[发明专利]用于识别涡轮机叶片处的损坏的测量方法和涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于及早识别涡轮机的叶轮的叶片处的损坏的测量方法以及一种涡轮机。

背景技术

已知的是，借助于涡流检查来研究涡轮机叶片的损坏。在此，探针直接地在工件上移动以便检查最小的裂纹。

由于探针和叶片之间的直接接触，这种研究在涡轮机运行期间是不可行的。在运行期间出现的损坏因此最早在运行结束之后接下来的检查间隔中才能够被确定。

发明内容

本发明基于如下目的，提供一种改进的测量方法以及一种涡轮机，所述涡轮机构成用于执行该测量方法。

该目的借助根据权利要求1的方法和根据权利要求6的涡轮机来实现。本发明的有利的改进形式在从属权利要求中提出并且在本文中描述。

在用于及早识别涡轮机的叶轮的叶片处的损坏的根据本发明的测量方法中，在涡轮机运行期间，在叶片的沿着围绕叶轮的环周的旋转方向上，在多个部位处相应并列地产生基本上沿叶片的振动方向的多个磁场，叶片的叶身的尖部在横贯时影响所述磁场。通过在多个部位处的影响，检测尖部的位置值。随后从位置值中形成叶身的位置变化并且从位置变化中确定频率。将该频率与特定的频率值比较。在频率突然和/或强烈变化时识别报警事件。

测量面分别具有多排并列设置的探针。特别地，在此，多个排彼此沿垂直于叶片的振动方向伸展的方向设置。

因此，为了检测位置可以使用冗余的数据。由此能够更加安全地执行叶身的尖部的位置检测。

所提出的测量方法示出如下可行性：如何能够在运行期间、尤其是蒸汽轮机的运行期间在空着的末端叶片上执行持久的实时振动测量并且提供有效的保护防止涡轮机损坏。

有利地可行的是，在叶根中的裂纹继续进展时然而明显在叶身撕裂之前确定相关叶片处的频率变化并且随后及早地切断涡轮机以便有效地防止更大的损坏。

所示出的解决方案不仅包括在全部能传导的叶片处的测量而且包括在透磁的叶片处的测量。由钛或铝构成的叶片也是可检查的。不需要对叶片进行易逝的磁化。

此外，能够同时检测和示出变化的运行参数对叶片的作用。

除此之外，根据本发明的方法在其应用中有助于涡轮机技术中的更高的可信赖程度。

在根据本发明的测量方法的一个有利的实施方案中，将位置值转化成作为位置变化的正弦曲线。

由此可容易地确定位置变化的频率或波长。能够快速地确定待检查的频率的数值。

在根据本发明的测量方法的另一个有利的实施方案中，循环地依次检查叶片。

由此以简单的方式定期地检查叶轮的全部叶片。在此，周期短至，使得在两次检查期间不会出现叶片故障。

在根据本发明的测量方法的另一个有利的实施方案中，特定的频率值从叶片的已经确定的频率中确定。

因此，在识别到报警事件时一起考虑各个叶片的不同的振动特性。所述测量方法由此变得更加准确。因此能够避免错误消息。

在根据本发明的测量方法的另一个有利的实施方案中，从预先限定的频率范围中确定特定的频率。

由此在涡轮机第一次启动之前就已经提供用于均衡的数值。由此扩展了所述测量方法的使用情况。

根据本发明的涡轮机，其中所述涡轮机具有扩散器和叶轮，所述叶轮设置在扩散器中并且具有多个叶片，根据本发明在叶片的沿着围绕叶轮的环周的旋转方向上在多个部位处包括测量面。这些测量面分别具有至少一个励磁线圈和多个基本上沿着叶片的振动方向并列设置的探针，并列所述探针可与评估单元连接。探针尤其是涡流探针。并且根据本发明的涡轮机尤其是蒸汽轮机。

由此有利的是，提供用于实施根据本发明的测量方法的涡轮机。根据本发明的涡轮机具有提高的运行安全性。因叶片处的损坏而引起的事故能够被避免。由此保护涡轮机本身和其周围环境。

在此，探针不伸出并且不影响流动。提供了具有高的分辨能力和永久在线监控的可行性的稳健的且耐用的设备。

在根据本发明的涡轮机的一个有利的设计方案中，测量面均匀地以在整个环周之上分布的方式设置。

由此，能够确定关于叶片在整个环周之上的振动特性的数据。提供更多的数据用于评估。此外，在整个环周上测量时在叶轮不沿竖直轴线转动的情况下能够研究重力对各个叶片的振动特性的作用。

在根据本发明的涡轮机的另一个有利的设计方案中，该涡轮机在测量面上具有水冷装置。

由此实现对测量面的有效的冷却，所述冷却能够使测量面进入更加适宜的运行温度中进而能够提高测量面的工作时间。

附图说明