Skip to content

Rub diagnostics (detection and location) in rotating machnies (steam turbines)

Obsah

Úvod

Detekce kontaktu rotoru v rotačních strojích (tzv. rubbingu), je velice důležitou informací u moderních zařízení, kde jsou z důvodu zvýšení účinnosti zmenšovány vůle mezi rotorem a statorem. Kontakt samotný následně vede k ohýbání rotoru, tím ke zvýšení jeho vibrací a následným poruchám.

Rotační stroje jako parní a plynové turbíny, kompresory, cirkulační čerpadla atd. jsou zásadními prvky ve výrobě elektrické energie a jejich porucha a následný výpadek mohou znamenat významné ztráty. Proto je současným trendem on-line monitorovat tato zařízení a poskytovat jejich provozovateli aktuální informace o jejich stavu.

Na katedře vyvíjíme moderní a pokročilé metody diagnostiky rotačních strojů zaměřené na včasnou detekci nastávajícího poškození. Zaměřujeme se především na detekci a lokalizaci zadírání, které značnou měrou ovlivňují provoz např. parních turbín.

V oblasti pokročilé diagnostiky rotačních strojů se specializujeme na:

  • instrumentace měření
  • napojení na stávající systémy snímačů monitorů
  • přizpůsobení vlastního diagnostického HW požadavkům konkrétní firmy a řešení konkrétní diagnostické úlohy
  • vyhodnocení stavu zařízení v SW (rubbing, tip-timing) s využitím vlastních vyvinutých algoritmů
  • doplnění diagnostického SW o další moduly dle konkrétní úlohy a požadavků zákazníka

motivace


Vyvíjíme metody a algoritmy pro monitorování nestacionárních událostí v rotačních strojích, které umožňují identifikovat tření v rotačních strojích, včetně počínající nestability valivých ložisek i při velmi slabých projevech počínající závady. Náš tým v rámci výzkumu vyvinul např. unikátní zařízení pro detekci kontaktu rotor/stator, který umožní včasnou detekci kontaktu on-line (doposud nebylo možné kontakt v turbínách diagnostikovat). Mezi jinými byl vytvořen SW pro kompletní vizualizace sledovaných veličin umožňující za provozu turbíny detekovat symptomy rubbingu a automaticky archivovat úseky dat obsahující záznam kontaktu.

Další realizované výsledky jsou:

Projekty s institucionální podporou

  • FR-TI1/196 - Výzkum a vývoj prototypu diagnostického systému pro detekci a lokalizaci rubbingu na parních turbínách

Smluvní výzkum

  • Systém pro automatickou detekci a lokalizaci rubbingu (Škoda Power A Doosan company)
  • Detekce a lokalizace rubbingu v ETU TG 21, TG22, TG23 a TG24(ČEZ a.s.)
  • Vyhodnocení vibračních signálů z chladicích pump zaměřené na detekci rubbingu (Areva NP GmbH)

Spolupráce:

V této oblasti výzkumu úzce spolupracujeme s následujícími organizacemi:

  • Škoda Power, A Doosan company, a.s.
  • Areva NP GmbH
  • ČEZ a.s.

Členové výzkumného týmu:

Publikace:

FR-TI1/196

Liška, J. and Poupa, M. and Holík, M. and Kraus, V. and Krutina, A. and Kubín, Z. and Georgiev, V. : The blade flutter measurement based on the blade tip timing method. In Recent Researches in System Science . Recent Researches in System Science (15th WSEAS International Conference on Systems), p. 270-275, WSEAS Press, 2011.
BibTeX   Detail

Jakl, J. and Liška, J. and Janeček, E. : Návrh metod pro automatickou detekci částečného rubbingu, prototyp diagnostického systému . ZČU v Plzni; Škoda Power s.r.o, 2011.
BibTeX   Detail

Liška, J. and Jakl, J. and Janeček, E. : Cooling pump vibration signals evaluation focused on rub detection. . ZČU v Plzni; AREVA NP GmbH, 2011.
BibTeX   Detail

Liška, J. and Jakl, J. and Janeček, E. : Vznik a detekce kontaktu rotor-stator v parních turbínách . Sborník z 6. konference Zvyšování životnosti komponent energetických zařízení v elektrárnách, ZČU v Plzni, 2011.
BibTeX   Detail