері, газ суытқыштары,

вентиляторлар және т. б жатады. Олар активті бөлімде сенімді жумысты

қамтамасыз етеді.

Турбогенератордың құрылым ерекшеліктерін анықтайтын негізгі фактор

роторда үлкен механикалық кернеу туғызатын жоғарғы айналу жиіліктері

болып табылады. Сол себебтен ротор біртұтас құйылған жоғары сапалы

болаттан жасалады жане жоғары маханикалык қайраттылыққа ие. Роторда

полюстар айқын көрінбегені ушин, турбогенератор айқын полюсыз

машиналар қатарына жатады. Ең үлкен механикалық кернеулі турбо-

генератордың роторының диаметрі 1, 25 асады, тіпті жоғары сапалы

материалдар қолданылса да. Сондықтан турбогенератор өзімен электрлік

машинаның созылыңқы диаметрінің, диаметрі 2 - 6 дейін болатын ротор

бочкасының ұзындығына қатынасымен көрсетіледі. Әрі қарай оның

ұзындығының ұзаруынан болатын, турбогенератор қуатының жоғарылауы

ротордың майысуын берілген мәнге дейін шектейді. Қоздыру орамасы

ротордың радиалды саңылауында орналасқан. Қоздыру орамасының алдыңғы

бөлігі, жоғары сапалы болаттан жасалған бандаж дөңгелегінің ортаға тартқыш

күш әсерінің ауысунан сақталады. Ротор бандажы дегеніміз турбогенератор

түйінінің ең күшейтілген механикалық қатынасы.

Турбогенераторлардың бірлік қуатының өсуі, салыстырмалы капитал

жұмсалудың және жылу электроэнергия

баңасының төмендеуіне алып келеді. Мысалы: 32 МВт қуаттағы турбо-

генераторды, 200 МВт қуатты турбогенератормен салыстырғанда, 1 кВт қуатқа

кететін қаражат жұмсауы 2, 5 есе аз, себебі турбогенератордың көлемі ара

салыстырмалы

жұмық шектерде өзгереді, оның алымдылығының

аумақта-

уы арада негізгі арқасында электромагнитті жүктің аумақтау болады. Турбо -

генератордың пайдалы әсер коэфициенті жоғары болады және номиналды

қуат машинаның жоғарылауынан 6 дан 1200 МВт, 95 %- 98, 8% дейін өседі.

Номиналды қуат өсуі кезіндегі ПӘК аздап өсуі генератордағы қуат

шығынының өсуі деген мағынаны білдіреді. Мысалыға, көлемдері бірдей 100

және 500 МВт қуаттағы турбогенераторлар үшін бұл шығындар сәйкесінше

1, 3 және 6 МВт құрайды, сондықтан турбогенератордың номиналды

қуатының өсуі оның салкындатқышының өсуін талап етеді. Ең көп таралған

салқындатқыш агент ретінде ауа, сутек, дистильденген ауа және трансфор -

матор майы жатады. Барлық турбогенераторларды салқындау принципі

14

бойынша, жанама салқындатқышты генераторларға, статор және ротор

орамаларының өткізгіштерінің салқындатқыштарына және аралас салқын-

датқыштарға бөлуге болады.

Қазіргі кезде сутектік салқындатқыштың артықшылығына қарамастан,

ауалық салқындатқышты қолдану үрдісі кеңінен тараған. Ол өзіндік

кемшілектері де бар. Сутекті суытқыш жүйесі аталынған артықшылық-

тарымен қатар кемшіліктері бар, барінен бұрын сутек пен ауа қоспасының

жарылу қаупі. 28% сутектен, 72% ауадан тұратын қоспаның жарылу кезінде

генератордың ішкі корпусының қысымы ең жоғарғы мәнге жетеді (0. 6 МПа

шамасында) . Сутекті салқындатқышы бар турбогенератордың жарылу

қауіпсіздігі келесі шаралармен қамтамасыз етіледі:

1) корпустың ішінде машина ішіне ауа кіріп кетпес үшін, алдын

алатын, атмосферадан жоғары сутек қысымы ұсталынады.

2) қолайсыз жағдайларда машинаға зақым тимес үшін, статордың

корпусы 1 МПа дейінгі қысымға есептелініп жасалады. Бұл сутекті салқын-

датқышы бар турбогенераторда, ауалық салқындатқышы бар турбогенера-

тормен салыстырғанда, корпустың массасы мен сыртқы қалқандардың 2 есе

үлкейуіне алып келеді. Генераторда туындайтын қоспа, тек оның сутекпен

толтырылуы процессі кезінде ғана болады. Бұның алдын алу үшін машинаны

көмір қышқыл газымен толтырады. Сонымен қатар статор жарылуға

төзімділіктік және газ тығыздық міндетін атқарғандықтан, құрылымы

өзгермеген жоғары қысымдағы сутекті практиалық түрде қолдануға болады.

Сондықтан оның тығыздығы жоғарылайды, сонымен қатар көлемді

жылусыйымдылығы да өседі. Беттің жылу беріліс коэффициенті де өседі,

бірақ сызықты тәуелділікке қарағанда әлсіздеу өседі. Әр түрлі типтегі

турбогенераторлардың сутегінің жоғары қысымы 0, 05 - 0, 5 МПа құрайды.

Ротор айналуынан болатын жоғары қысымдағы үйкеліс шығыны, сутекке

кеткен шығынға қарағанда, газға кеткен шығындар тез өседі. ТВ және ТВ2

сериялы генераторларда жоғары қысым 0, 005 - 0, 1 МПа құрайды.

Бұл дипломдық жұмыста жанама сутектік салқындатқышы бар ТВ-60-2

маркалы турбогенераторды жанама ауалық салқындатқышы бар турбогенера-

торға ауыстыру жобаланған. Қәзіргі заманға сай турбогенераторлар термо-

реактивті оқшауламамен құрастырылады. Ауалық салқындатқыштың сутектік

салқындатқышқа өтуінің артықшылықтары дипломның төменгі жағында

айтылған. Жақсартылған оқшауландырылған сипаттамалары бар жаңа

полиимидті оқщауламаға ауыстырылады.

15

1 Негізгі бөлім. Жанама ауалық және сутекті салқындатқышы бар

турбогенератор

1. 1

Жанама ауалық салқындатқышы бар турбогенератор

Сутекпен салқынданатын турбогенераторлардың өндірістік артық-

шылықтары ауамен сақындатылатын турбогенераторлардан басым

болғанымен оларды пайдаланудың қымбат болуы және оларға қосымша

қондырғылардын қажет болуымен ауамен салқындатылатын

турбогенераторларды жобалауға мүмкіндік береді. ауамен салқындатылатын

турбогенераторларды пайдалану арзан және конструкциясы өте қарапайым

болып келеді. 200 МВт қуатты ауамен салқындатылатын турбогенератор-

ларды жобалау тиімді болып табылады. Шет елдер де қазіргі танда осындай

ауамен салқындатылатын, қуаты 75 - 95 МВт турбогенераторлар жобаланумен

қатар қолданысқа енгізілген. Турбогенератордың статоры тангенциалды

жүзеге асырылады, ал ротор аумен салқындатылады. Асқын жүктелу кезінде

турбогенератордын қуаты номиналды қутынан артауға мүмкіндігі бар. Себебі

салқындату жүйесінде ауанын қысымын арттыруға салқындату жүйесінін

мүмкіндігі бар. Осы мақсатта салқындату жүйесіне кішігірім компрессор

орнатылған. Ол ауанын қысымын арттыруға қатысады. Ал ротор валына

графиттен жасалған сақина орналастырылған, ол құрғақ үйкелістер болғанда

жұмыс жасайды.

Ауамен салқындату жүйесі тұйық жүйе болып табылады. Онын басты

себебі тазартылған ауаны қолдану болып табылады. Электрлік және

механикалық, магниттік шығындардан пайда болатын қызуды жою үшін

ауаны жылдамдық-пен және салқындату арқыла желдеткіштер арқылы

айдайды. Желдеткіштердін өзінде ауа 5 - 7 С дейін қызады, ол дегеніміз ауа

көлемін 10 - 15 пайызға дейін жоғарлату керек екендігін көрсетеді. Роторды

салқындатып өткен ауа массасы желдеткіштер арқылы турбогенератор

астындағы ыстық ауа камересына, одан ауа салқындатқышқа барады.

Осылайша тұйық жүйеде салқындату жүзеге асырылыды.

Ауа көлемін және ПӘК қадағалау үшін салқындату жүйесіне диффузор

орнатылған. Диффузор ауданы радиусының өзгеруне байланысты артып

немесекеміп отырады, ол ауаның жылдамдығын кемітіп, кинетикалық

энергиясын тұрақты ауа лебіне ауыстырады өзгеріп отырады.

Ауалық салқындатқышы бар турбогенераторлар өндірісте сенімді -

лігімен, өртке қауіпсіздігімен, қарапайымдылығымен және қолайлығымен

ерекшеленеді. Сұраныстың өсуіне байланысты ауалықсалқындатқышы бар

турбогенераторлардың булық және газдық турбиналарға арналған жаңа түрі

өндірілуде. Ауалық салқындатқышы бар турбогенераторлар серияларында,

паздық бөлігіндегідей, алдынғы бөлігінде де, дәстүрлі екі қабат өзекшелі

статор орамы қолданылған. Жоғарғы және төменгі өзекшелері, өзекшенің

16

ұзындығы бойынша меншікті шығынды теңестіру үшін, әртүрлі қарапайым

өткізгіштер санына ие.

1. 2 Жанама сутекті салқындатқышыбар турбогенераторларыдың

құрылысы

Ауалық салқындатқышы бар турбогенератордың ротор айналғандағы

үйкеліс шығыны және вентиляциалық шығын жалпы шығынның 25 - 30%

құрайды. Ротор бөшке көлемінің үлкейуінің үйкелісі мен шығынның жылдам

өсуі, ауалық салқындатқышы бар турбогенераторлардың бірліктік қуаттарын

шектеудің негізгі факторларының бірі болып табылады. Салқындатқыш орта

ретінде сутекті қолданса, көрсетілген шығынды 10 есеге дейін төмендетуге

және генератор ПӘК 0, 6 - 1, 2% өсуіне мүмкіндік береді. Машинаны ауалық

салқындатқыштан сутектік салқындатқышқа ауыстырғанда, машина қуатын

20% шамасында көбейтуге болады. Жанама сутектік салқындатқыш, қуаты 30 -

100 МВт болатын турбогенераторларда қолдануға міндеттелген. Көптеген

жанама сутектік салқындатқышты генераторлардың өткізілген қуаты 150

МВт. Қуаты 30 МВт тан төмен машиналардың арнаулы құрылғыларына

кететін шығындар сутектік салқындатқыш ерекшеліктеріне қарағанда

шығынды ақтамайды.

Сутек пен ауаның физикалық құрамы 1. 1 кестесінде салыстырылған. Бір

және басқа қысымдағы сутектің тығыздығы ауаға қарағанда 14, 3 есе аз.

Вентиляциялық шығын мен үйкеліс шығыны газ тығыздығына пропорционал

өзгергендіктен, сутек пен ауа тығыздығының айырмашылығы, машина

шығынының төмендеуімен түсіндіріледі. Машина корпусының ішінде

орналасқан сутек құрамында негізінен 3% ауа болады. Мұндай қоспа берілген

шығынды 10 есеге төмендететін, 0, 1 тығыздық қатарындағы ауа тығыздығына

ие. Сутек пен ауаның көлемді жылусыйымдылықтары практикалық түрде

бірдей, сондықтан бірлікке кеткен сутек шығыны, ауа салқындатқыш шығыны

сияқты қалады. Салқындатылған газ тығыздығы 10 есе азаю себебінен,

сәйкесінше вентилятормен жүзеге асатын қысым да 10 есеге төмендейді,

сондай-ақ машинаның барлық вентиляциялық каналдарындағы аэродинами-

калық кедергіде 10 есе түседі. Осылайша сутек пен ауаның көлемді шығын-

дары бір-біріне тең болып қалады.

Сутектің жылу өтімділігі ауаның жылу өтімділігіне қарағанда 7 есеге

жоғарылайды. Осыған орай кертпе оқшауламасының жылу өтімділігінің

жоғарылауына алып келетін, оқшауламадағы газ қосылуларының және машина

кертпелерінің температура ауытқулары жоғалады. Сутек бетінің қызған

разрядтарының жылу өткізгіш коэфициенті, ауаға қарағанда 13, 5 есе үлкен.

Нәтижесінде орама мысының температура ауытқуы сутек қатынасымен 5-10˚

төмендейді.

Бұл активті бөліктің өлшемдерін сақтай отырып, тоқ

жүктемелерін 15-20% көбейтуге мүмкіндік береді. Статор орам оқшауламасы

электр өрісінің кернеулігінде пайда болатын тәжіге қарамастан, сутек

атмосферасында сенімдірек жұмыс істейді және сутектің диэлектрлік

өтімділігі ауаныкіне қарағанда төмен. Бұл оқшауламаның бұзылуына алып

17

келетін

озонның, сутек атмосферасында түзілуі мүмкін еместігімен

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.