Dreh­schwin­gun­gen in Tur­bi­nen

Tech­ni­sche Phä­no­me­ne in Gas- und Dampf­tur­bi­nen

Als Dreh­schwin­gun­gen bzw. Tor­si­ons­schwin­gun­gen wer­den all­ge­mein die Schwin­gun­gen eines Sys­tems um einen ro­ta­to­ri­schen Frei­heits­grad be­zeich­net. Also zu­nächst li­ne­ar elas­ti­sche Schwin­gun­gen um die ei­ge­ne Kör­pe­r­ach­se. Schwin­gungs­er­schei­nun­gen wie bei­spiels­wei­se Dreh­schwin­gun­gen spie­len in einer mo­der­nen Tur­bi­ne, sei es Ga­stur­bi­ne oder Dampf­tur­bi­ne eine ge­wal­ti­ge Rolle. Die Ent­wick­lung neigt heut­zu­ta­ge dazu, immer grö­ße­re Tur­bi­nen mit einer hö­he­ren Ef­fi­zi­enz zu kon­stru­ie­ren. Glei­cher­ma­ßen steigt mit wach­sen­der Größe und Kom­ple­xi­tät einer Tur­bi­ne auch der Ein­fluss von ge­fähr­li­chen Schwin­gungs­zu­stän­den auf die Si­cher­heit des ge­sam­ten Sys­tems.

Net­zin­du­zier­te Tor­si­ons­be­las­tun­gen

Her­aus­for­de­run­gen durch Dreh­schwin­gun­gen

Zu den größ­ten Her­aus­for­de­run­gen beim Be­trieb einer Tur­bi­ne zäh­len Fre­quenz­schwan­kun­gen in der Netz­ver­sor­gung, da diese das Ent­ste­hen er­zwun­ge­ner Dreh­schwin­gun­gen in der Haupt­wel­le einer Tur­bi­ne be­güns­ti­gen kön­nen. Ge­nau­er ge­sagt, ent­ste­hen diese Schwin­gun­gen durch un­ter­schied­li­che rück­kopp­lungs­tech­nisch in­du­zier­te Tor­si­ons­be­las­tun­gen der Tur­bi­ne, des Kom­pres­sors und des Ge­ne­ra­tors.

Die er­zwun­ge­nen Dreh­schwin­gun­gen stel­len genau dann eine Ge­fahr dar, wenn ihre Pe­ri­ode bzw. ihre Be­triebs­dreh­zahl an­nä­hernd oder ganz mit der Pe­ri­ode der Ei­gen­schwin­gun­gen des Sys­tems zu­sam­men­fällt. In der Tech­nik be­zeich­net man die­ses Phä­no­men als Re­so­nanz­ka­ta­stro­phe. Ein un­ge­dämpf­tes Sys­tem rea­giert auf jede noch so klei­ne An­re­gung von außen mit stark wach­sen­den Schwin­gungs­aus­schlä­gen. Die zu­nächst elas­ti­schen Dreh­schwin­gun­gen wer­den zu Be­las­tun­gen, die bis zum Bruch der Wel­len der Tur­bi­ne füh­ren.

Mess- & Ana­ly­se­tech­nik zum Schutz vor kri­ti­schen Be­triebs­be­rei­chen

Un­se­re Lö­sung zur Mes­sung von Dreh­schwin­gun­gen

Ein Mess- und Ana­ly­se­sys­tem, das die Ei­gen­fre­quen­zen des Sys­tems über­wacht und da­durch den Be­trieb au­ßer­halb der kri­ti­schen Be­triebs­be­rei­che ge­währ­leis­tet. In kri­ti­schen Si­tua­tio­nen wird eine un­mit­tel­ba­re Si­cher­heits­ab­schal­tung ein­ge­lei­tet. Da­durch kön­nen kost­spie­li­ge Schä­den und Aus­fäl­le ver­hin­dert wer­den.

Genau diese An­for­de­run­gen er­füllt das IfTA Ar­gusOMDS, un­se­re All–in-One Lö­sung in Ver­bin­dung mit dem prä­mi­er­ten AT2 Ein­gangs­mo­dul und der Aus­wer­tungs­soft­wa­re IfTA Tren­dVie­wer. Die in­di­vi­dua­li­sier­ba­ren Sys­te­me er­mög­li­chen Win­kel­ be­­zo­­ge­­ne Aus­wer­tun­­gen von Dreh- bzw. Tor­­si­­ons­schwin­­gun­gen in Echt­­zeit. So kön­nen die un­ter­schied­li­chen Ei­gen­fre­quen­zen der Dreh- bzw. Tor­si­ons­schwin­gun­gen der Tur­bi­ne über­wacht und da­durch ge­fähr­li­che Schwin­gungs­zu­stän­de ver­mie­den wer­den. Die in­te­grier­te Echt­zeit­ana­ly­se lei­tet bei kri­ti­schen Be­triebs­be­rei­chen un­ver­züg­lich not­wen­di­ge Schutz­maß­nah­men ein.

Emp­foh­le­ne Pro­duk­te

High Speed Timer AT2

Fle­­xibles und schnel­les Timer Modul mit zwei ana­lo­­gen Ein­­gän­gen.

Ar­gusOMDS

Schutz­­­sys­tem mit Dia­gno­se- und Über­wa­chungs­funk­tio­na­li­tät.

Dy­naMas­ter

Dia­­gno­­se­tool für High­s­peed Ana­­ly­­se & in­­tel­­li­­gen­te Vi­­sua­­li­­sie­rung.

Tren­dVie­wer

Schnel­le in­tui­ti­ve On-/Off­li­ne-Ana­ly­se-Soft­wa­re für ef­fi­zi­en­te Vi­sua­li­sie­rung.