Турбины, вибрация работы

Как уже отмечалось, вибрации сопутствуют работе всех машин и часто оказываются причиной, сдерживающей дальнейший прогресс в той или иной области техники. Так, например, дальнейшее увеличение быстроходности высокоскоростных роторных машин ограничено вибростойкостью ротора и подшипниковых опор, повышение мощности паровых и газовых турбин — вибрациями лопаток последних ступеней, создание мощных вертолетов — колебаниями рабочих лопастей, повышение точности металлорежущих станков — вибрациями режущего инструмента и станины, создание высокоточных и надежных систем автоматического управления — вибрациями ее отдельных элементов. [c.15]

Вибрация при пуске турбины. Вибрация увеличивается с числом оборотов и прекращается после длительной работы турбины [c.298]

При прохождении через зону критического числа оборотов, находящуюся обычно в пределах 60—80% и реже в пределах 40—60% номинального (с гибким валом), когда возникает повышенная вибрация турбины, эту зону надо проходить быстро. Длительная работа в зоне критического числа оборотов запрещается, так как это может вызвать тяжелую аварию турбины. Номинальное число оборотов, с которым работает турбина, может быть ниже или выше критического. Когда оно ниже критического, вал турбины называют жестким, а когда выше — вал называют гибким. Подавляющее большинство турбин обычно работает с числом оборотов выше критического, т. е. имеет гибкий вал. [c.72]

При медленном прохождении критического числа оборотов может возникнуть значительная вибрация агрегата и вызвать повреждение лабиринтовых уплотнений, искривление вала ротора и другие повреждения турбины. Длительная работа в зоне критического числа оборотов запрещается. [c.123]

Так как первопричиной общей вибрации турбины служит ротор, то судить о ней по вибрации крышки подшипника недостаточно. Замер по крышкам отражает влияние на вибрацию массы корпуса подшипника, жесткости его крышки, демпфирующих свойств масляной пленки и т. д. Один и тот же ротор покажет разную величину вибрации, работая в разных подшипниках. Таким образом, величина вибрации, замеренной на крышке подшипника, лишь отчасти отражает поведение вала. Нетрудно получить ничтожную амплитуду вибрации подшипника, если сделать его массивным даже плохо сбалансированный вал не вызовет в нем заметной вибрации. Такие подшипники создают лишь видимость спокойной работы турбины и не служат показателем истинного поведения ротора. [c.111]

Следующим шагом, предпринятым ЛМЗ в 1956— 1957 гг., в использовании цилиндра в качестве установочной базы был способ измерения реакций опор цилиндров при помощи динамометров [Л. 18]. Этот способ был создан в предположении, что пространственная форма многоопорного цилиндра, зафиксированная по реакциям опор, может быть воспроизведена путем повторения опорных реакций. Кроме того, преследовалась цель создания на заводе и повторения на монтаже определенного нагружения опор цилиндров и корпусов подшипников, что, как указывалось выше, является одним из условий спокойной, без вибраций, работы турбины. [c.86]

Для каждого турбинного ротора можно подсчитать частоту собственных колебаний, соответствующее число оборотов называют критическим. Никогда не допускают совпадения рабочего числа оборотов ротора с критическим, так как при этом возникли бы сильные общие вибрации турбины и работа её оказалась бы опасной. Если рабочее число оборотов меньше критического, ротор называют жёстким, если л<е рабочее число оборотов превышает критическое, ротор называют гибким. При гибком роторе, пуская турбину, нужно быстро проходить через критическое число оборотов. [c.278]

Неустойчивая работа ГТД обычно проявляется в пульсациях потока воздуха (газа) в газовоздушном тракте двигателя, что приводит к падению тяги, повышению температуры газа перед турбиной, вибрациям и даже разрушению отдельных элементов конструкции ГТД. [c.150]

Масло на входе в подшипники должно иметь температуру 40— 45° С. При более низкой температуре повышается его вязкость и масляная пленка в подшипниках становится неустойчивой. Это ведет к возникновению вибрации агрегата. Поэтому перед пуском турбины в работу необходимо прокачиванием масла через систему прогреть его до названной температуры. [c.128]

В настоящее время, в связи с наметившейся тенденцией увеличения частоты вращения роторов и их массы, проблеме динамического уравновешивания турбин уделяется все большее внимание. От качества уравновешивания зависит не только общий уровень возникающих в процессе работы турбин вибраций, по также ресурс и надежность их работы, интенсивность и характер износа подшипников и кинематических пар. [c.224]

Как уже отмечалось, вибрация может возникать и на частотах, отличающихся от рабочей частоты вращения ротора. При прохождении зоны резонансных колебаний ротора (на критических частотах вращения) вибрация подщипников не должна превышать 50 мкм, а низкочастотная—15 мкм. Если при первом пуске турбины вибрация не соответствует установленным Правилами технической эксплуатации пределам, монтажная организация или завод-изготовитель проводят работы, снижающие ее уровень. [c.190]

Гнезда в паропроводах, куда монтируются термометры, рассчитаны на работу в условиях экстремальных давлений, температур и вибраций. Вибрации возникают главным образом вследствие завихрений в скоростном потоке пара, возникающих при обтекании гнезд потоком. Для измерения температуры на внутренних кожухах турбины нужны термометры, которые [c.227]

Износ диафрагменных уплотнений вызывает увеличение усилия, действующего на диск. Неопределенность, возникающая при определении этого усилия, заставляет принимать расчетные удельное давление в упорных подишпниках активных турбин не более 1,8 МПа для реактивных турбин эта величина может быть в пределах 2,5—3,5 МПа. Вместе с тем не рекомендуется допускать удельное давление ниже 0,3 МПа во избежание неустойчивой работы масляного клина и вибрации ротора. [c.178]

Согласно Правилам Регистра СССР (311, в главных паровых турбинах, а также в судовых ГТД ротор должен быть жестким, т. е. во всем диапазоне нагрузок работать без увеличенной вибрации. Критическая частота вращения должна превышать расчетную не менее чем на 20 %. При этом для уменьшения диафрагменных утечек желательно по возможности уменьшать диаметр вала, [c.293]

Неисправности ГТД при работе могут иметь как эксплуатационный, так и производственный характер. К эксплуатационным неисправностям относятся падение мощности и повышение температуры газа вследствие обледенения или отложений на компрессорных лопатках ненормальный температурный режим деталей в результате использования некачественного масла или его недостаточного поступления коррозия топливной аппаратуры и лопаток турбин вследствие применения некачественного топлива вибрация [c.342]

Бающему персоналу быстро определить место, где произошло нарушение параметров (повышение температуры, снижение давления, вибрация и др.), и, если возможно, устранить неполадки без остановки турбины. Если устранить причину нарушения параметра во время работы ГТУ нельзя, агрегат необходимо остановить. [c.244]

Впервые созданные примерно в 1890 г. турбины стали основным средством получения электроэнергии и основным типом судового и авиационного двигателя. Турбина обеспечива- ет очень высокий КПД преобразования внутренней энергии нагретого рабочего тела в энергию вращения вала турбины. Для турбин. характерны малые удельные капитальные вложения на единицу мощности, снимаемой с вала, экономичность обслуживания, высокий КПД, а также равномерность вращения н отсутствие вибраций при работе. Первые турбины были небольшими, мощностью несколько сот киловатт, и предназначались для военных кораблей. Одна из самых крупных современных турбин, используемая в качестве судового двигателя, имеет мощность 1300 МВт (эл). В автомобильной промышленности изучается возможность использования турбин в качестве автомобильных двигателей. Учитывая широкое применение турбин, рассмотрим общий принцип их работы. [c.70]

Контроль температуры по тракту ГТУ давления воздуха за ОК, при этом в случае резкого падения давления и отсутствия отклонений проверяют импульсные линии и тарировку манометра частоты вращения ротора и одновременно корректировку показаний штатных приборов с помощью контрольного частотомера уровня вибрации ГТУ и ЦБН температуры всех подшипников агрегата давления масла перед и за главным маслонасосом ГТУ и ЦБН давления на подшипниках ГТУ и ЦБН перепада давления, ,масло—газ" и работу торцевого уплотнения по уровню масла в поплавковой камере температуры и давления газа на входе и выходе ЦБН на соответствие физико-механическим характеристикам турбинного масла. [c.94]

Когда на Харьковском турбинном заводе готовились к производству более экономичной паровой турбины ВКТ-100 мощностью 100 тыс. кет, лопатки последней ступени при испытании разлетались на куски. Исследование показало, что во время работы давление пара, силы инерции и другие силы создают огромные нагрузки на каждую лопатку. В этих условиях колебания давления и температуры пара, а также малейшая неуравновешенность деталей вызывали вибрации, разрушающие лопатки. [c.198]

Фундаменты тяжелых и ответственных машин, к работе которых предъявляются повышенные требования в отношении возникающих вибраций различные агрегаты с турбинным приводом, мощные насосы, дымососы, вентиляторы и т. п. Фундаменты точных металлорежущих станков шлифовальных, зубоотделочных и т. п................. . [c.57]

Работой турбины были обусловлены вибрации на частотах 800 и 8000 гц, генератора — вибрации на частотах 1000 и 1600 гц. [c.53]

I между турбиной и редук-,, тором. Скорости вибраций резко возрастают в диапазоне изменения чисел оборотов гребного вала от 110 до 132 в мин. Резкое нарастание скорости вибраций свидетельствует о работе установки в резонансном которого определяется чис- [c.90]

Другой проблемой, которую удалось решить тому же коллективу изобретателей, стала балансировка. В современных машинах и приборах — от гигантских паровых турбин и электромоторов до электробритв — имеется много быстровращающихся деталей. Ось вращения должна обязательно проходить через центр тяжести детали и точно совпадать с главной осью инерции. Иначе возникнут большие центробежные силы, появится сильная вибрация, разбивающая подшипники. На долговечность, точность и высокое качество работы машины рассчитывать не придется. [c.247]

Наиболее важной является защита от повышения частоты вращения ротора, предотвращающая разрушение турбины. С ростом единичной мощности турбины количество автоматических защит увеличивается. Это связано с тем, что с повышением мощности в одном агрегате возрастает ущерб от его аварии. Применяют защиты от снижения давления масла в системе смазки и вакуума в конденсаторе, от осевого сдвига ротора, отклонений параметров. Возможно появление защит от повышения температуры подшипников, вибрации и др. При отказе защит обслуживающий персонал должен самостоятельно выполнить все те операции, которые должна была выполнить защита. Следовательно, персонал обязан быть постоянно готовым к устранению аварии. Необходимо постоянно повышать технический и общеобразовательный уровень, тщательно изучать конструкцию и технологические процессы работы оборудования, тренироваться в ликвидации различных аварийных ситуаций, быть предельно собранным и внимательным. [c.5]

Вибрация трубок может наблюдаться при неправильной установке конденсатора на пружинных опорах. Натяжение пружин должно быть отрегулировано таким образом, чтобы они воспринимали массу конденсатора с опорожненными от воды паровым и водяным пространствами. Тогда во время работы турбины пружины будут компенсировать тепловые расширения конденсатора по высоте, а масса воды в конденсаторе будет восприниматься через выхлопные патрубки ЦНД опорами турбины. [c.51]

После наброса и стабилизации режима необходимо убедиться в нормальной работе всех узлов турбоустановки, обратив особое внимание на вибрацию, осевое и относительное положение роторов, температуру масла и всех подшипников, параметры пара перед турбиной, вакуум и работу уплотнений. [c.103]

Проходить зону критических частот оборотов нужно быстро, в течение 20—30 с, если нет других указаний завода-изготовителя. При медленном прохождении зоны критических частот, а тем более при длительной работе в этой зоне, может возникнуть чрезмерная вибрация турбины, что приведет к повреждению лабиринтовых уплотнений, прогибу вала и другим повреждениям. При прохождении критической частоты вращения вибрация подшипников возрастает по сравнению с нормальной обычно не более, чем в 2—4 раза. Если при повышении частоты турбины появляется сильная вибрация, то необходимо снизить ее до исчезновения вибрации, дополнительно прогреть турбину, после чего вновь попытаться произвести набор частоты. Если после нескольких дополнительных прогревов при сниженной частоте вибрация при каждом новом подъеме не исчезает, турбину необходимо остановить для выявления и устранения причин вибрации. Целесообразно отметить яркой краской на шкале тахометра зоны критической частоты. Это поможет персоналу лучше подготовиться к прохождению и быстрее пройти опасные зоны. [c.112]

При паровом расхолаживании следует вести наблюдение за критериями надежности теплового состояния турбины, а также за вибрацией, осевым и относительным перемещением роторов. При увеличении разности температур по металлу корпусов или клапанов парораспределения, при резком снижении температуры пара или при относительном укорочении роторов до предельных значений необходимо приостановить дальнейшее снижение температуры пара или поднять его температуру на 10—30° G и работать до тех пор, пока контрольные показатели не войдут в допускаемые пределы. [c.121]

Весь процесс подъема частоты вращения до установки срабатывания автомата безопасности следует производить по возможности быстро, чтобы сократить время работы турбины с повышенными напряжениями в лопатках. Для этого перед проведением испытаний необходимо убедиться в достаточности форсировки котла. Во время подъема частоты вращения следует тщательно контролировать вибрацию турбоагрегата. При резком возрастании ее требуется снизить частоту вращения до номинальной и сделать выдержку для дополнительного прогрева турбины. Если при достижении установленной (обычно 110—112% номинальной) частоты вращения автомат безопасности не сработал, турбина должна быть немедленно отключена. В этом случае повторное испытание автомата безопасности увеличением частоты вращения может быть проведено только после выявления и устранения дефектов. Включение автомата безопасности в рабочее положение допускается после снижения частоты вращения до номинальной. В этом случае исключается возможность го вторичного срабатывания и, следовательно, повреждения бойка и рычажной системы. [c.125]

Допустимые пределы отклонения давления отработавшего пара за турбиной определяются следующим. Снижение вакуума по любой причине допускается такое, чтобы температура выхлопных патрубков турбины при работе с нагрузкой была не выше 55" С, иначе возможны расиентровка роторов и появление вибрации. Снижение вакуума уменьшает располагаемый тепловой перепад и поэтому вызывает увеличение расхода пара на турбину. [c.170]

Для спокойной, без вибраций, работы ротора турбины центры тяжести дисков и других деталей, насаженных на вал, должны совпадать с его геометрической осью. Неоднородность металла, неточность при механической обработке и ряд других причин вызывают неравномерное, распределение массы металла. Для уравновешивания производят статическую балансировку ротора, выполняемую на балансировочных параллелях. Уравновешивание турбинных дисков и методы их балансировки широко освещены в специальной литературе, поэтому здесь приводятся лишь некоторые практические приемы и отдельные замечания, непО средствен ю связанные со статической балансировкой турбинных дисков. [c.187]

Неконцентричное расположение бочки ротора в расточке статора также приводит к появлению периодической силы, вызывающей колебания ротора и статора. Эта сила в отличие от предыдущей имеет двойную оборотную частоту. Основными причинами появления неравномерного воздушного зазора являются естественный прогиб ротора под действием собственного веса и смещение его в процессе центровки с ротором турбины. При работе генератора ротор всплывает на масляной пленке, и, кроме того, зазор может меняться вследствие вибрации ротора из-за механической неуравновешенности. [c.102]

Метод безразборной промывки турбокомпрессоров водой разработан в ХИИТе и получил применение на транспорте. Вода впрыскивается в выпускной трубопровод перед защитной решеткой турбины при работе дизеля на холостом ходу или при безреостатном нагружении на позициях контроллера от 8-й до 15-й с плавным набором и сбросом частоты вращения. Частицы воды,, проникая в слой нагара, отделяют его от металлических поверхностей. Часть воды испаряется из-за высокой температуры выпускных газов. Промывка производится чистой пресной, лучше подогретой водой под давлением 0,05—0,12 МПа, которая подается в течение 8—10 мин через гибкий шланг и специальный распылитель от стационарного устройства. Работы выполняются в соответствии с утвержденной инструкцией с соблюдением правил техники безопасности. После промывки контролируют состояние балансировки ротора турбокомпрессора методом измерения вибраций. Для этого может быть использована специальная аппаратура или универсальная виброиз-мерительная аппаратура. [c.344]

Работа машинного агрегата сопровождается динамическими воздействиями его.на окружающую среду. Гфи относительном движении звеньев усилия в кинематических парах изменяются, что приводит к переменному нагружению стойки механизма. Вследствие этого фундамент, на которо.м установлен машинный агрегат, испытывает пиклически изменяют,иеся по величине и направлению силы. Эти силы через фундамент передаются на несущие конструкции здания, соседние машинные агрегаты и приборы и приводят к колебаниям и вибрациям. Неравномерность движения звеньев механизмов приводит к возникновению дополнительных сил инерции. Эти силы увеличивают колебания и вибрации звеньев механизма и машины в целом и сказываются на точности их работы. Если амплитуда колебаний достаточно велика (например, при работе в зоне резонанса), то в деталях звеньев возникают напряжения, превышающие допускаемые, что приводит к их разрушению. Вибрации — это причина выхода из строя деталей самолетов и вертолетов, элементов газовых и паровых турбин, неточностей в работе станков, роботов и т. п. [c.351]

Допустим, что необходимо выявить, как влияет вибрация на изменение формы турбинной лопатки, колеблющейся с некоторой частотой. Голограмма регистрируется непосредственно в процессе работы. При этом интерференционная картина на фотопластинке усредняется во времени. Вибрирующие места кажутся темнее, ибо соответствующие полосы на голограмме размыты. Наиболее яркая полоса располагается по узловой линии. Каждая из последующих, уменьщающихся по яркости полос объединяет точки объекта, колеблющиеся с одинаковой амплитудой. Основным преимуществом измерения вибрации таким способом является бесконтактность. [c.30]

К потоку могут быть приложены различные внешние силы, имеющие некоторые перемещения такие силы будут совершать работу и изменять величину механической энергии, несомой жидкостью. Например, поток воды может приводить в действие гидравлическую турбину, причем полная механическая энергия потока за счет работы лопастей турбины будет уменьшаться стенки металлического напорного трубопровода могут вибрировать, причем эта вибрация будет поглощать энергию, несомую жидкостью, и т.п. Мы далее не будем касаться таких случаев. Далее будем иметь в виду потерю механиче-д ской энергии потоком, находящимся в неподвижном русле, обу---- [c.129]

В конце 1965 года Харьковские турбостроители изготовили удивительную машину. Еще десять-пятнадцать лет назад сама мысль о возможности существования ее показалась бы почти фантастичной. Я помню, как мои учителя — известные ученые-турбостроители — с профессорских кафедр старейшего в стране вуза — Московского высшего технического училища имени Баумана — утверждали в конце сороковых годов этого века, что предельно возможная мощность одновальной турбины, делающей 3000 оборотов в минуту, колеблется где-то около 250 тысяч киловатт. Ограничение вызывает невозможность увеличить количество пропускаемого через турбину пара. Ведь для этого надо было увеличить длину лопаток ротора. А они работали на пределе прочности их стремятся оторвать неистовые цептробен<ные силы, их изгибают удары пара, сотрясают вибрации. .. [c.43]

Во время работы ГТД его элементы совершают сильные колебания. Эти колебания — вибрации, с одной стороны, сами по себе могут привести к поломке отдельных частей двигателя ротора, лопаток, подшипников, трубопроводов, камер сгорания и пр., с другой стороны — они как бы сигнализируют о появлении у двигателя скрытых дефектов, являющихся причиной возникновения самой вибрации, например, повышенная вибрация создается ростом дисбаланса ротора, который, в свою очередь, может быть обусловлен вытяжкой лопаток, изменением веса лопаток и положения их центров тяжести из-за возникновения таких дефектов как изгиб забоины, эрозии и коррозии пера, изменения посадок обойм подшипников, изменение осевого люфта лопаток ротора турбины и др. Нарушения балансировки ротора часто создаются неисправностями соединительных муфт и особенно нарушениями взаимной центровки частей ротора. Таким образом, отмечая у двигателей быстрый рост вибрации, можно, в частности, обнаружить у него появление некоторых предпосылок к возникновению одного из опасных дефектов ГТД — обрыву лопатки турбины. Кроме отмеченных выше поломок деталей ГТД, вибрация вызывает и целый ряд других вредных последствий наклеп в соединениях (особенно подвижных), разбалансирование ротора, изменение зазоров в подшипниках и пр. Вибрация вредна и для сооружения, на котором установлен двигатель, так как оказывает вредное влияние на работу приборов, оборудования и обслуживающего персонала. [c.213]

Последние исследования, проведенные за рубежом, показали, что двигатель, запатентованный скромным шотландским священником Робертом Стирлингом в 1816 году и более ста лет считавшийся устарелым,—наиболее подходящая силовая установка для спутников, когда требуется приличная мощность —три, пять и более киловатт. Напомним, что стирлинг—двигатель с замкнутым циклом, в котором рабочее тело нагревается через непроницаемую металлическую стенку, работает как двигатель на любом топливе — от урана до соломы, более того, на любом источнике тепла — от солнечных лучей до тепловых аккумуляторов, наполненных жидким расплавом какого-нибудь вещества. Удалось даже построить модельку, которая работает от тепла рук. При равной мощности стирлинг получается легче турбины и солнечных батарей, он надежнее, почти не подвержен износу и вибрации. Последнее особенно важно для работы на спутниках. [c.275]

При достижении номинальной частоты вращения необходимо проверить четкость удержания холостого хода системой регулирования, проверить работу синхронизатора. Следует проверить соответствие контрольных показателей надежности теплового состояния турбины допустимым величинам, вибрацию, вакуум, после чего доложить вышестоящему оперативному руководителю о готовности турбогенератора к синхронизации и включению в сеть. Перед подачей возбуждения на ротор генератора включить насосы газоохлади-телей генератора. [c.113]

Ранее были опубликованы исследования [28, 39], в которых рассматривались вопросы вибрации турбинных лопаток, хвостовики которых были консольно зажаты в оправке при помощи винта. Было установлено, что с увеличением усилия зажатия хвостовика лопатки ее декремент колебаний может существенно уменьшиться. Известны опыты с металлической деталью, имевшей стыковое соединение [26], в котором было отмечено большое рассеяние энергии колебаний. Установлено, что в металлических мостах, в особенности в новых, большая часть рассеянной энергии колебаний приходится на заклепочное соединение. По Ю. А. Нилендеру [26] в новых мостах заклепочные соединения еще не приработались, в силу чего одни заклепки перегружены, а другие недогружены. Известны и другие работы [52, 76], посвященные демпфированию при сухом трении. [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...