Анотація до роботи:

Єфремов Ю.Г. Розвиток і застосування методів аналізу й діагностування вібраційного стану потужних турбоагрегатів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 - динаміка й міцність машин. – Інститут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України, Харків, 2007.

Дисертаційну роботу присвячено розробці методичного забезпечення для комп'ютеризованої системи аналізу й діагностики вібраційного стану ТА. Розроблене програмно-методичне забезпечення встановлено в рамках стаціонарної комп'ютеризованої АСД ТА на 4 енергоблоках ТЕЦ України. Розроблено програмне забезпечення для комп'ютеризованої системи балансування гнучких роторів турбогенераторів параметрами коливань ротора й опор. Для автоматизованої оцінки впливу режимних факторів на вібростан ТА розроблено метод змінних коефіцієнтів. За даними експериментальних досліджень визначено основні параметри, які необхідно враховувати для оцінки впливу режимних факторів на вібростан ТА. Розроблено методику контролю крутильних деформацій валопровода, яка ґрунтується на використанні сигналів радіальних переміщень ротора в умовах експлуатації агрегату. Проведено експериментальні дослідження з оцінки крутильних деформацій скручування валопровода Т-250/300-240. За запропонованою методикою ідентифікації математичної моделі валопровода ТА побудовано модель валопровода на опорах, яка близька за своїми вібраційними характеристиками до реального валопровода ТА Т-250/300-240. Проведено експериментальну оцінку вібраційного стану турбоагрегатів Т-250/300-240 і К-300-240. За результатами діагностування було виявлено причини підвищеної вібрації на окремих ТА, що дозволило вирішити питання з оцінки їх вібростану та підвищення надійності роботи.

Вперше розроблено й запропоновано методичне й програмне забезпечення стаціонарної комп'ютеризованої АСД турбоагрегату, що дозволяє забезпечити в реальному часі контроль, аналіз і оцінку вібраційного стану ТА на всіх його експлуатаційних режимах роботи. Програмно-методичне забезпечення встановлено як складову системи аналізу й діагностики вібраційного стану ТА на 4 енергоблоках (Т-250/300-240 Київської ТЕЦ-5, двох турбоагрегатах К-300-240 Запорізької ТЕС і Т-250/300-240 Харківської ТЕЦ-5). Впроваджені стаціонарні комп'ютеризовані АСД турбоагрегату дозволяють оперативному персоналу в реальному режимі часу ухвалювати рішення щодо доцільності експлуатації ТА у випадку підвищення вібрації або виникнення позаштатних ситуацій. Експериментальна експлуатація запропонованих методів у комп'ютеризованій системі аналізу й діагностики вібраційного стану ТА підтверджує доцільність їхнього використання для діагностики вібрації роторних агрегатів.

Вперше розроблено метод змінних коефіцієнтів для автоматизованої оцінки впливу режимних факторів на вібростан ТА. За даним методом створено програмне забезпечення для системи аналізу й діагностики вібростану ТА Т-250/300-240, що дозволяє в режимі реального часу визначати взаємозв'язок вібропараметрів і режимних факторів ТА. За даними експериментальних досліджень проведена оцінка взаємозв'язку режимних факторів і вібропараметрів ТА й визначено основні параметри, які необхідно враховувати для оцінки впливу режимних факторів на вібростан ТА. Аналіз вібраційних характеристик і режимних факторів дозволив визначити причини підвищеної вібрації ТА Т-250/300-240.

Вперше розроблено методику контролю крутильних деформацій валопровода, яка ґрунтується на використанні сигналів радіальних переміщень ротора в умовах експлуатації агрегату, що дозволяє оцінювати деформацію скручування валопровода в цілому або окремих роторів. Експериментальна оцінка крутильних деформацій валопровода ТА Т-250/300-240 довела, що при зміні активної потужності ТА на 100 МВт деформація скручування змінюється лінійно на 10'.

Вперше запропоновано методику ідентифікації математичної моделі валопровода ТА для розрахункової оцінки впливу на параметри коливальних процесів дефектів і недосконалостей. За даними експериментальних досліджень побудована модель валопровода, близька за своїми вібраційними характеристиками до реального валопровода ТА Т-250/300-240. Побудована адекватна математична модель валопровода турбоагрегату використовувалася для аналізу впливу зміщення у вертикальній площині опор, зламу й радіального зсуву осей роторів у муфті, наявності розкритої рівномірно дихаючої муфти на вібропараметри ТА.

Вперше розроблено програмне забезпечення балансування гнучких роторів турбогенераторів по параметрах вібрації вала й опор.

За даними натурних досліджень турбоагрегатів Т-250/300-240 і К-300-240 за допомогою розробленого програмно-методичного забезпечення стаціонарної АСД ТА встановлено зв'язок між наслідками (підвищеною вібрацією) і причинами, що її породжують (експлуатаційними дефектами). За результатами діагностування виявлено причини підвищеної вібрації на окремих ТА.

Подальше впровадження створеної системи на агрегатах, що виробили свій ресурс, дозволить запобігти розвитку позаштатних ситуацій і підвищить їхню експлуатаційну надійність. Система може бути використана для діагностики вібрації різних роторних агрегатів.