Memecahkan masalah penggerak fluida pompa umpan boiler
Pompa umpan boiler (BFP) yang digerakkan dari turbin uap utama melalui penggerak fluida mengalami tingkat getaran yang tinggi, yang menyebabkan penggantian bantalan penggerak fluida yang sering. Pembangkit listrik bergantung pada BFP tunggal untuk produksi listrik. Operasi pabrik normal membutuhkan BFP dan poros keluaran penggerak fluida untuk beroperasi dari 2.000 rpm hingga 3.500 rpm. Hasil pengujian dari Mechanical Solutions Inc. (MSI) memungkinkan pengguna akhir untuk sedikit memodifikasi operasi pembangkit agar dapat melanjutkan produksi listrik dengan lebih andal hingga perbaikan permanen yang direkomendasikan oleh MSI dapat diterapkan selama pemadaman terencana di masa mendatang.
Pengujian lapangan MSI adalah kombinasi pengujian modal dampak serta pengujian respons paksa operasi. Data untuk masing-masing pengujian ini diperoleh di sekitar 125 lokasi pada penggerak fluida, pompa, standar depan, dan pondasi. Pengujian modal impak digunakan untuk menentukan frekuensi alami dan bentuk modus getaran saat pembangkit beroperasi. Data uji respons paksa operasi digunakan untuk menghasilkan bentuk defleksi operasi (ODS) dari unit pompa dan penggerak (Gambar 1). ODS terperinci dari jenis yang dilakukan MSI menunjukkan gerakan relatif (amplitudo dan fase) dari setiap bagian struktur pada frekuensi tertentu, dan biasanya memberikan wawasan berharga tentang sumber masalah dan kepentingan relatifnya. MSI juga menggunakan batang pengendara poros untuk menyelidiki kemungkinan frekuensi alami torsional di kereta mesin.
Pengujian operasional menunjukkan bahwa tingkat getaran yang tinggi terjadi pada 60 hertz (Hz), dan terutama pada ujung input penggerak fluida dan standar depan, memuncak pada kecepatan poros keluaran penggerak fluida 2.500 rpm (42 Hz). Namun, tingkat getaran pada poros keluaran jauh lebih tinggi pada 60 Hz daripada pada 42 Hz. MSI menyimpulkan bahwa tingkat getaran yang tinggi pada 60 Hz terutama disebabkan oleh kecepatan kritis torsional dari sistem rotor, yang mampu "menyetel" hingga 60 Hz sebagai fungsi dari jumlah oli dalam penggerak fluida. Kekakuan torsional dari penggerak fluida mengontrol kecepatan poros keluaran, itulah sebabnya tingkat getaran tampaknya terkait (tetapi ternyata secara tidak langsung) dengan kecepatan poros keluaran. Selain itu, frekuensi alami struktural dari alas bantalan penggerak fluida pada sekitar 64 Hz diidentifikasi dengan jelas melalui ODS dan pengujian modal. Getaran gabungan rotor/struktural menyebabkan kerusakan parah pada fondasi di bawah penggerak fluida, ke titik di mana ODS dan animasi analisis modal menunjukkan bahwa pelat tunggal tidak lagi terhubung secara integral ke fondasi, semakin memperbesar getaran sistem seperti yang terlihat. pada Gambar 1. Frekuensi alami alas bantalan dan pemisahan pondasi memperkuat getaran sistem secara keseluruhan pada 60 Hz, tetapi kecepatan kritis torsional adalah akar penyebab masalah.
Gambar 1. Gambar bingkai beku dari animasi gerak berlebihan dari uji "bump" modal yang dilakukan saat kereta pompa dioperasikan. Perhatikan gerakan dasar penggerak fluida dan pelat sol relatif terhadap pondasi beton, yang ditunjukkan tidak lagi berhubungan erat.
Pabrik harus tetap beroperasi; oleh karena itu, perbaikan jangka panjang yang melibatkan yayasan bukanlah pilihan jangka pendek. Untuk mempertahankan produksi daya, pelanggan menggunakan hasil MSI untuk menetapkan strategi menghindari pengoperasian penggerak fluida pada 2.500 rpm untuk membatasi keausan/kerusakan bantalan yang cepat dan penurunan standar depan. Perbaikan permanen pada fondasi, bersama dengan modifikasi pada kopling dan komponen poros lainnya untuk menggeser frekuensi torsi yang bermasalah, ditata dan direncanakan untuk pemadaman di masa mendatang.
Tentang penulis:
William Marscher adalah presiden dan direktur teknis dan Eric Olson adalah direktur pemasaran untuk Mechanical Solutions Inc. (MSI), sebuah perusahaan konsultan dan R&D yang berbasis di Whippany, NJ Untuk mempelajari lebih lanjut, kunjungi www.mechsol.com atau hubungi 973-326 -9920.
