მბრუნავ მექანიზმებში თერმული თაღის გაგება
განმარტება: რა არის თერმული მშვილდი?
თერმული მშვილდი (ასევე ცნობილია, როგორც ცხელი მშვილდი, თერმული მოხრა ან ტემპერატურით გამოწვეული ლილვის მშვილდი) არის დროებითი გამრუდება, რომელიც ვითარდება როტორი ლილვის გარშემო ტემპერატურის არათანაბარი განაწილების გამო. როდესაც ლილვის ერთი მხარე მოპირდაპირე მხარეს უფრო ცხელია, თერმული გაფართოება იწვევს ცხელი მხარის გახანგრძლივებას, რაც აიძულებს ლილვს მოიხაროს მრუდის ფორმაში, ცხელი მხარე კი მრუდის ამოზნექილ (გარე) მხარეს იყოს.
მუდმივისგან განსხვავებით ლილვის თაღი მექანიკური დაზიანებისგან, თერმული რკალი შექცევადია - ის ქრება, როდესაც ლილვი ერთგვაროვან ტემპერატურას დაუბრუნდება. თუმცა, თერმული რკალი მნიშვნელოვან ვიბრაცია დათბობისა და გაგრილების პერიოდებში და შეიძლება გამოიწვიოს მუდმივი დაზიანება, თუ ძლიერი ან ხშირია.
ფიზიკური მექანიზმი
თერმული გაფართოების დიფერენციალი
თერმული მშვილდის ფიზიკა მარტივია:
- ლითონი გაცხელებისას ფართოვდება (თერმული გაფართოების კოეფიციენტი ფოლადისთვის, როგორც წესი, 10-15 µm/m/°C-ია)
- თუ ტემპერატურა წრეწირის გარშემო ერთგვაროვანია, გაფართოება სიმეტრიულია (ლილვი გრძელდება, მაგრამ სწორი რჩება)
- თუ ერთი მხარე უფრო ცხელია, ეს მხარე უფრო ფართოვდება, ვიდრე ცივი მხარე
- დიფერენციალური გაფართოება იწვევს გამრუდებას
- მშვილდის სიდიდე პროპორციულია ტემპერატურის სხვაობისა და ლილვის სიგრძისა
ტიპური ტემპერატურის სხვაობები
- დიამეტრის გასწვრივ 10-20°C ტემპერატურის სხვაობამ შეიძლება გამოიწვიოს გაზომვადი რკალი.
- დიდ ტურბინებში 30-50°C სხვაობამ შეიძლება გამოიწვიოს ძლიერი ვიბრაცია.
- ეფექტი გროვდება ლილვის სიგრძის გასწვრივ - უფრო გრძელი ლილვები უფრო მგრძნობიარეა
თერმული მშვილდის საერთო მიზეზები
1. გაშვების პირობები (ყველაზე გავრცელებული)
- ასიმეტრიული გათბობა: ცხელი ორთქლი, გაზი ან ტექნოლოგიური სითხე ლილვის ზედა ნაწილს ეხება, ხოლო ქვედა ნაწილი უფრო გრილი რჩება.
- რადიაციული გათბობა: ცხელი გარსაცმებიდან ან მილებიდან გამომავალი სითბო ლილვის ზედა ნაწილს ათბობს
- საკისრების ხახუნი: ერთი საკისრის გაცხელება სხვებზე მეტად ათბობს ლილვის ადგილობრივ მონაკვეთს
- სწრაფი გაშვება: არასაკმარისი დათბობის დრო ხელს უწყობს თერმული გრადიენტების განვითარებას
2. გამორთვის პირობები (თერმული დაწევა)
- ცხელი გამორთვა: ლილვი წყვეტს ბრუნვას, სანამ ჯერ კიდევ ცხელია
- გრავიტაციული საგი: სითბო იზრდება, რაც იწვევს ჰორიზონტალური ლილვის ზედა ნაწილის ქვედა ნაწილთან შედარებით უფრო სწრაფად გაგრილებას.
- თერმული საგ მშვილდი: ქვედა მხარე უფრო დიდხანს რჩება ცხელი, ლილვი კი ქვემოთ იხრება
- კრიტიკული პერიოდი: გამორთვის შემდეგ პირველი რამდენიმე საათი
3. ოპერაციული მიზეზები
- როტორ-სტატორის ხახუნი: კონტაქტის შედეგად წარმოქმნილი ხახუნი იწვევს ინტენსიურ ადგილობრივ გათბობას
- არათანაბარი გაგრილება: ასიმეტრიული გამაგრილებელი ჰაერის ნაკადი ან წყლის შესხურება
- მზის ენერგიაზე მომუშავე გათბობა: გარე აღჭურვილობა, რომლის ერთ მხარეს მზის სხივებია
- პროცესის დარღვევები: სამუშაო სითხის ტემპერატურის უეცარი ცვლილებები
სიმპტომები და გამოვლენა
ვიბრაციის მახასიათებლები
თერმული მშვილდი გამორჩეულ ვიბრაციულ სქემებს წარმოქმნის:
- სიხშირე: 1× სირბილის სიჩქარე (სინქრონული ვიბრაცია)
- დრო: მაღალია დათბობის დროს, მცირდება თერმული წონასწორობის მიღწევისას
- ფაზის ცვლილებები: ფაზის კუთხე შეიძლება შეიცვალოს მშვილდის განვითარებასა და გაქრობასთან ერთად
- ნელი ბრუნვის ვიბრაცია: მაღალი ვიბრაცია ძალიან დაბალი სიჩქარითაც კი (განსხვავებით დისბალანსი)
- გარეგნობა: დისბალანსის მსგავსი, მაგრამ ტემპერატურაზე დამოკიდებული
თერმული თაღის დისბალანსისგან გარჩევა
| დამახასიათებელი | დისბალანსი | თერმული მშვილდი |
|---|---|---|
| სიხშირე | 1× სირბილის სიჩქარე | 1× სირბილის სიჩქარე |
| ტემპერატურის მგრძნობელობა | შედარებით სტაბილური | მაღალი დათბობის/გაგრილების დროს |
| ნელი ბრუნვა (50-200 ბრ/წთ) | ძალიან დაბალი ამპლიტუდა | მაღალი ამპლიტუდა |
| ფაზა vs. ტემპერატურა | მუდმივი | ცვლილებები მშვილდის განვითარებასთან ერთად |
| მდგრადობა | მუდმივი ნებისმიერ დროს | დროებითი, თერმული წონასწორობისას ქრება |
| ბალანსირებაზე რეაგირება | ვიბრაცია შემცირებულია | მინიმალური ან საერთოდ არანაირი გაუმჯობესება |
დიაგნოსტიკური ტესტები
1. ნელი გორგოლაჭებიანი ვიბრაციის ტესტი
- ლილვის ბრუნვა 5-10% სამუშაო სიჩქარით
- ვიბრაციის გაზომვა და გამოვარდნა
- მაღალი ნელი ბრუნვის ვიბრაცია მიუთითებს თერმულ ან მექანიკურ ხრახნზე და არა დისბალანსზე.
2. ტემპერატურის მონიტორინგი
- გაშვების დროს ლილვის ან საკისრების ტემპერატურის მონიტორინგი
- ტემპერატურის გაზომვა საკისრის გარშემოწერილობის რამდენიმე ადგილას
- ვიბრაციის ცვლილებების კორელაცია ტემპერატურის გრადიენტებთან
3. სტარტაპების ვიბრაციის ტენდენციები
- დათბობის დროს ვიბრაციის ამპლიტუდისა და დროის გრაფიკის დახატვა
- თერმული რიტმი: თავდაპირველად მაღალი, წონასწორობის მიახლოებისას მცირდება
- დისბალანსი: იზრდება სიჩქარესთან ერთად, ტემპერატურისგან დამოუკიდებლად
პრევენციის სტრატეგიები
ოპერაციული პროცედურები
1. სათანადო დათბობის პროცედურები
- ტემპერატურის თანდათანობითი მატება: მიეცით ლილვის თანაბრად გაცხელების საშუალება
- გახანგრძლივებული დათბობის დრო: დიდ ტურბინებს შეიძლება 2-4 საათი დასჭირდეთ
- ტემპერატურის მონიტორინგი: ლიანდაგის საკისრებისა და კორპუსის ტემპერატურა
- ვიბრაციის მონიტორინგი: მონიტორინგი გახურების დროს, სიჩქარის გაზრდის შეფერხება მაღალი ვიბრაციის შემთხვევაში
2. მბრუნავი მექანიზმის მუშაობა
- დიდი ტურბინებისთვის, გათბობისა და გაგრილების დროს, ამუშავეთ მბრუნავი მექანიზმი (ნელი ბრუნვით, ~3-10 ბრ/წთ).
- უწყვეტი ბრუნვა ხელს უშლის თერმულ თაღს სითბოს თანაბრად განაწილებით
- 50 მეგავატზე მეტი სიმძლავრის ორთქლის ტურბინების ინდუსტრიული სტანდარტი
- გაგრილების პერიოდში შეიძლება სატრიალო მექანიზმი 8-24 საათის განმავლობაში ამუშაოს
3. გამორთვის პროცედურები
- თანდათანობითი გაგრილება: გამორთვამდე ნელ-ნელა შეამცირეთ დატვირთვა და ტემპერატურა
- გაფართოებული მბრუნავი მექანიზმი: როტორის ბრუნვა შეინარჩუნეთ გაგრილებისას
- მოერიდეთ ცხელი გამორთვებს: საგანგებო გაჩერებები ლილვს ცხელს ტოვებს და მიდრეკილია დახრისკენ
დიზაინის ზომები
- თბოიზოლაცია: ერთგვაროვანი ტემპერატურის შესანარჩუნებლად, კორპუსების იზოლაცია უნდა მოხდეს
- გამათბობელი ქურთუკები: გარე გამათბობლები ერთგვაროვანი წინასწარი გათბობისთვის
- დრენაჟი: ლილვის ძირში ცხელი კონდენსატის დაგროვების თავიდან აცილება
- ვენტილაცია: სიმეტრიული გაგრილების ჰაერის ნაკადის უზრუნველყოფა
თერმული მშვილდის შედეგები
მყისიერი ეფექტები
- მაღალი ვიბრაცია: გახურების დროს შეიძლება მიაღწიოს ნორმალურ დონეს 5-10-ჯერ
- საკისრის დატვირთვა: ასიმეტრიული მშვილდი ზრდის საკისრების დატვირთვას
- ბეჭდის ნაკაწრები: ლილვის გადახრამ შეიძლება გამოიწვიოს შეხება დალუქვებთან ან სტაციონარულ ნაწილებთან
- გაშვების შეფერხებები: სიჩქარის გაზრდამდე უნდა დაელოდოთ ვიბრაციის შემცირებას
გრძელვადიანი დაზიანება
- საკისრების ცვეთა: განმეორებითი მაღალი ვიბრაცია აჩქარებს საკისრების ცვეთას
- ბეჭდის დაზიანება: განმეორებითი ხახუნი აზიანებს დალუქვის კომპონენტებს
- დაღლილობა: თითოეული გაშვების დროს ციკლური მოხრის დაძაბულობა ხელს უწყობს დაღლილობას
- მუდმივი ნაკრები: ძლიერმა ან განმეორებითმა თერმულმა დახვევამ შეიძლება გამოიწვიოს მუდმივი პლასტიკური დეფორმაცია.
კორექცია და შერბილება
აქტიური თერმული მშვილდისთვის
- დროის დაშვება: სიჩქარის გაზრდამდე დაელოდეთ თერმული წონასწორობის მიღწევას
- ნელი რულონი: თუ შესაძლებელია, ნელა შემოატრიალეთ სითბოს გასანაწილებლად
- ნუ შეეცდებით დაბალანსებას: დაბალანსება ვერ გამოასწორებს თერმულ თაღს და არაეფექტური იქნება.
- მისამართი სითბოს წყარო: ასიმეტრიული გათბობის იდენტიფიცირება და აღმოფხვრა
თერმული ჩამოკიდების თაღისთვის (გამორთვის შემდეგ)
- მბრუნავი მექანიზმი: გაგრილების დროს როტორი ნელა ბრუნავს
- გაფართოებული რულონის დრო: შეიძლება საჭირო გახდეს მბრუნავი მექანიზმის 12-24 საათიანი მუშაობა
- ტემპერატურის მონიტორინგი: გააგრძელეთ მანამ, სანამ ლილვის ტემპერატურა ერთგვაროვანი არ გახდება
- დაგვიანებული გადატვირთვა: თუ თაღი განვითარდა, ხელახლა გასწორებამდე დაელოდეთ ბუნებრივ გასწორებას.
ინდუსტრიისთვის სპეციფიკური მოსაზრებები
ორთქლის ტურბინები
- ყველაზე მგრძნობიარეა თერმული მშვილდის მიმართ მაღალი ტემპერატურისა და მასიური როტორების გამო
- გახურებისა და გაგრილების სტანდარტული პრაქტიკის პროცედურების დახვეწა
- 50 მეგავატზე მეტი სიმძლავრის აგრეგატებისთვის სავალდებულოა მბრუნავი მექანიზმი
- შეიძლება საჭირო გახდეს 2-4 საათიანი გახურება, 12-24 საათიანი გაგრილება მბრუნავი მექანიზმით.
გაზის ტურბინები
- უფრო სწრაფი თერმული რეაქცია მცირე მასის გამო
- თერმული დახრა გაშვების დროს ნაკლებად გავრცელებულია, მაგრამ მაინც შესაძლებელია
- წვის მხარეს გათბობამ შეიძლება ასიმეტრია შექმნას
- როგორც წესი, უფრო სწრაფი დათბობის ციკლები, ვიდრე ორთქლის ტურბინები
დიდი ელექტროძრავები და გენერატორები
- როტორის გრაგნილის სიცხისგან ან საკისრის ხახუნისგან გამოწვეული თერმული თაღი
- მზის ენერგიაზე მომუშავე გარე მონტაჟი
- შეიძლება საჭირო გახდეს გაშვებამდე მობრუნება ან გათბობა
მონიტორინგი და განგაშის სიგნალიზაცია
მონიტორინგის ძირითადი პარამეტრები
- ნელი ბრუნვის ვიბრაცია: ნორმალური გაშვების წინ დაბალი სიჩქარით გაზომვა
- საკისრის ტემპერატურის დიფერენციალი: შეადარეთ ტემპერატურა ზედა და ქვედა ნაწილებში
- ვიბრაცია vs. ტემპერატურა: ვიბრაციის ამპლიტუდის და საკისრის ტემპერატურის დიაგრამა
- ფაზის კუთხე: ფაზური ცვლილებები, რომლებიც მიუთითებს მშვილდის განვითარებაზე
სიგნალიზაციის კრიტერიუმები
- ნელი ბრუნვის ვიბრაცია > 2× საბაზისო ხაზი ამოქმედებს სიგნალიზაციას
- ტემპერატურის სხვაობა > 15-20°C მიუთითებს თერმულ დისბალანსზე
- ფაზის სწრაფი ცვლილებები (> 30° 10 წუთში) მიუთითებს თაღის ფორმის განვითარებაზე.
- დათბობის დროს ვიბრაცია ძლიერდება შემცირების ნაცვლად
მოწინავე სტარტაპ სტრატეგიები
კონტროლირებადი აჩქარება
- საწყისი ნელი გაგორება: შეამოწმეთ მისაღები ვიბრაცია 100-200 ბრ/წთ-ზე
- ეტაპობრივი აჩქარება: საშუალო სიჩქარემდე გაზრდა (მაგ., ნორმალურის 30%, 50%, 70%) შეკავებით
- თერმული დალბობის პერიოდები: თითოეულ ეტაპზე შეინარჩუნეთ მუდმივი სიჩქარე 15-30 წუთის განმავლობაში
- ვიბრაციის შემოწმება: თითოეულ ეტაპზე, გაგრძელებამდე დაადასტურეთ ვიბრაციის შემცირება
- ტემპერატურის მონიტორინგი: უზრუნველყოს თერმული გრადიენტების შემცირება მთელი პროცესის განმავლობაში
ავტომატური გაშვების სისტემები
თანამედროვე მართვის სისტემებს შეუძლიათ თერმული მშვილდის მართვის ავტომატიზაცია:
- პროგრამირებადი გათბობის თანმიმდევრობები
- ავტომატური შეკავების პერიოდები, თუ ვიბრაციის ან ტემპერატურის ლიმიტებს გადააჭარბებს
- თერმული თაღის სიდიდის რეალურ დროში გამოთვლა ვიბრაციისა და ტემპერატურის მიხედვით
- ადაპტური სიჩქარის პროფილები გაზომილი პირობების საფუძველზე
სხვა მოვლენებთან კავშირი
თერმული მშვილდი vs. მუდმივი მშვილდი
- თერმული მშვილდი: დროებითი, ქრება თერმული წონასწორობისას
- მუდმივი მშვილდი: პლასტიკური დეფორმაცია ნარჩუნდება ცივ მდგომარეობაშიც კი
- რისკი: განმეორებითმა თერმულმა დახრილობამ საბოლოოდ შეიძლება გამოიწვიოს მუდმივი ჩაჭედვა.
თერმული მშვილდი და ბალანსირება
- ცდილობს ბალანსი თერმული მშვილდის დროს უაზროა
- თერმული თაღის პირობისთვის გამოთვლილი კორექტირების წონები არასწორი იქნება წონასწორობის მიღწევის შემდეგ.
- დაბალანსებამდე ყოველთვის დაუშვით თერმული სტაბილიზაცია
- თერმულ მშვილდს შეუძლია შენიღბოს ნამდვილი დისბალანსის მდგომარეობა
პრევენციის საუკეთესო პრაქტიკა
ახალი ინსტალაციებისთვის
- სიმეტრიული გათბობისა და გაგრილების სისტემების დიზაინი
- 100 კვტ-ზე მეტი სიმძლავრის ან 2 მეტრზე მეტი ლილვის სიგრძის აღჭურვილობისთვის დაამონტაჟეთ სატრიალებელი მექანიზმი
- უზრუნველყოს საკმარისი დრენაჟი ცხელი სითხის დაგროვების თავიდან ასაცილებლად
- იზოლაცია გამოსხივებული სითბოს გადაცემის მინიმიზაციისთვის
არსებული აღჭურვილობისთვის
- შეიმუშავეთ და მკაცრად დაიცავით წერილობითი დათბობის პროცედურები
- მატარებლის ოპერატორების შესახებ თერმული მშვილდის რისკებისა და სიმპტომების შესახებ
- ტემპერატურის მონიტორინგის დაყენება რამდენიმე ადგილას
- თერმული პრობლემების იდენტიფიცირებისთვის გამოიყენეთ ვიბრაციის ტენდენციები სტარტაპების დროს
- ისტორიული მონაცემების დოკუმენტირება პროცედურების ოპტიმიზაციისთვის
ტექნიკური მომსახურების პრაქტიკა
- ყოველი გამორთვის წინ შეამოწმეთ მბრუნავი მექანიზმის მუშაობა
- შეამოწმეთ საკისრების ტემპერატურის სენსორების კალიბრაცია
- შეამოწმეთ სადრენაჟე სისტემები ბლოკირებისთვის
- შეამოწმეთ იზოლაციის მთლიანობა
- ასიმეტრიული გათბობის ნებისმიერი წყაროს შემოწმება და აღმოფხვრა
თერმული რკალი, მიუხედავად იმისა, რომ დროებითი და შექცევადია, დიდი მბრუნავი მექანიზმებისთვის მნიშვნელოვან ექსპლუატაციაში გამოწვევას წარმოადგენს. მისი გამომწვევი მიზეზების, სიმპტომების ამოცნობა და სათანადო გათბობისა და გაგრილების პროცედურების განხორციელება აუცილებელია ორთქლის ტურბინების, გაზის ტურბინების და სხვა მაღალტემპერატურული მბრუნავი აღჭურვილობის საიმედო მუშაობისთვის.
კატეგორიები:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 