汽轮机系统有关名词解释

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汽轮机中的一些名词解释

汽轮机中的一些名词解释

汽轮机中的一些名词解释在现代工业中,汽轮机被广泛应用于发电、航空等领域,它的高效性和可靠性使其成为不可替代的能源装置。

然而,汽轮机的工作原理和组成部分涉及许多专业名词,对于非专业人士来说可能会感到困惑。

本文将对汽轮机中的一些常见名词进行解释,以帮助读者更好地理解汽轮机的工作原理和运行过程。

1. 轴流式与离心式汽轮机汽轮机根据工作介质在转子上的流动方式,分为轴流式和离心式两种类型。

轴流式汽轮机中,气体以平行于轴线的方向进出转子,流动过程中速度和压力基本保持恒定。

离心式汽轮机中,气体以离心力作用的方式进出转子,流动过程中速度和压力变化较大。

两种类型的汽轮机在不同的应用领域有不同的优势,例如轴流式汽轮机适用于大功率密度、高转速的场景,而离心式汽轮机适用于低速、高流量的场景。

2. 凝汽汽轮机凝汽汽轮机是一种通过在汽轮机排出口排出热量时将水蒸汽冷凝为水的汽轮机。

它可以利用热交换器将冷凝水回收利用,提高能源利用效率。

凝汽汽轮机广泛应用于发电厂和工业生产中,具有节能、环保的特点。

3. 透平透平是汽轮机的核心部件,通过叶轮和导叶等构件将燃气的动能转化为机械能。

它包括高压透平和低压透平两个部分,高压透平用于转化高压蒸汽的动能,低压透平用于转化低压蒸汽的动能。

透平是汽轮机中最重要的能量转换装置之一,其结构和材料的科学设计对于汽轮机的性能和寿命具有重要影响。

4. 燃气轮机燃气轮机是一种利用燃气燃烧产生高温高压气体来驱动转子旋转的汽轮机。

它与常见的蒸汽轮机相比,具有启动快、响应速度快、体积小等优点。

燃气轮机广泛应用于航空、能源等领域,成为现代高效能源系统的核心设备。

燃气轮机的工作原理和性能指标与蒸汽轮机有一定的差异,因此有必要对其独特的名词和概念进行解释。

5. 再热汽轮机再热汽轮机是一种通过再热过程来提高汽轮机热效率的技术。

在一般汽轮机中,蒸汽在高压透平中膨胀后会变得干燥,再热汽轮机通过在中间加入再热器,使得蒸汽再次加热,大大提高了热效率。

(完整word版)汽轮机原理名词解释整理

(完整word版)汽轮机原理名词解释整理

1.速度比和最佳速比:将(级动叶的)圆周速度u与喷嘴出口(蒸汽的)速度c的比值定义为速度比,轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。

12.假想速比:圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。

3.汽轮机的级:汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。

4.级的轮周效率:1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。

5.滞止参数:具有一定流动速度的蒸汽,如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态,该状态为滞止状态,其对应的参数称为滞止参数。

6.临界压比:汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。

7.级的相对内效率:级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。

8.喷嘴的极限膨胀压力:随着背压降低,参加膨胀的斜切部分扩大,斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。

9.级的反动度:动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。

表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。

10.余速损失:汽流离开动叶通道时具有一定的速度,且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功,这种损失为余速损失。

11.临界流量:喷嘴通过的最大流量。

12.漏气损失:汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。

13.部分进汽损失:由于部分进汽而带来的能量损失。

14.湿气损失:饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区,从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。

15.盖度:指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。

16.级的部分进汽度:装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。

1.汽轮发电机组的循环热效率:每千克蒸汽在汽轮机中的理想焓降与每千克蒸汽在锅炉中所吸收的热量之比称为汽轮发电机组的循环热效率。

2.热耗率:每生产1kW.h电能所消耗的热量。

3.汽轮发电机组的汽耗率:汽轮发电机组每发1KW·h电所需要的蒸汽量。

4.汽轮机的极限功率:在一定的初终参数和转速下,单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。

汽轮机名词解释

汽轮机名词解释

汽轮机名词解释集11.汽轮机监视段压力——各抽汽段(除了最末级一、二级外)和调节级室的压力统称监视段压力。

2.过热度——从干饱和蒸汽加热到一定温度的过热蒸汽所加入的热量叫过热度。

3.反动度——就是蒸汽在动叶片内膨胀时所降落的理想焓降与整个级的理想焓降之比。

4.转子的寿命——是指从初次投入运行至转子出现第一道宏观裂纹期间的总工作时间。

5.除氧器的滑压运行——就是除氧器的压力不是恒定的,而是随机组负荷和抽汽压力的变化而变化。

6.油膜振荡——汽轮机转子的一阶临界转速接近工作转速的一半,这样的转子在工作转速下发生半速涡动时就将引起转子的共振,使半速涡动的振幅急剧增大,这种情况称为油膜振荡。

7.凝汽器极限真空——当凝汽器真空提高时,汽轮机的可用热将受到末级叶片蒸汽膨胀能力的限制,当蒸汽在末级叶片中膨胀达到最大值时,与之相对应的真空为极限真空。

8.水锤现象——在有压管道中,由于某一管道部分工作状态突然改变,使液体的流速发生急剧变化,从而引起液体压强的骤然大幅波动,这种现象叫水锤现象。

9.轴向位移——在汽轮机运行中,轴向推力作用于转子上,使之产生轴向窜动称为轴向位移。

10.余速损失——蒸汽离开动叶片时具有一定的余速,即具有一定的动能,这部分没被利用完的动能称余速损失。

11.转子惰走时间——发电机解列后,从汽轮机主汽门、调门关闭时起,到转子完全静止这段时间叫转子惰走时间。

12.死点——热膨胀时,纵销引导轴承座和汽缸沿轴向滑动,横销与纵销作用线的交点称为死点。

13.弹性变形——物体在受外力作用时,不论大小,均要发生变形,当外力停止作用后,如果物体能恢复到原来的形状和尺寸,则这种变形称物体的弹性变形。

14.塑性变形——物体受到外力的作用时,当外力增大到一定程度,即使停止外力作用,物体也不能恢复到原来的形状和尺寸,则这种变形称物体的塑性变形。

15.除氧器自生沸腾——指过量的热疏水进入除氧器时,其汽化出的蒸汽量已经满足或超过除氧器内的用汽需要,从而使除氧器内的给水不需要回热抽汽加热自己就沸腾,这种现象叫除氧器自生沸腾。

汽轮机名词解释

汽轮机名词解释

第一章一.概念1.级:汽轮机做功的基本单元,由喷嘴叶栅和与之相配合的动叶栅所组成。

2.反动度:蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想比焓降Δh b 和整个级的滞止理想比焓降Δh t *之比,即b n b t b m h h h h h ∆+∆∆≈∆∆=Ω**3.部分进汽度:工作喷嘴所占的弧段长度Z n t n 与整个圆周长πd n 的比值:nnn d t Z e π= 4.级的速度比:级的圆周速度u 与喷嘴出口速度c 1或级的假象出口速度c a 之比,即 11c ux =或a a c u x =5.最佳速度比:动叶出口绝对速度c 2在轴向排气时,余速损失最小,有一特定的速度关系可使最小速度损失得以实现。

6.级的轮周效率:1kg/s 蒸汽在级内所做的轮周功P ul 与蒸汽在该级中所具有的理想能量E 0之比,即 00E h E P u ul u ∆==η 7.级的相对内效率:级的有效比焓降Δh i 与理想能量E 0之比,即 21*2*0c t c x e f l b n t i h h h h h h h h h h h h E h ∆-∆∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆=∆=μηδθξξ8.压力级:以利用级组中合理分配的压力降或比焓降为主的级,效率较高,又称单列级。

9.调节级:在采用喷嘴调节的汽轮机中,第一级的通流面积是可以随负荷变化而改变的,这种改变的另一个原因是部分进汽。

10.反动级:反动度Ωm ≈的级,即蒸汽在喷嘴叶栅和动叶栅中的膨胀各占一半左右。

11.径高比:级的平均直径d m 与动叶片高度l b 之比。

12.动叶进出口速度ω1与ω2大小比较:21*21222'2''ωψωψωψω+∆Ω=+∆==t m b t h h在纯冲动级中,Ωm =0,即Δh b =0,即ω2=4ω113.冲角:叶型几何进口角与气流进口角之差。

14.叶栅:有相同叶片构成气流通道的组合,分为环形叶栅,直列叶栅,平面叶栅。

汽轮机名词解释

汽轮机名词解释

1.汽轮机的级:汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元2.反动度: 蒸汽在动叶通道内膨胀时的理想焓降与蒸汽在整个级的滞止理想焓降之比,用来衡量动叶栅中蒸汽的膨胀程度2.叶轮反动度:各版和轮盘间汽室压力与级后蒸汽压力之差和级前蒸汽压力与级后压力之差的比值。

3.滞止参数具有一定流动速度的蒸汽,如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态,该状态为滞止状态,其对应的参数称为滞止参数。

4.临界压比汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。

5.轮周效率1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。

6.级的余速损失当蒸汽离开级时仍具有一定的速度,其动能称为余速动能,余速动能如果在后面的级中得不到利用就成为了损失,称为余速损失。

7.最佳速度比将(级动叶的)圆周速度u与喷嘴出口(蒸汽的)速度c1的比值定义为速度比,轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。

8.部分进汽度工作喷嘴所占的弧长与整个圆周之比9.级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比1.汽轮机的相对内效率:汽轮机的相对内效率是整机的有效焓降与理想焓降之比,它是衡量汽轮机中能量转换过程完善程度的指标。

2.汽轮机的绝对内效率:蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比。

1.汽轮机的相对电效率:汽轮机的相对电效率是1kg蒸汽在汽轮机中应释放的热能,最后变成电能的份额。

它是评价汽轮发电机组工作完善程度的指标。

2.汽轮机的绝对电效率是指加给每千克蒸汽的热能最终转变成电能的份额3.重热现象多级汽轮机中,前面各级所损失的热能可以部分的在以后各级中作为理想焓降被利用,这种现象称为重热现象。

4.重热系数重热系数=【各级理想焓降之和-全机理想比焓降】/全机理想比焓降5.进汽节流损失主蒸汽进入第一级喷嘴前,在通过主汽阀、调节阀、管道和蒸汽室时,由于节流摩擦等原因产生了压力降落,使整机理想焓降减少,这种节流作用引起的焓降损失称为进汽机构中的节流损失。

汽机主要名词解释

汽机主要名词解释

汽轮机名词解释1.什么是热应力:由于零部件内、外或两侧温差引起的零部件变形受到约束,而在物体内部产生的应力为热应力。

2什么叫热冲击?金属材料受到急剧的加热和冷却时,其内部将产生很大的温差,从而引起很大的冲击力,这种现象称为热冲击。

一次大的热冲击,产生的热应力能超过材料的屈服极限,而导致金属部件的损坏。

3什么叫热疲劳?金属部件被反复加热和冷却时,其内部产生交变热应力,在此交变热应力的反复作用下零部件遭到破坏的现象叫热疲劳。

4什么叫蠕变?金属材料长期处于高温条件下,在低于屈服点的应力作用下,缓慢而持续不断的增加材料塑性变形的过程叫蠕变。

5汽轮机的工作原理。

具有一定压力、温度的蒸汽,进入汽轮机,流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。

高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功,当动叶片为反动式时,蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功,动叶带动汽轮机转子,按一定的速度均匀转动。

这就是汽轮机最基本的工作原理。

6 汽轮机及其附属系统总体介绍汽轮发电机组经济指标有哪些?汽轮发电机组经济指标有:汽耗率,热耗率、循环水泵耗电率、给水泵耗电率、高压加热器投入率、凝汽器端差、凝结水过冷度、汽机热效率等。

7按蒸汽压力汽轮机是如何分类的?按蒸汽压力可分为: 1)、低压汽轮机(压力为1.18~1.47MPa) 2)、中压汽轮机(压力为1.96~3.92MPa) 3)、高压汽轮机(压力为5.88~9.81MPa) 4)、超高压汽轮机(压力为11.77~13.75MPa) 5)、亚临界压力汽轮机(压力为15.69~17.65MPa) 6)、超临界压力汽轮机(压力为22.16~27MPa) 7)、超超临界压力汽轮机(压力大于27MPa)差为35.7℃,绝对最高气温差更是达到74.7℃。

经验数据表明,外界气温的变化在冬夏季相差20~50℃,对锅炉效率的影响为1~2%;昼夜间相差10℃左右,对锅炉效率的影响大约0.3% 左右。

汽机专业技术知识汇总(第三篇)

汽机专业技术知识汇总(第三篇)深度讲解一:汽轮机TSI系统有关名词解释1.TSI系统概述汽轮机安全监视及保护系统主要包括监视保护系统(TSI)、危急遮断系统(ETS)装置、自动盘车操作装置。

TSI系统能连续地监测汽轮机的各种重要参数,例如:可对转速、超速保护、偏心、轴振、盖(瓦)振、轴位移、胀差、热膨胀等参数进行监测,帮助运行人员判明机器故障,使得这些故障在引起严重损坏前能及时遮断汽轮发电机组,保证机组安全。

TSI监测信息提供了动平衡和在线诊断数据,维修人员可通过诊断数据的帮助,分析可能的机器故障,帮助提出机器预测维修方案,预测维修信息能推测出旋转机械的维修需要,使机器维修更有计划性,减少维修时间,其结果是减少了维修费用,提高了汽轮机组的可用率。

2.TSI的主要原理及功能TSI系统主要由传感器及智能板件组成传感器是将机械振动量、位移、转速转换为电量的机电转换装置。

根据传感器的性能和测试对象的要求,利用电涡流传感器,对汽轮机组(纯电调)的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量利用速度传感器对盖振进行测量利用线性可变差动变压器(LVDT)对热膨胀进行测量利用差动式磁感应传感器来测量机组的转速3.电涡流传感器工作原理:通过传感器端部线圈与被测物体(导电体)间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的,它与被测物之间没有直接的机械接触,具有很宽的使用频率范围(从0~10Hz)传感器的端部有一线圈,线圈通以频率较高(一般为1MHz~2MHz)的交变电压,当线圈平面靠近某一导体面时,由于线圈磁通链穿过导体,使导体的表面层感应出一涡流ie,而ie所形成的磁通链又穿过原线圈,这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感,最终原线圈反馈一等效电感。

而耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关,当材料给定时,耦合系数K1与距离d有关,K=K1(d),当距离d增加,耦合减弱,K 值减小,使等效电感增加,因此,测定等效电感的变化,也就间接测定d的变化。

汽机专业名词

温度:标志物体的冷热程度。

微观上是反映分子热运动的程度。

对于单个分子,温度是没有意义的。

饱和温度:汽液两相动态平衡所对应的温度。

压力:气体在单位面积上所产生的垂直方向的平均作用力。

绝对压力:气体的真正压力,表压力加上大气压力。

热传导:物体各部分无相对位移,仅依靠物质分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而使热量从温度较高的物体传递到热量较低的物体的现象。

对流:流体中温度不同的部分之间发生宏观相对位移所引起的热量传递的现象。

热辐射:由于物体内部微观粒子的热运动状态改变,而将部分热力学能转换成电磁波的能量发生的过程。

朗肯循环:凝汽式汽轮机:做完工的蒸汽排入凝汽器,回收工质,排气压力低于大气压。

背压式汽轮机:做完工的蒸汽直接对外供热,排气压力大于大气压。

真空:凝汽器内的绝对压力是低于大气压的,凝汽器压力与大气压的差值。

真空度:真空与大气压之比,反映真空状态下气体的稀薄程度。

冷却倍率:循环水流量与进入凝汽器的蒸汽流量。

油循环倍率:主油泵每小时的出油量与主邮箱总油量之比。

凝汽器端差:凝汽器排气压力下的饱和温度与循环水出水温度之差,正常运行时,他是判断凝汽器铜管结垢程度。

热力学研究中,以第一定律为基础,效率法研究中,凝汽器的冷源损失是电厂中的主要损失。

过冷度:凝汽器排气压力下的宝盒温度与凝结水温度低的数值,因为气体的实际结晶温度低于理论的结晶程度。

故障:设备在工作中,因某种原因丧失规定功能或危害安全的现象。

事故:一般指造成死亡疾病上海损坏或者其它损失的意外情况。

极限真空:表示该状态下,没有任何物质存在,即绝对压力等于零,实际中是不存在的。

最有力真空:提高真空所耗的厂用电与提高真空所增加的发电量之差最大值所对应的真空。

转子零界转速:转子系统在旋转状态下与其支撑系统发生共振时产生最大震动所对应的转速。

速度变动率:汽轮机空负荷时所对应的最大转速与额定负荷对应的最小转速之差与额定转速之比。

迟缓率:由于调速系统各部件之间的间隙,摩擦等原因,一直汽轮机正常运行的静态特性曲线上转速微量变化而不会引起负荷变化的想象,此转速的微量变化的总量与额定转速的百分比。

史上最全汽轮机名词解释!!

史上最全汽轮机名词解释!!FATT:指在工程上,进行材料冲击试验时断口形貌中韧性和脆性破坏面积各占50%时所对应的试验温度。

二次调频:在电网频率不符合要求时,改变电网中的某些机组的功率设定值,增加或减少它们的功率,实现其调节系统静态特性线的平移,使电网频率恢复正常。

滑压运行:汽轮机改变负荷的过程中,调速汽门开度不变,保持进汽面积不变,而通过锅炉调节改变蒸汽压力的一种运行方式。

定义:变负荷过程中,调速汽门开度不变,进汽面积不变,改变锅炉蒸汽压力。

定压运行:变负荷过程中,阀前蒸汽压力不变,而改变阀门开度定压运行的节流调节:阀门开度改变定压运行的喷嘴调节:依次开启阀门组高中压缸联合启动:启动时,蒸汽同时进入高压缸和中压缸并冲动转子的方式称为高中压缸联合启动。

中压缸启动:就是冲在,转之前倒暖高压缸,但是启动之初期高压缸不进汽,由中压缸进汽冲转,机组带到一定负荷后,切换到常规的高、中压缸联合进汽方式,直到机组带满负荷。

汽轮机寿命:汽轮机的寿命指的就是转子的寿命。

一般分为无裂纹寿命和剩余寿命两种。

所谓无裂纹寿命是指转子从初次投入运行到转子出现第一条工程裂纹(约0.5mm长,0.15mm深)期间能承受的交变载荷的次数。

所谓剩余寿命是指从产生第一条工程裂纹开始直到裂纹扩展到临界裂纹所经历的交变载荷的次数。

有关文献指出,这部分寿命约占汽轮机总寿命的10%左右,也有人认为此段时间会更长。

无裂纹寿命和剩余寿命之和就是转子的总寿命凝汽器端差:蒸汽凝结温度Ts与冷却水出口温度Tw2之差称为凝汽器的传热端差。

复合滑压运行:复合滑压运行是滑压和定压相结合的一种运行方式,即在不同的负荷区采用不同的运行方式,这样可充分发挥两种负荷调节方式的优点,优化出最佳的负荷调节方式。

凝汽器的最佳真空:当凝汽器所处的真空使汽轮机做功增加量与循环泵耗功增加量之差最大时,对应的真空为最佳真空。

一次调频:电负荷改变引起电网频率变化时,电网中并列运行的各台机组均自动地根据自身的静态特性线承担一定负荷的变化以减少电网频率的改变,这种调节过程称为一次调频。

77个汽轮机专业名词解释

77个汽轮机专业名词解释1主汽阀-------使主蒸汽进入汽轮机并能快速关闭的阀门。

2蒸汽室------由主汽阀出来的蒸汽进入调节阀前为均衡汽流而设置的腔室。

3汽缸-------包容转子承受压力,并供安装隔板,静叶等的壳体。

4筒形汽缸------无水平法兰呈筒形的汽缸。

5喷嘴室------调节阀后喷嘴组前的腔室。

6轮盘------安装动叶用的圆盘体。

7叶轮------具有动叶的轮盘。

8 (汽轮机)主轴------供套装叶轮传递汽轮机功的轴。

9转子体------未装动叶片的转子。

10转子------由转子体(或主轴及叶轮)、动叶片等组成的旋转部件的总体。

11整锻转子-------整体锻成并装有动叶片的转子。

12套装转子-------具有套装叶轮的转子。

13焊接转子------由几个锻件焊接而成并装有动叶片的转子。

14喷嘴-------使蒸汽的热能有效地转换为动能并对汽流起一定导向作用的零件。

15叶片--------在通流部分中用以改变汽流参数实现能量转换的零件。

一般由叶根和具有特定型面的叶身组成。

16围带--------叶片的顶部具有或加装的带状金属。

17动叶(片)-------转子上的叶片。

18静叶(片)-------隔板、汽缸等静止部件上的叶片。

19导(向)叶(片)--------通流部分中主要起导向作用的静叶。

20扭叶片-------叶型与安装角(或只是安装角)沿叶高按一定规律变化的叶片。

21直叶片-------叶型的安装角沿叶高不变的叶片。

22末叶片---------最后装入轮盘或转子体以某种特殊方法固定,并对整列叶片起锁紧作用的叶片。

23叶根--------使叶片固定在轮盘〔转子体〕或汽缸〔持环〕上的具有一定尺寸和形状的叶片部分。

24隔叶块--------装在相邻叶片根部间保持叶片节距及流道宽度的零件。

25锁口件-------最后装入汽缸、轮盘等以某种特殊方法与固定并对叶片起锁紧作用的零件。

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汽轮机系统有关名词解释TSI系统概述1.汽轮机安全监视及保护系统主要包括监视保护系统(TSI)、危急遮断系统(ETS)装置、自动盘车操作装置。

2.TSI系统能连续地监测汽轮机的各种重要参数,例如:可对转速、超速保护、偏心、轴振、盖(瓦)振、轴位移、胀差、热膨胀等参数进行监测,帮助运行人员判明机器故障,使得这些故障在引起严重损坏前能及时遮断汽轮发电机组,保证机组安全。

3.TSI监测信息提供了动平衡和在线诊断数据,维修人员可通过诊断数据的帮助,分析可能的机器故障,帮助提出机器预测维修方案,预测维修信息能推测出旋转机械的维修需要,使机器维修更有计划性,减少维修时间,其结果是减少了维修费用,提高了汽轮机组的可用率。

TSI的主要原理及功能1.TSI系统主要由传感器及智能板件组成2.传感器是将机械振动量、位移、转速转换为电量的机电转换装置。

根据传感器的性能和测试对象的要求,利用电涡流传感器,对汽轮机组(纯电调)的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量3.利用速度传感器对盖振进行测量4.利用线性可变差动变压器(LVDT)对热膨胀进行测量5.利用差动式磁感应传感器来测量机组的转速电涡流传感器工作原理:通过传感器端部线圈与被测物体(导电体)间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的,它与被测物之间没有直接的机械接触,具有很宽的使用频率范围(从0~10Hz)传感器的端部有一线圈,线圈通以频率较高(一般为1MHz~2MHz)的交变电压,当线圈平面靠近某一导体面时,由于线圈磁通链穿过导体,使导体的表面层感应出一涡流ie,而ie所形成的磁通链又穿过原线圈,这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感,最终原线圈反馈一等效电感。

而耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关,当材料给定时,耦合系数K1与距离d有关,K= K1(d),当距离d增加,耦合减弱,K值减小,使等效电感增加,因此,测定等效电感的变化,也就间接测定d的变化。

涡流传感器原理简图由于传感器反馈回的电感电压是有一定频率(载波频率)的调幅信号,需检波后,才能得到间隙随时间变化的电压波形。

即根据以上原理所述,为实现电涡流位移测量,必须有一个专用的测量路线。

这一测量路线(称之为前置器)应包括具有一定频率的稳定的震荡器和一个检波电路等。

涡流传感器加上一测量线路(前置器),如框图所示:从前置器输出的电压Vd是正比于间隙d的电压,它可分两部分:一为直流电压Vde,对应于平均间隙(或初始间隙),一为交流电压Vac,对应于振动间隙。

前置器原理简图速度传感器工作原理:基于一个惯性质量和移动壳体,传感器有一个永久磁铁,它被固定在传感器壳体上,围绕着磁铁是一个惯性质量线圈,通过弹簧连在壳体上。

测量时,将传感器刚性固定在被测物体上,随着被测物振动,磁铁运动,使其产生磁场运动。

而线圈因固定在弹簧上,具有较大的惯性质量,即相对高频振动的物体,其是相对静止的。

这样,线圈在磁场中作直线运动,产生感应电动势,其大小与线圈运动的线速度(即:机壳的速度)成正比。

通过对感应电动势的检测,即能获得被测物体的线速度。

速度传感器简图LVDT传感器工作原理:利用电磁感应中的互感现象,实质上就是一个变压器,变压器上初级线圈W和两个参数完全相同的次级线圈W1,W2组成,线圈中心扦入圆柱形铁心,次级线圈W1和W2反极性串联,当初级线圈W加上交变电压时,次级W1和W2分别产生感应电势e1和e2,其大小与铁心位置有关。

LVDT原理简图差动式磁感应传感器工作原理:利用一个差动式敏感元件。

该元件由一块永久性磁铁上的两个相互串联的磁敏半导体电阻组成(这两个半导体的材料及几何尺寸相同)。

在传感器电路中,这两个电阻组成一个差动电感电桥(如惠斯顿电桥)。

当磁铁或钢的触发体接近或远离传感器且相互成直角(即传感器探头表面磁铁所产生的磁场与触发体边沿成直角)时,它干扰了传感器内部的磁场,使差动电感电桥失去平衡而输出一电压。

通过对这一电压测量,即能获得被测物(即触发体)与传感器探头间的间隙变化。

在TSI测量实际应用中,我们一般用该磁感应传感器测量机组转速,就是通过测量探头与测速齿盘轮间的高、低电压变化所形成脉冲信号的数量,来得到实际转速值。

智能板件各种测量板件接受相应传感器的电量信号后进行整形、计算、逻辑处理等以后,显示出精确、直观的监测数据和报警指示。

输出标准的模拟量信号和继电器接点。

智能板件可对传感器联线和自身的运行情况进行检测,具有计算机通讯接口,可对测量范围和逻辑输出进行组态,具有缓冲传感器信号输出等功能。

对于重要的测量可进行冗余的配置,增强了可靠性。

转速及零转速转速值显示是汽轮机组开车、停车以及稳定运行时的重要参数,并且振动值与机器转速的相关性对最终分析机器性能十分重要。

例如:在机器停车过程中,转速突然下降,会意味着机器内部存在着大面积的金属摩碰。

而零转速是预先设定的轴旋转速度,当运行的机器需停车时,机器转速达到零转速设置点,继电器触点动作,使盘车齿轮啮合,使轴持续慢速旋转,来防止轴产生弯曲,以避免在接踵而来的开车中由于轴弯曲对机器造成损坏测量链由两只装于前箱正对60(或134)齿盘的传感器和板件组成,当机器旋转时,齿盘的齿顶和齿底经过探头,探头将周期地改变输出信号,即脉冲信号,板件接收到此脉冲信号进行计数、显示,与设定值比较后,驱动继电器接点输出。

转速的测量范围:0~5000rpm;零转速设定值:小于4rpm;转速报警值:3240rpm。

转速及零转速测量示意图超速保护超速保护应具有快速响应和错误冗余表决逻辑,因此本测量链采用“三取二”方式。

由三只装于前箱、正对于60齿盘的涡流传感器和三块转速表组成,设定值为3300rpm。

与转速测量同样的原理,转速值=(脉冲频率/齿数)×60。

各机组超速的测量范围:0~5000rpm。

超速测量示意图轴振动对旋转机械来说,衡量其全面的机械情况,转子径向振动振幅,是一个最基本的指标,很多机械故障,包括转子不平衡、不对中、轴承磨损、转子裂纹以及磨擦等都可以根据振动的测量进行探测。

转子是旋转机械的核心部件,旋转机械能否正常工作主要决定于转子能否正常运转。

从转子运动中去监视和发现振动故障,比从轴承座或机壳的振动提取信息更为直接和有效。

所以,目前轴振的测量越来越重要,轴振动的测量对机器故障诊断是非常有用的。

根据振动学原理,由X、Y方向振动合成可得到轴心轨迹。

在测量轴振时,常常把涡流探头装在轴承壳上,探头与轴承壳变为一体,因此所测结果是轴相对于轴承壳的振动。

由于轴在垂直方向与水平方向并没有必然的内在联系,亦即在垂直方向(Y方向)的振动已经很大,而在水平方向(X方向)的振动却可能是正常的,因此,在垂直与水平方向各装一个探头。

由于水平中分面对安装的影响,实际上两个探头安装保证相互垂直即可,如下图所示。

当传感器端部与转轴表面间隙变化时的传感器输出一交流信号给板件,板件计算出间隙变化(即振动)峰-峰(P-P)值。

机组轴振的测量范围:0~400μm;报警值:125μm;停机值:250μm。

轴振测量示意图轴承振动(盖或瓦振)在轴振动的测量中已说明了大轴的振动可以传递到轴承壳上,利用速度传感器测量机壳相对于自由空间的运动速度,板件把从传感器来的速度信号进行检波和积分,变成位移值,并计算出相应的峰-峰值位置信号如下图所示。

机组瓦振的测量范围:0~100μm。

盖振的测量示意图偏心转子的偏心位置,也叫做轴的径向位置,是指转子在轴承中的径向平均位置,在转轴没有内部和外部负荷的正常运转情况下,转轴会在油压阻尼作用下,在设计确定的位置浮动,然而一旦机器承受一定的外部或内部的预加负荷,轴承内的轴颈就会出现偏心,其大小是由偏心度峰-峰值来表示,即轴弯曲正方向与负方向的极值之差偏心的测量偏心的测量可用来作为轴承磨损,以及预加负荷状态(如不对中)的一种指示;转子偏心(在低转速时的弯曲)测量是在启动或停机过程中,必不可少的测量项目,它可使你能够看到由于受热或重力所引起的轴弯曲的幅度。

偏心监测板接受两个涡流传感器信号输入,如下图所示。

一个用于偏心的测量,另一个是键相器的测量,它用在峰-峰信号调节电路上。

键相探头观察轴上的一个键槽,当轴每转一转时,就产生一个脉冲电压,这个脉冲可用来控制计算峰-峰值。

当然,键相信号也可用来指示振动的相位,如下图所示。

当知道了测振探头与键相探头的夹角时,就可找出不平衡质量的位置,即转子高点的位置。

这对轴的平衡是很重要的。

机组偏心的测量范围:0~100μm。

报警值:大于原始值的30μm。

偏心测量示意图轴位移轴在运行中,由于各种因素,诸如载荷、温度等的变化会使轴在轴向有所移动。

这样转子和定子之间有可能发生动静磨擦,所以需用传感器测量转子相对于定子轴向位置的变化,即:轴在轴向相对于止推轴承的间隙。

由于所采用的监测器可能把传感器的失效作为轴向位移故障而发出报警信号,由此可能引起机组误停机。

而根据API670标准要求,用两个探头同时探测一个对象,可以免发生误报警。

要求两个探头的安装位置离轴上止推法兰的距离应<305mm,如果过大,由于热膨胀的影响,所测到的间隙,不能反映轴上法兰与止推轴承之间的间隙。

如图所示,两个涡流探头测量转子的轴向变化,输出探头与被测法兰的间隙成正比的直流电压值,板件接受此电压值后,经过计算处理,显示出位移值。

为避免误报警,停机逻辑输出为“与”逻辑。

机组轴向位移的测量范围:-2~+2mm。

轴位移测量示意图胀差胀差是转子和汽缸之间的相对热增长,当热增长的差值超过允许间隙时,便可能产生磨擦。

在开机和停机过程中,由于转子与汽缸质量、热膨胀系数、热耗散系数的不同,转子的受热膨胀和汽缸的膨胀就不相同,实际上,转子的温度比汽缸温度上升得快,其热增长的差值如果超过允许的动静间隙公差,就会发生磨擦,从而可能造成事故。

所以监视胀差值的目的,就是在产生磨擦之前采取必要的措施来保证机组的安全。

一般规定转子膨胀大于汽缸膨胀为正方向,反之为负方向。

另外,胀差测量如果范围较大,已超过探头的线性范围时,则可采用斜面式测量和补偿式测量方式。

由于不可能在汽缸内安装涡流传感器,利用滑销系统,传感器被固定在轴承箱的平台上。

胀差测量示意图热膨胀汽轮机在开机过程中由于受热使其汽缸膨胀,如果膨胀不均匀就会使汽缸变斜或翘起,这种变形会使汽缸与基础之间产生巨大的应力,由此带来不对中现象,而这种现象,通常是因为滑销系统“卡涩”所引起的。

知道了汽缸膨胀和胀差,就可以确定转子和汽缸的膨胀率。

热膨胀测量示意图。

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