Besplatni inženjerski alat #023
Granice vibracija — Hidroturbine & pumpne jedinice
Procijenite jačinu vibracija za hidraulične turbine, pumpne turbine i pumpe prema ISO 20816-5. Podržava mjerenja brzine kućišta ležaja i pomaka osovine.
Rezultati
| Zona | Granica | Opis |
|---|
Područje primjene ISO 20816-5
Norma ISO 20816-5 specificira kriterije za procjenu vibracija za hidraulične strojeve, uključujući Kaplanove, Francisove i Peltonove turbine, pumpne turbine i pumpe koje se koriste u hidroelektranama. Obuhvaća vertikalne i horizontalne konfiguracije strojeva.
Vibracije kućišta ležaja - vertikalni strojevi
Brzina širokopojasnih vibracija izmjerena na kućištu ležaja u mm/s RMS, tipično u rasponu 10–1000 Hz. Primjenjuje se na vertikalne Kaplanove, Francisove, pumpno-turbinske i pumpne jedinice. Vrijednosti granica zona na ovoj stranici su pojednostavljene smjernice iz serije ISO 10816/20816; tablice specifične za skupinu strojeva i brzinu iz ISO 20816-5 razlikuju se u detaljima i trebaju se konzultirati za ugovorne ili prihvatne evaluacije.
| Granica zone | Brzina (mm/s RMS) |
|---|---|
| A/B | 2.8 |
| B/C | 5.3 |
| CD | 8.5 |
Vibracije kućišta ležaja — horizontalni Pelton
Horizontalne Peltonove turbine imaju niže dopuštene granice zbog rasporeda ležajeva i karakteristika impulsnog opterećenja.
| Granica zone | Brzina (mm/s RMS) |
|---|---|
| A/B | 2.3 |
| B/C | 4.5 |
| CD | 7.1 |
Pomak osovine - vertikalni strojevi
Relativni pomak osovine mjeri se sondama za mjerenje blizine, izražen kao pomak od vrha do vrha u μm.
| Granica zone | Pomak (μm pp) |
|---|---|
| A/B | 80 |
| B/C | 160 |
| CD | 260 |
ℹ️ Napomena: Vertikalni hidrostrojevi imaju jedinstvene vibracijske karakteristike zbog gravitacije koja djeluje duž osi vratila. Stanje aksijalnog ležaja i hidrauličke sile (pulsacije u usisnoj cijevi, kavitacija) značajno utječu na vibracijsko ponašanje.
⚠️ Važno: Treba pratiti vibracije i kućišta ležaja i osovine. Lošija od dvije procjene određuje ukupnu ocjenu. Radni uvjeti (opterećenje, tlak, razina donje vode) snažno utječu na razinu vibracija u hidrostrojevima.
ISO 20816-5 applies to hydraulic machines including:
- Vertical Kaplan turbines
- Vertical Francis turbines
- Vertical pump-turbines (reversible)
- Horizontal Pelton turbines
- Vertical pumps
These machines operate in hydroelectric power plants with typical speeds from 60 to 1000 RPM.
Hydraulic machines operate at much lower speeds (60–500 RPM vs 1500–3600 RPM for steam turbines) and experience unique hydraulic excitation forces:
- Draft tube surge and pressure pulsations
- Cavitation-induced vibration
- Wicket gate and runner vane pass frequencies
- Von Kármán vortex shedding
Vertical machines also have additional considerations for thrust bearing vibration and axial hydraulic forces.
Shaft displacement is measured using proximity probes mounted near the guide bearings, measuring peak-to-peak displacement in micrometers (μm p-p). This is critical for vertical machines where shaft orbit monitoring reveals:
- Unbalance and misalignment
- Hydraulic instabilities
- Guide bearing wear
- Seal rub conditions
Horizontal Pelton turbines have lower vibration limits than vertical machines because:
- Horizontal bearing arrangements are more sensitive to dynamic forces
- Impulse loading from the Pelton bucket jet impact produces distinct vibration
- Gravity loads on horizontal bearings create different dynamic behavior
The Zone A/B boundary is 2.3 mm/s vs 2.8 mm/s for vertical machines.
For Zone C on a hydro turbine:
- Investigate root causes: runner cavitation, draft tube surge, guide bearing wear, shaft misalignment, hydraulic resonance
- Increase monitoring frequency to continuous if not already
- Consider load restrictions to reduce hydraulic excitation
- Plan corrective action during the next scheduled outage
- Monitor trend carefully — if approaching Zone D, consider shutdown
Postupke opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prijenosni dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na terenu.
Profesionalni analizatori vibracija i sustavi za balansiranje na terenu za hidroelektrične strojeve. Procjena na licu mjesta u skladu s normom ISO 20816. Koriste se u više od 50 zemalja.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko inženjer je analize vibracija te osnivač i izvršni direktor tvrtke Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacijsku opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala oprema Balanset — osmišljena je kao alat koji stručnjak može ponijeti do stroja i sam njime raditi na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravnine te za dijagnostiku vibracija. Nikolai je osobno uključen u podršku korisnicima, u rješavanje složenih slučajeva balansiranja i u razvoj programske podrške. Radi s korisnicima diljem svijeta, na bilo kojem jeziku.
