ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы НормьигеяуСтимой вибрации турбоагрегатов из "Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки " Высокочастотными вибрациями называются вибрации с частотой, вдвое превышающей частоту вращения ротора. Для турбоагрегатов, имеющих частоту вращения 50 1/с, частота вибрации составляет 100 Гц. [c.522] Вибрация двойной оборотной частоты возникает под действием веса при изгибной анизотропии ротора. [c.522] Такие колебания никак не связаны с неуравновешенностью ротора, и их поэтому невозможно устранить балансировкой. Необходимым и достаточным условием для их появления является асимметрия сечения вала. При вращении ротора с асимметричным сечением возникает периодическая сила с частотой 2(0. Эта сила воздействует на ротор не статически, а динамически, т.е. эффект от ее воздействия тем больше, чем ближе ее частота, которая зависит от частоты вращения ротора, к какой-либо из критических частот валопровода. [c.522] Для уменьшения вибрации двойной оборотной частоты применяются специальные конструктивные меры, направленные на уменьшение разноже-сткости сечения ротора генератора на большом зубе ротора (периферийной части ротора, где отсутствует обмотка) выполняют продольные пазы и поперечные прорези. [c.523] Источником высокочастотных возмущающих сил в собственно турбине могут быть шпоночные пазы дисков, колеса насосов и т.д., однако асимметрия, вносимая ими, как правило, невелика. [c.523] Работающий турбоагрегат всегда в какой-то степени вибрирует. Поэтому ПТЭ предусматривают жесткие нормы на допустимый уровень вибрации. [c.523] Вибрационное состояние турбоагрегата оценивают по наибольшему значению виброскорости, действующему в вертикальном, горизонтально-по-перечном и горизонтально-осевом направлениях. Длительная эксплуатация турбоагрегатов мощностью 200 МВт и более допускается при вибрации подшипниковых опор, не превышающей 2,8 мм/с. [c.523] Такой же уровень вибрации допустим для турбоагрегатов меньше 200 МВт. При этом должны быть приняты меры по снижению вибрации в срок, не более 30 дней. [c.523] Эксплуатация турбоагрегата запрещается при вибрации свыше 7,1 мм/с, т.е. при размахе вибрации большем 65 мкм. Точно также эксплуатация недопустима, если при установившемся режиме происходит внезапное увеличение виброскорости на I мм/с. [c.523] На первый взгляд может показаться, что нормы вибрации турбоафегатов чрезмерно жесткие. Однако следует иметь ввиду, что вибрация измеряется на корпусе подшипника, а для турбоагрегата важна вибрация вала, которая и вызывает вибрацию корпуса подшипника. Подшипник, установленный на фундаменте или встроенный в выходной патрубок, обладает, как и всякая система, своими вибрационными характеристиками, и его вибрация зависит от близости частоты возмущающей силы, создаваемой ротором, к частоте его собственных колебаний. Поэтому реакция корпуса подшипника на воздействие на него со стороны ротора может быть самой различной. Иногда, если частоты собственных колебаний системы подшипник — фундамент далеки от частоты колебаний шейки ротора, корпус подшипника не отзывается даже на интенсивную вибрацию ротора. [c.523] Специальные исследования показали, что вертикальное перемещение вала может в 4—10 раз превышать вертикальное перемещение подшипника, а горизонтальное перемещение вала может превосходить аналогичное перемещение корпуса подшипника в 8—15 раз. С учетом разницы в смещениях шейки вала и крышек корпуса подшипника допуски на вибрацию крышек корпуса уже не кажутся чрезмерными. [c.523] Значительное различие амплитуд вибрации вала и корпусов подшипников побудило к разработке аппаратуры, позволяющей измерять вибрацию вала. Существуют специальные датчики, обычно токовихревого типа, устанавливаемые в вертикальной и горизонтальной плоскостях примерно в 5 мм от вала и позволяющие вести непрерывный контроль его вибрации. Повышенная вибрация вала и соответствующий сигнал могут быть использованы для автоматического отключения турбины при возникновении чрезмерной вибрации по каким-либо причинам. [c.523] Система, состоящая из турбоагрегата и его фундамента, проектируется так, чтобы ее критические частоты не были близки к половинной частоте вращения (иначе легко будет вызываться низкочастотная вибрация). Тем не менее, в процессе разворота турбоагрегат проходит через ряд критических частот. Если соответствующая форма небаланса не ликвидирована, то при переходе через резонанс возникает интенсивная вибрация оборотной частоты. [c.523] При этом в течение нескольких пусков возникающие в уплотнениях задевания приводят к их износу и снижению экономичности турбин. Поэтому часто при балансировке турбоагрегата вводят нормирование по уровню вибрации не только на номинальной частоте вращения, но и на критических частотах. Требуют, чтобы размах вибрации подшипников не превышал на критической частоте 50 мкм. [c.524] Выше отмечалось, что вибрация подшипников носит полигармонический характер в ней присутствуют гармоники всех частот. Однако особое внимание обращается на амплитуду гармоники с частотой, соответствующей половинной частоте вращения валопровода. Это связано с тем, что уровень низкочастотной вибрации свидетельствует о близости валопровода турбоагрегата к состоянию возникновения интенсивных самоподдерживающихся колебаний (автоколебаний). Поэтому, если хотя бы на одном из подшипников уровень низкочастотной вибрации превосходит 15 мкм, вибрационное состояние такого агрегата признается неудовлетворительным. [c.524] Вибрация с корпусов подшипников передается на фундамент, вызывая его вибрацию. В правильно спроектированных и выполненных фундаментах размах вибрации верхней фундаментной плиты не превосходит 15—25 мкм. [c.524] Вернуться к основной статье