Turbiinien eristys irrotettavilla eristyspeitteillä auttaa pitämään kaasu- ja höyryturbiinit toiminnassa korkealla hyötysuhteella. Turbiinien eristykseen tarkoitetut eristysmatot ovat edelleen suosituin tapa suojata turbiinikotelo lämpöä vastaan. Turbiinien eristys on yksi tuotetyyppi valikoimassamme, johon kuuluvat myös venttiilien eristysvaipat, lämmönvaihtimien eristyssuojat ja ydinvoimalaitosten eristys. Turbiinin tehokas toiminta on välttämätöntä voimalaitoksen sujuvan toiminnan kannalta. Siksi käsittelemme tässä artikkelissa turbiinieristyksen suunnittelua ja toteutusta riippumatta siitä, onko kyseessä kaasuturbiini vai höyryturbiini.
Mikä on turbiini?
Turbiini on laite, joka ottaa energiaa kaasun tai höyryn kaltaisista virtauksista ja muuntaa sen sähköksi.
Turbiineja on erilaisia, kuten kaasu-, höyry-, tuuli-, ydinhöyry- ja vesiturbiineja.
Tässä artikkelissa keskitymme vain voimalaitosten tai petrokemian laitosten höyry- ja kaasuturbiineihin.
Voit oppia lisää höyryturbiinista alla olevasta videosta:
Mitkä ovat johtavia voimalaitosturbiinien toimittajia?
On muutamia yrityksiä, joilla on pitkät perinteet energiasektorilla ja jotka valmistavat kaasu- ja höyryturbiineja.
Eristämme useimmiten seuraavien valmistajien turbiineja:
- Siemens
- Doosan (myös Skoda Power)
- General Electric – katso tämä GE:n verkkoseminaari höyryturbiineista
- MAN
- Mitsubishi Power
- Toshiba
Turbiinieristys irrotettavilla eristysmattoilla
Kaasu- ja höyryturbiinit ovat välttämättömiä voimalaitosten moitteettomalle toiminnalle. Olipa kyseessä kaasuvoimalaitos, hiilivoimalaitos, biomassavoimalaitos tai jätteenpolttovoimalaitos, kaikki nämä laitokset käyttävät turbiineja sähkön tuottamiseen. Suuren lämmönmäärän vuoksi on olemassa lämpöhäviön riski.
Merkittävästi korkeat lämpötilat voivat myös aiheuttaa vahinkoa voimalaitosta käyttävälle henkilöstölle. Siksi turbiinien eristys on tärkeää. Useimmissa tapauksissa käyttäjät valitsevat joustavat peitteet, joita kutsutaan myös turbiinien eristysmattoiksi.
Mitkä ovat turbiinin peiteeristyksen edut?
Kuten jo edellä mainitsimme, turbiinin eristyksen tärkein etu on lämpöhäviön estäminen ja lämpösiltojen poistaminen.
Lämpötila turbiinin kotelon sisällä voi nousta yli 500 °C:een. Tällaisessa korkeassa lämpötilassa lämpöhäviö voi olla merkittävä.
Siksi monikerroksinen peiteeristys turbiineille on optimaalinen ratkaisu. Se vähentää järjestelmän lämpöhäviötä, mikä parantaa turbiinin kokonaistehokkuutta.
Lisäksi tiukasti turbiiniin kiinnitetyt lämpöeristyspeitteet takaavat tasaisen lämpötilan jakautumisen. Tämä vähentää jännitysten syntymisen riskiä turbiinin kotelossa.
Lisäksi turbiinieristys suojaa laitoksen henkilökuntaa palovammoilta ja työskentelyltä korkeissa lämpötiloissa.
Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, turbiinien eristysmattoilla on useita etuja materiaalin luonteen vuoksi. Tärkein etu on, että eristysmatot voidaan poistaa turbiinista ja käyttää uudelleen.
Vaikka eristysmatot olisivat saavuttaneet suunnitellun käyttöikänsä pään, ne voidaan poistaa turvallisesti ilman riskiä liiallisesta pölyn muodostumisesta tai mineraalikuitujen vapautumisesta ympäristöön.
Kuinka suunnitella eristyspeitteet turbiinien eristykseen?
Otamme huomioon useita tekijöitä turbiinien eristyspeitteiden suunnittelussa. Selkeimpiä ovat vaatimukset eristyspeitteen paksuudelle, materiaalityypille, mitoille ja painolle.
Aloitetaan listan ensimmäisestä kohdasta – eristyspeitteen paksuudesta. Mitä tarvitsemme sen suunnittelemiseksi oikein?
Aluksi meidän on tutustuttava tarjous- tai sopimusasiakirjoihin. Niissä tulisi kuvata, mitä laskentamenetelmää tai mitä normia tai standardia meidän tulisi käyttää paksuuden arvioinnissa. Yleensä projektin erittely sisältää nämä tiedot.
Jos tällaisia tietoja ei ole, pyydämme asiakasta antamaan meille ainakin seuraavat tiedot:
- Suunnittelu- ja käyttölämpötila
- Tuulen nopeus (jopa sisäkäytössä otamme yleensä huomioon ainakin jonkin verran vetoa, kuten 1 m/s)
- Eristyspeitteen pintalämpötila
- Lämpöhäviöarvo (esimerkiksi jotkut asiakkaat vaativat enintään 250 W/m2:n lämpöhäviötä – noin 80 BTU/neliöjalka/h)
- Kosteustaso
- Ympäristön lämpötila
Hyvin usein asiakkaalla on jo eristyssuunnitelma, josta käy ilmi eristyspeitteen paksuus. Siitä huolimatta se on syytä tarkistaa. Joskus voimme ehdottaa taloudellisempaa ratkaisua. Toisissa tapauksissa eristyspeitteen paksuus on riittämätön, ja meidän on suunniteltava se uudelleen.
Digitaaliset ja paikan päällä tehtävät mittaukset turbiinin eristyssuunnittelun aikana
Uuden turbiinin eristyspeitteiden suunnittelussa prosessia tehostetaan 3D-mallien ja CAD-ohjelmistojen avulla. Saamme yleensä turbiineista yksityiskohtaisia malleja, joiden avulla voimme laskea tarvittavat määrät tarkasti.
Jos kyseessä on jälkiasennus, turbiinin vaihto tai kunnostustyöt ja asiakkaalla ei ole CAD-mallia, teemme paikan päällä mittauksia. Tällainen tehtävä sisältää turbiinin ja siihen liittyvien laitteiden yksityiskohtaiset mittaukset.
Tietenkään 3D-malli ei aina näytä turbiinin lopullisessa sijoituspaikassa olevaa putkiston ja laitteiden koko järjestelyä. Tällaisissa tapauksissa keskustelemme asiakkaan kanssa siitä, onko turbiinin eristyspeitteiden kanssa mahdollisesti ristiriidassa olevia kohteita.
Jos ristiriitaa esiintyy, voimme suunnitella kyseiseen kohtaan ohuemman eristyspeitteen. Peitteen sisäpuolen täytämme materiaalilla, jolla on paremmat eristysominaisuudet. Tällaiset materiaalit ovat yleensä kalliimpia, mutta eristyspeitteen lämpöominaisuudet ovat vaatimusten mukaiset eikä siinä ole kuumia pisteitä. Voit lukea lisää siitä, miten Pyrogel-eriste toimii kaasuturbiinien eristyksessä, tästä artikkelista.
Koska turbiini kuumenee yli 500 °C:seen, meidän on otettava huomioon turbiinin lämpölaajeneminen ja eristyskerrosten sisällä tapahtuva laajeneminen.
Pyrimme aina valmistamaan mahdollisimman monta turbiinieristyshuopaa tehtaallamme. Tämä tarkoittaa, että asiakas tarvitsee vain vähäisiä muutoksia tai paikan päällä valmistettavia osia.
Turbiinieristyshuopien kiinnitykset ja valmistus
Toinen tärkeä tekijä, jonka otamme huomioon, on eristyshuovan kiinnitys turbiinikoteloon. Useimmissa turbiineissa on jo hitsatut kiinnitystapit. Nämä tapit on sijoitettu määriteltyihin kohtiin. Joskus käytettävissä on vain korvakkeita, joihin kiinnitystapit voidaan hitsata. Toisissa tilanteissa nämä voivat olla kierteitettyjä reikiä, joihin kiinnitystappi voidaan ruuvata.
Suunnittelijoiden on laskettava oikea määrä eristystappeja, jotta monikerroksiset eristyspeitteet saavat riittävän tuen.
Kun meillä on kaikki tiedot, voimme laatia työpiirustukset, jotka luovutamme tehtaan työnjohtajalle. CNC-eristysleikkauskoneemme operaattori lataa piirustukset. Näin hän voi ohjata leikkauskonetta leikkaamaan eristyspeitteen päällystemateriaalin erittäin tarkasti. Toinen tällaisen menetelmän etu on, että materiaalihukkaa syntyy hyvin vähän CAD-ohjelmiston pesätoimintojen ansiosta.
Kuinka eristyspeitteet asennetaan turbiiniin?
Suunnittelemme mieluiten vähintään kaksi eristyskerrosta, esimerkiksi 2 x 150 mm:n kerrokset. Pyrimme valmistamaan yksittäiset peitteet alle 25 kg:n painoisiksi. Jos asiakas pyytää, valvomme asennustöitä varmistaaksemme, että kaikki osat asettuvat oikeille paikoilleen. Tämä prosessi ei yleensä ole kovin vaikea, koska merkitsemme kaikki osat.
Asennusryhmä voi myös saada piirustuksen, jossa näkyy kaikkien osien sijoituspaikat.
Monikerroksisessa järjestelmässä asentajien on aina varmistettava, että liitokset ovat porrastettuja. Vähimmäisylitys on yleensä määritelty teknisissä eritelmissä. Mutta joskus käytetään vain nyrkkisääntöä, jonka mukaan porrastus on yhtä suuri kuin puolet eristyspeitteen leveydestä.
Eristysmatot on asennettava tiiviisti, jotta niiden väliin ei jää ilmataskuja. Nämä ilmataskut voivat kerätä lämpöä ja aiheuttaa äkillisiä lämpöpiikkejä.
Jos asennuksen jälkeen jää reikiä tai aukkoja, ne on täytettävä irtonaisella eristemateriaalilla tai paikan päällä mitatulla eristysmatolla.
Tietyissä turbiinin osissa, kuten venttiileissä, laipoissa, imuaukkoissa tai mittalaitteissa, huolto on suoritettava useammin. Varmistamme, että näille alueille asennetaan pienempiä eristysmattoja, jotka on helppo poistaa.
Saattaa olla myös alueita, jotka altistuvat suuremmalle mekaaniselle kuormitukselle, kuten kävelypinnat. Tällaisiin paikkoihin voit asentaa paksumman kerroksen kävelylevyjä sopivalla alustarakenteella.
Olemme tukeneet asiakkaitamme turbiinien eristyksen jälkiasennuksessa ja toimittamalla uusia eristyspeitteitä turbiineihin.
Onko sinulla meneillään turbiinien eristysprojekti?
Anna meidän auttaa sinua eristyspeitteillä tai muilla irrotettavilla eristystuotteillamme.