Меню сайта

загрузка...

http://pfic2010.com 1хбет слоты
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Практическая вибродиагностика и монтиторинг

Характерные особенности тепловой неуравновешенности ротора.

Для тепловой неуравновешенности ротора свойственны диагностические признаки механической неуравновешенности ротора и характерно режимное изменение дисбалансов ротора, при этом каждому установившемуся тепловому режиму соответствует определенная вибрация.

Изменение вибрации происходит не одновременно с изменением активной нагрузки, а постепенно по мере изменения теплового состояния металла. Таким образом, например, изменяется величина амплитуды и/или фазы вибрации на частоте вращения ротора при пуске агрегата (двигателя) по мере нагрева ротора до рабочей температуры, а затем возможна стабилизация вибрации.

Другим важнейшим диагностическим признаком тепловой неуравновешенности ротора является существенный рост вибрации на первой критической частоте при выбеге нагретого ротора по отношению к разгону холодного ротора или выбегу неуспевшего прогреться ротора.

При обнаружении диагностических признаков теплового дисбаланса следует учитывать, что в некоторых ситуациях, например, при пуске холодного агрегата, аналогичными диагностическими признаками может сопровождаться изменение соосности роторов агрегата под действием меняющихся температурных полей при разогреве опор и фундамента.

и точки с индексом "2".

вызываемые

термической деформацией ротора, и общая вибрация является результатом сложения этих векторов.

При несимметрии тепловых полей ротора электрической машины, например, вследствие виткового замыкания в обмотке ротора, обрывов и растрескивания стержней ротора асинхронного электродвигателя, при неравномерной толщине изоляции обмотки ротора, появляется зависимость вибрации от тока ротора, т.е. от нагрузки. Для этой причины характерно режимное изменение дисбалансов ротора, в основном статических, после пуска до рабочего прогрева ротора, затем стабилизация при постоянной нагрузке и новое изменение дисбалансов ротора пропорционально изменению нагрузки до стабилизации новых температурных полей ротора.

Наиболее распространенной причиной теплового дисбаланса роторов турбин является отсутствие осевых зазоров между насадными деталями ротора — рабочими дисками, уплотнительными втулками. Из —з а небольших отклонений торцов насадных деталей от перпендикулярности оси при их расширении вместе со значительными осевыми усилиями возникают изгибающие моменты, приводящие к тепловому прогибу ротора. Известны случаи, когда эта причина исчезала после разгона ротора до скорости срабатывания автомата безопасности за счет ослабления посадочных натягов и перемещения насадных деталей в осевом направлении. Эта же причина теплового прогиба ротора может иметь место на роторах насосов, имеющих насадные диски и работающие на перекачке горячего продукта.

При неравномерном охлаждении ротора вследствие насадки рабочих колес, пром. вставок и других деталей с перекосом и недостаточными осевыми зазорами появляется моментная неуравновешенность ротора с противофазными векторами на частоте вращения ротора. Следует обратить внимание, что вектора вибрации разных опор на частоте вращения ротора при пуске агрегата могут и не бьпъ в противофазе, например, если имеются другие причины приводящие к вибрации на этой частоте, однако при нагреве изменение величины фазовых углов происходит в одну сторону с постоянным углом между векторами на частоте вращения ротора.

Диагностическим признаком асимметрии охлаждения является зависимость вибрации от интенсивности процессов теплообмена, или от разности температур между ротором и охлаждающим газом. При этом вибрация меняется как при повышении нагрузки, так и в случае резкого изменения температуры охлаждающего газа. От температуры ротора вибрация при этом практически не зависит.

Тепловой дисбаланс у барабанных роторов может возникать из —з а протечек пара или газа внутри роторов через неплотности в технологических заглушках и в сварке. При этом горячий газ нагревает ротор несимметрично в соответствии с расположением мест его входа и выхода, что приводит к тепловому прогибу ротора.

Тепловые деформации возникают при попадании масла в центральное отверстие ротора через неплотности заглушки. Масло засасывается за счет понижения давления внутри ротора при его охлаждении во время остановок и накапливается. Наконец его количество становится достаточным для конвективного теплообмена внутри ротора, при котором тепло переносится в осевом направлении от горячих поверхностей к холодным. Этот процесс может протекать несимметрично относительно оси и прогрессировать, вызывая увеличение вибрации.

Термическая нестабильность дисбалансов ротора.

Термической нестабильностью дисбалансов ротора называют изменение дисбалансов ротора вследствие изменения его температуры. Термическая нестабильность дисбалансов ротора может быть постоянной или временной. Например, по достижении критического числа пусков электродвигателя вследствие протекания в роторе пусковых токов, многократно превышающих номинальные или при некачественной термомеханической обработке ротора могут возникать остаточные напряжения, вызывающие перераспределение масс относительно оси ротора и его прогиба даже при совершенно равномерном прогреве. Для этих дефектов характерно изменение неуравновешенности ротора при изменении температуры ротора, независимо от причины изменения температуры. Например, амплитуда и/или фаза вибрации на частоте вращения ротора электродвигателя с таким дефектом будет непредсказуемо меняться при изменении нагрузки, т.е. токов в роторе, температуры охлаждающего воздуха, а иногда и масла подшипников и многих других, в том числе не поддающихся учету параметров. Устранить такую причину вибрации агрегата возможно только термообработкой ротора или его заменой, поскольку балансировка положительных результатов во многих случаях не дает.

Таким же образом проявляются недостаточные осевые зазоры в пазовых клиньях роторов электрических машин, например, генераторов.