Понедельник, 26.02.2018, 04:46
Газовые и паровые турбины ТЭС, ТЭЦ, АЭС
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Техническая книга online | Регистрация | Вход

Меню сайта

Cветодиодное освещение

Мини-чат



Наш опрос

Стоит развивать "Online литературу"?
Всего ответов: 649




Главная » 12.1. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВИБРАЦИИ
12.1. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВИБРАЦИИ
20:14

  Вибрацией или колебаниями тела называют его небольшие, периодически повторяющиеся перемещения относительно положения равновесия.

  В простейшем случае колебания совершаются по гармоническому закону, при этом координата колеблющейся точки описывается уравнением

  y = Asin(wt + j)

где А — амплитуда колебаний,

  ω — круговая частота колебаний,

  φ — начальная фаза колебаний.

  Величина ω в этой формуле называется круговой частотой собственных колебаний и представляет собой число колебаний за время 2π. Круговая частота колебаний определяется частотой колебаний f:

  ω = 2πf.

  Частота колебаний f определяет число колебаний за 1с и измеряется в герцах.

  Время одного полного колебательного цикла называется периодом колебаний Т:

  T = 1/f.

  Если на тело при колебаниях не действуют никакие силы, то такие колебания называются свободными. Свободные колебания совершаются с частотой собственных колебаний. При этом если амплитуда колебаний уменьшаться не будет, то эти колебания называются незатухающими. При наличии сил трения незатухающие колебания могут быть вызваны только внешней гармонической силой. Такие колебания называются вынужденными, а вызывающая их сила — возмущающей. Вынужденные колебания совершаются с частотой, равной частоте возмущающей силы.

  Необходимо отметить, что частота собственных колебаний является характеристикой тела, зависящей от его параметров, например, для ротора турбины она определяется геометрическими размерами.

  Амплитуда вынужденных колебаний при постоянной возмущающей силе зависит в основном от соотношения частот возмущающей силы и собственных колебаний. Совпадение этих частот вызывает резкий рост амплитуды колебаний из-за явления резонанса.

  Вибрация турбоагрегата — это вынужденные колебания, которые чаще всего бывают вызваны одновременным действием нескольких возмущающих сил разной частоты и носят полигармонический характер. При этом большинство возмущающих сил, возникающих в турбине и вызывающих колебания роторов, кратны частоте вращения валопровода. Под вибрацией турбоагрегата принято понимать колебания системы, состоящей из собственно турбоагрегата, его фундамента и основания, на котором установлен фундамент. Источником колебаний является валопровод, который через вкладыши и корпуса подшипников возбуждает вибрацию верхней фундаментной плиты, колонн и нижней фундаментной плиты [19].

  В турбоагрегате возбуждающие силы наиболее часто вызывают вибрацию, совпадающую по частоте с частотой вращения валопровода (оборотную вибрацию). Кроме того, достаточно часто встречаются случаи возбуждения вибрации с частотой, равной половине частоты вращения (вибрация низкой частоты) или вдвое превышающей частоту вращения (вибрация двойной оборотной частоты). Каждая из возмущающих сил, вызывающих эти виды вибрации, имеет различные причины [7, 19, 122...125].

  Вибрация оборотной частоты возбуждается обычно центробежной силой в случае, когда центры тяжести отдельных сечений ротора не совпадают с линией, вокруг которой происходит его вращение. Существует две основных причины такого несовпадения:

  1. Несовпадение линии центров тяжести отдельных сечений с линией геометрических центров этих же сечений из-за наличия неуравновешенной массы.

  2. Смещение отдельных сечений относительно оси вращения.

  Неуравновешенность ротора (дисбаланс) в процессе ремонта может возникнуть при замене лопаток, бандажей и других деталей. В процессе эксплуатации дисбаланс возникает чаще всего из-за поломки лопаток и бандажных связей, а также отложения солей в проточной части.

  Смещение отдельных сечений относительно оси вращения происходит при прогибе вала, нарушении контакта сопрягаемых поверхностей вала и насадных деталей (нарушения посадки деталей), при дефектах соединения роторов, возникших при сборке валопровода.

  Вибрация низкой частоты возникает в случае потери устойчивости вращения вала на масляной пленке подшипников и имеет характер автоколебаний. Случайно возникшие отклонения вала от положения устойчивого равновесия сопровождаются возникновением сил, которые поддерживают эти колебания и усиливают их даже после исчезновения силы, вызвавшей первоначальное отклонение.

  У турбоагрегатов преобладает низкочастотная вибрация с половинной оборотной частотой (25 Гц), иногда встречаются частоты, совпадающие с первой критической частотой вала, а также более низкие частоты.

  Основная причина возникновения низкочастотной вибрации (НЧВ) — потеря динамической устойчивости вращения ротора из-за действия циркуляционных сил в смазочном слое подшипника или в потоке пара. В соответствии с этим, НЧВ подразделяют на "масляную" и "паровую".

  Источником "масляной" НЧВ являются циркуляционные силы в масляном слое подшипника, вызывающие прецессию вала с частотой, равной половине его частоты вращения. Циркуляционные силы в масляном слое подшипника возникают при некоторых дефектах расточки вкладыша или нарушении центровки опор.

  Источником "паровой" НЧВ являются газодинамические циркуляционные силы, действующие в проточной части турбины.

  Венцовые циркуляционные силы возникают на венце рабочих лопаток из-за неравномерности по окружности надбандажной утечки пара, вследствие неодинакового по окружности радиального зазора.

  Бандажные силы возникают в зоне надбандажных уплотнений вследствие появления окружной неравномерности поля давления вдоль окружности бандажа из-за смещения ротора.

  Циркуляционные силы в уплотнениях чаще всего возникают в уплотнениях первых ступеней и в промежуточном уплотнении цилиндров, имеющих поворот потока пара, из-за нарушения симметрии окружного течения пара при смещении ротора.

  Силы, возбуждающие "паровую" НЧВ, возникают обычно при неравномерных зазорах в уплотнениях и нарушениях центровки проточной части.

  Вибрация высокой частоты возбуждается обычно силами, возникающими на роторе генератора; при этом под высокочастотной вибрацией понимают вибрацию, вдвое превышающую частоту вращения (двойную оборотную).

  Основными причинами возникновения колебаний ротора генератора с двойной частотой вращения являются:

  — наличие изгибной анизотропии ротора (неодинаковая жесткость в двух взаимно перпендикулярных плоскостях из-за конструктивного выполнения двухполюсного ротора);

  — электромагнитные силы, возникающие при расцентровке ротора в расточке статора;

  — эллиптичность (овальность) шеек роторов.

  Кроме того, двойная оборотная вибрация может возникать из-за отсутствия натяга в опорных подшипниках в поперечной плоскости, а также из-за несоосности при сборке роторов с жесткими полумуфтами в валопровод; при этом вибрация, как правило, проявляется на опорах, ближайших к муфте, собранной с дефектом.

  В ряде случаев возникает высокочастотная вибрация с частотами 3-й, 4-й и более высоких кратностей. Силы, возбуждающие такую вибрацию, возникают при наличии задеваний в проточной части турбины или дефектов упорных подшипников.

Категория: Ремонт паровых турбин | Просмотров: 8201 | Добавил: turbin | Рейтинг: 4.8/11 |


Форма входа



Поиск



Реклама

Open

Статистика


Светодиодное освещение
Спутниковый Gps Трекер Спот
SPOT Satellite GPS Messenger


Онлайн всего: 3
Гостей: 3
Пользователей: 0


Copyright MyCorp © 2018