Analyse de l'impact de la perte de frottement sur la stabilité et l'efficacité des systèmes de turbine à vapeur

Mise à jour:03-01-2025
Résumé:

1. Perte de frottement des roulements et stabilité de la turbine à vapeur
Les roulements jouent un rôle essentiel dans les turbines à vapeur en tant que composants clés qui soutiennent les pièces rotatives et réduisent les frictions et l'usure. Cependant, à mesure que le temps de fonctionnement augmente, la surface du roulement s'usera progressivement, provoquant une augmentation du coefficient de frottement et la perte de frottement augmente. Cette perte consomme non seulement directement une partie de la puissance d'entrée, mais plus important encore, elle peut sérieusement affecter le fonctionnement stable de la turbine à vapeur. Lorsque l'usure des roulements est sévère, la distribution inégale de la friction entraînera une vibration des pièces rotatives. L'augmentation de l'amplitude et de la fréquence des vibrations entraîne directement une augmentation significative du niveau de bruit. Ces vibrations et bruit anormaux affectent non seulement la santé des opérateurs et l'environnement de travail, mais plus important encore, ils deviennent un signal d'alerte précoce de l'instabilité dans le système de turbine à vapeur.

2. Instabilité du système et efficacité réduite
La stabilité du système de turbine à vapeur est la base de son fonctionnement efficace. Une fois que la perte de frottement de roulement a fait compromettre la stabilité du système, une série de réactions en chaîne se produira. Premièrement, les conditions de vibration et de rotation déséquilibrée interféreront avec l'équilibre dynamique du fluide à l'intérieur de la turbine à vapeur, ce qui fait diminuer l'efficacité du débit de vapeur et l'efficacité de conversion de l'énergie thermique diminuait en conséquence. Deuxièmement, afin de compenser la puissance de sortie réduite due à la perte de frottement, la turbine à vapeur peut avoir besoin d'augmenter l'alimentation en carburant ou d'ajuster les paramètres de fonctionnement, ce qui augmente non seulement les coûts d'exploitation, mais peut également aggraver l'usure d'autres composants, formant un vicieux faire du vélo. Par conséquent, l'augmentation de la perte de frottement des roulements est une cause importante de la diminution de l'efficacité de la turbine à vapeur.

3. Risque accru de défaillance
L'instabilité du système réduit non seulement l'efficacité de la turbine à vapeur, mais augmente également considérablement le risque d'échec. Les roulements soumis à des vibrations et à un stress anormaux pendant une longue période auront leur durée de vie considérablement raccourcie et sont plus susceptibles de se casser ou d'être sévèrement usés, conduisant à des fermetures soudaines. De plus, les vibrations peuvent également affecter le système de transmission connecté, le système de contrôle, etc., provoquant des défaillances plus étendues. L'arrêt soudain d'une turbine à vapeur entraînera non seulement une interruption de production, mais peut également causer des dommages aux équipements dus à une mauvaise opération pendant le processus d'arrêt d'urgence, entraînant des pertes économiques importantes à l'entreprise.

4. Échec du joint et fuite interne
Une autre conséquence grave de l'usure des roulements est le potentiel de défaillance du sceau. Le dispositif d'étanchéité dans la turbine à vapeur est utilisé pour empêcher la fuite de vapeur, d'huile et d'autres supports pour assurer l'efficacité de conversion énergétique du système. Cependant, l'augmentation du dégagement axial ou radial causée par l'usure détruira l'effet d'étanchéité d'origine et entraînera une augmentation des fuites internes. Cela réduit non seulement la quantité d'efficacité de vapeur et thermique utilisée efficacement, mais peut également entraîner des problèmes de sécurité dus à la contamination de l'environnement environnant par le milieu qui fuit.