Способ диагностики состояния подшипников многовального нагнетателя газа Советский патент 1984 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к турЬомашиностроению, в частности к способам диагностики состояния поцшипников валов газоперекачивающих агрегатов, транспортирующих природный газ по магистрапьным газопроводам. Наибопее близким к прецпагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ диагностики состояния подшипников многовапьного нагнетателя газа путем определения средней температуры опорных и упор. ных подшипников , отклонения температуры каждого подшипника от срецней и сравнения этого отклонения с заданны значением зП . Однако известный способ не учитыва ет изменение режимов работы нагнетателя таких, как частота вращения вв/лов и давления на выходе нагнетателя при определении температуры опорных элементов, что значительно снижает точность и достоверность способа. Цель изобретения - повышение точно ти диагностики. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диагностики состояния подшипников многовального нагнетателя газа путем определения средней температуры опорных и упорны подшипников, отклонения температуры каждого подшипника от срецней и сравнения этого отклонения с заданным зна нием, дополнительно измеряют частоту вращения каждого вапа и давление на выходе нагнетателя, определяют отклонение дополнительно измеренных параметров от номинальных значений и пере определением средней температуры noesшипников температуру каждого из них корректируют на величину, определяемую из выражения, it an, гдейп - отклонение измеренной часто ты вращения от номинального значения; О - постоянный коэффициент, ра& ный 0,00540,02, а температуру уйорных подшипников дополнительно корректируют на величину, определяемую из выражения: ut B-i.P , где ьРон отклонение измepe нoгo дав ления на выходе нагнетателя от номинального значени В - постоянный коэффициент, равный 0,28-0,38. На чертеже представлена схема измерений роторной части газоперекачивающего агрегата, необходимых цпя диагностирования. Роторная часть газоперекачивающего агрегата содержит вал Г турбокомпрессора, установленный в опорных подшипниках 2 и 3 с упорным гребнем 4, размешенным между опорными элементами 5 и 6 упорного подшипника, вал 7 свободной турбины, установленный в опорных подшипниках 8 и 9 с упорным гребнем 10, размещенным между опорными элементами 11 и 12 упорного подшипника, промежуточный безопорный вал 13, вал 14 нагнетателя природного газа, установленный в опорах подшипника 15 и 16 с упорным гребнем 17, размещенным между опорными элементами 18 и 19 упорного подшипника. На опорных элементах (вкладышах) опорных подшипников 2,3,8,9,15,16 установлены датчики измерения температуры соответственно t ,2 , t.,-t, ig ,-t (условно не показаны). Аналогичные датчики установлены на опорных элементах 5,12,19 упорных подшипников, измеряющие соответственно температуры i- .t, 11(4 и на элементах 6,11, 18 измеряющих темпер1атуры tg . , На валах 1 и 7 турбокомпрессора и свободной турбины размещены датчики частоты вращения, измеряющие обороты турбокомпрессора и свободной турбины , а на входе и выходе нагнетателя датчики, измеряющие давление на входе нагнетателя и его выходе Р. Способ осуществляют следующим образом. Первоначально измеряют температуру опорных элементов каждого подшипника агрегата, частоты вращения валов 1 и 7, турбокомпрессора и свободной ту1 бвшы (Птк . ) давление за нагнетателем Р.и, измеренные температуры корректируют пропорционально отклонению измеренной частоты вращения соответствующего вала от номинального значения, а для опорных элементов дополнитель но измеренные температуры корректируют пропорционально отклонению измеренного цавления на выходе нагнетателя от номинального значения, исхоця из выражений лг а-йп и лг В-йР;;ц. После произведенной корректировки температур определяют среднюю приведенную температуру опорных элементов

гае 1Ч - чиспо измерений температуры; i пр откорректированная температура

поцшипника.

Вычисляется разница откорректированной температуры кажцого опорного элемента и средней откорректированной температуры

А4- - i этом параметр St ,р является диагностическим признаком расцентровки каждого поцшипника, т.е. параметром, однозначно связанным с ней и не зависящим от условий работы агрегата (частоты вращения валов, давления в нагнетателе, температуры масла на вкоде в агрегат и т,ц.) На начальной стации эксплуатации агрегата, когда агрегат им.еет номинальное техническое состояние, в указанной поспецоватепьности определяется значение диагностического признака цля каждого опорно го элемента, которое и принимается за эталонное.- При необходимости оценки расцентровки валов в процессе эксплуатации агрегата в указанной последовательности определяются значения диагностического признака опорных элементов, соответствующие фактическому тех10768004

ническому состоянию агрегата (по данной неисправности). Фактические значения диагностического признака сравниваются с соответствующими этапоннымн 5 и в случае их рассогласования выдается сигнал о величине отклонения по каждому опорному элементу.

Таким образом, прецпагаемый способ характеризуется удовлетворитепьной точностью ц остаточной цпя выявления незначительных расцентровок даже в условиях штатных измерений, и не требует использования высокочастотных датчиков и специальных измерительных средств. При этом он относительно прост в реализации, так как не требует проведения сложных вычислений, большого числа измерений и дополнительного анализа полученных данных с цепью исключения вгшяния на диагностическую информацию сторонних факторов, носящих чисто эксплуатационный характер и не связанных с диагностируемой неисправностью. Повышение точности обеспечивается прямым выявлением неисправности. Зто связано с тем, что экспериментально получен диагностический признак, однозначно связанный с данной неисправностью и не зависящий от условий и режима работы агрегата.

СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ MHOrOu ВАЛЬНОГО НАГНЕТАТЕЛЯ ГАЗА путем опрецепения среаней температуры опорных и упорных поцигашгаков, отклонения температуры каждого подшипника -от средней и сравнения этого отклонения с заданным значением, отличающ и и с я тем, что, с целью повыш&ния точности диагностики, дополнительно измеряют частоту вращения каждого вала и давление на выходе нагнетателя, определяют отклонение допопннтель но измеренных параметров от номинальных значений и перец определением средней температуры подшипников температуру каждого из них корректируют на величину, определяемую из выраж ния, , где 4 п - отклонение измеренной частоты . вращения от номинального значения; О - постоянный коэффициент, равный 0,005-0,02, а температуру упорных подшипников дополнительно корректируют на величину, (П определяемую из выражения Kt BliP2H, где лР( - отклонение измеренного давления на выходе нагнетателя от номинального значения; В - постоянный коэффициент, равный 0,28-0,32.