Francis Türbinlerinde Döner Girdap Halatının Titreşim Ölçümleriyle Belirlenmesi

Selim SAÇMA; Talip ESKİKALE; B. Emre ORHON

Makale detayları

Francis Türbinlerinde Döner Girdap Halatının Titreşim Ölçümleriyle Belirlenmesi

Yazarlar:

Selim SAÇMA | Talip ESKİKALE | B. Emre ORHON

Yayıncı:

TMMOB Makina Mühendisleri Odası

Dergi:

Mühendis ve Makina 2018 Vol.59 Issue 691, pp.71-84

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

6/2018

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000600597

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2667-7520

pISSN:

1300-3402

Özet:

 


The dynamic behavior at part load has been a major problem for low head and medium head
Francis turbines. Vortex rope (draft tube swirl), caused due to the flow instabilities in the draft
tube under off-design part load operating conditions, create low frequency pressure pulsations at
a frequency of 0.2 to 0.4 times the rotational frequency of the runner. High amplitude vibrations
due to resonance can occur in case these pulsations coincide with the natural frequency of a
hydraulic, mechanical, or structural component. This study presents the results of the vibration
analysis done using the online vibration monitoring & diagnosis system installed on Francis
turbines in a hydroelectric power plant which involve high overall vibrations exceeding the
alarm limits at partial loads. Orbit and FFT spectrum plots are obtained from relative shaft
vibration measurements performed using eddy-current displacement sensors wired to a realtime multichannel vibration analyzer. Measurement results at the turbine guide bearing revealed
the drft tube swirl that rotates at 27% of the rotational speed at certain partial loads.

.

 

Alçak ve orta düşülü Francis türbinlerininin kısmi yüklerdeki dinamik davranışları önde gelen
sorunlarındandır. Optimal tasarım bölgesi dışındaki kısmî yüklerde çalışma sırasında emme borusundaki akış düzensizlikleri nedeniyle meydana gelen döner girdap halatı (vortex rope - draft
tube swirl) olgusu, çark devir hızının 0.2 – 0.4 katı aralığında düşük frekanslı basınç dalgalanmalarına neden olur. Bu dalgalanmaların hidrolik, mekanik veya yapısal bir bileşenin doğal frekansı ile çakışması durumunda rezonans nedeniyle yüksek titreşimler oluşmaktadır. Bu çalışma
kapsamında, Francis türbinlerinde kısmî yüklerde meydana gelen yüksek titreşimlerin, sürekli
(online) titreşim izleme sisteminin analizi yoluyla döner girdap halatı olgusunun belirlenmesi
incelenmektedir. Türbin kılavuz yatağına monteli eddy-current tip yer değişimi sensörlerinden
elde edilen izafi şaft titreşimlerine ait trend, FFT ve orbit grafiklerinin analizi, belirli kısmî
yüklerde devir hızının yaklaşık %27’si hızla dönen girdap halatını açıkça ortaya koymaktadır.

Makale detayları

Francis Türbinlerinde Döner Girdap Halatının Titreşim Ölçümleriyle Belirlenmesi

Yazarlar: Selim SAÇMA | Talip ESKİKALE | B. Emre ORHON

Yayıncı: TMMOB Makina Mühendisleri Odası

Dergi: Mühendis ve Makina 2018 Vol.59 Issue 691, pp.71-84

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 6/2018

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000600597

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2667-7520

pISSN: 1300-3402

Sayı

Yazarlar:

Selim SAÇMA | Talip ESKİKALE | B. Emre ORHON

Yayıncı:

TMMOB Makina Mühendisleri Odası

Dergi:

Mühendis ve Makina 2018 Vol.59 Issue 691, pp.71-84

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

6/2018

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000600597

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2667-7520

pISSN:

1300-3402