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E S P E C I F I C A C I O N E S D E DISEÑO EL DESAFÍO ES DISEÑAR CONEXIONES FLEXIBLES ENTRE LA PARTE POSTERIOR DEL AISLAMIENTO DE UNA TURBINA DE GAS (TG) Y EL DIFUSOR INTERIOR AISLADO La solución de Kompaflex-­‐Fuelles Cónicos MúlWples o “MulW-­‐ply” Los fuelles cónicos MulW-­‐ply, son una invención única de Kompaflex y pueden compensar todos los movimientos previamente mencionados gracias a su forma especial. Esto incluye las diferentes expansiones radiales de la conexión de la TG y del difusor. Una Junta de Expansión entre el lado aislado de una turbina y el difusor interior aislado, deberá desempeñar las siguientes tareas: -­‐Compensar la expansión térmica axial resultante de la turbina y el sistema de tubería -­‐Vibraciones aisladas -­‐Compensación de las diferentes expansiones radiales de la conexión caliente de acero inoxidable de la TG y del acero al carbono más frío del difusor. La temperatura de exposición de esos materiales es diferente debido al cambio de aislamiento interior y exterior. Aunado a esto, el acero inoxidable Wene un mayor coeficiente de expansión que el acero al carbono. CÁLCULO DE MÉTODO DE ELEMENTO FINITO (MEF) Un cálculo MEF detallado uWlizando el socware ANSYS 11 con parámetros fpicos de una TG (650°C de temperatura de operación, movimiento axial de -­‐160 mm con una vida de diseño de 10,000 ciclos, movimiento lateral de 5 mm) se desarrolló para opWmizar el diseño. Aunado a esto los puntos críWcos como los picos, vibraciones y la oscilación de la capa protectora fueron chequeados exitosamente. PARÁMETROS DE DISEÑO -­‐Temperatura de Operación de 650°C -­‐Movimiento Axial -­‐160 mm -­‐Diseño de vida de 10,000 ciclos -­‐Movimiento Lateral de 5 mm -­‐Diferencia Radial de 38 mm desde el conector de acero inoxidable hasta el de acero al carbono del difusor ANÁLISIS TÉRMICO El análisis en diferentes etapas desde el inicio hasta el paro, reinicio y viaje del motor DEFLEXIONES Son evaluadas y muestran el movimiento causado por las diferentes expansiones térmicas del conector de acero inoxidable y el difusor de acero al carbono. LAS PRIMERAS JUNTAS DE EXPANSIÓN CÓNICAS MULTI-­‐PLY DEL MUNDO Los fuelles consisten en múlWples capas de acero fabricadas de 1.4878. Kompaflex Wene una vasta experiencia con los fuelles MulW-­‐ply para Aplicaciones de TG. Nuestros diseños MulW-­‐ply para TG han sido uWliza-­‐ dos de manera confiable por más de 15 años. BENEFICIOS PARA EL CLIENTE DE LOS FUELLES CÓNICOS -­‐Solución superior técnica -­‐Bajas tasas de muelleo -­‐Soluciones más económicas en comparación con diseños previos -­‐No se necesita mantenimiento -­‐Tiempo de vida muy alto=vida de la planta Diseños Específicos JUNTAS DE EXPANSIÓN RECTANGULARES ÚNICAS EN EL MUNDO Kompaflex es la única compañía a nivel mundial que es capaz de fabricar juntas de expansión mulW-­‐ply rectangulares y en grandes dimensiones. Esto permite uWlizar las ventajas del concepto de los fuelles MulW-­‐ply para las formas rectangulares. No existen cordones de soldadura en las esquinas, lo cual es una técnica avanzada importante para las áreas críWcas. Referencias/Proyectos ALSTOM POWER-­‐ESTACIONES TERMOELÉCTRICAS Se han entregado 800 juntas de expansión rectangulares desde 1989, de dimensiones hasta 2500 x 6500mm. Algunas de las estaciones termoeléctricas son: -­‐Belchatow -­‐Bexbach -­‐Boxberg -­‐Durnrohr -­‐Eemshaven -­‐Goldenberg -­‐Grosskracwerk Mannheim GKM -­‐Heilbronn -­‐Jänschwalde -­‐Ledvice -­‐Maritza -­‐Mehrum -­‐Neurath -­‐Niederaussem -­‐Oxyfuel -­‐RDK8 -­‐Schwarze Pumpe -­‐Wes{alen -­‐y muchos más CALIDAD PROBADA Kompaflex diseña y fabrica Juntas de Expansión Rectangulares MulW-­‐ply desde 1984. En la figura podemos ver un ejemplo de un fuelle de una Junta de Expansión de una TG de TURBINAS SOLAR. Debido al diseño superior, el Wempo operacional de las Juntas de Expansión MulW-­‐ply es mucho mayor. CÁLCULOS PROBADOS El diseño de Kompaflex de las Juntas de Expansión Rectangulares se verifica completamente mediante MEF uWlizando el socware ANSYS. Por ejemplo, para el proyecto de invesWgación en Cadarache, se uWlizó este socware para el diseño de todos los fuelles rectangulares universales para la conexión del Recipiente del Reactor Termonuclear Experimental y el Criostato. DN 1671/816 Movimientos: axial 15 mm lateral 5 mm Temperatura: 580°C Presión: 35 mbar TURBINAS SOLAR/TURBOMACH Kompaflex entregó más de 60 Juntas de Expansión Rectangulares a Turbomach desde 1997 Diseños Específicos ALTAS TEMPERATURAS Y VELOCIDADES DE ESCAPE DE GAS Las Juntas de Expansión de Tela son diseñadas y opWmizadas con la ayuda de cálculos de MEF. Esto garanWza una operación confiable de la TG a altas temperaturas y grandes velocidades de escape de gas. Se realiza un enfoque especial en el aislamiento para las aplicaciones con altas temperaturas. Juntas de Expansión de Tela Redondas y Rectangulares para una aplicación de TG en Moscú. MEDIO TEMPERATURA PRESIÓN DIMENSIONES PAINPAT, India PROYECTO Gases de Escape +510°C -­‐300 Pa 5905 x 10337 mm Borsodchem, Hungría Gases de Escape +480°C 7580 Pa 8300 x 3300 mm, 3555 x 3075 mm HRSG en MICHELIN, RU Gases de Escape +620°C +/-­‐ 5 kPa Ø 3760 mm HRSG en BLACKBURN Gases de Escape +300°C 5 kPa 618 x 618 mm, L= 11900 mm Aire Fresco +40°C -­‐30/+20 mbar 8150 x 3650 mm, BL=350 mm SÖK Salzburg, Austria Gases de Escape +250°C 35 mbar Ø 2172 mm, 3232 x 1482 mm HRSG Moscú Gases de Escape +650°C +/-­‐5 kPa 3575 x 4535 mm, Ø 3575 mm KAKANJ Gases de Escape +550°C +/-­‐5 kPa 6512 x 382 mm, Ø 500 mm KISPEST Gases de Escape +650°C +/-­‐5 kPa Ø 3400 mm, 3727 x 6635 mm MHKW SOLINGEN, Alemania Gases de Escape +450°C +/-­‐50 mbar 1688 x 3788 mm HRSG RUNCORN, RU Gases de Escape +500°C 12 kPa 1360 x 1060 mm, 1160 x 3960 mm TPP1 RIGA, Litauen Gases de Escape +150°C 86 mbar 12928 x 3658 mm, Ø 3000 mm HPP Sandreuth, Alemania Gases de Escape +620°C 6 kPa 3724 x 4676 mm, Ø 3440 mm Nürnberg, Alemania Gases de Escape +620°C 6 kPa Ø 3440 mm, 3724 x 4676 mm GKM Manheim, Block 6, Alemania Gases de Escape +420°C -­‐70/+40 mbar 9850 x 5050 mm, 3490 x 11467 mm Kelenfold Il, Hungría Gases de Escape +400°C 5.6 kPa 4052 x 2945 mm, Ø 2010 mm KW Niederaussem, Alemania RYA Göteborg, Suecia USS Smederevo, Serbia BucuresW VEST CHPP, Rumania Gases de Escape +620°C +/-­‐5 kPa 13275 x 3875 mm, Ø 3100 mm Gases de Escape, Aire +200°C 5 kPa 2960 x 3070 mm Gases de Escape 610°C 6kPa 8204 x 3817 mm Diseños Específicos JUNTAS DE EXPANSIÓN DE ACERO PARA TG DE SIEMENS MUY GRANDES Kompaflex ag Wene el gran orgullo de ser el distribuidor principal de Juntas de Expansión para TG de Siemens. Nuestro diseño robusto ya probado ha estado en operación sin ninguna falla desde hace15 años. Las ventajas de las Juntas de Expansión MulWply de acero para TG son: -­‐Duran mucho, no se rompen durante la vida de la planta -­‐No se necesita mantenimiento o reemplazos comparado con Juntas de Expansión de Tela -­‐Tienen tasas de muelleo bajas -­‐Tienen un diseño compacto -­‐La mejor solución económica CÁLCULOS DE MEF PARA JUNTAS DE EXPANSIÓN DE TG La solución convencional son fuelles dobles MulW-­‐Ply de Kompaflex. La Junta de Expansión y los fuelles han sido completamente calculadas por EF. Podemos confirmar los cálculos correctos de Kompaflex gracias a la operación exitosa de más de 300 Juntas de Expansión en campo. Referencias/Proyectos Todas las grandes compañías de electricidad como Siemens, Alstom y GE con•an en las Juntas de Expansión de Kompaflex. Tenemos experiencia de más de 30 años en esta campo. SIEMENS-­‐ENTREGAS PARA TURBINAS DE GAS Kompaflex ha entregado más de 300 Juntas de Expansión para TG de Siemens tales como SGT-­‐4000 y SGT-­‐8000. Los tamaños van desde 2390 hasta 4469 DN. Sólo algunos ejemplos: -­‐Chania, Kreta -­‐Nehuenco, Chile -­‐Peterhead, Escocia -­‐Seabank, Inglaterra -­‐Donaustadt, Austria -­‐Jebel Ali, Dubai -­‐Shuweihat, Abu Dhabi -­‐Gezer, Haifa -­‐Kuo Kuang, Taiwan -­‐Ribatejo, Portugal -­‐Rinjmond, Holanda -­‐Chonburi, Tailandia -­‐Palos de la Frontera, España -­‐Shidongkou, China -­‐Zhengzhou, China -­‐Ras-­‐Laffan, Qater -­‐BASF Antwerpen -­‐Senkang, Singapur -­‐Antalya, Turquía -­‐Misurata, Libya -­‐Irsching, Alemania -­‐y muchos más CONTACTO: Ave. 21 Pte. #2323, Col. Volcanes Puebla, Pue. C.P. 72410 Tel. +52 (222) 240-­‐29-­‐40 (Ing. Jorge R. Ruiz García) Cel. +52 (222) 125-­‐17-­‐10 www.dualtm.com [email protected] SIEMENS-­‐JUNTAS DE EXPANSIÓN DE PRESIÓN BALANCEADA Kompaflex, a su vez, proporciona a Siemens Juntas de Expansión con Esquinas Balanceadas para aplicaciones de TG. Éstas Juntas de Expansión son usualmente instaladas en la turbina. Existen diferentes dimensiones y Wpos de Juntas de Expansión disponibles.