Niezależne Forum Projektu Cheops Niezależne Forum Projektu Cheops
Aktualności:
 
*
Witamy, Gość. Zaloguj się lub zarejestruj. Marzec 29, 2024, 07:07:17


Zaloguj się podając nazwę użytkownika, hasło i długość sesji


Strony: [1] |   Do dołu
  Drukuj  
Autor Wątek: regulacja kąta łopatek w turbinie elektrowni H2O, Itaipu  (Przeczytany 12498 razy)
0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.
PHIRIOORI
Gość
« : Listopad 11, 2009, 23:24:43 »

 Potrzebuję pomocy w sprawie technicznej,
czy ktoś może mi naświetlić, na jakiej zasadzie działa

regulacja kąta nachylenia łopatek w elektrowni wodnej (2 największej na świecie) w Brazylii?
Chodzi o tę elektrownię: http://pl.wikipedia.org/wiki/Itaipu
http://energetyka.wnp.pl/brazylijskie-metropolie-bez-pradu,93745_1_0_0.html


W zaporze w środku są poziomo obracające się leżące turbiny (na osi pionowej),
o zmiennym kącie natarcia łopatek.
Jak to konkretnie jest rozwiązane? Mechanizm regulacji i sterowania łopatek?
edit:Jak konkretnie rozwiązany jest mechanizm regulacji i sterowania kąta położenia łopatek?

..to dosyć pilne jest

Pomoże ktoś?

http://biznes.onet.pl/po-poteznej-awarii-brazylia-znowu-ma-prad,18577,3057257,1,news-detal
« Ostatnia zmiana: Listopad 22, 2009, 00:32:47 wysłane przez PHIRIOORI » Zapisane
forrest
Gość
« Odpowiedz #1 : Listopad 21, 2009, 23:05:19 »

Szczerze mówiąc to nie znam się na tego typu elektrowniach ani w ogóle na energetyce, ale powiem, co mi podpowiada intuicja - mam nadzieję, że to nie będzie dla Ciebie zbyt banalne. Otóż jak masz na przykład skrzydło samolotu, to na górnej powierzchni skrzydła w ogólnym przypadku warstwa przyścienna jest najpierw laminarna (czyli linie prądu w pobliżu brzegu skrzydła sa gładkie), dalej jest turbulentna a jeszcze dalej jest strefa oderwania przepływu (to jest obszar, gdzie strugi powietrza zawracają - tak się powietrze "kotłuje"). Ujmując sprawę w uproszczeniu, siła nośna nie powstaje na dolnej powierzchni skrzydła (tak jak w latawcu), tylko na górnej powierzchni skrzydła powstaje podciśnienie (będące przyczyną powstania siły nośnej). Tylko że ta siła nośna powstaje w tym obszarze na powierzchni skrzydła, gdzie nie ma oderwania przepływu. Im większy jest kąt natarcia (czyli im bardziej strumień powietrza napływa "od spodu" skrzydła), tym bardziej granica obszaru oedrwania przesuwa się w kierunku krawędzi natarcia - czyli maleje obszar, na którym wytwarzana jest siła nośna. Do pewnego momentu opłaca sie zwiększać kąt natarcia, gdy chodzi o zwiększenie siły nośnej; ale od "pewnego momentu" zwiększaniu kąta natarcia towarzyszy na tyle duże zwiększanie się obszaru oderwania i towarzyszący mu spadek siły nośnej, że następuje spadek siły nośnej. Czyli jest pewien kąt natarcia, dla którego siła nośna osiąga maksimum. Jeszcze jest siła oporu, której zależność od kąta natarcia wyjaśnia, dlaczego nie lata się na dużych kątach natarcia - odpowiadających maksymalnej sile nośnej.
I - tak zgaduję - podobnie może być z turbiną wodną. Tylko że w cieczy jest zjawisko kawitacji. Ja mówiłem o oderwaniu przepływu w odniesieniu do powietrza (ośrodka ściśliwego). Pewnie ta regulacja ma służyć znalezieniu takiego punktu, w którym turbina będzie pracowała najbardziej wydajnie. Ale szczegółowo się nie wypowiem, bo to są tylko moje przypuszczenia... Uśmiech
Zapisane
PHIRIOORI
Gość
« Odpowiedz #2 : Listopad 22, 2009, 00:32:27 »

Może niejasno sprecyzowałem, więc poprawiam.

Mi tu Chodzi konkretnie o sposób sterowania regulacją tego kąta łopatek (turbina jest w nieustannym ruchu obrotowym).

Wyjaśnie to bardziej szczegółowo: jest oś , na niej ilestam łopatek dookoła w koło. Ale kazda znich jest jakby na swojej osi (które s a na tym zewnętrznym kole rozłożone).... no i łopatki synchronicznie moga mieć regulowany ten kąt w jakimś zakresie.

Chodzi o samo sterowanie zmian tego ustawienia łopatek.


Kolaga tu wyjaśnił idee wytwarzania ciągu z naporu ośrodka w ruchu.
Ale to inny temat.
Tak, w wodzie jest podobnie.
W Itaipu zmiana kata  raczej  nie mana celu odnajdywania "maxymalnej nośnej", bo ciśnienie,gęstość wody jest stałe.
Tu raczej chodzi o dopasowanie do zmian zapotrzebowania na podaż wytwarzanego pradu.
« Ostatnia zmiana: Listopad 22, 2009, 00:55:24 wysłane przez PHIRIOORI » Zapisane
Hans Olo
Gość
« Odpowiedz #3 : Listopad 22, 2009, 09:52:24 »

No problem. Do turbiny doprowadzany jest sygnał elektryczny, w ogromnej piaście znajduje sie zapewne układ siłowników hydraulicznych (przy takich siłach tylko hydraulika może zapewnić odpowiednie siły przeciwstawne). Wszystko działa na zasadzie sprzężenia zwrotnego z pomiaru mocy zużywanej przez odbiorców. Jeśli prąd rośnie, to siłowniki dostosowują położenie łopatek tak by turbina kręciła się szybciej.
Sama teoria sterowania to lata nauki, więc z pewnością nie zrozumiesz wszystkiego, ale tak wygląda opis matematyczny najprostszego znanego układu sterującego, gwarantującego dobrą jakość sterowania:
http://pl.wikipedia.org/wiki/Regulator_PID
Zapis matematyczny pomoże zrozumieć definicja i opis transformacji Laplace'a
http://pl.wikipedia.org/wiki/Transformata_Laplace'a

Zapewne układ sterowany nie jest liniowy (PID zaleca się do liniowych), wiec do tego pewnie dołożono system identyfikacji i adaptacji parametrów, lub w ogóle zastosowano zupełnie inny algorytm taki jak np. sterowanie odporne
http://en.wikipedia.org/wiki/Robust_control
http://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_control

Możliwe też, że obecnie stosowany już jest dużo bardziej nowoczesny algorytm oparty o sieci neuronowe, który zupełnie nie wymaga dobrej znajomości parametrów układu i uczy się całkowicie sam dzięki strojeniu online.
http://www2.ar-kari.put.poznan.pl/~ww/sn-r_wyklD.pdf
Powyzszy wykład nie omawia uczenia online, które jest bardzo skomplikowanym algorytmem Uśmiech
« Ostatnia zmiana: Listopad 22, 2009, 09:58:35 wysłane przez Hans Olo » Zapisane
arteq
Gość
« Odpowiedz #4 : Listopad 22, 2009, 10:07:56 »

Ten algorytm zwykło nazywać się "fuzzy logic".

Element wykonanwczy regulatora wygląda w uproszczeniu następująco:



Na powyższym rysunku przedstawiona jest regulacja zarówno poprze zmianę kąta nachylenia łopatek w kierownicy [1] jak też samych łopatek turbiny [6]

Rys po lewej - Schemat układu do zmiany kąta ustawienia łopatek kierowniczych turbiny Kaplana
1.Łopatka kierownicza, 2.Dźwignia czopa łopatki, 3.Łącznik, 4.Pierścień regulacyjny, 5.Cięgno serwomotoru

Rys po prawej - Mechanizm przestawiania łopatek wirujących turbiny Kaplana
1.Drąg przestawczy, 2.Krzyżak, 3.Łącznik, 4.Dźwignia, 5.Czop łopatki, 6.Łopatka
« Ostatnia zmiana: Listopad 22, 2009, 14:00:36 wysłane przez arteq » Zapisane
PHIRIOORI
Gość
« Odpowiedz #5 : Listopad 22, 2009, 13:13:57 »

Może niejasno sprecyzowałem, więc doprecyzowuje:

@Hans
Nie chodzi mi o wzory i złozone matematyczne obrazy.
Mi chodzi o PRAKTYCZNE konkretne rozwiązanie, jakie tam jest (lub mogłobybyć zamiennie).

A dokładnie:
jak informacja jest przekazywana do siłowników HydrAu ..Licznych.

arteq natomiast pokazał rysunek(niestety bez opisu),
który z tego, co widzę pokazuje rozwiązanie mechaniczne
przedstawia mechanizm samosterowny, zależny od siły odśrodkowej i naporu.
Czyli mechanizm wewnętrznie samoregulujący.
Ja wprost UWIELBIAM takie mechanizmy, i takimi sie zajmuje głównie.


=========
vs
=========

A teraz tu zaproponuję poboczny nieco temat omówienia:
którego wyrażeniem jest zapytanie o:
doprowadzenie do mechanizmu ustawienia (siłowników) w turbinie
parametrów regulacji z poza turbiny


Moze być mechaniczne, lub elektryczno-mechaniczne, także hydrauliczno-dowolne.
(przykładem tego, o co mi tu chodzi jest np. doprowadzanie prądu do wirnika poprzez szczotki)
Chodzi o maximum prostoty i niezawodności (wiec przykładowe szczotki są zbyt zużywalne)

Czyli odnoszac sie do powyższego rysunku... jak operator w dyspozytorni takiej elektrowni mógłby
zmieniać manualnie to ustawienie łopatek..
w skali od "jałowego" do "wydajnego".
(na razie pomijam rozwiązania radiowe. Chodzi o max prostoty)
Zapisane
arteq
Gość
« Odpowiedz #6 : Listopad 22, 2009, 13:58:33 »

To nie jest mechanizm samosterowalny - widać to na pierwszy rzut oka.

Przecież to jasno wynika z drugiego przedstawionego przeze mnie rysunku. Poruszając dźwignią w górę lub w dół zmieniamy właśnie kąt ustawienia łopatek [element nr 4 połączony jest osadzony w korpusie przy użycia łożyska, dlatego może obracać się dookoła własnej osi w zależności czy łącznik [3] pod wpływem zmiany położenia dźwigni [1] ciągnie czy pcha ucho elementu [4]:
1. wał/dźwignia do dołu - łopatki idą do pozycji pionowej
2. wał/dźwignia do góry - łopatki idą do pozycji poziomej

Są możliwe dwa proste rozwiązania sterowania:
1. automatyczne/zdalne - wał [1] jest jednocześnie przedłużeniem tłoka siłownika hydraulicznego.
2. manualne - koniec wału [1] ma zamontowane na stałe [obracające się razem z nim] 2 pierścienie pomiędzy które założona jest tuleja z ramieniem, ramię ma gwintowany otwór na drugim końcu w który to wchodzi gwintowany pręt [przymocowany do konstrukcji wsporczej] z kółkiem do pokręcania dla operatora. Kręcą kółkiem opuszczamy lub podnosimy wał [1] i w zwiazku z tym zmieniamy kąt położenia łopatek.

edit - opis rysunków dodany, chociaż mi wydaje się zbędny
« Ostatnia zmiana: Listopad 22, 2009, 14:02:59 wysłane przez arteq » Zapisane
Hans Olo
Gość
« Odpowiedz #7 : Listopad 22, 2009, 17:22:03 »

http://www.freepatentsonline.com/3822104.pdf
Zapisane
PHIRIOORI
Gość
« Odpowiedz #8 : Listopad 24, 2009, 15:39:54 »

Cytuj
To nie jest mechanizm samosterowalny - widać to na pierwszy rzut oka.
NIE JEST.
Pisząc o mechaniźmie samosterowalnym inaczej interpretowałem rysunek.

Cytuj
edit - opis rysunków dodany, chociaż mi wydaje się zbędny
Jednak się przydał.
Bez opisu nie było jasnosci co do ruchomości wału. (strzałeczki niby sa , ale nie zwrociem uwagi).

Tylko ze to jest
Tur Binah Kaplana, a nie turbina z Itaipu.
Dlatego na wszystkoinaczej patrzyłem.
..Niemniej też ciekawe rozwiązanie bardzo. Wiec się przydało.

Tylko tak: tu zewnetrzne łopaty wpuszczające H2o są osadzone w nieruchomym gruncie. Tam są ruchome.

A mi chodzi o regulacje łopat w takim kole... hmmm jakby takie z parostatku położyć poziomo.
Choć w iTAJPU TO jeszcze inaczej troche WYGLĄDA...

=====

A tu kilka fot Itaipu:
















« Ostatnia zmiana: Listopad 24, 2009, 15:43:27 wysłane przez PHIRIOORI » Zapisane
arteq
Gość
« Odpowiedz #9 : Listopad 24, 2009, 23:45:35 »

yyy... dlaczego na jednym ze zdjęć elementu jest logo Siemens, a potem nagle BBC?
Zapisane
Strony: [1] |   Do góry
  Drukuj  
 
Skocz do:  

Powered by SMF 1.1.11 | SMF © 2006-2008, Simple Machines LLC | Sitemap

Strona wygenerowana w 0.047 sekund z 17 zapytaniami.

Polityka cookies
Darmowe Fora | Darmowe Forum

the-world-is-magic brygadaszarika obozyjenieckie naszemaluchy radiomms