Please use this identifier to cite or link to this item:
http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79520
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | อนุชา พรมวังขวา | - |
dc.contributor.author | ปรัชญา ศรีใจ | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-06-18T15:13:37Z | - |
dc.date.available | 2024-06-18T15:13:37Z | - |
dc.date.issued | 2567-03-07 | - |
dc.identifier.uri | http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79520 | - |
dc.description.abstract | The EGAT Irrigation Valve Based Micro Hydro Project is a hydro turbine power plant located in the province of Chiang Mai that frequently suffers turbine bearing failure. The estimated expense of repairs is 11.34 million Thai baht. In order to identify solutions for fixing, improving, and engineering design, it is important to simulate the finite element analysis (FEA) to determine the root cause of the mechanical failure that resulted in the failure of the turbine bearing. The FEA modeling verified the model's accuracy by comparing it to an actual test using a variety of techniques, including generator support plate deflection, natural frequency comparison with a vibration test for critical speed, and modal analysis. According to the FEA results, the structure is sufficiently strong to support the weight. A safety factor of 2.89 is found. The range of values for the generator support plate deflection is 0.26 to 0.46 millimeters. A comparison of the FEA results and the analysis of the dial gauge indicator's measurement of the supported plate's deflection revealed an average mean absolute percentage error (MAPE) of 6.85 percent. A comparison of natural frequencies revealed that mode 1 had a frequency range of 10.23–11.36 Hz, while mode 2 had a frequency range of 13.30–14.57 Hz, with a MAPE of 6.81%. The comparison verified the acceptable accuracy of the FEA simulation model for analysis. According to the FEA of linear dynamic response, short-term damage to the turbine bearing was caused by shaft misalignment exceeding permissible specifications as a result of the structure's natural frequencies in modes 1 and 2, corresponding to the operation frequencies of the generator during start-up and shut-down. Hence, the structure was improved through the utilization of 3D design software and FEA simulation with the original data. The structure was conceptualized in the shape of a cylindrical structure that has reinforcement fins along its outer surface. It is able to improve the natural frequency of mode 1 to 37.57 Hz and that of mode 2 to 38.16 Hz, which is 200 percent higher than the rated operation frequencies and 41 percent higher than the maximum operational frequencies. The generator support plate's deflection can be reduced from 0.25–0.39 mm to 0.01 millimeters. Modifications to the newly designed structure were given approval in 2024. When the upgrades are finished, a natural frequency test will be executed using previously tested methods, allowing the newly designed structure to serve as a prototype for a small hydropower generator. | en_US |
dc.language.iso | other | en_US |
dc.publisher | เชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ | en_US |
dc.subject | Vibration | en_US |
dc.subject | Resonance | en_US |
dc.subject | Mini hydro turbine | en_US |
dc.subject | Finite element Analysis | en_US |
dc.subject | Redesign | en_US |
dc.subject | โรงไฟฟ้าลำรางชลประทาน | en_US |
dc.subject | ระบบกังหันน้ำ | en_US |
dc.title | การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนทางกลของระบบกังหันน้ำโรงไฟฟ้าลำรางชลประทาน เขื่อนแม่งัดสมบูรณ์ชล | en_US |
dc.title.alternative | Vibration analysis of micro hydro turbine system at Irrigation Canal Power Plant of Mae Ngat Somboon Chon Dam | en_US |
dc.type | Thesis | |
thailis.controlvocab.thash | เขื่อนแม่งัดสมบูรณ์ชล | - |
thailis.controlvocab.thash | การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย | - |
thailis.controlvocab.thash | โรงไฟฟ้า -- เชียงใหม่ | - |
thailis.controlvocab.thash | กังหันน้ำ | - |
thailis.controlvocab.thash | เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ | - |
thesis.degree | master | en_US |
thesis.description.thaiAbstract | โรงไฟฟ้าลำรางชลประทานเขื่อนแม่งัดสมบูรณ์ชล การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย อ.แม่แตง จ.เชียงใหม่ มีปัญหาการชำรุดของตลับลูกปืนของเพลากังหันน้ำบ่อยครั้ง มีค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมรวม 11.34 ล้านบาท จึงมีความจำเป็นต้องทำการวิเคราะห์หาสาเหตุของการชำรุดทางกล ที่ส่งผลถึงการชำรุดของตลับลูกปืนด้วยการทำแบบจำลองตามระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ เพื่อหาแนวทางในการแก้ไขปรับปรุงและออกแบบเชิงวิศวกรรม โดยการจำลองสภาพด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ได้ทำการตรวจสอบยืนยันความแม่นยำของแบบจำลองด้วยการเปรียบเทียบกับทดสอบกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจริงด้วยวิธีการต่างๆ ได้แก่ การเปรียบเทียบการโก่งของแผ่นรองรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, การเปรียบเทียบความถี่ธรรมชาติกับการทดสอบการสั่นสะเทือนเพื่อหาค่าความเร็ววิกฤต และการวิเคราะห์โมดัล ผลการจำลองสภาพด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ พบว่าในเชิงสถิต โครงสร้างมีความมั่นคงแข็งแรงเพียงพอในการรับน้ำหนัก มีอัตราส่วนความปลอดภัย 2.89 การโก่งตัวของแผ่นรองรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มีค่าอยู่ระหว่าง 0.26-0.46 มม. เปรียบเทียบกับการวัดค่าการโก่งของแผ่นรองรับด้วยไดอัลเกจ พบว่ามีค่าเฉลี่ยของเปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดสัมบูรณ์ร้อยละ 6.85 การเปรียบเทียบด้านความถี่ธรรมชาติ พบว่าความถี่ธรรมชาติในโหมดที่ 1 มีค่าระหว่าง 10.23 – 11.36 Hz ความถี่ธรรมชาติในโหมดที่ 2 มีค่าระหว่าง 13.30 – 14.57 Hz มีค่าเฉลี่ยของเปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดสัมบูรณ์ร้อยละ 6.81 จากผลเปรียบเทียบแสดงให้เห็นว่า แบบจำลองสภาพด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ มีความแม่นยำเพียงพอเพื่อวิเคราะห์ได้ ในการจำลองสภาพด้านการตอบสนองพลศาสตร์เชิงเส้น พบว่าสาเหตุการชำรุดในระยะเวลาอันสั้นของตลับลูกปืน เกิดจากช่วงที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเริ่มเดินเครื่องและหยุดเดินเครื่องจะมีความถี่ตรงกับความถี่ธรรมชาติ ในโหมดที่ 1 และ 2 เกิดการสั่นพ้องขึ้นที่โครงสร้าง ส่งผลให้ประกับเพลาเยื้องศูนย์เกินกว่าค่าออกแบบที่ยอมรับได้ จึงทำการปรับปรุงการออกแบบโครงสร้างโดยใช้โปรแกรมออกแบบ 3 มิติและจำลองสภาพด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์โดยใช้ข้อมูลชุดเดิม ได้ออกแบบโครงสร้างเป็นแบบทรงกระบอก มีครีบเสริมความแข็งแรงอยู่ด้านข้างโดยรอบ สามารถเพิ่มความถี่ธรรมชาติโหมดที่ 1 เป็น 37.57 Hz และความถี่ธรรมชาติในโหมดที่ 2 เป็น 38.16 Hz มากกว่าความถี่ในการเดินเครื่องปกติ ร้อยละ 200 และมากกว่าความถี่สูงสุดร้อยละ 41 ลดการโก่งของแผ่นรองรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากโครงสร้างเดิมโก่งตัวที่ 0.25 ถึง 0.39 มม. ลดลงเป็น 0.01 มม. โครงสร้างที่ทำการออกแบบใหม่นี้ ได้รับอนุมัติให้ทำการปรับปรุงในปี พ.ศ. 2567 เมื่อทำการปรับปรุงแล้วเสร็จ จะทำการทดสอบยืนยันค่าความถี่ธรรมชาติตามวิธีการต่างๆ ที่ได้ทำการทดสอบไปขั้นต้น ซึ่งจะทำให้โครงสร้างที่ได้ออกแบบ สามารถเป็นต้นแบบสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กได้ต่อไป | en_US |
Appears in Collections: | ENG: Theses |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
630631137-ปรัชญา ศรีใจ.pdf | การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนทางกลของระบบกังหันน้ำโรงไฟฟ้าลำรางชลประทาน เขื่อนแม่งัดสมบูรณ์ชล | 6.93 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.