Medelova uverzta v Brě Provozě ekoomcká fakulta Optmalzace výrobího procesu rotorů Bakalářská práce Mgr. Veroka Blašková, Ph.D. Jaroslav Pazucha Bro 203
Na tomto místě bych chtěl poděkovat především vedoucí mé bakalářské práce, Mgr. Veroce Blaškové, Ph.D. za pomoc, přpomíky a rady, které mě poskytovala během vypracováí této práce. Dále bych rád poděkoval svým kolegům z odděleí Vyvažováí, a to zejméa Pavlu Popkov a Radovau Hrázskému, kteří mě pomohl asbírat data pro tuto prác.
Prohlašuj, že tuto prác jsem zpracoval samostatě s použtím lteratury, která je uvedea v sezamu. V Brě de 9. květa 203
Abstract PAZUCHA, J. Optmzato of the rotors producto. Bachelor thess. Bro. Medel Uversty Bro, Faculty of Busess ad Ecoomcs, 203. The am of my thess s to recommed the most sutable types of balacg pedestals for balacg of turbe rotors SST 300 ad choose the optmal umber of balacg weghts for turbe rotors SST 400 ad cooperatve rotors, type Fspog. The theoretcal secto provdes formato o rates level, varablty ad test of the hypotheses. The practcal secto provdes o evaluato of the balacg qualty accordg to the type of turbes ad the type of balacg stads(for turbe rotors SST 300). Requred amout of balacg weghts for the type Fspog rotors ad turbe rotors SST 400 s calculated too. Keywords Absolute vbrato, average, balacg pedestals, balacg plae, balacg qualty, balacg weghts, devato, relatve vbrato, rotor, turbe Abstrakt PAZUCHA, J. Optmalzace výrobího procesu rotorů. Bakalářská práce. Bro. Medelova uverzta v Brě, Provozě ekoomcká fakulta, 203. Cílem mé bakalářské práce je doporučt ejvhodější typy vyvažovacích stojaů pro vyvažováí rotorů turbí SST 300 a zvolt optmálí počet vyvažovacího závaží u rotorů turbí SST 400 a kooperačích rotorů, typ Fspog. V teoretcké část jsou uvedey formace o mírách úrově, varablty a test hypotéz. V praktcké část je vyhodocea dosažeá kvalta vyvažováí podle typu turbí a podle typu vyvažovacích stojaů (pro rotory turbí SST 300). Je taktéž počítáo potřebé možství vyvažovacího závaží pro rotory typu Fspog a rotory turbí SST 400. Klíčová slova Absolutí vbrace, kvalta vyvážeí, odchylka, průměr, relatví vbrace, rotor, turbía, vyvažovací rova, vyvažovací stojay, vyvažovací závaží
Obsah 5 Obsah Úvod a cíl práce. Úvod....2 Cíl práce... 2 2 Semes Idustral Turbomachery 3 2. Hstore společost... 3 2.2 Počet vyrobeých parích turbí... 3 2.3 Typy aplkací... 4 3 Vyvažováí 6 3. Vyvažovací zařízeí... 6 3.. Vyvažovací komora bukr... 7 3..2 Velí... 8 3..3 Vyvažovací stojay... 9 3.2 Proces vyvažováí... 20 3.3 Lmty pro vyvažováí... 2 3.3. Absolutí vbrace... 2 3.3.2 Relatví vbrace... 22 3.3.3 Zbytkové evývažky.... 23 3.3.4 Vyvažovací protokol... 24 3.4 Vyvažovací závaží... 25 3.4. Vyvažovací závaží typ Alstom... 25 3.4.2 Vyvažovací závaží pro kooperačí zakázky typ Fspog... 26 4 Metodka 28 4. Rozděleí četostí... 28 4.. Absolutí četost... 28 4..2 Relatví četost... 28 4..3 Absolutí kumulatví četost... 28 4..4 Relatví kumulatví četost... 28
6 Obsah 4.2 Míry úrově (polohy)...29 4.2. Prostý artmetcký průměr...29 4.2.2 Vážeý artmetcký průměr...29 4.2.3 Medá... 30 4.3 Míry varablty... 30 4.3. Rozptyl... 30 4.3.2 Směrodatá odchylka... 30 4.3.3 Směrodatá chyba... 30 4.3.4 Varačí koefcet... 3 4.4 Test hypotéz... 3 5 Výsledky 32 5. Četost vyvažovaých rotorů dle jejch hmotost... 32 5.. Iterval četost vyvážeých rotorů rozděleých dle hmotost... 32 5..2 Rotory turbíy SST 300...34 5..3 Rotory turbíy SST 400... 35 5.2 Lmty pro vyvažováí splěí lmtů dle typů turbí... 35 5.2. Absolutí vbrace... 37 5.2.2 Relatví vbrace... 38 5.2.3 Kvalta vyvážeí G (dle ISO 342)... 40 5.3 Test hypotéz splěí lmtů pro vyvažováí...42 5.3. Absolutí vbrace - rotory turbí SST 400 a SST 300...42 5.3.2 Relatví vbrace - rotory turbí SST 400 a SST 300... 44 5.3.3 Zbytkové evývažky - rotory turbí SST 400 a SST 300... 46 5.4 Lmty pro vyvažováí splěí lmtů dle typů stojaů pro rotory turbíy SST 300... 48 5.4. Absolutí vbrace... 49 5.4.2 Relatví vbrace... 50 5.4.3 Kvalta vyvážeí G (dle ISO 342)... 52 5.5 Četost použtého závaží pro rotory typ Fspog... 53 5.5. Četost a míry varablty závaží ve vyvažovací rově R... 53 5.5.2 Četost a míry varablty závaží ve vyvažovací rově R2 + R4... 54 5.5.3 Test hypotézy o počtu potřebého vyvažovacího závaží... 55
Obsah 7 5.6 Četost použtého závaží pro rotory turbí SST 400... 56 5.6. Četost a míry varablty závaží ve vyvažovací rovách R a R2. 56 5.6.2 Četost a míry varablty závaží ve vyvažovací rovách R3, R4, resp. R5 58 5.6.3 Test hypotézy o počtu potřebého vyvažovacího závaží... 60 6 Dskuze 62 7 Závěr 64 8 Sezam použtých zdrojů 66 8. Lteratura... 66 8.2 Fremí zdroje... 66 8.3 Iteretové zdroje... 66 Přílohy 67 A Výpočet přípustého zbytkového evývažku dle ISO 940-68 B Proces vyvažováí 69
8 Sezam obrázků Sezam obrázků Obr. Typ turbíy SST 300 5 Obr. 2 Typ turbíy SST 400 5 Obr. 3 Řez turbíy 5 Obr. 4 Vyvažovací komora 8 Obr. 5 Velí 9 Obr. 6 Vyvažovací stojay DH 6 20 Obr. 7 Graf absolutích vbrací 22 Obr. 8 Graf relatvích vbrací 23 Obr. 9 Výpočet zbytkových evývažků terí lmt 24 Obr. 0 Vyvažovací závaží typ Alstom 26 Obr. Rotor typ Fspog 27 Obr. 2 Vyvažovací závaží typ Fspog 27 Obr. 3 Relatví četost použtí vyvažovacích stojaů pro brěské rotory 33 Obr. 4 Četost rotorů turbí SST 300 rozděleých dle hmotost34 Obr. 5 Četost vyvažovaých rotorů dle typu turbíy 36 Obr. 6 Četost vyvažovacích stojaů pro rotory turbí SST 300 49
Sezam tabulek 9 Sezam tabulek Tab. Jméa majtelů společost 3 Tab. 2 Počet vyrobeých turbí 4 Tab. 3 Schéma rozděleí četostí 29 Tab. 4 Iterval četost všech rotorů rozděleých dle hmotost32 Tab. 5 Iterval četost rotorů turbí SST 300 34 Tab. 6 Iterval četost rotorů turbí SST 400 35 Tab. 7 Četost pozorovaých rotorů 36 Tab. 8 Absolutí vbrace.krtcké otáčky 37 Tab. 9 Absolutí vbrace 2. krtcké otáčky 37 Tab. 0 Absolutí vbrace provozí otáčky 38 Tab. Relatví vbrace (X). krtcké otáčky 39 Tab. 2 Relatví vbrace (X) 2. krtcké otáčky 39 Tab. 3 Relatví vbrace (X) provozí otáčky 40 Tab. 4 Kvalta vyvážeí -. krtcké otáčky 40 Tab. 5 Kvalta vyvážeí 2. krtcké otáčky 4 Tab. 6 Kvalta vyvážeí provozí otáčky 4 Tab. 7 Absolutí vbrace.krtcké otáčky - SST 300 (dle typů vyvažovacích stojaů) 49 Tab. 8 Absolutí vbrace 2. krtcké otáčky - SST 300 (dle typu vyvažovacích stojaů) 50 Tab. 9 Absolutí vbrace provozí otáčky SST 300 (dle typu vyvažovacích stojaů) 50 Tab. 20 Relatví vbrace (X). krtcké otáčky SST 300 (dle typů stojaů) 5
0 Sezam tabulek Tab. 2 Relatví vbrace (X) 2. krtcké otáčky SST 300 (dle typů stojaů) 5 Tab. 22 Relatví vbrace (X) provozí otáčky SST 300 (dle typů stojaů) 5 Tab. 23 Kvalta vyvážeí.krtcké otáčky SST 300 (dle typů stojaů) 52 Tab. 24 Kvalta vyvážeí 2.krtcké otáčky SST 300 (dle typů stojaů) 52 Tab. 25 Kvalta vyvážeí provozí otáčky SST 300 (dle typů stojaů) 52 Tab. 26 Četost použtého vyvažovacího závaží v R 53 Tab. 27 Hodoty pro výpočet směrodaté odchylky a rozptylu 54 Tab. 28 Četost použtého vyvažovacího závaží v R2 + R4 54 Tab. 29 Hodoty pro výpočet směrodaté odchylky a rozptylu 55 Tab. 30 Četost použtého vyvažovacího závaží v R a R2 57 Tab. 3 Hodoty pro výpočet směrodaté odchylky a rozptylu 58 Tab. 32 Četost použtého vyvažovacího závaží v R3, R4, R5 59 Tab. 33 Hodoty pro výpočet směrodaté odchylky a rozptylu 59
Úvod a cíl práce Úvod a cíl práce. Úvod Parí turbíy jsou využíváy pro zařízeí, která člověk potřebuje k dešímu žvotu. Turbíy vyrobeé v brěském závodě jsou využíváy apř. v teplárách, elektrárách, spalovách a moha dalších zařízeích. Celá turbía se skládá z moha kompoetů, kde mez ejdůležtější patří mmo jé turbíová skříň, rotor, osče (stator), ložskové stojay. Celý proces je časově áročý, kdy potřebý čas pro výrobu celé turbíy od podpsu kotraktu trvá přblžě 0 2 měsíců, v závslost a typu vyráběé turbíy. Jsou zde taktéž kladey vysoké ároky a přesost výroby. Rotory parích turbí jsou vyráběy z výkovku rotoru. Postupě prochází výrobou moha a sebe avazujících operací dle techologckého postupu (soustružeí, frézováí, vrtáí, lopatkováí). Během lopatkováí jsou do vysoustružeých drážek rotoru motováy rotorové lopatky. Po této motáž je rotor přprave pro opracováí a koečé míry. Pokud je rotor vyrobe a kompletě zkotrolová, je přprave pro operac dyamckého vyvažováí. Dyamcké (vysokootáčkové) vyvažováí rotorů je posledí výrobí operací před předáím tohoto výrobku do motáže turbí. Důvodů, proč je ezbyté rotory vyvažovat je hed ěkolk. Prvím, zároveň základím důvodem této operace je sížeí celkových vbrací rotoru a mmum, čímž se zajstí bezpečý chod celé turbíy. Další důvod, proč se rotory umsťují a vyvažovací zařízeí je ověřeí, jestl je rotor v pořádku a je přprave pro provoz v parí turbíě. Test, který ověřuje přpraveost rotoru pro provoz se azývá odstředěí rotoru. Vyvažovací zařízeí je velm specfcké, ať jž svým provozím parametry, tak pořzovací ceou, která v deší době převyšuje hodotu deset mloů eur. I z tohoto důvodu těchto zařízeí eí moho (v České Republce jsou pouze tř). Díky této omezeé dostupost se v brěském vyvažovacím zařízeí vyvažuje taktéž moho rotorů z kooperace. V posledích letech došlo k árůstu počtu vyvážeých rotorů v brěském závodě. V roce 2006 bylo vyvážeo během jedoho roku 35 rotorů, v roce 202 byl počet vyvážeých rotorů jž 35. Teto árůst byl docíle díky ěkolka faktorům. Základím faktorem byla zvýšeá poptávka po vyvažováí v Brě a zvýšeí vlastí produkce turbí v Brě. V roce 2006 se v brěském závodě vyprodukovalo 24 turbí, v roce 202 bylo vyrobeo více ež 60 turbí. Od roku 2006 se taktéž vestovalo moho fačích prostředků do tohoto zařízeí a uté opravy a moderzace, které zde od doby uvedeí do provozu v roce 986 téměř eprobíhaly. Mez ejvýzamější vestce co se týče zkráceí procesu vyvažováí byla výměa vakuových pump, které zkrátly dobu odsáváí vzduchu z vyvažovací komory o polovu, a současých 4 mut. V deší době je zhruba 80% techologe úplě ové. Současě s moderzací docházelo k persoálím změám a tomto středsku. Až do roku 2006 zde probíhal pouze
2 Úvod a cíl práce jedosměý provoz, což zamealo malou efektvtu využtí tohoto zařízeí. V deší době je zde zavede dvousměý provoz, který umožňuje zkrátt proces vyvažováí. Další zefektvěí čostí a tomto středsku došlo díky reorgazac vedeí. V mulost byl zdlouhavý zejméa proces příjmu kooperačích zakázek. To bylo vedeo jým odděleím, které posléze komukovalo každou poptávku s odděleím techologe, kostrukce ářadí a pláováí. Des je za všechy výše uvedeé aktvty spojeé s kooperačím zakázkam odpovědý vedoucí tohoto středska. To umožlo zkrátt příjem zakázek a zefektvt pláováí práce, což vedlo taktéž k vyššímu počtu vyvážeých rotorů..2 Cíl práce Tato práce bude rozdělea do dvou okruhů. V prvím okruhu bude provedea aalýza dosažeé kvalty vyvážeí v závslost a typu turbíy a typu použtých vyvažovacích stojaů. Celkově zde budou vyhodocey všechy lmty vyvažováí, které musí být splěy. Na základě těchto výsledků bude moc být kostatováo, jestl je rozdíl v dosahovaých výsledcích v závslost a typu turbíy. Dále bude vyhodoceo, které typy stojaů jsou ejvhodější pro vyvažováí rotorů turbí SST 300. V druhém okruhu bude porováo skutečé možství použtého vyvažovacího závaží s možstvím, které je vydáváo odděleím kostrukce a každý rotor. Nejdříve bude vyhodocea potřeba závaží pro rotory ze Semes Görltz typ rotorů Fspog. V dalším bodě bude vyhodocea taktéž skutečá potřeba závaží pro rotory turbí SST 400, které jsou vyráběy v Brě. Na základě této práce by mělo být vytvořeo doporučeí pro odděleí kostrukce, jak v Brě, tak Görltzu, kolk závaží je zapotřebí skutečě vydávat a každý projekt v závslost a typu turbíy. Výsledkem by měla být fačí úspory v závslost a počtu ušetřeých závaží, které se emusí vydávat.
Semes Idustral Turbomachery 3 2 Semes Idustral Turbomachery Semes, s.r.o., odštěpý závod abízí šroké spektrum průmyslových parích turbí s výkoem do 50 MW pro všechy typy aplkací. Společost má více ež stoletou hstor. V roce 903 byla vyrobea prví Parsova turbía, která měla výko 0 kw s provozím otáčkam 3500 rpm. Od té doby bylo ve společost vyrobeo více ež 4240 turbí do 66 zemí světa, které pracují a všech obydleých kotetech. (Semes, 203) Od roku 930 společost sídlí v areálu a Olomoucké ulc. Za tuto dobu společost změla ěkolkrát majtele. Posledí změa proběhla v roce 2003, kdy byla zakoupea společostí Semes. V deší době zde pracuje přblžě 800 zaměstaců. 2. Hstore společost Tab. Jméa majtelů společost Rok Událost 84 Vzk společost PBS 993 Odkoupeí společost frmou ABB 2000 Odkoupeí společost frmou Alstom 2003 Odkoupeí společost frmou Semes Zdroj: Semes 203 2.2 Počet vyrobeých parích turbí Od fskálího roku 2007/2008 došlo k razatímu árůstu výroby, který se zvýšl přblžě trojásobě a současých 63 vyrobeých turbí v posledím obchodím roce.
4 Semes Idustral Turbomachery Tab. 2 Počet vyrobeých turbí 2.3 Typy aplkací Fskálí rok Počet vyrobeých turbí 2004 / 2005 22 turbí 2005 / 2006 24 turbí 2006 / 2007 23 turbí 2007 / 2008 35 turbí 2008 / 2009 38 turbí 2009 / 200 33 turbí 200 / 20 62 turbí 20 / 202 63 turbí Brěský závod Semes produkuje zejméa dva hlaví typy turbí, SST 300 a SST 400. Za vývoj turbíové řady SST 300 obdržela společost česté uzáí v soutěž Iovace roku 2007. (Semes 203) Turbíy jsou využíváy pro ásledující aplkace: Průmyslové a městské tepláry Spalovy odpadu a bomasy Těžba ropy a plyu (pohoy geerátorů a kompresorů) Chemcký a petrochemcký průmysl (poho geerátorů a kompresorů) Papíreský průmysl Cukrovary Paroplyové cykly Elektráry Zdroj: Semes, 203
Semes Idustral Turbomachery 5 Obr. Typ turbíy SST 300 Zdroj: Chromý, 20. s. 0 Obr. 2 Typ turbíy SST 400 Zdroj: Chromý, 20. s. 0 Obr. 3 Řez turbíy Zdroj: Mchele et al. 200. s. 79
6 Vyvažováí 3 Vyvažováí Cílem vyvážeí jakéhokol rotoru je dosažeí uspokojvého chodu po jeho motáž a místě provozu. Uspokojvý chod v tomto případě zameá, že zbytkový evývažek esmí vybudt větší velkost vbrací, ež jsou přípusté hodoty. (ČSN ISO 342, 2000, s. 5) Každý rotor, který je v brěském závodě vyrobe je zapotřebí vyvážt tak, aby splňoval veškerá krtéra a požadavky pro bezpečý chod celé turbíy. Rotory se vyvažují dle mezárodích orem, ejčastěj dle orem ISO 940- a ISO 342. Vyvážeí jedoho rotoru dle těchto orem trvá přblžě čtyř směy. Vyvažuje se taktéž dle amercké ormy API 62, která slouží pro petrolejářský a chemcký průmysl. Rotory brěských turbí jsou vyráběy dle této ormy zřídka, pro rotory z kooperace je ovšem tato orma využíváa přblžě ve 40% případů. Lmty pro vyvažováí jsou totožé s lmty dle ISO 342, provádí se ovšem zde ještě dodatečý test, který se azývá verfkace. Ta slouží k ověřeí, že matematcky vypočteý model rotoru je v souladu se skutečým stavem buď přímo v turbíě ebo a vyvažovacím stroj. Verfkace má dva lmty, prví ověřuje polohu krtckých otáček, která musí být ± 5% oprot vypočteé hodotě. Druhým krtérem je velkost aměřeé ampltudy relatvích vbrací, která esmí být vyšší ež udává vzorec v 9.2.. (API 62, 2005. s. 24) Testovací hmotost verfkace a poloha umístěí testovacího závaží je předepsáa ve vyvažovacím předpse každého rotoru vyvažovaého dle této ormy. Poté je do vyvažovacího protokolu vytště Bode plot relatvích vbrací. (Wttmeer, 2009c. s. 3). Rotory, které se vyvažují a tomto zařízeí jsou rotory tzv. pružým, což zameá, že musí být vyvážey ve více rovách a př vysokých otáčkách. (ČSN ISO 342, 2000, s. 6) Rotory pružé se vyzačují tím, že v oblast do vypíacích otáček mají alespoň krtcké otáčky. Vyvažováí se provádí především přdáím hmoty, ebol vyvažovacího závaží do rotoru do vyvažovacích rov. Její velkost a polohu určuje svým výpočty odděleí kostrukce. Obecě, jestlže se otáčky rotoru blíží, ebo překračují -té průhybové krtcké otáčky, je třeba použít ejméě, obvyklej (+2) vyvažovacích rov po délce rotoru. (ČSN ISO 342, 2000, s. 0) 3. Vyvažovací zařízeí Pracovště vyvažovacího a odstřeďovacího tuelu je určeo pro vyvažováí a odstřeďováí rotorů v bukru vakuového tuelu, uložeých v radálích ložscích, měřících ložskových stojaů, př otáčkách do 20000 rpm, s mamálí hmotostí do 20000 kg (Pazucha, 200, s. ). Vyvažovací zařízeí se skládá z ěkolka základích prvků, které tvoří celou techolog potřebou pro vyvažováí. Patří sem zejméa tyto část:
Vyvažováí 7 Vyvažovací komora bukr Olejové hospodářství Vývěvy Poho Převodovka Vyvažovací stojay Velí 3.. Vyvažovací komora bukr Do vyvažovací komory se umsťuje rotor, který je ulože ve vyvažovacích stojaech. Komora je vyrobea ze železobetou a pro vyvažováí je z í odsává vzduch, čímž je tvořeo vakuum ezbyté pro vysokootáčkové vyvažováí rotorů parích turbí. Vakuum je vytvořeo pomocí vývěv, které odsávají zároveň vzduch z vyvažovací komory a olejové ádrže. Hodota vakuua je 5 8 mbar. Po avezeí rotoru do vyvažovacího tuelu se rotor upeví k lož pomocí vysokopevostích šroubů požadovaým kroutícím mometem. Dále je ke každému vyvažovacímu stojau přvede mazací olej, zvedací olej a koektory pro měřeí vbrací. Mamálí možý průtok mazacího oleje a vyvažovací stoja čí 260 l/m (v závslost a velkost a typu ložska). Jako posledí krok je přpevěí rotoru ke kloubovému hřídel, který spojuje rotor s pohoem a převodovkou.
8 Vyvažováí Obr. 4 Vyvažovací komora 3..2 Velí Velí vyvažovacího tuelu slouží k ovládáí celého zařízeí. Pracovíc zde ovládají prvky jako je poho, olejový systém a zazameávají veškeré měřeé vbrace. Naměřeé vbrace vyhodocují a poté pomocí vyvažovacích programů počítají, jak velké vyvažovací závaží se má umístt do jedotlvých vyvažovacích rov. Zároveň a tomto místě probíhá ve většě případů přejímka rotoru zákazíkem, který kotroluje, a jaké lmty vyvážeí byl rotor vyváže.
Vyvažováí 9 Obr. 5 Velí 3..3 Vyvažovací stojay Na tomto vyvažovacím zařízeí jsou tř typy vyvažovacích stojaů, které se lší svoj velkostí. Nejmeší typy vyvažovacích stojaů mají ozačeí DH 50 a slouží pro vyvažováí rotorů do 4500 kg s mamálím otáčkam 20000 rpm. Mamálí průměr vyvažovaého tělesa je 300 mm. Prostředí typy stojaů mají ozačeí DH 6 a jsou určey pro vyvažováí rotorů do 8000 kg s mamálím otáčkam 2000 rpm. Zde je mamálí průměr vyvažovaého tělesa 2500 mm s mamálí možou délkou 8000 mm. Toto délkové omezeí vychází z velkost vyvažovací komory. Největší stojay esou ozačeí DH 70, kdy délkové a průměrové mamálí rozměry mají totožé se stojay typu DH 6. Mamálí hmotost vyvažovaého tělesa je 20000 kg s mamálím otáčkam 0000 rpm. Každé stojay mají v sobě zabudovaé měřící zařízeí pro měřeí absolutích vbrací, které jsou měřey v jedotkách mm/s. Tyto vbrace jsou základím krtérem pro vyvažováí, které je ezbyté splt. Dalším měřícím vbracem jsou tzv. relatví vbrace, které jsou měřey pomocým bezdotykovým símač. Jejch měřící jedotkou je m. Tyto símače se dodatečě motují a vyvažovací stojay. Na každém stojau jsou umístěy dva símače, které jsou prot sobě pootočey o 90.
20 Vyvažováí Obr. 6 Vyvažovací stojay DH 6 3.2 Proces vyvažováí Vyvažovací proces je rozděle do ěkolka operací, které a sebe avzájem avazují. Je urče techologckým postupem a vyvažovacím předpsem, který je vydává ke každému vyvažovaému rotoru. Operace příprava rotoru do vyvažovacího tuelu Dle vyvažovacího předpsu se přpraví typ vyvažovacích stojaů. Dále dle podkladů z kostrukce ářadí se do stojaů astalují ložska, hlíkové kroužky a símače pro měřeí relatvích vbrací. Poté se rotor vloží do stojaů a pomocí trasportího vozíku je převeze do vyvažovacího tuelu. Operace 2 stablzace a předvážeí rotoru Rotor se roztočí a ízké otáčky (400 rpm) a teplotě se stablzuje. Poté je rotor předváže statcky a dyamcky a 400-200 rpm v závslost a poloze. krtckých otáček. Operace 3 odstředěí rotoru Rotor je odstředě př otáčkách 2% ad otáčkam provozím po dobu 3 mut.
Vyvažováí 2 Operace 4 kotrola rotoru Rotor je zapotřebí důkladě zkotrolovat po operac odstředěí. Pokud je v pořádku a edošlo k velkému posuu lopatek (radálě a aálě) může se pokračovat v procesu vyvažováí. Operace 5 testováí vyvažovacích rov Každá vyvažovací rova je testováa odděleě pro celý otáčkový rozsah. Tyto testy jsou poté využíváy pro vyvažováí a výpočet jedoho z lmtů - zbytkové evývažky. Operace 5 vyvažováí rotoru Pomocí vyvažovacích softwarů pracovík vypočítá vyvažovací sadu pro všechy vyvažovací rovy. Vyvažováí probíhá do té doby, ež budou splěy všechy krtéra vyvažováí (absolutí vbrace, relatví vbrace, zbytkové evývažky). Vyvažováí se provádí do vypíacích otáček stroje (0% ad provozím otáčkam). 3.3 Lmty pro vyvažováí 3.3. Absolutí vbrace Absolutí vbrace jsou měřey přímo z vyvažovacích stojaů a lmt, který je předepsá dle mezárodích orem je,0 mm/s. Teto lmt je pro rotory Semes používá jako zákazcký. V rámc koceru Semes byl urče taktéž terí lmt, který zpřísňuje povoleé vbrace a mamálí povoleou hodotu 0,5 mm/s pro celý vyvažovací pásmo. V případě, že by ebylo možo teto terí lmt splt je možé rotor vyvážt až a hodoty, které jsou předepsáy pro zákazíka. V tom případě musí být formováo odpovědé středsko kostrukce o tom, že ebylo možo splt terí lmt. (Wttmeer, 2009a, s. 3)
22 Vyvažováí Obr. 7 Graf absolutích vbrací 3.3.2 Relatví vbrace Relatví vbrace jsou měřey dvěm bezdotykovým símač, kde rozdíl mez símač čí 90. Tyto símače jsou stalováy a obou kocích rotoru a přípusté vbrace pro zákazíka jsou 25 m. Zde byl opět staove terí lmt Semes, který je a polovčí hodotě (2,5 m). V případě, že ebude možé dodržet předepsaý terí lmt, tak zde platí stejé pravdlo jako u absolutích vbrací.
Vyvažováí 23 Obr. 8 Graf relatvích vbrací 3.3.3 Zbytkové evývažky. Zbytkové evývažky jsou posledím krtérem, které je potřeba splt pro úspěšé vyvážeí každého rotoru. Jsou předepsáy pro otáčky ízké, které se počítají v závslost a hmotost a otáčkách rotoru. Na ašch rotorech se acházejí v rozmezí 400 200 rpm. Zde je lmt počítá dle ormy ČSN ISO 940-. Přípustý zbytkový evývažek Uper je staove a základě vybraého stupě jakost vyvážeí G podle předepsaé rovce. (ČSN ISO 940-, 2005, s. 4). Voleá jakost vyvážeí pro rotory parích turbí je G 2,5 (rotory vyvažováy dle orem ISO). Další lmtem jsou zbytkové evývažky pro vysoké otáčky. To zameá pro otáčky krtcké (v oblast do vypíacích otáček) a provozí. Postup výpočtu je podrobě pospá v ormě ČSN ISO 342. Dle této ormy esmí zbytkové evývažky pro krtcké a provozí otáčky přesáhout 60% lmtu počítaého dle ISO 940-. I zde je urče terí lmt v rámc Semes. Te vychází z dlouhodobějšího vyhodocováí vyvažovaých rotorů. Tato statstka ukázala, že velkost zbytkových evývažků by měla být volea s ohledem a velkost rotoru. Z tohoto důvodu byly staovey vzorce, které určují povoleou kvaltu vyvážeí pro každý rotor. (Hofma, 2009, s. 2)
24 Vyvažováí Obr. 9 Výpočet zbytkových evývažků terí lmt Zdroj: Hofma, 2009. s. 2 3.3.4 Vyvažovací protokol Po splěí všech předepsaých lmtů je rotor vyváže a může být vytvoře vyvažovací protokol, který je poté edílou součástí výrobí dokumetace. Vyvažovací protokol je jedotý pro více lokalt Semes. Náležtost, které musí protokol obsahovat je urče předpsem Semes a obsahuje apříklad tyto hodoty: Otáčky rotoru Typ použtých vyvažovacích stojaů Smysl otáčeí rotoru Použté vyvažovací závaží a poloha umístěí závaží v rotoru Grafy aměřeých vbrací (absolutí vbrace, relatví vbrace) Vypočteé hodoty zbytkových evývažků (ízké otáčky, krtcké otáčky, provozí otáčky) (Wttmeer, 2009b. s. 3)
Vyvažováí 25 3.4 Vyvažovací závaží Vyvažovací závaží jsou tělíska, která slouží k odstraěí evyvážeost rotoru. Velkost, počet a polohu vyvažovacích drážek a vyvažovacích závtových otvorů staovuje a předepsuje a výkres kostruktér parích turbí (Krejčí, 200, s. ). Počet vyvažovacích rov se a každém rotoru může lšt dle dyamckých vlastostí rotou, které jsou počítáy před výrobou každého rotoru. Obvykle mají rotory vyráběé v brěském závodě Semes 4 5 vyvažovacích rov. Platí zde obecé pravdlo, které staovuje počet vyvažovacích rov a mmálí úrov +2, kde hodota začí počet krtckých otáček rotoru. Z tohoto počtu se poté odvíjí počet vydaého vyvažovacího závaží pro každou zakázku. 3.4. Vyvažovací závaží typ Alstom Rotory brěských turbí (SST 200 600) jsou vyvažováy závažím tohoto typu. Ty jsou vyráběy ve dvou provedeích. Prví se umsťuje do vyvažovacích rov, které jsou vyrobey ejblíže čepům rotoru. Na rotoru jsou pro teto typ zhotovey drážky. Ty můžou být vyrobey v růzých velkostech v závslost a velkost rotoru a průměru drážky. Pro samoté vyvažováí je potřeba dodržet vypočteou hmotost s přesostí a desetu gramu. Případá korekce hmotost závaží se provádí frézováím bočích stra závaží. Druhé provedeí závaží jsou vyvažovací šrouby, které se umísťují do závtových otvorů zhotoveých a těle rotoru mez krajím vyvažovacím rovam (drážkam). Velkost, počet a polohu vyvažovacích otvorů zde volí opět kostrukce. I u těchto typů vyvažovacích závaží je zapotřebí dodržet vypočteou hmotost a desetu gramu. Zde se případá úprava hmotost vyvažovacího šroubu provádí odvrtáím hmoty ze spodí stray šroubu. U rotorů turbí SST 400 je obvykle vydává ásledující počet závaží:. Krají vyvažovací rovy R+R2: Do těchto vyvažovacích rov je vydáváo 30 kusů vyvažovacího závaží (tělísek). 2. Prostředí vyvažovací rovy R3, R4, resp. R5 Do prostředích vyvažovacích rov je vydáváo 30 ks vyvažovacích šroubů.
26 Vyvažováí Obr. 0 Vyvažovací závaží typ Alstom 3.4.2 Vyvažovací závaží pro kooperačí zakázky typ Fspog Postup pro volbu, velkost a počet vydaého závaží je zde totožý jako u závaží typu Alstom a je za ěj odpovědá kostrukce v Německu. Rotory tohoto typu mají vyrobey 2 velkost vyvažovacích závaží. Prví velkostí jsou závtové šrouby o hmotost 6,5 g a jsou umísťováy do rovy R, která je vyrobea a spojce rotoru. Druhá velkost závaží je použta pro vyvažovací rovy R2 a R4, jedá se opět o vyvažovací šrouby s jedotou hmotostí 9 g. Tyto rovy jsou umístěy a těle rotoru. Počty vydávaých kusů závaží je ásledující:. Vyvažovací rova a spojce R: Do těchto vyvažovacích rov je vydáváo 20 kusů vyvažovacích šroubů o hmotost 6,5 g. 2. Vyvažovací rovy R2 a R4: Do těchto dvou vyvažovacích rov je celkově vydáváo 20 kusů vyvažovacích šroubů o hmotost 9 g.
Vyvažováí 27 Obr. Rotor typ Fspog Obr. 2 Vyvažovací závaží typ Fspog
28 Metodka 4 Metodka Výsledkem statstckého zjšťováí je zpravdla velké možství číselých údajů, které jsou epřehledé, a a zkušeý pracovík z ch moho evyčte. Aby vykly charakterstcké rysy a zákotost aalyzovaého souboru a aby se údaje staly přehledým, musíme je setřídt. Tříděím tedy rozumíme rozděleí jedotek souboru do takových skup, aby co ejlépe vykly charakterstcké vlastost zkoumaých jevů. (Hdls, 2002, s. 7-8) 4. Rozděleí četostí Jedostupňové tříděí, kdy sledujeme pouze jede kvattatví zak se provádí tak, že se uspořádají údaje o sledovaém kvattatvím zaku do rostoucí posloupost a ke každé varatě zaku se přřadí počty příslušých statstckých jedotek, které se azývají četostí. Takto vzklá tabulka se azývá tabulkou rozděleí četostí. (Hdls, 2002, s. 8) 4.. Absolutí četost Ozačuje počet výskytů hodoty a celkovém rozsahu souboru. 4..2 Relatví četost Jedá se o podíl jedotlvých relatvích četostí k celkovému rozsahu souboru p k 4..3 Absolutí kumulatví četost Podává formac o tom, kolk jedotek souboru má varata zaku meší ebo rovou určté daé obměě. 4..4 Relatví kumulatví četost Podává formac o tom, jaká poměrá část souboru má varatu zaku meší ebo rovou určté daé obměě.
Metodka 29 Tab. 3 Schéma rozděleí četostí Varata Četost Kumulatví četost zaku absolutí relatví p absolutí relatví p p 2 2 p 2 2 p p2 k Celkem k k p k k p k k p Zdroj: Hdls R., 2002 4.2 Míry úrově (polohy) Za základí vlastost rozděleí lze považovat jeho úroveň. Měří se pomocí růzých druhů středích hodot, což jsou jedoduché číselé charakterstky, pomocí kterých můžeme ahradt a zobect hodoty souboru. Počítají-l se středí hodoty ze všech jedotek statstckého souboru, azývají se průměry. (Hdls, 2002. s. 29) 4.2. Prostý artmetcký průměr Počítá ze zjštěých hodot, 2,,, které ejsou uspořádáy dle ásledujícího vzorce: (Hdls, 2002. s. 30) 2... 4.2.2 Vážeý artmetcký průměr Jedotlvé četost, 2,, k udávají váhu (důležtost), která je přsuzováa jedotlvým varatám zaku, 2,, k. (Hdls;, 2002. s. 30)
30 Metodka 2 2 2...... k k k k k 4.2.3 Medá Se azývá taktéž středí hodota. Je 50% kvatt, který čleí statstcky soubor a dvě stejě četé polovy. 4.3 Míry varablty Měřeí varablty má výzam př posuzováí vypovídací schopost artmetckého průměru. Obecě je možo říc, že vypovídací schopost artmetckého průměru je tím větší, čím je varablta sledovaého zaku meší. Naopak vypovídací schopost artmetckého průměru je tím meší, čím je sledovaý statstcký zak má větší varabltu. (Hdls, 2002. s. 35) 4.3. Rozptyl Je průměr čtverců odchylek jedotlvých hodot zaku od jejch artmetckého průměru. Určtou evýhodou z terpretačího hledska je, že je vždy vyjádře ve čtvercích použté měré jedotky. (Hdls, 2002. s. 36-37) s 2 ( ) 4.3.2 Směrodatá odchylka Je uvedea ve stejých měrových jedotkách jako zkoumaý statstcký zak. Na rozdíl od rozptylu lze směrodatou odchylku terpretovat. (Hdls, 2002. s. 37) s s 2 ( ) 2 4.3.3 Směrodatá chyba
Metodka 3 4.3.4 Varačí koefcet Jedá se o relatví charakterstku varablty. Je defová jako poměr směrodaté odchylky a artmetckého průměru. Varačí koefcet je bezrozměré číslo, jeho stoásobek (00V) udává varabltu v procetech. Podle velm hrubého pravdla varačí koefcet vyšší ež 50% je zakem začé esourodost statstckého souboru. (Hdls, 2002. s. 42) V s 4.4 Test hypotéz V ašem zpracováí s vystačíme s testem středí hodoty. Teto test slouží k ověřeí předpokladu, že průměr základího souboru µ se rová určté hodotě µ0. (Hdls, 2002, s. 38) Jako alteratví hypotézu lze volt buď předpoklad, že středí hodota se tomuto číslu erová (oboustraá hypotéza), případě je větší ebo meší (jedostraá). Ve zpracováí je alteratví hypotéza zvolea jako jedostraá. Př zámém rozptylu v základím souboru je voleo jako testové krtérum velča U 0 Zdroj: Hdls, 2002, s.38 Krtcký obor, a základě kterého se rozhodujeme zda ulovou hypotézu zamítout ebo e je omeze kvatlem příslušého rozděleí s rzkem α. V případě, že jsme uce testové krtérum založeé a Studetovu rozděleí se stup volost -.
Iterval hmotost rotorů 32 Výsledky 5 Výsledky V praktcké část bude ejdříve vyhodoceo, jaké typy rotorů se vyvažují ejčastěj. Tato statstka bude vyjádřea dle hmotost rotorů pro všechy vyvážeé rotory a pro rotory rozděleých dle typu turbí. V další část budou vyhodocey všechy lmty (absolutí vbrace, relatví vbrace, kvalta vyvážeí). Nejprve budou srováy dosažeé výsledky pro jedotlvé typy turbí. V dalším bodě bude vyhodoceo vyvažováí rotorů turbí SST 300 a jedotlvých typech stojaů. V posledí část bude vyhodoceo, jaké možství závaží je potřeba pro kooperačí rotory, typ Fspog a pro brěské rotory turbí SST 400. 5. Četost vyvažovaých rotorů dle jejch hmotost Rotory, které jsou vyvažováy v brěském vyvažovacím tuelu jsou v rozsahu od 300kg 20000 kg. Pomocí rozděleí tervalů četost bude vyjádřeo, které hmotostí kategore byly vyvažováy ejčastěj a také bude provedeo tervalové rozděleí pro typy turbí SST 300 a SST 400. 5.. Iterval četost vyvážeých rotorů rozděleých dle hmotost Tab. 4 Iterval četost všech rotorů rozděleých dle hmotost Střed tervalu Absolutí četost f Kumulatví četost Relatví četost f/ Relatví četost v % Kumulatví relatví četost 300 800 050 9 9 0,067 6,7 6,7 800 3300 2550 7 6 0,052 5,2,9 3300 4800 4050 9 35 0,43 4,3 26,2 4800 6300 5550 5 40 0,038 3,8 30 6300 7800 7050 3 43 0,023 2,3 32,3 7800 9300 8550 70 3 0,526 52,6 84,9 9300 0800 0050 0 23 0,075 7,5 92,4 0800 2300 550 7 30 0,053 5,3 97,7 2300 3800 3050 2 32 0,05,5 99,2 3800 5300 4550 0 32 0,000 0,0 99,2 5300 6800 6050 33 0,008 0,8 00 Celkem - 33-00 -
Výsledky 33 Nejvíce rotorů bylo vyvážeo o hmotost v tervalu 7800 kg 9300 kg, celkově 52,6%. Lze s povšmout, že četost vyvážeých rotorů s hmotostí ad 2300 kg je výrazě žší ež u ostatích hmotostích tříd. Tato skupa rotorů tvoří pouze 2,3%. Pro vyvažováí byly ejvíce využty stojay DH 70, celkem v 8% případů. Je to dáo tím, že bylo celkově vyvážeo 69% rotorů turbí SST 400, které se mohou vyvažovat pouze v těchto stojaech. Další rotory byly vyvažováy (v DH 70) pro rotory turbí SST 300 a SST 600. Obr. 3 Relatví četost použtí vyvažovacích stojaů pro brěské rotory
Iterval hmotost rotorů (kg) 34 Výsledky 5..2 Rotory turbíy SST 300 Tab. 5 Iterval četost rotorů turbí SST 300 Střed tervalu Absolutí četost f Kumulatví četost Relatví četost f/ Relatví četost v % Kumulatví relatví četost 600 500 050 6 6 0,67 6,7 0,67 500 2400 950 5 0,39 3,9 0,306 2400 3300 2850 2 0,028 2,8 0,334 3300 4200 3750 6 28 0,444 44,4 0,778 4200 500 4650 6 34 0,67 6,7 0,945 500 6000 5550 2 36 0,055 5,5 Celkem - 36-00 - Nejvíce vyvažovaých rotorů turbíy SST 300 bylo v tervalu 3300 kg 4200 kg. Pro prví hmotostí terval (600 500 kg) jsou kostrukcí voley ejmeší stojay DH 50, pro hmotostí terval 500 2400 kg kostrukce volí mez vyvažovacím stojay DH 50 a DH 6. Pro vyšší hmotostí tervaly je voleo mez stojay typu DH 6 a DH 70. Obr. 4 Četost rotorů turbí SST 300 rozděleých dle hmotost
Iterval hmotost rotorů (kg) Výsledky 35 5..3 Rotory turbíy SST 400 Tab. 6 Iterval četost rotorů turbí SST 400 Střed tervalu Absolutí četost f Kumulatví četost Relatví četost f/ Relatví četost v % Kumulatví relatví četost 7600 8200 7900 7 7 0,076 7,6 7,6 8200 8800 8500 6 68 0,663 66,3 73,9 8800 9400 900 5 73 0,054 5,4 79,3 9400 0000 9700 2 75 0,022 2,2 8,5 0000 0600 0300 5 80 0,054 5,4 86,9 0600 200 0900 3 83 0,033 3,3 90,2 200 800 500 5 88 0,054 5,4 95,6 800 2400 200 2 90 0,022 2,2 97,8 2400 3000 2700 9 0,0, 98,9 3000 3600 3300 92 0,0, 00 Celkem - 92-00 - Nejvíce rotorů turbíy SST 400 bylo vyvážeo v hmotostím tervalu 8200 kg 8800 kg. Ty tvořly celkem 66,3%. 5.2 Lmty pro vyvažováí splěí lmtů dle typů turbí V další prác se zaměříme a kvaltu vyvažováí, kterou měříme a základě vbrací a jedoho výpočtu výpočet zbytkových evývažků. Výpočty budou rozděley do 3 kategorí (absolutí vbrace, relatví vbrace, zbytkové evývažky). Každý z těchto krtér má své lmty pro vyvažováí a bude vždy vyhodocea pro prví krtcké otáčky, druhé krtcké otáčky (pro rotory, které tyto krtcké otáčky měly) a provozí otáčky. Pro statstku dosažeé kvalty vyvážeí u rotorů vyrobeých v Brě byly asbíráy data od roku 200 a celkově 33 rotorech. Součástí statstky jsou rotory z turbí SST 200, SST 300, SST 400, SST 600. V této prác budou kometováy pouze dosažeé výsledky u turbí SST 300 a SST 400, protože u zbylých typů turbí ebylo asbíráo dostatek dat a terpretace těchto výsledků by mohly být zavádějící. Všechy rotory turbí SST 400 byly vyvažováy pouze a vyvažovacích stojaech DH 70. Je to z toho důvodu, že tyto rotory mají pro ostatí typy stojaů přílš velké průměry čepů, které svým rozměry přesahují možost zakládacích průměrů ostatích stojaů. Rotory turbí SST 300 byly vyvažováy a všech
36 Výsledky typech vyvažovacích stojaů. Z toho důvodu budou vyhodocey taktéž dosažeé vbrace a kvalta vyvážeí v závslost a použtých typech stojaů. Tab. 7 Četost pozorovaých rotorů Absolutí četost Relatví četost Absolutí kumulatví četost Relatví kumulatví četost SST 400 92 69,7% 92 69,7% SST 300 36 27,07% 28 96,24% SST 200 2,50% 30 97,74% SST 600 3 2,25% 33 00,00% Nejvíce rotorů bylo ve sledovaém období vyvážeo pro turbíy SST 400 (69,7%). Obr. 5 Četost vyvažovaých rotorů dle typu turbíy
Výsledky 37 5.2. Absolutí vbrace Tab. 8. krtcké otáčky Absolutí vbrace.krtcké otáčky SST 400 SST 300 SST 200 SST 600 Průměr 0,374 0,456 0,200 0,0800 Medá 0,00 0,200 0,200 0,0800 Rozptyl 0,0092 0,020 0,0002 0,0009 Směrodatá odchylka 0,0960 0,097 0,04 0,0300 Varačí koefcet 0,6985 0,7534 0,79 0,3750 Mmum 0,0200 0,0200 0,00 0,0500 Mamum 0,5000 0,4300 0,300 0,00 Počet rotorů 92 36 2 3 Průměré hodoty se pro rotory turbí SST 400 achází a 0,374 mm/s. U rotorů turbí SST 300 bylo dosažeo průměrých vbrací 0,456 mm/s. Rotory turbí SST 400 vykazují žší varabltu aměřeých vbrací ež u rotorů turbí SST 300, kde rozdíl čí 5,49%. Tab. 9 2. krtcké otáčky Absolutí vbrace 2. krtcké otáčky SST 400 SST 300 SST 200 SST 600 Průměr 0,553 0,979 0,2550 0,550 Medá 0,300 0,650 0,2550 0,550 Rozptyl 0,0077 0,04 0,0040 0,0025 Směrodatá odchylka 0,0876 0,89 0,0636 0,0495 Varačí koefcet 0,5644 0,600 0,2496 0,393 Mmum 0,0200 0,020 0,200 0,200 Mamum 0,4700 0,5200 0,3000 0,900 Počet rotorů 85 32 2 2 V porováí s předešlou tabulkou je patré, že 2. krtcké otáčky ebyly u všech rotorů turbí SST 300 a SST 400. Ty se acházely a vyvažovacím stroj za vypíacím otáčkam turbí. Př srováí s tabulkou výše je u 2. krtckých otáček žší varablta aměřeých vbrací, která čí u rotorů turbíy SST 400 56,44% a pro rotory turbíy SST 300 60,0%.
38 Výsledky Rotory turbí SST 400 mají žší průměré vbrace ež vykazují rotory turbí SST 300. Průměrá hodota vbrací rotorů turbíy SST 400 je 0,553 mm/s, středí hodota se pohybuje a úrov 0,30 mm/s. Rotory turbí SST 300 mají průměrou hodotu vbrací 0,979 mm/s se středí hodotou 0,65 mm/s. Tab. 0 Provozí otáčky Absolutí vbrace provozí otáčky SST 400 SST 300 SST 200 SST 600 Průměr 0,562 0,872 0,300 0,000 Medá 0,350 0,700 0,300 0,000 Rozptyl 0,0090 0,007 0,0050 0,0064 Směrodatá odchylka 0,0949 0,032 0,0707 0,0800 Směrodatá chyba 0,0099 0,072 0,0500 0,0462 Varačí koefcet 0,6076 0,555 0,228 0,8000 Mmum 0,0200 0,0090 0,2600 0,0200 Mamum 0,600 0,400 0,3600 0,800 Počet rotorů 92 36 2 3 Rotory turbí SST 400 dosahovaly žších průměrých vbrací (0,562 mm/s) ež turbíy SST 300, které mají průměrou hodotu absolutích vbrací 0,872 mm/s. Varablta aměřeých vbrací je obdobá jako u 2. krtckých otáček, její hodota je 55,2% pro rotory turbíy SST 300 a 60,8% pro rotory turbíy SST 400. 5.2.2 Relatví vbrace Relatví vbrace této statstky jsou měřey v otáčkové frekvec Spp (X), který zazameává pouze evyvážeost rotoru a teto sgál elmuje erovost povrchu způsobeou opracováím rotoru.
Výsledky 39 Tab.. krtcké otáčky Relatví vbrace (X). krtcké otáčky SST 400 SST 300 SST 200 SST 600 Průměr 5,8060 5,858 6,7300 4,3967 Medá 5,7500 5,0900 6,7300 3,000 Rozptyl 8,0467 9,6508,0368 0,4930 Směrodatá odchylka 2,8367 3,066,082 3,2393 Směrodatá chyba 0,2957 0,578 0,7200,8702 Varačí koefcet 0,4886 0,5342 0,53 0,7368 Mmum,0400,5700 6,000 2,0900 Mamum 6,000 2,3000 7,4500 8,000 Počet rotorů 92 36 2 3 U rotorů turbí SST 300 a SST 400 bylo dosažeo téměř stejých průměrých hodot relatvích vbrací 5,82 m (46,6% terího lmtu), resp. 5,8 m (46,5% terího lmtu). V porováí s. krtckým otáčkam absolutích vbrací jsou aměřeé vbrace vyrovaější. Varablta je 48,86% (SST 400) a 53,42% (SST 300). Tab. 2 2. krtcké otáčky Relatví vbrace (X) 2. krtcké otáčky SST 400 SST 300 SST 200 SST 600 Průměr 4,705 3,6422 5,4200 3,4600 Medá 3,9200 3,6600 5,4200 3,4600 Rozptyl 5,2654 4,6894 7,442 0,4232 Směrodatá odchylka 2,2946 2,655 2,6729 0,6505 Směrodatá chyba 0,2489 0,3828,8900 0,4600 Varačí koefcet 0,5502 0,5946 0,493 0,880 Mmum 0,7800 0,5200 3,5300 3,0000 Mamum 4,800 8,7500 7,300 3,9200 Počet rotorů 85 32 2 2 Taktéž zde se lší průměré vbrace mez rotory turbí SST 300 a SST 400 mmálě. O 0,5 m má žší průměré vbrace rotory turbí SST 300 s hodotou 3,64 m. U rotorů turbíy SST 400 byla mamálí aměřeá ampltuda vbrací 4,8 m. Rotory turbíy SST 300 měly mamálí relatví vbrace a úrov 8,75 m.
40 Výsledky Provozí otáčky Tab. 3 Relatví vbrace (X) provozí otáčky SST 400 SST 300 SST 200 SST 600 Průměr 3,800 3,0258 2,000 3,000 Medá 3,4650 2,6750 6,3350,7000 Rozptyl 4,4767 2,4766 0,076,7784 Směrodatá odchylka 2,58,5737 0,2758,3336 Směrodatá chyba 0,2206 0,2623 0,950 0,7699 Varačí koefcet 0,5566 0,520 0,0435 0,5883 Mmum 0,5200 0,7800 6,400,300 Mamum,400 6,7900 6,5300 3,7900 Počet rotorů 92 36 2 3 Stejě jako u druhých krtckých otáček, tak u provozích otáček jsou žší vbrace dosažey u rotorů turbí SST 300. Průměrá hodota čí 3,02 m Varablta je u 2. krtckých a provozích otáček obdobá a pohybuje se v rozsahu 52 60%. Těchto hodot bylo dosahováo taktéž u absolutích vbrací v příslušých otáčkách. 5.2.3 Kvalta vyvážeí G (dle ISO 342) Ve výpočtech budou vyjádřey hodoty kvalty vyvážeí v %.. krtcké otáčky Tab. 4 Kvalta vyvážeí -. krtcké otáčky SST 400 SST 300 SST 600 Průměr 3,2862 22,9436 5,9367 Medá,9350 9,9600,3200 Rozptyl 52,44 43,55 08,242 Směrodatá odchylka 7,290,963 0,4039 Směrodatá chyba 0,7526,9938 6,0067 Varačí koefcet 0,5433 0,524 0,6528 Mmum 2,43 3,66 8,64 Mamum 40,08 49,28 27,85 Počet rotorů 92 36 3
Výsledky 4 Dosahovaá kvalta vyvážeí je u rotorů turbí SST 400 a úrov 3,29% z kvalty vyvážeí G 2,5. U rotorů turbí SST 300 je průměrá kvalta vyvážeí horší, čí 22,94% z kvalty vyvážeí G 2,5. Varablta vypočteých hodot zbytkových evývažků je pro oba typy rotorů obdobá (54,33% resp. 52,4%). 2. krtcké otáčky Tab. 5 Kvalta vyvážeí 2. krtcké otáčky SST 400 SST 300 SST 600 Průměr 4,7350 7,3288 8,6300 Medá 4,5400 6,5050 8,6300 Rozptyl 5,852 24,353 3,592 Směrodatá odchylka 2,49 4,9347,8950 Směrodatá chyba 0,2624 0,8723,3400 Varačí koefcet 0,509 0,6733 0,296 Mmum 0,58 2,05 7,29 Mamum,64 29,70 9,97 Počet rotorů 85 32 2 Průměrá hodota rotorů turbí SST 400 se pohybuje a úrov 4,47% z kvalty vyvážeí G 2,5, u rotorů turbíy SST 300 je průměrá hodota 7,33% z kvalty vyvážeí G 2,5. Provozí otáčky Tab. 6 Kvalta vyvážeí provozí otáčky SST 400 SST 300 SST 600 Průměr 4,4430 6,768 5,5967 Medá 3,7300 5,700 3,200 Rozptyl 0,406 25,896 9,5602 Směrodatá odchylka 3,2259 5,083 4,4227 Směrodatá chyba 0,3363 0,8469 2,5534 Varačí koefcet 0,7260 0,7508 0,7902 Mmum 0,87 2,34 2,88 Mamum 24,80 28,90 0,70 Počet rotorů 92 36 3 Výsledky dosažeé a provozích otáčkách jsou velm podobé hodotám u 2. krtckých otáček. Průměrá kvalta vyvážeí u rotorů turbí SST 400 je lepší ež u rotorů turbí SST 300 a čí 4,44% z G 2,5, u rotorů turbí SST 300 je 6,78%.
42 Výsledky 5.3 Test hypotéz splěí lmtů pro vyvažováí 5.3. Absolutí vbrace - rotory turbí SST 400 a SST 300 Nyí bude provede test hypotézy a hladě výzamost α = 0,0 o tom, jestl bude splěo terí krtérum absolutích vbrací (0,5 mm/s) pro všechy vyhodocovaé otáčky. Test hypotézy o splěí terích lmtů absolutích vbrací rotory turbí SST 400. krtcké otáčky H0: = 0,5 H: > 0,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 0,374 0,5 0,0960 92 36,22 2. krtcké otáčky H0: = 0,5 H: > 0,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 0,553 0,5 0,0876 85 36,28 provozí otáčky H0: = 0,5 H: > 0,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, )
Výsledky 43 g 0 0,562 0,5 0,0949 92 34,75 Jelkož u všech vyhodocovaých otáček g W, ezamítáme a hladě výzamost α = 0,0 testovaou hypotézu H0 ve prospěch alteratví hypotézy H. To zameá, že terí lmt absolutích vbrací je a 99% splě (pro všechy otáčky). 2. Test hypotézy o splěí terích lmtů absolutích vbrací rotory turbí SST 300. krtcké otáčky H0: = 0,5 H: > 0,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 0,456 0,5 0,097 36 9,38 2. krtcké otáčky H0: = 0,5 H: > 0,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 0,979 0,5 0,89 32 4,37 provozí otáčky H0: = 0,5 H: > 0,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, )
44 Výsledky g 0 0,872 0,5 0,0,032 36 8,9 U všech vyhodocovaých otáček platí, že g W, ezamítáme a hladě výzamost α = 0,0 testovaou hypotézu H0 ve prospěch alteratví hypotézy H. To zameá, že terí lmt absolutích vbrací je a 99% splě (pro všechy otáčky). 5.3.2 Relatví vbrace - rotory turbí SST 400 a SST 300 V ásledujícím bodě bude provede test hypotézy a hladě výzamost α = 0,0 o tom, jestl bude splěo terí krtérum relatvích vbrací (2,5 µm) pro všechy vyhodocovaé otáčky. Test hypotézy o splěí terích lmtů relatvích vbrací rotory turbí SST 400. krtcké otáčky H0: = 2,5 H: > 2,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 5,806 2,5 2,8367 92 22,63 2. krtcké otáčky H0: = 2,5 H: > 2,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 4,705 2,5 2,2946 85 33,47
Výsledky 45 provozí otáčky H0: = 2,5 H: > 2,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 3,800 2,5 2,58 92 39,44 U všech vyhodocovaých otáček platí, že g W, ezamítáme a hladě výzamost α = 0,0 testovaou hypotézu H0 ve prospěch alteratví hypotézy H. To zameá, že terí lmt relatvích vbrací je a 99% splě (pro všechy otáčky). 2. Test hypotézy o splěí terích lmtů relatvích vbrací rotory turbí SST 300. krtcké otáčky H0: = 2,5 H: > 2,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 5,858 2,5 3,066 36 2,9 2. krtcké otáčky H0: = 2,5 H: > 2,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 3,6422 2,5 2,655 32 23,4
46 Výsledky provozí otáčky H0: = 2,5 H: > 2,5 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 3,0258 2,5,5737 36 36,22 U všech vyhodocovaých otáček platí, že g W, ezamítáme a hladě výzamost α = 0,0 testovaou hypotézu H0 ve prospěch alteratví hypotézy H. To zameá, že terí lmt relatvích vbrací je a 99% splě (pro všechy otáčky). 5.3.3 Zbytkové evývažky - rotory turbí SST 400 a SST 300 Nyí bude provede test hypotézy a hladě výzamost α = 0,0 o tom, jestl bude splě zákazcký lmt zbytkových evývažků, který čí 60% z kvalty vyvážeí G 2,5.. Test hypotézy o splěí lmtu zbytkových evývažků rotory turbí SST 400. krtcké otáčky H0: = 60 H: > 60 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 3,2862 60 7,290 92 62,07 2. krtcké otáčky H0: = 60 H: > 60 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, )
Výsledky 47 g 0 4,735 60 2,49 85 20,62 provozí otáčky H0: = 60 H: > 60 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 4,4430 60 3,2259 92 65,9 U všech vyhodocovaých otáček platí, že g W, ezamítáme a hladě výzamost α = 0,0 testovaou hypotézu H0 ve prospěch alteratví hypotézy H. To zameá, že zákazcký lmt zbytkových evývažků je a 99% splě (pro všechy otáčky). 2. Test hypotézy o splěí lmtu zbytkových evývažků rotory turbí SST 300. krtcké otáčky H0: = 60 H: > 60 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 22,9436 60,963 36 8,59 2. krtcké otáčky H0: = 60 H: > 60 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, )
48 Výsledky g 0 7,3288 60 4,9347 32 60,38 provozí otáčky H0: = 60 H: > 60 Krtcký obor: Wα = (u0,99, ) = (2,326, ) g 0 6,768 60 5,083 36 62,8562 U všech vyhodocovaých otáček platí, že g W, ezamítáme a hladě výzamost α = 0,0 testovaou hypotézu H0 ve prospěch alteratví hypotézy H. To zameá, že zákazcký lmt zbytkových evývažků je a 99% splě (pro všechy otáčky). 5.4 Lmty pro vyvažováí splěí lmtů dle typů stojaů pro rotory turbíy SST 300 Rotory turbí jsou vyvažováy ve všech typech stojaů. Pomocí ásledujících výsledků bude zjštěo, které stojay jsou pro vyvažováí rotorů turbíy SST 300 ejvhodější z hledska dosažeých vbrací a kvalty vyvážeí G.
Výsledky 49 Obr. 6 Četost vyvažovacích stojaů pro rotory turbí SST 300 5.4. Absolutí vbrace. krtcké otáčky - rotory turbí SST 300 Tab. 7 Absolutí vbrace.krtcké otáčky - SST 300 (dle typů vyvažovacích stojaů) DH 50 DH 6 DH 70 Průměr 0,88 0,000 0,993 Medá 0,0950 0,00 0,700 Mmum 0,0200 0,0300 0,0300 Mamum 0,2600 0,900 0,4300 Počet rotorů 8 3 5 U prvích krtckých otáček je dosahováo pro absolutí vbrace ejlepšího průměrého výsledku a stojaech DH 6, kdy průměrá hodota čí 0,000 mm/s. Naopak ejvyšších průměrých vbrací je dosahováo a stojaech DH 70, kde je průměrá hodota 0,993 mm/s. 2. krtcké otáčky - rotory turbí SST 300
50 Výsledky Tab. 8 Absolutí vbrace 2. krtcké otáčky - SST 300 (dle typu vyvažovacích stojaů) DH 50 DH 6 DH 70 Průměr 0,25 0,325 0,2542 Medá 0,200 0,00 0,2850 Mmum 0,02 0,0500 0,0500 Mamum 0,3700 0,300 0,5200 Počet rotorů 8 2 2 Taktéž u druhých krtckých otáček jsou ejžší průměré absolutí vbrace dosažey a stojaech DH 6, a to 0,325 mm/s. Stojay s ejvyšším průměrým vbracem jsou opět stojay DH 70 s hodotou 0,2542 mm/s. Provozí otáčky - rotory turbí SST 300 Tab. 9 Absolutí vbrace provozí otáčky SST 300 (dle typu vyvažovacích stojaů) DH 50 DH 6 DH 70 Průměr 0,2238 0,468 0,2027 Medá 0,950 0,00 0,700 Mmum 0,02 0,009 0,080 Mamum 0,40 0,390 0,370 Počet rotorů 8 3 5 V provozích otáčkách bylo dosažeo pro rotory turbí SST 300 taktéž ejžších průměrých vbrací pro stojay DH 6 (0,468 mm/s). Ty dosahují ejlepších průměrých absolutích vbrací a všech vyhodocovaých otáčkách. Na provozích otáčkách je dosažeo ejvyšších průměrých vbrací a stojaech DH 50 (0,2238 mm/s). 5.4.2 Relatví vbrace. krtcké otáčky - rotory turbí SST 300
Výsledky 5 Tab. 20 Relatví vbrace (X). krtcké otáčky SST 300 (dle typů stojaů) DH 50 DH 6 DH 70 Průměr 3,9975 5,3062 8,483 Medá 3,9950 4,5700 9,9300 Mmum,5700,9600 2,600 Mamum 8,3600,0000 2,3000 Počet rotorů 8 3 5 U prvích krtckých otáček bylo u rotorů turbí SST 300 dosažeo ejžších vbrací a stojaech DH 50, kdy průměré vbrace Spp (X) čí 3,9975 m. Naopak ejvyšších průměrých vbrací bylo dosažeo a stojaech DH 70 s hodotou Spp (X) 8,483 m. 2. krtcké otáčky - rotory turbí SST 300 Tab. 2 Relatví vbrace (X) 2. krtcké otáčky SST 300 (dle typů stojaů) DH 50 DH 6 DH 70 Průměr 2,400 3,5933 4,6925 Medá,9600 3,8550 4,300 Mmum,300,0400 0,5200 Mamum 3,6600 7,700 8,7500 Počet rotorů 8 2 2 Zde bylo ejlepšího průměrého výsledku dosažeo opět u stojaů DH 50, kde byly průměré relatví vbrace 2,4 m. Nejvyšší průměrou hodotu mají stojay DH 70. Ovšem a těchto stojaech byl bezpečě splě terí lmt, kdy mamálí hodota dosahovala 70% terího lmtu, průměrá hodota je 37,5% terího lmtu. Provozí otáčky - rotory turbí SST 300 Tab. 22 Relatví vbrace (X) provozí otáčky SST 300 (dle typů stojaů) DH 50 DH 6 DH 70 Průměr,8938 2,9438 3,7007 Medá,7650 2,3500 3,6600 Mmum 0,020 0,900 0,7800 Mamum 2,8700 6,7900 6,6600 Počet rotorů 8 3 5 Taktéž v provozích otáčkách jsou ejžší vbrace a stojaech DH 50. Mamálě aměřeé relatví vbrace a provozích otáčkách jsou a 54,3% terího lmtu a pouze 27,2% zákazckého lmtu.
52 Výsledky 5.4.3 Kvalta vyvážeí G (dle ISO 342). krtcké otáčky - rotory turbí SST 300 Tab. 23 Kvalta vyvážeí.krtcké otáčky SST 300 (dle typů stojaů) DH 50 DH 6 DH 70 Průměr 30,6588 7,646 23,4473 Medá 30,2450 5,7500 20,3200 Mmum 3,66 6,0 6,86 Mamum 49,28 35,50 38,68 Počet rotorů 8 3 5 Kvalta vyvážeí pro. krtcké otáčky byla dosažea a ejžší průměré úrov a stojaech DH 6 s hodotou 7,6% povoleé evývahy z kvalty vyvážeí G2,5 (povoleý lmt pro zákazíka je 60% z G2,5). Nejvyšší průměré hodoty kvalty vyvážeí bylo dosažeo a stojaech DH 50 (30,66% z G2,5). 2. krtcké otáčky - rotory turbí SST 300 Tab. 24 Kvalta vyvážeí 2.krtcké otáčky SST 300 (dle typů stojaů) DH 50 DH 6 DH 70 Průměr 8,003 6,725 8,0367 Medá 7,8700 6,5300 6,650 Mmum 5,05 2,05 2,90 Mamum,49 4,9 29,70 Počet rotorů 8 2 2 Provozí otáčky - rotory turbí SST 300 Tab. 25 Kvalta vyvážeí provozí otáčky SST 300 (dle typů stojaů) DH 50 DH 6 DH 70 Průměr 7,375 6,5862 6,6327 Medá 6,0200 4,5000 6,000 Mmum 3,39 2,34 2,69 Mamum 8,2 28,90 4,05 Počet rotorů 8 3 5 Kvalta vyvážeí pro 2. krtcké otáčky a provozí otáčky je téměř totožá. Nejlepších výsledků je dosažeo pro rotory turbí SST 300 a stojaech DH 6 s průměrou kvaltou vyvážeí a úrov 6,58% z G2,5 v provozích otáčkách. Nejvyšší průměré úrově kvalty vyvážeí je a stojaech DH 50 s průměrou hodotou 7,32% z G2,5.
Počet vyvažovacích šroubů Výsledky 53 5.5 Četost použtého závaží pro rotory typ Fspog V ásledujících výpočtech bude vyjádřeo, kolk vyvažovacího závaží je ve skutečost využto pro kooperačí rotory, typ Fspog s hmotostí do 00 kg. Vypočteé hodoty budou ásledě porováy se skutečě vydaým možstvím příslušou kostrukcí. Dále bude provedeo testováí hypotéz pro počet vyvažovacích závaží v R a R2 + R4. Pro výpočty byla bráa statstka z 5 rotorů, které byly vyvážey od roku 200. 5.5. Četost a míry varablty závaží ve vyvažovací rově R Tab. 26 Četost použtého vyvažovacího závaží v R Absolutí četost f f Kumulatví četost Relatví četost f/ Relatví četost v % Kumulatví relatví četost v % 0 3 3 0,0588 5,88 5,88 0 9 2 0,765 7,65 23,53 9 2 29 4 0,5686 56,86 80,39 58 3 6 47 0,77,77 92,6 8 4 3 50 0,0588 5,88 98,04 2 5 5 0,096,96 00,00 5 Celkem 5-00 - 02 Nejčastější využté možství závaží ve vyvažovací rově R jsou 2 vyvažovací šrouby, celkově u 29 rotorů (56,86%). Pro vyvažováí 92,6% rotorů by bylo dostačující možství 3 kusů vyvažovacích šroubů o hmotost 6,5 g. k f 5 6 f 5 02 2 Průměrě jsou v rově R využíváy pouze 2 vyvažovací šrouby.