Kiegyensúlyozási szolgáltatások › Turbinák és turbófeltöltők

Turbina és turbófeltöltő kiegyensúlyozása - helyben, üzemi fordulatszámon

A gőzturbinák, gázturbinák, vízturbina-járókerekek, szélturbinák főtengelyei és az ipari turbófeltöltők rotorjai olyan nagy fordulatszámon forognak, hogy még a mikrogrammos excentricitások is romboló rezgést keltenek. Ezeket a rotorokat saját csapágyazásukban, futósebességgel - nincs szétszerelés, nincs műhelybe szállítás - és dokumentálja az eredményt az ISO 20816 és az ISO 21940-11 szabványok alapján.

Szerezze be a Balanset-1A-t Kérdezze mérnökünket

Turbina és turbófeltöltő kiegyensúlyozása rezgésméréssel a csapágyháznál

Röviden: A turbinák és az ipari turbófeltöltők rotorjait kiegyensúlyozzuk a helyén üzemi fordulatszámon a befolyásolási együttható módszerével. A csapágyházakon elhelyezett rezgésérzékelők és egy lézeres tachométer amplitúdót és fázist mér; a Balanset-1A kiszámítja a pontos korrekciós tömeget és szöget egy vagy két síkban; a tömeg felszerelése után a maradó rezgést a turbina adott osztályára vonatkozó ISO 20816 zónahatárokkal és a rotorra vonatkozó ISO 21940-11 G-osztállyal szemben ellenőrzik. Az egész folyamat - az első futástól a dokumentált eredményig - jellemzően kevesebb mint egy műszakot vesz igénybe a helyszínen.

A turbina vagy turbófeltöltő egyensúlyhiányának jelei

A nagy sebességű turbinaforgatók drámaian felerősítik a kiegyensúlyozatlanság következményeit. Ezeket a figyelmeztető jeleket soha nem szabad figyelmen kívül hagyni:

1× tengely rezgés A futási frekvencián domináns rezgéskomponens a maradék rotor kiegyensúlyozatlanság közvetlen spektrális jele, és azt az ISO 20816 szerinti zónahatárokkal szemben kell értékelni.

Csapágyhőmérséklet-emelkedés A dinamikus kiegyensúlyozatlan terhelések a tervezési alapvonalat meghaladóan melegítik a csapágyakat és a gördülőelemes csapágyakat, ami felgyorsítja az olajromlást és lerövidíti a szervizintervallumokat.

Lapátrezonancia gerjesztés A kiegyensúlyozatlan tengelyrezgés a lapátsorba kapcsolódik; a Campbell-diagramnak a lapát sajátfrekvenciáján történő keresztezése eltörheti a lapátot.

Tömítés súrlódás és olajszivárgás A középponton kívül keringő forgórész bezárja a tömítőgyűrű egyik oldalán lévő hézagokat, ami dörzsnyomokat okoz a labirintus- vagy széntömítéseken, és lehetővé teszi az olaj vagy a gőz távozását.

Leállás túlzott rezgés miatt A modern turbinavédelmi rendszerek kioldják a berendezést, ha a rezgés meghaladja az ISO 20816 D zóna küszöbértékét. Az ismételt kioldások, miközben a gép egyébként egészséges, általában fokozatos kiegyensúlyozatlanság kialakulására utalnak.

Nagy rezgés a karbantartás után Az átrakás, tisztítás vagy újbóli összeszerelés megváltoztatja a tömegeloszlást, és az üzembe helyezés előtt kiegyensúlyozási ellenőrzést kell végezni.

Miért veszítik el egyensúlyukat a turbinák - és mibe kerül ez?

A turbinák rotorjai olyan sebességgel működnek, ahol nem merev tömegként, hanem rugalmas testként viselkednek - saját súlyuk és aerodinamikai terhelés hatására kissé meghajlanak, így a tényleges tömegközéppont az üzemmódok között eltolódik. A kiegyensúlyozatlanság felhalmozódik pengeerózió és lerakódás gőz- és gázturbinákban, kavitációs károk hidraulikus futókban, jég felhalmozódása a szélturbinák lapátjain, és tömítés kopása amely megváltoztatja a forgó tömeget. A turbófeltöltőknél a turbinakeréken lévő szén- és koromlerakódás a domináns ok, amely több ezer üzemóra alatt kialakulhat.

A figyelmen kívül hagyott turbina kiegyensúlyozatlanságának költségei messze túlmutatnak a csapágycserén: a lapátok fáradásos meghibásodása hosszabb felújításokat tesz szükségessé, a tömítések súrlódása precíziós megmunkálást igényel, és egyetlen kényszerű leállás egy alapterhelésű erőműben a teljes éves karbantartási költségvetés többszörösébe kerül. Az ISO 20816 szabványcsaláddal összehasonlított helyszíni rezgésmérés objektív adatokat szolgáltat az üzemeltetőknek, amelyek alapján dönthetnek az azonnali beavatkozás és a folyamatos ellenőrzött működés között - ez a különbség a tervezett korrekció és a nem tervezett leállás között.

×10csapágy élettartama a rezgés felére csökkenése esetén

-70%tipikus rezgéscsökkenés kiegyensúlyozás után

2egy látogatással kiegyensúlyozott síkok

<1 váltástipikus helyszíni munkavégzés időtartama

Miért növeli a csapágy élettartamát a rezgés felére csökkentése

ISO 281 a gördülőcsapágyak névleges élettartamát a következőképpen határozza meg L₁₀ = (C/P)^p, ahol P a csapágy által felvett dinamikus terhelés, és a p = 3 golyóscsapágyaknál és 10/3 görgőscsapágyaknál. Maradék kiegyensúlyozatlanság van hogy a P forgó terhelés és a rezgés amplitúdója közvetlenül követi azt - így a rezgés felére csökkentése felezi a P értéket, és a csapágy élettartamát 2-vel megsokszorozza.^p: about 8× golyóscsapágyaknál és ~10× görgőscsapágyaknál (2^10/3 ≈ 10). Futtassa a saját számait a mi csapágy-élettartam kalkulátor.

Hogyan egyensúlyozunk ki egy turbinát vagy turbófeltöltőt - lépésről lépésre

A Balanset-1A készülékkel végzett terepi kiegyensúlyozás a hatás-koefficiens módszert követi - ugyanazt az eljárást, amelyet Ön is lefuttathat a készülékkel. A turbinákra vonatkozó pontossági követelmények szigorúbbak, a biztonsági protokollok pedig szigorúbb betartást igényelnek, mint a legtöbb más rotor esetében:

Mérje meg az alapvonalat. A rezgésérzékelőket a csapágyházakra vagy a talapzatokra szerelik; a tengely fázisszögét lézeres tachométer rögzíti. Egy egyenletes sebességű futás rögzíti a rezgés amplitúdóját és fázisát minden egyes mérési síkban, és meghatározza az ISO 20816 szerinti zónapozíciót.
Adjon hozzá egy próbasúlyt. Egy precíziós megmunkálású próbasúlyt helyeznek el a kiegyensúlyozó sík egy ismert radiális pozíciójában - általában egy csavarkör-horonyban vagy a lapát csúcsának zsebében. A rotor ismét azonos fordulatszámon fut, így a műszer rögzíti a rendszer reakcióját.
Hagyja, hogy a készülék számoljon. A Balanset-1A a befolyásolási együttható mátrixot alkalmazza a pontos korrekciós tömeg és szöghelyzet meghatározásához minden egyes síkhoz, a rotor geometriája által megengedett legszűkebb ISO 21940-11 G-osztályra törekedve.
Illessze be a korrekciós súlyokat. A korrekciós tömegeket a számított pozícióba helyezik, és a próbasúlyt eltávolítják. A nettó tömegváltozást az OEM dokumentáció és a nyomon követhetőség érdekében rögzítik.
Ellenőrizze az ISO 20816 szabvány alapján. Az üzemi sebességgel végzett végső futtatás megerősíti, hogy a szélessávú RMS és az 1× szinkron amplitúdó az ISO 20816 szabvány szerinti elfogadási zónán belül van. Az eredmények a feladatjelentésben kerülnek elmentésre.

Mit egyensúlyozunk

Ipari gőzturbina rotorok (ellennyomásos és kondenzációs)
Gázturbinás teljesítményrészek és kompresszorkerekek
Vízerőművi Francis, Kaplan és Pelton futók
Szélturbina főtengely-szerelvények
Ipari turbófeltöltők turbina- és kompresszorkerekei (üzemi fordulatszám legfeljebb ≈60 000 RPM)
Mikroturbina és ORC expander rotorok
Turbófúvók és nagysebességű kompresszorok járókerekei
Axiális és radiális turbinák próbapadjának rotorjai

Toleranciák és szabványok — ISO 20816 család

ISO 20816 a gépek mechanikai rezgésének nem forgó alkatrészeken (csapágyházak, talapzatok) végzett mérésekkel történő értékelésére szolgáló többrészes szabvány. Mindegyik rész egy adott turbinaosztályra vonatkozik, és négy súlyossági zónát (A-D) határoz meg a szélessávú effektív sebesség vagy elmozdulás tekintetében:

ISO 20816-2 — Szárazföldi gőzturbinák és generátorok 50 MW felett. Az A/B zóna küszöbértékei általában 2,3 és 4,5 mm/s RMS; a D zóna (kioldás) jellemzően 7,1 mm/s.
ISO 20816-4 — 3 MW feletti teljesítményű gázturbinák, beleértve az ipari repülőgép-származékos egységeket is. Külön határértékeket határoz meg a csapágyház rezgésére és a tengely relatív elmozdulására.
ISO 20816-5 — Hidraulikus gépek (szivattyúk és turbinák) erőművekben, beleértve a Francis-, Kaplan- és Pelton-futókat. A rezgési zónák a hidraulikus gerjesztést és a mechanikai kiegyensúlyozatlanságot egyaránt figyelembe veszik.
ISO 20816-21 — Szárazföldi és tengeri szélturbinák. A normál működés során értékelt főcsapágy-, hajtómű- és generátorrezgésekre terjed ki.

A rotoregyensúly tűréshatárait minden turbinatípus esetében a következők szabályozzák ISO 21940-11 G-osztályok. A nagysebességű turbinák jellemzően G 1.0 vagy G 2.5. Az ISO 21940-11 a turbófeltöltőket G 6,3 az általános rotorpéldái között sorolja fel, és megadja a G-fokozat számítási keretrendszerét; a konkrét turbófeltöltő tűréseket általában az OEM határozza meg, és ezek szigorúbbak lehetnek az általános ISO példáknál. A Balanset-1A mérései olyan adatokat adnak, amelyekkel egyetlen helyszíni munkamenet során igazolható mind az ISO 20816 rezgés-átvételi határértékeinek, mind az ISO 21940-11 maradó kiegyensúlyozatlansági határértékeinek való megfelelés.

A lapátrezonancia biztonsága érdekében a kritikus sebességű kereszteződéseket a Campbell-diagram módszertanával térképezzük fel; a mi turbinalapát frekvencia számológép lehetővé teszi annak ellenőrzését, hogy bármelyik lapát sajátfrekvenciája az üzemi fordulatszám-tartományba esik-e az üzembe helyezés előtt vagy az újbóli lapátolás után.

A Balanset-1A — a teljes terepi kiegyensúlyozó készlet turbinákhoz

Minden, ami ezen az oldalon található, egyetlen hordozható eszközzel történik: a Balanset-1A. Ez egy kétcsatornás dinamikus kiegyensúlyozó és rezgéselemző készülék, amely kiegyensúlyozza a turbina és a turbófeltöltő rotorjait. saját csapágyazásukban, üzemi sebességgel, a 3 futásos befolyási együtthatós módszerrel — a szoftver kiszámítja a pontos korrekciós tömeget és szöget, valamint menti a jelentést. A rezgéscsatorna 5–1000 Hz tartományt fed le, ami nagyjából 300–60 000 RPM 1× fordulatszámnak felel meg (a legjobb pontosság ≈33 000 RPM / 550 Hz-ig érhető el); a 100 000–300 000 RPM fordulatszámon pörgő autóipari jellegű turbófeltöltő kerekek ezen a tartományon kívül esnek, és speciális nagysebességű kiegyensúlyozó berendezést igényelnek.

Teljes Balanset-1A kiegyensúlyozó készlet érzékelőkkel, lézeres fordulatszámmérővel, mérleggel és tokkal

Mi van a teljes készletben

€1,975 · Teljes készlet, raktáron, áfás számla

Interfész mérőegység (USB, 2 csatorna)
Két rezgésgyorsulásmérő (4 m kábel, 10 m opcionális)
Lézeres tachométer / optikai fázisérzékelő (50–500 mm)
Mágneses állvány az érzékelőhöz
Digitális mérleg a próba- és korrekciós súlyokhoz
Windows kiegyensúlyozó és elemző szoftver
Műanyag szállítási tok

A Balanset-1A megtekintése Kérdezze mérnökünket

Ajánlott

Teljes készlet

Egység · 2 érzékelő · lézeres fordulatszámmérő · mágneses állvány · digitális mérleg · szoftver · szállítótáska. Minden, ami a turbinák kiegyensúlyozásának megkezdéséhez szükséges, kibontás után azonnal.

OEM

OEM készlet

Egység · 2 érzékelő · lézeres fordulatszámmérő · szoftver. Olyan integrátorok számára, akik már rendelkeznek állvánnyal, mérleggel és tokkal, vagy akik a készüléket kiegyensúlyozó gépbe ágyazzák.

Főbb műszaki előírások
Paraméter	Érték
Mérési csatornák	2 (egy- és kétsíkú kiegyensúlyozás)
Rezgési sebességtartomány	0.2–80 mm/s RMS
Frekvenciatartomány	5–1000 Hz (≤10% amplitúdóhiba 550 Hz felett)
Mérési pontosság	±5% a teljes skálán
Módszer	3-futás befolyásolási együttható (1 vagy 2 sík)
Elemzés	Amplitúdó & fázis 1×, FFT spektrum & hullámforma, mentett jelentések
Laptop	Nem tartozék (Windows PC, kérésre rendelhető)

✓ Készleten✓ DHL Portugália 35 €✓ DHL világszerte 110 €✓ 2 év garancia✓ ÁFA-számla✓ Mérnöki támogatás

Turbina- és turbófeltöltő-kiegyensúlyozás terepen

Turbófeltöltő rotor előkészítve a Balanset-1A-val történő kiegyensúlyozáshoz

Rotor a kiegyensúlyozó berendezésen

Egy nagysebességű turbórotor, amelyet a Balanset-1A műszerrel kétsíkú helyszíni kiegyensúlyozáshoz szereltek fel érzékelőkkel.

Turbina rotor rezgésmérés a csapágyháznál

Rezgésmérés a csapágynál

A csapágynál lévő érzékelő és lézeres tachométer 1× amplitúdót és fázist rögzít üzemi fordulatszámon.

Terepi kiegyensúlyozás vs. kiegyensúlyozó gép — melyik a helyes?

Összehasonlítás: helyszíni terepi kiegyensúlyozás vs. műhelyi kiegyensúlyozó gép
Kritérium	Terepi kiegyenlítés (Balanset-1A)	Műhely kiegyensúlyozó gép
A rotor eltávolítása szükséges	Nem - kiegyensúlyozottan a helyén	Igen - teljes szétszerelés
Tényleges működési feltételek	Igen - valódi sebesség, valódi csapágyak	Nem - alacsony sebességű, különböző támaszok
Állásidő	Órák egy műszakra	Napokig, hetekig
Rugalmas rotor hatásait rögzítették	Igen - a sebességgel történő hajlítás is benne van	Nem alacsony sebességű üzemi futásnál
ISO 20816 rezgésvizsgálat	Az eljárásba beépítve	Külön lépés az összeszerelés után
Kétsíkos korrekció	Igen (mindkét síkban egyszerre)	Igen
Hordozható - bármilyen helyszínen	Igen - elfér egy hordtáskában	Csak fix műhely
Tipikus költség munkánként	Alacsony (nincs szállítás, nincs daru)	Magas (logisztika+műhelyidő)

Ingyenes turbina számológépek

ISO 20816-2 gőzturbina rezgés ISO 20816-4 gázturbina rezgés ISO 20816-5 vízgép rezgés ISO 20816-21 szélturbina rezgés Turbinalapát frekvencia (Campbell) Maradék kiegyensúlyozatlanság (ISO 1940) Csapágy-élettartam kalkulátor

Turbina kiegyensúlyozás GYIK

Kiegyensúlyozható-e a turbina rotorja a helyszínen, vagy kiegyensúlyozó gépre van szükség?

Számos ipari turbina rotor kiegyensúlyozható helyben a befolyásolási együttható módszerével. A helyszíni kiegyensúlyozás tényleges üzemi fordulatszámon és csapágyazási körülmények között történik, ami gyakran reprezentatívabb, mint a műhelyi kiegyensúlyozás alacsony fordulatszámon, különböző alátámasztásokon. A Balanset-1A kezeli a kétsíkú számításokat, és ISO-konform eredményt ad. A nagyon nagy sebességű rotorok esetében, több száz méter/másodperc csúcssebesség felett, szükség lehet kiegészítő, vákuumgödörben végzett alacsony sebességű kiegyensúlyozásra is - de a helyszíni finom kiegyensúlyozás az összeszerelés után bevett gyakorlat.

Melyik ISO 20816 rész vonatkozik a turbinámra?

Használja az ISO 20816-2 szabványt az 50 MW feletti nagy szárazföldi gőzturbinák és generátorok esetében. Az ISO 20816-4 a 3 MW feletti ipari gázturbinákra vonatkozik. Az ISO 20816-5 az erőművek hidraulikus turbináira és szivattyú-turbináira vonatkozik. Az ISO 20816-21 a szélturbinák hajtásláncának rezgését szabályozza. A kifejezetten nem szabályozott kisebb gépek esetében az ISO 20816-3 (ipari gépek 15-300 kW) vagy az ISO 20816-1 (általános) szabvány adja a keretet. Öt számológépünk közvetlenül alkalmazza az egyes részek zónaküszöbértékeit.

Milyen egyensúlyi fokozatra van szüksége egy turbófeltöltőnek?

Az ISO 21940-11 a turbófeltöltőket az általános rotorpéldái között G 6.3 fokozatba sorolja, és megadja a számítási keretrendszert; a 100 000–300 000 RPM fordulatszámon pörgő autóipari jellegű kerekek tényleges tűrését az OEM határozza meg, és ez rendszerint jóval szigorúbb az általános ISO példáknál — az ilyen fordulatszámú kiegyensúlyozáshoz speciális nagysebességű berendezés is szükséges. Az alacsonyabb fordulatszámon működő ipari turbófeltöltőket gyakran G 1.0 vagy G 2.5 fokozatra egyensúlyozzák ki. A maradék kiegyensúlyozatlanság kalkulátor a rotor tömegét és fordulatszámát g-mm-ben kifejezett pontos juttatássá alakítja át bármely G-osztályhoz.

A turbinám minden nagyobb felújítás után túlvibráció miatt lekapcsol – miért?

A nagyjavítás utáni összeszerelés szinte mindig eltolja a rotor tömegközéppontját, mivel a csere lapátok, az új tömítések és az újra meghúzott csavarok mind megváltoztatják az egyensúlyi állapotot. Az egyensúlyozás ellenőrzése - és szükség esetén korrekciója - minden nagyobb turbina felújítása után kötelező üzembe helyezési lépés, nem pedig opcionális extra. Az ISO 20816 szerinti zónahatárok egyértelmű elfogadási kritériumot adnak az üzembe helyezés előtt.

A Balanset-1A képes a csapágyház rezgését az ISO 20816 szabvány szerint mérni?

Igen. A Balanset-1A mm/s RMS-ben rögzíti a rezgést, amely az ISO 20816 szabvány szerint a csapágyházak zónaosztályozásához szükséges mennyiség. Csatlakoztassa a rezgésérzékelőt a csapágyházhoz, futtassa a gépet normál üzemi fordulatszámon, és olvassa le az eredményt a vonatkozó rész zónatáblázata alapján - vagy használja az ezen az oldalon található öt turbinaszámológép egyikét az automatikus összehasonlításhoz.

Honnan tudom, hogy egy vagy két síkban egyensúlyozzak?

Azokat a rotorokat, amelyeknél a tengelyhossz kevesebb, mint az átmérő fele (korongszerű), általában egyetlen síkban kiegyensúlyozzák. A hosszabb rotorok - a legtöbb turbina, a többfokozatú kompresszorok és a turbina- és kompresszorkerékkel is rendelkező turbófeltöltő-egységek - két síkban történő kiegyenlítést igényelnek a statikus és dinamikus kiegyensúlyozatlanság kiküszöbölése érdekében. A Balanset-1A mindkét üzemmódot támogatja; válassza a kétsíkú korrekciót, ha úgy látja, hogy a rezgés fázisa jelentősen eltér a két csapágyhelyzet között.

Ismerje meg az elméletet

Helyszíni kiegyensúlyozás Kiegyensúlyozási minőségi osztályok Dinamikus kiegyensúlyozás Lapátrezonancia Maradék kiegyensúlyozatlanság Két síkú kiegyensúlyozás

Turbinájának értékelése és kiegyensúlyozása - ISO szabvány szerint

A Balanset-1A az ISO 20816 szabvány szerint méri a csapágyház rezgését, és az ISO 21940-11 szabvány szerint két síkban végzi a kiegyensúlyozást - így egyetlen hordozható műszerrel diagnosztizálhatja és korrigálhatja a hibát, és minden munkához dokumentált eredményt kap.

A Balanset-1A megtekintése Kérdés feltevése a fórumon