Rediseño de un horno para alivio de esfuerzos residuales en turbinas hidráulicas
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2016
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Resumen
La sección de mantenimiento mecánico de plantas hidroeléctricas de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz, realiza una labor de reparación en los elementos giratorios de las turbinas por medio de un proceso de soldadura, el cual tiene la función de regenerar los sectores dañados de los álabes; producto del desgaste por factores corrosivos durante su funcionamiento, como lo son la cavitación y la erosión. Para este proceso se necesita realizar un tratamiento térmico posterior al trabajo de soldadura, y de esta forma eliminar tensiones moleculares de los elementos ya que álabes con problemas de fragilidad serían catastróficos para el trabajo de las turbinas. Es necesario tratar las piezas térmicamente en un horno lo suficientemente capaz de llevar las piezas a la temperatura deseada sin problemas. La C.N.F.L. tiene problemas con el horno de tratamiento, por lo tanto se basa el proyecto bajo esta situación y se generan las soluciones a implementar bajo modelos virtuales térmicos de transferencia de calor y de análisis estructural aplicados al horno, de esta forma se puede simular mediante valores específicos un entorno donde el horno sea eficiente según lo requerido y que además pueda ser operado bajo términos aceptables para la seguridad y bienestar de los trabajadores.
The mechanical maintenance section of hydroelectric plants from the Compañía Nacional de Fuerza y Luz makes a repair work on rotating elements of the turbina by means of a welding process, which serves to regenerate damaged parts of the blades; product of corrosiva wear factors during operation, such as cavitation and erosion. For this process it needs to be performed a post-weld heat treatment work, and thus eliminate the molecular stresses from the elements, because fragility problems in the turbina blades would be catastrophic for their operation. The parts need to be treated thermally in an oven capable enough to bring them to the desired temperatura without problems. C.N.F.L. have problems with treating furnace, so the project is based on dealing with this situation and offer solutions to implement low thermal virtual models of heat transfer and structural analysis applied to the furnace, the specific values can be simulated generating an environment where the oven is efficient as required and also can be operated under acceptable terms for the safety and welfare of workers.
The mechanical maintenance section of hydroelectric plants from the Compañía Nacional de Fuerza y Luz makes a repair work on rotating elements of the turbina by means of a welding process, which serves to regenerate damaged parts of the blades; product of corrosiva wear factors during operation, such as cavitation and erosion. For this process it needs to be performed a post-weld heat treatment work, and thus eliminate the molecular stresses from the elements, because fragility problems in the turbina blades would be catastrophic for their operation. The parts need to be treated thermally in an oven capable enough to bring them to the desired temperatura without problems. C.N.F.L. have problems with treating furnace, so the project is based on dealing with this situation and offer solutions to implement low thermal virtual models of heat transfer and structural analysis applied to the furnace, the specific values can be simulated generating an environment where the oven is efficient as required and also can be operated under acceptable terms for the safety and welfare of workers.
Descripción
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería mecánica)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Mecánica, 2016
Palabras clave
HORNOS ELÉCTRICOS, HORNOS INDUSTRIALES, HORNOS INDUSTRIALES - DISEÑO, TEMPERATURA - MEDICIONES, TRATAMIENTO TÉRMICO DE METALES, TURBINAS HIDRÁULICAS