Turbomachinery-də Buxar Whirl Anlamaq

Portativ balanslaşdırıcı, vibrasiya analizatoru

Cihazlar

Portativ balanslaşdırıcı və vibrasiya analizatoru Balanset-1A

Hissələr

Dinamik balanslaşdırıcı “Balanset-1A” OEM

Tərif: Steam Whirl nədir?

Buxar burulğanı (həmçinin aerodinamik çarpaz birləşmənin qeyri-sabitliyi və ya möhür burulğanı adlanır) a öz-özünə həyəcanlanan vibrasiya Buxar turbinlərində və qaz turbinlərində labirint möhürlərində, bıçaq ucun boşluqlarında və ya digər həlqəvi keçidlərdə aerodinamik qüvvələrin sabitliyi pozan tangensial qüvvələr yaratdığı zaman baş verən hadisə. rotor. kimi yağ burulğanı hidrodinamik yataklarda, buxar burulğanının bir formasıdır rotorun qeyri-sabitliyi burada enerji davamlı olaraq buxar və ya qaz axınından çıxarılır və vibrasiya hərəkətinə çevrilir.

Buxar burulğanı adətən yüksək amplitudalı subsinxron kimi özünü göstərir vibrasiya rotordan birinə yaxın tezlikdə təbii tezliklər, və tez aşkar edilmədikdə və düzəldilmədikdə fəlakətli uğursuzluğa səbəb ola bilər.

Fiziki Mexanizm

Steam Whirl necə inkişaf edir

Mexanizm turbin möhürlərinin dar boşluqlarında maye dinamikasını əhatə edir:

1. Labirint möhürünün boşluqları

Buxar və ya qaz fırlanan və stasionar möhür komponentləri arasında dar həlqəvi keçidlərdən keçir
Kiplər arasında yüksək təzyiq diferensialı (çox vaxt 50-200 bar)
Sıx radial boşluqlar (adətən 0,2-0,5 mm)
Buxar möhür dişləri arasından keçərkən fırlanır

2. Aerodinamik çarpaz birləşmə

Rotor mərkəzdən yerdəyişdikdə:

Boşluq asimmetrik olur (bir tərəfdə kiçik, əks tərəfdə daha böyük)
Buxar axını və təzyiq paylanması qeyri-bərabər olur
Xalis aerodinamik qüvvə tangensial komponentə malikdir (yer dəyişdirməyə perpendikulyar)
Bu tangensial qüvvə sabitliyi pozan “mənfi sərtlik” kimi çıxış edir.”

3. Özünü həyəcanlandıran vibrasiya

Tangensial qüvvə rotorun orbitə çıxmasına səbəb olur
Orbit tezliyi adətən təbii tezlikə yaxındır (sub-sinxron)
Vibrasiyanı saxlamaq üçün buxar axınından davamlı olaraq çıxarılan enerji
Amplituda boşluqlar və ya fəlakətli uğursuzluqlarla məhdudlaşana qədər böyüyür

Steam Whirl-i təşviq edən şərtlər

Həndəsi amillər

Sıx möhür boşluqları: Daha kiçik boşluqlar daha güclü aerodinamik qüvvələr yaradır
Uzun Sızdırmazlıq Uzunluqları: Daha çox möhür dişləri və ya daha uzun möhür bölmələri sabitliyi pozan qüvvələri artırır
Yüksək fırlanma sürəti: Yüksək tangensial sürət komponenti ilə buxar daxil olan möhürlər
Böyük Sızdırmazlıq Diametrləri: Daha böyük radius aerodinamik qüvvələrdən anı gücləndirir

Əməliyyat şərtləri

Yüksək təzyiq diferensialları: Möhürlər arasında daha böyük təzyiq düşməsi qüvvələri artırır
Yüksək Rotor Sürəti: Mərkəzdənqaçma effektləri və fırlanma sürəti sürətlə artır
Aşağı rulman sönümləmə: Qeyri-kafi sönümləmə sabitliyi pozan möhür qüvvələrinin qarşısını ala bilməz
Yüngül yük şərtləri: Aşağı daşıyıcı yüklər effektiv amortizasiyanı azaldır

Rotorun xüsusiyyətləri

Çevik Rotorlar: Yuxarıda fəaliyyət göstərir kritik sürətlər daha həssasdır
Aşağı Damping Sistemləri: Minimum konstruksiya və ya rulman sönümləri
Yüksək uzunluqdan diametrə nisbəti: İncə rotorlar qeyri-sabitliyə daha çox meyllidirlər

Diaqnostik Xüsusiyyətlər

Vibrasiya imzası

Buxar burulğanı müəyyən edilə bilən fərqli nümunələr yaradır vibration analysis:

Parametr	Xarakterik
Tezlik	Sub-sinxron, adətən 0,3-0,6× işləmə sürəti, tez-tez təbii tezlikdə kilidlənir
Amplituda	Yüksək, tez-tez 5-20 dəfə normal balanssızlıq vibrasiyası
Başlanğıc	Qəfil, həddən artıq sürət və ya təzyiq
Sürətdən asılılıq	Tezlik kilidlənə bilər və sürət dəyişiklikləri ilə izlənməyə bilər
Orbit	Böyük dairəvi və ya elliptik, irəli presessiya
Spektr	Dominant subsinxron pik

Digər Qeyri-sabitliklərdən Fərqlənmə

yağ burulğanı/qamçı: Buxar burulğanı labirint möhürləri olan turbinlərdə baş verir; düz rulmanlarda yağ burulğanı
balanssızlığa qarşı: Buxar burulğanı subsinxrondur; balanssızlıq 1× sinxrondur
vs. Rub: Buxar burulğanı təmas olmadan baş verə bilər; tezliyi sürtünmə nəticəsində yaranan vibrasiyadan daha sabitdir

Qarşısının alınması və təsirin azaldılması üsulları

Möhür Dizayn Dəyişiklikləri

1. Əyləclərə Qarşı Qurğular (Burulma Əyləcləri)

Möhürlərin yuxarı axınında stasionar qanadlar və ya maneələr
Buxar axınından tangensial sürət komponentini çıxarın
Çarpaz birləşmə qüvvələrini əhəmiyyətli dərəcədə azaldın
Ən təsirli və ümumi həll

2. Pətək möhürləri

Hamar labirint möhürü torpaqlarını pətək quruluşu ilə əvəz edin
Burulğan enerjisini yayan turbulentlik yaradır
Sızdırmazlıq bölgəsində effektiv dampingi artırır
Müasir qaz turbinlərində istifadə olunur

3. Sızdırmazlığın artırılması

Daha böyük radial boşluqlar aerodinamik qüvvələri azaldır
Mübadilə: artan sızma səbəbindən turbin səmərəliliyini azaldır
Adətən yalnız müvəqqəti tədbir kimi istifadə olunur

4. Damper möhürləri

Sızdırmazlığı təmin edən xüsusi möhür dizaynları
Cib damperinin möhürləri, deşik naxışlı möhürlər
Çarpaz birləşməyə qarşı durmaq üçün sabitləşdirici qüvvələr əlavə edin

Rulman Sistemi Təkmilləşdirmələri

Rulman sönməsini artırın: Əyilən yastiqciqlardan istifadə edin və ya sıxıcı film damperləri əlavə edin
Rulmanların əvvəlcədən yüklənməsi: Effektiv sərtliyi və nəmləndirməni artırır
Optimallaşdırılmış rulman dizaynı: Maksimum sabitlik üçün rulman tipini və konfiqurasiyasını seçin

Əməliyyat nəzarətləri

Sürət məhdudiyyətləri: Əməliyyat sürətini qeyri-sabitlik həddinin altına qədər məhdudlaşdırın
Yük İdarəetmə: Yatağın sönməsini azaldan yüngül yüklə işləmədən çəkinin
Təzyiq nəzarəti: Mümkün olduqda möhür təzyiq fərqlərini azaldın
Davamlı Monitorinq: Sub-sinxron həyəcan siqnalları ilə real vaxt vibrasiya monitorinqi

Aşkarlama və Fövqəladə Hallara Müdaxilə

Erkən Xəbərdarlıq İşarələri

Vibrasiya spektrində görünən kiçik subsinxron zirvələr
Fasiləli yüksək tezlikli komponentlər
Sürət həddi yaxınlaşdıqca ümumi vibrasiya səviyyəsində tədricən artım
Dəyişikliklər orbit forma

Buxarın burulması aşkar edildikdə dərhal hərəkətlər

Sürəti azaldın: Sürəti dərhal eşikdən aşağı salın
Gecikmə: Amplituda 30-60 saniyə ərzində məqbuldan dağıdıcıya qədər arta bilər
Fövqəladə söndürmə: Əgər azalma qeyri-kafi olarsa və ya mümkün deyilsə
Sənəd Hadisəsi: Başlanğıcda sürəti qeyd edin, tezlik, maksimum amplituda, şərtlər
Yenidən başlamayın: Kök səbəb aşkarlanana və aradan qaldırılana qədər

Sənayelər və Tətbiqlər

Buxar fırlanması xüsusilə narahatlıq doğurur:

Enerji istehsalı: Böyük buxar turbin generatorları
Neft-kimya: Buxarla işləyən kompressorlar və nasoslar
Qaz Turbinləri: Təyyarə mühərrikləri, sənaye qaz turbinləri
Proses sənayeləri: Labirint möhürləri olan istənilən yüksək sürətli turbomaşınlar

Digər hadisələrlə əlaqə

Neft burulğanı: Oxşar mexanizm, lakin möhürlərdən daha çox yağ filmlərində
Mil qamçı: Təbii tezlikdə tezliyin kilidlənməsi, oxşar davranış
Rotorun qeyri-sabitliyi: Buxar burulğanı öz-özünə həyəcanlanan rotorun qeyri-sabitliyinin bir növüdür

Müasir turbinlərin dizaynında və istismarında buxar burulğanı vacib bir məsələ olaraq qalır. Sızdırmazlıq texnologiyası və rulman sistemlərindəki irəliləyişlər onun baş verməsini azaltsa da, bu fenomeni başa düşmək yüksək sürətli, yüksək təzyiqli turbomaşınlarla işləyən mühəndislər və operatorlar üçün vacibdir.

← Əsas İndeksə qayıt

Steam Whirl nədir? Turbinlərdə aerodinamik qeyri-sabitlik

admin tərəfindən Oktyabr 28, 2025 Oktyabr 28, 2025-də nəşr edilmişdir