ГОСТ Р 55003—2012
отличие от разгонной частоты турбины, чтобы избежать резонанса. Этого можно достичь, только обращая
внимание наустойчивость системы вала и опорнуюустойчивость направляющих подшипников. Эти факто
ры являются крайне важными при ремонте устройства, втех случаях, когда предполагаются изменения во
вращающихся частях системы, на направляющих подшипниках, или на опорных подшипниках, или при
замене рабочего колеса турбины рабочим колесом сбольшей разгонной скоростью. Расчеты критической
частоты будут выполняться вместе с проверкой способности ротора генератора выдерживать большие
скорости, если превышение разгонной скорости более нескольких процентов.
Недостаточные допуски на размеры составляющих направляющих подшипников в холодном состо
янии и изменения величины зазоров направляющих подшипников из-за термического воздействия как на
роторных частях, так и на самом подшипнике, с холодного до рабочего состояния, могут приводить к
чрезмерным вибрациям или к механическим повреждениям на генерирующем устройстве. Чрезмерный
износ вала обычно приводит к слишком большим рабочим зазорам. Чрезмерный перегрев подшипника,
преждевременный износ и неисправности обычно возникают, когда рабочие зазоры являются слишком
маленькими. Если возникала одна из этих проблем на рабочей машине, ремонтные работы представляют
собой возможность исправить конструкцию и недостатки.
7.3.2.5.4 Неисправности уплотнений рабочего колеса
Компенсационныекольца наповерхностях уплотненийдолжны иметьсоответствующие размеры, чтобы
избежать контакта с неподвижными частями и крепиться таким образом, чтоб не допускать гидравлически
вызываемых вибраций или центробежной сепарации вращающегося уплотнительного кольца. Высокая сто
имость энергии может заставить производителя и владельца уменьшить зазоры в уплотнении рабочего
колеса для большей эффективности во время ремонтных работ. Не следует переходить безопасный мини
мум для критичной стадии стабильности и переходных режимов работы. Такие прибыли можно получить с
помощью измененной конструкции уплотнения безуменьшения зазора. Если локальный контакт в уплотне
нии рабочего колеса при условии разгонной скорости может и не быть критичным, то полный контакт {по
диаметру) будет разрушительным.
7.3.2.5.5Дисбаланс генератора
Связанные с генератором вибрации обычно бывают двух типов. Первый — это механический
дисбаланс, возникающий при изготовлении ротора или первоначальной конструкции. Второй связан с не
сбалансированностьюмагнитной силы, которая возникает в результате концентричности ротора или ошибок
циркуляции в отношении оси вращения.
7.3.2.5.6 Отклонение размеров генерирующего устройства
Отклонение оси вала может привести к увеличению нагрузки направляющего подшипника, которая
приводит к преждевременным сбоям. Также это может привести к аномальным напряжениям вала и
проблемам в уплотнениях рабочего колеса и с размерами воздушных зазоров в генераторе. При любых
основных ремонтных работах, следует разобрать соединительные муфты и провести проверку размеров,
чтобы определить, есть ли необходимость в механической обработке.
7.3.2.5.7 Гидравлическая нестабильность
Чрезмерная вибрация может также быть связана с гидравлической нестабильностью, которая может
привести к вынужденному резонансу и к повреждению компонента. Источники гидравлической нестабиль
ности описываются в секции оценки работы турбины.
7.3.2.6 Трещины и дефекты в рабочих колесах турбины Пельтоиа
7.3.2.6.1 Основные положения
Самым важным аспектом, отличающих ковшовые турбины (турбины Пельтона) от всех других типов
турбин, является способ нагрузки лопасти рабочего колеса. Они подвергаются очень большим скоростям
потока, что вызывает износ и истирание, влияние реактивной струи приводит к большому количеству цик
лов нагрузки (скорость 500 оборотоа/мин, 6 форсунок, 1500 часов в год приводит к2,7-10® циклам в год).
Ковшовые турбины (турбины Пельтона). являющиеся высоконапорными турбинами, часто исполь
зуются в гористых местностях, где в воде находятся мелкие, но очень твердые абразивные частицы от
ледников. Эти частицы трудно отделить из-за их маленького размера и низкой массы.
53