9 汽轮发电机组的振动如何分类?各自的振动特点是什么?
答:汽轮发电机组的振动按激振能源的不同,可分为强迫振动和自激振动两大类。强迫振动是在外界干扰力的作用下产生的,这类振动现象比较普遍。振动的主要特征是:振动的主频率和转子的转速一致,振动的波形多是正弦波。
自激振动主要是由于轴瓦油膜振荡、间隙振荡、摩擦涡动等原因造成的,这类振动的主要特征是:振动的主频率与转子的转速不符而与临界转速基本相同,振动的波形比较紊乱并含有低频谐波。
10 引发汽轮机发生强迫振动的因素有哪些?各自的特征是什么?
答:引发汽轮机发生强迫振动的因素及其各自的特征是:
(1)转子质量不平衡。其主要特征是振动频率和转子转速相一致,振动波形为正弦波,振幅和转速的平方成正比。
(2)转子中心不正。指相邻转轴的同心度和倾斜度超标。其振动主频率是转速的两倍频,振幅的大小与负荷、不对正程度有关。
(3)汽轮机膨胀受阻。当汽轮机膨胀受阻时,将会引起轴承之间的标高变化,导致转子中心破坏,同时还会改变轴承座与台板之间的接触状态,从而减弱了轴承区的支承刚度,有时还会引起动静摩擦,造成转子新的不平衡。这类振动通常表现为振动随着负荷的增加而增大,但随运行时间延长振动有减小的趋势。振动的频率和转速一致,波形近似为正弦波。当遇到此类情况时,可适当延长暖机时间,减少负荷变化速度,以改善机组的振动情况。
(4)电磁干扰力引起的振动。主要是发电机转子与静子之间磁场分布不均造成的。这类振动的主要特点是转子在某一频率振动时,将引起静子的倍频振动。
(5)支承刚度不足和共振。因为有阻尼的强迫振动的振幅与激振力、动力放大系数成正比,与支承刚度成反比。所以在动力放大系数不变时,即使激振力的大小不变,当支承刚度降低时,振动也会增大。刚度下降又会使振动系统的共振频率降低,动力放大系数也随之发生变化,这样就有可能使系统的振动频率更加接近工作转速而发生共振。振动系统的支承刚度不足所引起的振动,其特点与转子质量不平衡所产生的振动相似,但有时会出现高次谐波。
(6)轴瓦松动。轴瓦因安装时紧力不足或经受长期的振动后,会产生在洼窝中松动的现象。这不仅造成轴承振动(尤其是轴振动)的增加,同时还伴有较高的噪声。
(7)热不平衡。有不少汽轮发电机组的振动随着转子的受热状态发生变化,即转子的温度升高时,振动增大。其原因是由于转子沿横截面方向受到了不均匀的加热和冷却,膨胀不均等,使转子产生了沿圆周方向的不规则变形。
(8)转子出现裂纹。当转于出现裂纹时,该裂纹就可能从转子的表面向纵深扩展,最终结果将带来灾难性的损坏。
(9)随机振动。当汽轮发电机组的转子受到不规则冲击时,将会产生随机振动,即振动的频率、振幅都在不断地发生不规则的变化。
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