No abstract

No abstract

Annotation. Problem. The natural frequencies and features of the natural forms of the turboset-foundation-base system near the operating frequency are considered. Goal.  The aim of the work is to study the natural frequencies and modes of natural oscillations of the turboset-foundation-base system near the operating frequency range to assess the vibrational state of the system and determine the causes of increased vibrations. The object of the study is the system of turboset-foundation-base. The system consists of a single reinforced concrete foundation on which a steam turbine and a generator are installed. The subject of the study is the natural frequencies and forms of natural oscillations of the turboset-foundation-base system. Methodology. The study was carried out by oscillation methods and the finite element method. The use of original methods developed directly by the author for constructing models of complex machine-building systems should also be mentioned. Results. As a result of the research, three-dimensional finite element models of low-pressure cylinder bodies, the foundation and the entire turboset-foundation-base system were built. The conducted study allows us to draw a conclusion regarding the causes of an increased level of vibration near the operating frequency and directions for their prevention. Originality. Regarding the methods of constructing a model of the turboset-foundation-base system, their uniqueness should be noted. The features of the applied modeling method make it possible to take into account the variable interaction between low-pressure cylinder bodies and the foundation. Fixpoints are also taken into account. Previous studies of the turboset-foundation-base system did not allow us to determine the nature of the oscillation modes near the operating frequency. Practical value. The results of the work relate to direct practical application. As a result of the work, conclusions were made about ways to increase the vibration reliability of the turbine unit-foundation-base system and further research directions.

Проведено моделирование системы турбоагрегат-фундамент-основание с паротурбинной установкой мощностью 500 МВт. Для исследования выбрана система с паровой турбиной, которая содержит несколько типовых корпусов. Построены геометрические и расчетные модели. Проведены расчеты вынужденных колебаний наиболее гибких корпусов паровой турбины в диапазоне частот близких к основной моде, которая характеризуется максимальными вертикальными колебаниями. Расчеты и моделирование выполнено методом конечных элементов. Определены места наибольших амплитуд колебаний на внешних стенках корпусов паровой турбины. По результатам расчетов определены причины повышенных вибраций.Ключевые слова: вибрация, паровая турбина, система турбоагрегат-фундамент-основание, метод конечных элементов, собственные частоты и формы колебаний, фундамент. С.В. КРАСНІКОВ МОДЕЛЮВАННЯ ТА АНАЛІЗ КОЛИВАНЬ КОРПУСА ТУРБІНИ 500 МВТ ПОБЛИЗУ ОСНОВНОЇ МОДИ ВЕРТИКАЛЬНИХ КОЛИВАНЬРозглянуто проблему підвищеної вібрації найбільш гнучких корпусів парової турбіни енергоблоку потужністю 500 МВт. Основною причиною виникнення підвищеної вібрації парової турбіни є небаланс ротору та недостатня жорсткість елементів системи. Розглядається випадок з практиці експлуатації, де центрування роторів не надала суттєвих змін вібраційних параметрів. Ціллю даної роботи було моделювання вимушених коливань корпусів циліндрів низького тиску в системі турбінафундамент-основа з турбіною потужністю 500 МВт, а також дослідження причин їх підвищеної вібрації. Дослідження проводились за допомогою метода коливань, метода скінчених елементів, а також розробленими автором методиками побудови моделей та проведення досліджень коливань системи турбіна-фундамент-основа. В результаті проведених досліджень було отримано трьохвимірну скінчено-елементну модель системи турбіна-фундамент-основа, отримані амплітудно-частотні залежності для точок корпусів циліндрів низького тиску. Проведене дослідження дозволило зробити висновки щодо причин підвищеної вібрації верхніх частин корпусів парової турбіни. Завдяки унікальним особливостям розробленої моделі існує можливість дослідження вібраційних процесів на рівні, що дозволяє аналізувати вібрації складних елементів системи. Практичне значення проведеної роботи має наглядний засіб розробки спеціалізованих моделей для дослідження вимушених коливань системи турбіна-фундамент-основа, а також розв'язок практичної задачі з аналізу причин підвищеної вібрації окремих складних елементів.Ключові слова: вібрація, парова турбіна, система турбоагрегат-фундамент-основа, метод скінчених елементів, власні частоти та форми коливань, фундамент. S.V. KRASNIKOV MODELING AND ANALYSIS OF 500 MW TURBINE CASING OSCILLATIONS NEAR BASIC VERTICAL OSCILLATIONThe problem of increased vibration of the most flexible housings of a steam turbine of a power unit of 500 MW is considered. The main cause of the increased vibration of the steam turbine is the unbalance of the rotor and insufficient rigidity of the elements of the system. A case study is considered where the centering of the rotors did not ...