link rel="alternate" hreflang="cs" href="http://www.lke.cz/cz/vypocty-energetickych-stroju-a-zarizeni/"/>

Výpočty energetických strojů a zařízení


Výpočty elektrických generátorů

V oblasti výpočtů energetických strojů máme mnohaleté zkušenosti s výpočty elektrických generátorů a jeho součástí. Věnujeme se výpočtům rotorové i statorové části elektrických generátorů o výkonech od 150 MW do 2500 MW. Na těchto zařízeních provádíme výpočty statické únosnosti, únavové životnosti i odolnosti vůči šíření trhlin. Na základě našich analýz provádíme návrh konstrukčních změn tak, aby byly splněny všechny požadavky normy i zákazníka.


Výpočty komponent pro jaderné elektrárny

Máme dlouhodobé zkušenosti s analýzou zařízení pro jaderné elektrárny. Provádíme kompletní kvalifikaci konstrukčních uzlů tlakových nádob a dalších zařízení primárního okruhu dle normy ASME. Analýzy zahrnují jak výpočty statické únosnosti, tak především únavové životnosti, kdy je zařízení kvalifikováno pro 60 let provozu. Podílíme se na vývoji a kvalifikaci jaderné elektrárny AP1000 společnosti Westinghouse.


Výpočty turbostrojů

Zabýváme se také inženýrskými výpočty turbostrojů. V této průmyslové oblasti zajišťujeme termomechanické analýzy jednotlivých částí i celých sestav. Většina analýz obsahuje výpočet teplotního pole  a následně výpočet termomechanického zatížení turbínových skříní, turbínových kol, kompresorových a ložiskových skříní. S tím souvisí výpočty životnosti (nízkocyklová termomechanická únava materiálu). Dále je to analýza deformací a s tím spojený únik spalin. Další oblastí výpočtů je analýza šroubových spojů, analýza vibrací atd.


Jako další příklady v oblasti energetikých strojů a zařízení můžeme uvést teplotně napjatostní analýzu části spalovacího kotle, termální analýzu chladnutí spalin, či pevnostní analýzu palivové nádrže pro diesel generátor.

Příklady výpočtů energetických strojů a zařízení:


Pevnostní výpočty rotoru elektrického generátoru

Konstrukční řešení rotoru generátoru musí zaručovat provozní spolehlivost. Z toho důvodu byly provedeny detailní pevnostní výpočty jednotlivých části rotoru. Výsledkem výpočtů bylo rozložení napětí a přetvoření při různých zatěžovacích stavech, které dále sloužilo pro vyhodnocení životnosti s ohledem na únavu materiálu.

MKP výpočet rotoru elektrického generátoru

Teplotně-napjatostní analýza víka jaderného reaktoru

Při výměně víka jaderného reaktoru bylo nutné provést novou kvalifikaci celé komponenty. V rámci výpočtů byly provedeny teplotní tranzientní analýzy všech provozních stavů a následně pevnostní výpočty zahrnující vypočtené nehomogenní rozložení teplot, tlakové zatížení a další mechanické zatížení. Na závěr bylo z vypočtených napětí provedeno vyhodnocení únavové životnosti a kvalifikace podle normy ASME.

MKP výpočet hlavy jaderného reaktoru

Teplotní analýza chladnutí spalin

Pro návrh zásobníku spalin byla provedena tranzientní teplotní analýza průběhu chladnutí horkého popela. Výsledkem výpočtů bylo stanovení průběhu chladnutí a dosažené teploty popela po požadované době.

MKP výpočet chladnutí spalin

Simulace tlakové zkoušky kompresorové skříně

Kompresorové skříně se testují provedením přetlakových zkoušek. Před vlastní zkouškou byla provedena numerická analýza kritických napětí a stanovena bezpečnost. Diky numerické simulaci bylo možné snížit počet fyzických testů a eliminovat riziko nežádoucího poškození během zkoušky.

MKP výpočet skříně kompresoru

Spolupráce při vývoji supravodivého generátoru nad 100MW

Elektrický odpor je příčinou vysokých ztrát při výrobě i přenosu elektrické energie. Určitou cestou je využití supravodivosti materiálů. Pro zákazníka jsme zajišťovali kompletní podporu jeho vývojového týmu z hlediska pevnostních, termálních a částečně dynamických analýz pro všechny komponenty včetně kryogenických. Jsme spoluautory patentu US patent 9293959.

Vývoj supravodivého generátoru