汽輪機監測的火眼金睛到底是什么?
每一次汽輪機的轟鳴,都凝聚著工業技術的精妙與智慧。但在這龐然大物內部,如何確保每一根軸、每一處軸承的穩定運行?今天,我們就來揭秘汽輪機監測的兩大核心技術——
鍵相與
偏心。它們如同醫生的“聽診器”,實時捕捉設備隱患,避免重大故障發生!用毫厘之間的數據變化,預判風險、攔截故障,為機組安全筑起首要防線!
鍵相:旋轉機械的時鐘信號
鍵相測量就是通過在被測軸外圓周上做的凹槽或凸鍵的鍵相標記。當這個凹槽或凸鍵轉到探頭安裝位置時,相當于探頭與被測面間距突變傳感器會產生一個脈沖信號,軸每轉一圈,就會產生一個脈沖信號,產生的時刻表明了軸在每轉周期中的位置。通過對脈沖計數,可以測量軸的轉速;通過將脈沖與軸振動信號比較,可以確定振動的相位角,用于軸的動平衡分析以及設備的故障分析與診斷等方面。
鍵相安裝注意事項
凹槽或凸鍵要足夠大,以使產生的脈沖信號峰峰值為5V左右,一般若采用ф5、ф8探頭,則這一凹槽或凸鍵寬度應大于7.6mm、深度或高度應大于1.5mm(建議采用2.5mm以上)、長度應大于10.2mm。凹槽或凸鍵應平行于軸中心線,其長度盡量長,以防當軸產生軸向竄動時,探頭還能對著凹槽或凸鍵。為了避免由于軸相位移引起的探頭與被測面之間的間隙變化過大,應將鍵相探頭安裝在軸的徑向,而不是軸向的位置。應盡可能地將鍵相探頭安裝在機組的驅動部分上,這樣即使機組的驅動部分與載荷脫離,傳感器仍會有鍵相信號輸出。當機組具有不同的轉速時,通常需要有多套鍵相傳感器探頭對其進行監測,從而可以為機組的各部分提供有效的鍵相信號。
鍵相標記可以是凹槽,也可以是凸鍵。當標記是凹槽時,安裝探頭要對著軸的完整部分調整初始安裝間隙(安裝在傳感器的線性中點為宜),而不是對著凹槽來調整初始安裝間隙。而當標記是凸鍵時探頭一定要對著凸起的頂部表面調整初始安裝間隙(安裝在傳感器的線性中點為宜),不是對著軸的其它完整表面進行調整。否則當軸轉動時,可能會造成凸鍵與探頭碰撞,剪斷探頭。
偏心:軸彎曲的“隱形指標”
偏心是汽輪機轉子在制造和安裝過程中,由于不可避免原因和人為原因,造成的轉子質量中心與幾何中心的偏差。理想狀態下,轉子的幾何中心即為轉子的質量中心,但由于材料在加工制造的過程中,不可避免的會出現微小的偏差,盡管這種偏差,在汽輪機出廠前,廠家要對轉子做動平衡試驗,盡量的消除這種偏差 。汽輪機輪機在啟動或停機過程中,偏心測量已成為必不可少的測量項目。它能測量到由于受熱或重力所引起的軸彎曲的幅度。偏心是在低轉速的情況下,對軸彎曲的測量,這種彎曲可由下列情況引起:原有的機械彎曲,臨時溫升導致的彎曲,在靜態下必然有些向下彎曲,有時也叫重力彎曲。轉子的偏心位置,也叫做軸的徑向位置,它經常用來指示軸承的磨損以及予加的負荷大小。
偏心安裝注意事項
偏心傳感器(電渦流傳感器)大都安裝在位于汽輪機前軸承箱垂直中心線的頂部,測量的是探頭與轉子之間的間隙變化。在低速時,轉子的弓形值被作為轉子的偏心值連續記錄下來,在高速時,則被作為振動值。
我司的電渦流傳感器
電渦流傳感器的原理是通過電渦流效應,準確測量被測體(應為金屬導體)與探頭端面的相對位置,由于長期工作可靠性好、靈敏度高、抗干擾能力強、響應速度快等特性,常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動、軸轉速等參數進行長期實時監測,可以分析出設備的工作狀況和故障原因,有效地對設備進行保護及預維修。
驅動設備穩定運行的“雙引擎”
鍵相和偏心的監測不僅能減少設備的振動和磨損,延長關鍵部件的使用壽命,還能降低因故障停機帶來的經濟損失。對于現代工業設備而言,它們不僅是保障設備穩定運行的“眼睛”,更是延長設備壽命、提升運行效率的“利器”。
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