Способ определения осевого усилия в турбомашине

 

Изобретение относится к области турбомашиностроения и касается способов определения величины фактического осевого усилия, действующего на ротор турбомашины, например центробежного компрессора, паровой или газовой трубины. Изобретение решает за.дачу повьшения .точности определения фактического осевого усилия, действующего на ротор турбомашины, обеспечения диагностической оценки технического состояния турбомащины (Л 12 -%Р, L.I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51)4 F 01 D 21 04!

1д ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1мь с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3642684/24-06 (22) 16.09.83 (46) 15.09.86. Бюл. и - 34 (71) Производственное. объединение

"Невский завод" им. В.И. Ленина (72) Х.И. Муратов, К.Б. Саранцев и В.П. Филаретов (53) 621.165-759(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 469815, кл. F 01 D 17/00, 1971. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСЕВОГО

УСИЛИЯ В ТУРБОМАШИНЕ (57) Изобретение относится к области турбомашиностроения и касается способов определения величины фактического осевого усилия, действующего на ротор турбомашины, например центробежного компрессора, паровой или газовой трубины. Изобретение решает задачу повышения, точности определения фактического осевого усилия, действующего на ротор турбомашины, обеспечения диагностической оценки технического состояния турбомашины

1257247 и повышения надежности ее работы.

Фиксируют величину действующего осевого усилия и частоту вращения ротора на установившемся режиме работы, измеряют перепад давления на думмисе и гидродинамическое давление в масляных клиньях колодок, затем по краййей мере один раз изменяют перепад давления, действующий на думмис, сохраняя направление действия осевого усилия неизменным, после чего снова производят измерение гидродинамического давления в масляных клиньях колодок, а фактическое усилие, действующее на ротор турбомашины, определяют из выражения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при определении фактического осевого усилия, действующего на ротор турбомашины, например центробежного компрессора, паровой или газовой турбины.

Цель изобретения — повышение точности

На чертеже приведена схема реализа. ции предлагаемого способа. !

О

Турбомашина имеет статор i, в котором расположен ротор 2 с рабочим колесом 3, его уплотненчями 4, " думмисом 5 и его уплотнениями 6., .:,уммис

5 с одной стороны примыкает к камере

7 за колесом 3, а с другой сз=роны— к полости 8, соединенной трубопроводом 9, снабженным запорным вентилем 10 с полостью 11 низкого давления.

Манометры 12 и 13 .измеряют давление

20 соответственно в камере 7 и в полости 8. Упорный подшипник 14 своими упорными нагруженными колодками 15 воспринимает осевое усилие Т, дей25 ствующее со стороны ротора 2. Манометры 16 измеряют максимальное гидродинамическое давление в масляных клиньях колодок 15 упорного подшипника 14.

Способ осуществляется следующим образом.

На установившемся режиме, когда действующее осевое усилие Т и частота я вращения ротора имеют постоянные значения, манометрами 12 и 13 35 где F. — площадь думмиса; аР— на3 чальный перепад давления на думмисе

Э

Ь Р вЂ” измененный перепад давления на думмисе; 1 Р„„ — максимальное давление в масляном клине нагруженных колодок упорного подшипника при начальном перепаде давления на думмисе; Р„„- максимальное давление в масляном клине нагруженных колодок упорного подшипника при измененном перепаде давления на думмисе.

1 ил. измеряют начальное давление в камере 7 и в полости 8 и по разности давлений в них определяют перепад давления, действующий на думмис 5 и равный аP . Одновременно манометрами 16 измеряют максимальное гидродинамическое давление в масляных клиньях колодок 15 упорного подшипника 14. Затем, например, закрывая вентиль 10 на трубопроводе 9, изменяют давление в полости 8. Давление в полости 8 при этом увеличивается, а в камере 7 остается постоянным, следовательно, измененный

t перепад ь P а давления уменьшается

I и т.е. ь P и Р . Это вызывает уменьшение разгружающего усилия думмиса

5. При этом максимальное давление

lq„ в масляном клине колодок 15 увеличивается и становится равным

Р „ > Р „ . В связи с тем, что геометрические параметры колодок и частота вращения ротора остаются постоянными, отношение Р„„ /P о,„, где среднее давление на колодку; — коэффициент нагруженности, также остается постоянным.

В общем виде связь между осевым усилием Т ротора, разгружающим усилием F> aP> думмиса (à — площадь думмиса) и измеренными давлениями в масляных клиньях нагруженных колодок упорного подшипника можно выразигь зависимостью

1257247! I я - Р кл (4 Рф

T=F gP + ркй - ркд

Выражая иэ (1) и (2) коэффициент нагруженности

15 (3) где F

2О аР

I Р и подставляя это выражение (3) в зависимость (2), получают для осевого усилия

l 1 р Кр„„(аР -ярд) (4) 25

Составитель А. Калашников

Техред И.Поповйч, Корректор Т. Колб

Редактор С. Лисина

Заказ 4893/28 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где 1 — площадь одной колодки.

В соответствии с предлагаемым способом для двух положений запорного вентиля 10 при установившихся режимах соблюдается T = const и a

= const. Поэтому для измененного положения запорного вентиля зависимость (1) имеет вид . — Рк (г) Формула изобретения

Способ определения осевого усилия 30 в турбомашине путем измерений перепада давлений на думмисе и гидродинамических давлений в масляных клиньях нагруженных колодок упорного подшипника при работе турбомашины на установившемся режиме, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, изменяют перепад давлений на думмисе, сохраняя направление гидродинамического давления в масляных клиньях нагруженных колодок неиз.менным, после чего на новом установившемся режиме повторяют измерения и определяют осевое усилие Г из соотношения площадь думмиса; начальный перепад давления на думмисе; измененный перепад давлений на думмисе; начальное суммарное гидродинамическое давление в мас— ляных клиньях нагруженных колодок упорного подшипника; суммарное гидродинамическое давление в масляных клиньях нагруженных колодок упорного подшипника после изменения перепада давления на думмисе.