Fırlanan Maşınlarda Termal Yayı Anlamaq

Portativ balanslaşdırıcı, vibrasiya analizatoru

Cihazlar

Portativ balanslaşdırıcı və vibrasiya analizatoru Balanset-1A

Hissələr

Dinamik balanslaşdırıcı “Balanset-1A” OEM

Tərif: Termal yay nədir?

Termal yay (həmçinin isti yay, termal əyilmə və ya temperaturun səbəb olduğu şaftın yayını adlanır) bir yerdə inkişaf edən müvəqqəti əyrilikdir. rotor şaftın ətrafı ətrafında temperaturun qeyri-bərabər paylanması səbəbindən mil. Şaftın bir tərəfi qarşı tərəfdən daha isti olduqda, istilik genişlənməsi isti tərəfin daha uzun olmasına səbəb olur və milin isti tərəfi əyrinin qabarıq (xarici) tərəfində olan əyri formada əyilməyə məcbur edir.

Daimi fərqli olaraq mil yayı mexaniki zədədən, termal yay geri çevrilir - şaft vahid temperatura qayıtdıqda yox olur. Bununla birlikdə, termal yay əhəmiyyətli dərəcədə yaradır vibrasiya isinmə və soyutma dövrlərində və şiddətli və ya tez-tez təkrarlandıqda daimi ziyana səbəb ola bilər.

Fiziki Mexanizm

Termal Genişlənmə Diferensialı

Termal yayının arxasındakı fizika sadədir:

Metal qızdırıldıqda genişlənir (termik genişlənmə əmsalı polad üçün adətən 10-15 µm/m/°C)
Temperatur çevrə ətrafında bərabərdirsə, genişlənmə simmetrikdir (val uzanır, lakin düz qalır)
Bir tərəf daha isti olarsa, o tərəf soyuq tərəfdən daha çox genişlənir
Diferensial genişlənmə əyriliyə səbəb olur
Yay böyüklüyü temperatur fərqinə və mil uzunluğuna mütənasibdir

Tipik Temperatur Fərqləri

Diametr üzrə 10-20°C temperatur fərqi ölçülə bilən yay yarada bilər
Böyük turbinlərdə 30-50°C fərq güclü vibrasiya yarada bilər
Effekt mil uzunluğu boyunca toplanır - daha uzun millər daha həssasdır

Termal yayının ümumi səbəbləri

1. Başlanğıc Şərtləri (Ən Ümumi)

Asimmetrik istilik: İsti buxar, qaz və ya texnoloji maye şaftın yuxarı hissəsi ilə təmasda olur, alt hissəsi isə daha soyuq qalır
Radiant istilik: İsti korpuslardan və ya boru kəmərindən istiliyin milin yuxarı hissəsinin istiləşməsi
Rulman sürtünməsi: Digərlərindən daha isti işləyən bir rulman yerli şaft hissəsini qızdırır
Sürətli başlanğıc: Qeyri-kafi istiləşmə müddəti istilik gradientlərinin inkişafına imkan verir

2. Söndürmə Şərtləri (Termal Sag)

İsti söndürmə: Mil hələ isti halda fırlanmağı dayandırır
Qravitasiya Sag: İstilik yüksəlir, bu da üfüqi şaftın yuxarı hissəsinin aşağıdan daha tez soyumasına səbəb olur
Termal Sag Yay: Aşağı tərəf daha uzun müddət isti qalır, mil aşağı əyilir
Kritik dövr: Bağlandıqdan sonra ilk bir neçə saat

3. Əməliyyat səbəbləri

Rotor-stator sürtmə: Kontaktdan sürtünmə güclü yerli istilik yaradır
Qeyri-bərabər soyutma: Asimmetrik soyuducu hava axını və ya su spreyi
Günəş istiliyi: Bir tərəfdən günəşə məruz qalan açıq hava avadanlıqları
Proses pozğunluqları: İşçi mayenin temperaturunda qəfil dəyişikliklər

Semptomlar və aşkarlanması

Vibrasiya Xüsusiyyətləri

Termal yay fərqli vibrasiya nümunələri yaradır:

Tezlik: 1 × qaçış sürəti (sinxron vibrasiya)
Vaxt: İstiləşmə zamanı yüksək, istilik tarazlığına çatdıqca azalır
Faza Dəyişiklikləri: Faza bucağı yay inkişaf etdikcə və həll etdikcə dəyişə bilər
Yavaş Roll Vibrasiyası: Çox aşağı sürətlərdə belə yüksək vibrasiya (fərqli olaraq balanssızlıq)
Görünüş: Balanssızlığa bənzər, lakin temperaturdan asılıdır

Termal yayı balanssızlıqdan fərqləndirmək

Xarakterik	Balanssızlıq	Termal yay
Tezlik	1 × qaçış sürəti	1 × qaçış sürəti
Temperatur Həssaslığı	Nisbətən sabit	İstiləşmə/soyutma zamanı yüksək
Yavaş Roll (50-200 RPM)	Çox aşağı amplituda	Yüksək amplituda
Faza və Temperatur	Daimi	Yay inkişaf etdikcə dəyişir
Əzmkarlıq	Hər zaman daimi	Müvəqqəti, istilik tarazlığında həll olunur
Balanslaşdırmaya cavab	Vibrasiya azalıb	Minimum və ya heç bir təkmilləşdirmə

Diaqnostik Testlər

1. Yavaş Roll Vibrasiya Testi

Mili 5-10% işləmə sürətində çevirin
Vibrasiyanı ölçün və tükənmə
Yüksək yavaş yuvarlanma vibrasiyası balanssızlığı deyil, termal və ya mexaniki yayını göstərir

2. Temperaturun monitorinqi

Başlanğıc zamanı mil və ya rulman temperaturlarına nəzarət edin
Daşıyıcı çevrə ətrafında bir neçə yerdə temperaturu ölçün
Vibrasiya dəyişikliklərini temperatur gradientləri ilə əlaqələndirin

3. Başlanğıc Vibrasiya Trendi

İstiləşmə zamanı vibrasiya amplitüdünün vaxta qarşı qrafiki
Termal yay: əvvəlcə yüksək, tarazlığa yaxınlaşdıqca azalır
Balanssızlıq: temperaturdan asılı olmayaraq sürətlə artır

Qarşısının alınması strategiyaları

Əməliyyat Prosedurları

1. Düzgün İstiləşmə Prosedurları

Temperaturun tədricən artması: Şaftın bərabər istiləşməsinə icazə verin
Uzadılmış İstiləşmə Müddəti: Böyük turbinlər 2-4 saat tələb edə bilər
Temperaturun monitorinqi: Yastıq və korpusun temperaturunu izləyin
Vibrasiya Monitorinqi: İstiləşmə zamanı nəzarət edin, vibrasiya yüksək olarsa, gecikmə sürətini artırın

2. Dönmə mexanizminin işləməsi

Böyük turbinlər üçün isinmə və soyutma zamanı fırlanma mexanizmini (yavaş fırlanma, ~3-10 rpm) idarə edin.
Davamlı fırlanma istiliyi bərabər paylayaraq termal yayının qarşısını alır
> 50 MVt olan buxar turbinləri üçün sənaye standartı
Soyutma zamanı dönmə mexanizmini 8-24 saat işlədə bilər

3. Söndürmə Prosedurları

Tədricən soyutma: Söndürmədən əvvəl yükü və temperaturu yavaş-yavaş azaldın
Genişləndirilmiş Dönmə Ötürücü: Rotor soyuduqca fırlanmaya davam edin
İsti söndürmələrdən çəkinin: Fövqəladə dayanacaqlar mili isti və əyilməyə meylli buraxır

Dizayn tədbirləri

İstilik izolyasiyası: Vahid temperatur saxlamaq üçün korpusları izolyasiya edin
İstilik gödəkçələri: Vahid ön istiləşmə üçün xarici qızdırıcılar
Drenaj: Şaftın altındakı isti kondensatın yığılmasının qarşısını alın
Havalandırma: Simmetrik soyuducu hava axını təmin edin

Termal yayının nəticələri

Dərhal təsirlər

Yüksək vibrasiya: İstiləşmə zamanı 5-10× normal səviyyələrə çata bilər
Rulman Yükləmə: Asimmetrik yay daşıyıcı yükləri artırır
Sızdırmazlıq sürtmələri: Şaftın əyilməsi möhür və ya stasionar hissələrlə təmasa səbəb ola bilər
Başlanğıc gecikmələri: Sürəti artırmaqdan əvvəl vibrasiyanın azalmasını gözləmək lazımdır

Uzunmüddətli zərər

Rulman Aşınması: Təkrarlanan yüksək vibrasiya rulmanların pisləşməsini sürətləndirir
Sızdırmazlığın zədələnməsi: Təkrarlanan sürtmələr möhür komponentlərini məhv edir
Yorğunluq: Hər işə salınma zamanı dövri əyilmə stressləri yorğunluğa səbəb olur
Daimi dəst: Şiddətli və ya təkrarlanan termal yay daimi plastik deformasiyaya səbəb ola bilər

Korreksiya və təsirin azaldılması

Aktiv Termal Yay üçün

Vaxt icazəsi: Sürəti artırmazdan əvvəl istilik tarazlığını gözləyin
Yavaş Roll: Mümkünsə istiliyi yaymaq üçün yavaş-yavaş çevirin
Balanslaşdırmağa çalışmayın: Balanslaşdırma termal yayını düzəldə bilməz və təsirsiz olacaqdır
Ünvan İstilik Mənbəsi: Asimmetrik isitməni müəyyən edin və aradan qaldırın

Termal Sag Yay üçün (Söndürüldükdən Sonra)

Dönmə Ötürücü: Soyutma zamanı rotoru yavaş-yavaş döndərin
Genişləndirilmiş Roll Vaxtı: 12-24 saat dönmə mexanizminə ehtiyac ola bilər
Temperaturun monitorinqi: Şaft temperaturu vahid olana qədər davam edin
Gecikmiş yenidən başladın: Yay inkişaf edibsə, yenidən başlamazdan əvvəl təbii düzəldilməsini gözləyin

Sənaye üçün Xüsusi Mülahizələr

Buxar turbinləri

Yüksək temperaturlara və kütləvi rotorlara görə termal yayına ən çox həssasdır
İstiləşmə və soyutma prosedurlarının standart təcrübəsini hazırlayın
50 MVt-dan çox olan qurğular üçün dönmə mexanizmləri məcburidir
2-4 saat isinmə, dönmə mexanizmi ilə 12-24 saat soyuma tələb oluna bilər

Qaz Turbinləri

Daha kiçik kütlə sayəsində daha sürətli termal reaksiya
Başlanğıc zamanı termal yay daha az yaygındır, lakin hələ də mümkündür
Yanma tərəfində istilik asimmetriya yarada bilər
Adətən buxar turbinlərindən daha sürətli istiləşmə dövrləri

Böyük Elektrik Mühərrikləri və Generatorları

Rotor sarımının istiliyindən və ya rulman sürtünməsindən termal yay
Günəş istiliyinə məruz qalan açıq qurğular
Başlamadan əvvəl dönmə və ya isitmə tələb oluna bilər

Monitorinq və həyəcan siqnalı

Əsas Monitorinq Parametrləri

Yavaş Roll Vibrasiyası: Normal işə düşməzdən əvvəl aşağı sürətlə ölçün
Rulman temperaturu diferensialı: Aşağıdakı ilə yuxarıdakı temperaturları müqayisə edin
Vibrasiya və Temperatur: Vibrasiya amplitüdünün daşıyıcı temperatura qarşı qrafiki
Faza bucağı: Yayın inkişafını göstərən faza dəyişikliklərini izləyin

Siqnal meyarları

Yavaş yuvarlanan vibrasiya > 2× əsas siqnalı tetikler
Temperatur fərqi > 15-20°C istilik balanssızlığını göstərir
Sürətli faza dəyişiklikləri (10 dəqiqədə > 30°) yayın inkişafını təklif edir
İstiləşmə zamanı vibrasiya azalmaq əvəzinə artır

Qabaqcıl Başlanğıc Strategiyaları

Nəzarət olunan Sürətləndirmə

İlkin Yavaş Roll: 100-200 RPM-də məqbul vibrasiyanı yoxlayın
Mərhələli sürətləndirmə: Tutma ilə ara sürətlərə (məsələn, 30%, 50%, 70% normal) qədər artırın
Termal islatma dövrləri: Hər mərhələdə 15-30 dəqiqə sabit sürəti qoruyun
Vibrasiya Doğrulaması: Hər mərhələdə davam etməzdən əvvəl vibrasiyanın azaldığını təsdiqləyin
Temperaturun monitorinqi: Proses boyu termal gradientlərin azaldılmasını təmin edin

Avtomatlaşdırılmış başlanğıc sistemləri

Müasir idarəetmə sistemləri termal yayın idarəetməsini avtomatlaşdıra bilər:

Proqramlaşdırıla bilən istiləşmə ardıcıllığı
Vibrasiya və ya temperatur hədlərini keçdikdə avtomatik saxlama müddətləri
Vibrasiya və temperaturdan termal yayın böyüklüyünün real vaxt hesablanması
Ölçülmüş şərtlərə əsaslanan adaptiv sürət profilləri

Digər hadisələrlə əlaqə

Termal Yay və Daimi Yay

Termal yay: Müvəqqəti, istilik tarazlığında yox olur
Daimi yay: Plastik deformasiya, soyuqda belə qalır
Risk: Şiddətli təkrarlanan termal yay sonda qalıcı bir quruluşa səbəb ola bilər

Termal yay və balanslaşdırma

cəhd edir balans termal yay zamanı faydasızdır
Termal yay vəziyyəti üçün hesablanmış korreksiya çəkiləri tarazlığa çatdıqdan sonra səhv olacaq
Balanslaşdırmadan əvvəl həmişə istilik sabitləşməsinə icazə verin
Termal yay əsl balanssızlıq vəziyyətini maskalaya bilər

Qarşısının alınması üçün ən yaxşı təcrübələr

Yeni Quraşdırmalar Üçün

Simmetrik istilik və soyutma sistemlərinin layihələndirilməsi
> 100 kVt və ya şaftın uzunluğu > 2 metr olan avadanlıqlar üçün dönmə mexanizmi quraşdırın
İsti mayenin yığılmasının qarşısını almaq üçün kifayət qədər drenaj təmin edin
Parlaq istilik ötürülməsini minimuma endirmək üçün izolyasiya edin

Mövcud Avadanlıqlar üçün

Yazılı istiləşmə prosedurlarını hazırlayın və ciddi şəkildə yerinə yetirin
Operatorları termal yay riskləri və simptomları haqqında öyrədin
Bir neçə yerdə temperatur monitorinqini quraşdırın
İstilik problemlərini müəyyən etmək üçün başlanğıc zamanı vibrasiya meylindən istifadə edin
Prosedurları optimallaşdırmaq üçün tarixi məlumatları sənədləşdirin

Baxım Təcrübələri

Hər bağlamadan əvvəl dönmə dişlisinin işini yoxlayın
Rulman temperaturu sensorlarının kalibrlənməsini yoxlayın
Drenaj sistemlərini tıxanma üçün yoxlayın
İzolyasiyanın bütövlüyünü yoxlayın
Asimmetrik isitmə mənbələrini yoxlayın və aradan qaldırın

Termal yay müvəqqəti və geri çevrilə bilən olsa da, böyük fırlanan maşınlar üçün əhəmiyyətli bir əməliyyat problemidir. Buxar turbinlərinin, qaz turbinlərinin və digər yüksək temperaturda fırlanan avadanlığın etibarlı işləməsi üçün onun səbəblərini anlamaq, simptomlarını tanımaq və düzgün isinmə və soyutma prosedurlarını həyata keçirmək vacibdir.

← Əsas İndeksə qayıt

Termal yay nədir? Temperaturdan qaynaqlanan milin əyilməsi

admin tərəfindən Oktyabr 29, 2025 Oktyabr 29, 2025-də nəşr edilmişdir