Na ktoré stroje sa vzťahuje norma ISO 20816-5?

Norma ISO 20816-5 sa vzťahuje na hydraulické stroje vrátane vertikálnych Kaplanových turbín, vertikálnych Francisových turbín, vertikálnych čerpacích turbín, horizontálnych Peltonových turbín a vertikálnych čerpadiel prevádzkovaných vo vodných elektrárňach. Zahŕňa stroje s menovitými otáčkami typicky od 60 do 1 000 ot./min.

Prečo sa limity vibrácií vodných turbín líšia od limitov vibrácií parných turbín?

Hydraulické stroje pracujú pri oveľa nižších otáčkach ako parné turbíny (často 60 – 500 ot./min. oproti 1 500 – 3 600 ot./min.). Tiež sú vystavené hydraulickým budiacim silám z prúdenia vody, rázov v sacej rúre a kavitácie, ktoré vytvárajú odlišné vibračné vzorce. Vertikálne stroje majú ďalšie aspekty týkajúce sa vibrácií axiálnych ložísk.

Čo je meranie posunutia hriadeľa vo vodných turbínach?

Posunutie hriadeľa vo vodných turbínach sa meria pomocou bezdotykových sond namontovaných v blízkosti vodiacich ložísk, ktoré zvyčajne merajú posunutie medzi špičkami v mikrometroch (μm pp). Toto je kritické pre vertikálne stroje, kde monitorovanie obežnej dráhy hriadeľa odhaľuje nevyváženosť, nesprávne zarovnanie a hydraulickú nestabilitu.

Prečo majú horizontálne Peltonove turbíny rôzne limity?

Horizontálne Peltonove turbíny majú nižšie limity vibrácií ako vertikálne stroje, pretože horizontálne uloženia sú citlivejšie na dynamické sily. Impulzná povaha nárazu Peltonovho kolesa tiež vytvára odlišné vibračné charakteristiky v porovnaní s reakčnými turbínami, ako sú Francisove a Kaplanove turbíny.

Čo mám robiť, ak vibrácie dosiahnu zónu C na vodnej turbíne?

Zóna C označuje, že stroj nie je vhodný na nepretržitú dlhodobú prevádzku. Preskúmajte základné príčiny vrátane kavitácie obežného kolesa, prepätia v sacej rúre, opotrebovania vodiacich ložísk, nesprávneho zarovnania hriadeľa alebo hydraulickej rezonancie. Zvýšte frekvenciu monitorovania, naplánujte nápravnú údržbu počas nasledujúcej plánovanej odstávky a zvážte obmedzenia zaťaženia.

Bezplatný inžiniersky nástroj #023

Limity vibrácií – vodné turbíny a čerpacie jednotky

Vyhodnoťte závažnosť vibrácií hydraulických turbín, čerpacích turbín a čerpadiel podľa normy ISO 20816-5. Podporuje merania rýchlosti ložiskového telesa a posunutia hriadeľa.

ISO 20816-5 Zóny A/B/C/D Vodné stroje

Typ stroja

Meranie

Nameraná hodnota (mm/s RMS)

Rýchle predvoľby

Výsledky

Vibračná zóna

—

Nameraná hodnota

—

Odporúčanie

—

Zóna	Hranica	Popis

Rozsah pôsobnosti normy ISO 20816-5

Norma ISO 20816-5 špecifikuje kritériá hodnotenia vibrácií pre hydraulické stroje vrátane Kaplanových, Francisových a Peltonových turbín, čerpacích turbín a čerpadiel používaných vo vodných elektrárňach. Zahŕňa vertikálne aj horizontálne konfigurácie strojov.

Vibrácie ložiskového telesa – vertikálne stroje

Rýchlosť širokopásmových vibrácií meraná na ložiskovom telese v mm/s RMS, typicky v rozsahu 10 – 1 000 Hz. Platí pre vertikálne Kaplanove, Francisove, čerpadlovo-turbínové a čerpacie jednotky.

Hranica zóny	Rýchlosť (mm/s RMS)
A/B	2.8
B/C	5.3
C/D	8.5

Vibrácie ložiskového telesa – horizontálny Peltonov systém

Horizontálne Peltonove turbíny majú nižšie povolené limity kvôli usporiadaniu ložísk a charakteristikám impulzného zaťaženia.

Hranica zóny	Rýchlosť (mm/s RMS)
A/B	2.3
B/C	4.5
C/D	7.1

Posunutie hriadeľa – vertikálne stroje

Relatívny posun hriadeľa sa meria pomocou bezdotykových sond a vyjadruje sa ako posun medzi vrcholmi v μm.

Hranica zóny	Posun (μm pp)
A/B	80
B/C	160
C/D	260

ℹ️ Poznámka: Vertikálne hydrostroje majú jedinečné vibračné charakteristiky v dôsledku gravitácie pôsobiacej pozdĺž osi hriadeľa. Stav axiálneho ložiska a hydraulické sily (premoky v sacej rúre, kavitácia) významne ovplyvňujú vibračné správanie.

⚠️ Dôležité: Mali by sa monitorovať vibrácie ložiskového telesa aj hriadeľa. Celkové hodnotenie určuje horšie z týchto dvoch hodnotení. Prevádzkové podmienky (zaťaženie, tlak, hladina vody v dolnej časti) silne ovplyvňujú úroveň vibrácií vo vodných strojoch.

Limity vibrácií pre vodné turbíny podľa normy ISO 20816-5 | Vibromera

Vydal Nikolaj Šelkovenko na 15. februára 2026 5. marca 2026

Výsledky

Rozsah pôsobnosti normy ISO 20816-5

Vibrácie ložiskového telesa – vertikálne stroje

Vibrácie ložiskového telesa – horizontálny Peltonov systém

Posunutie hriadeľa – vertikálne stroje