117-플렉시블 커플링(Flexible coupling)과 진동의 관련성 2

 

축과 축을 서로 연결하는 방법으로 가장 많은 경우, 직결로 연결된 플랜지 등의 고정형 커플링이 설치되어 있다. 이것은 소형의 설비이며 축의 변동성이 크지 않은 경우에 설계에 적용이 되고있다.

그러나 설비의 특성상 고속 대형설비, 축방향 진동이 크거나 원동기와 피동기계의 열적성장(Thermal growth)이 서로 다를 것으로 예상되는 경우 등에 특히 플렉시블 커플링을 사용한다. ..........

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터빈(Turbine)-발란싱(Balancing)2

 터빈(Turbine)-발란싱(Balancing)2

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스팀터빈으로 구동되는 일반적인 발전기(Generator)의 구성은 HP와 LP의 터빈로터와 Generator로 이루어져 있다. 물론 각 회전자(rotor)를 2개의 슬리브베어링이 지지하고 있고 그 베어링 마다 2개의 90도 각도로 엇갈린 변위센서가 축(shaft)의 직접적인 거동을 센싱하고 있다. 이 때 베어링에서 측정된 센서에서 매우 높은 진동이 측정되었다고 해보자. 그리고 발란싱(Balancing)을 수행하여 진동을 낮추어야 한다면 일반적인 방법과 순서는 어떻게 될까? 단면발란싱, 다면발란싱을 해야 하는가?

터빈의 발란싱(다면발란싱의 약점)

HP-LP-GE로 구성된 발전기 셋이라면 4개의 베어링이 있을 것이고 여기서 모두 높은 진동이 관찰되었고 하자. 우선, 다 평면의 train구조이므로 다면발란싱(multi-plane)기법이 적용되어야 논리적인 방법일 것으로 생각이 든다. 그리고 필드발란싱을 수행하며 trial weight data를 각평면(각베어링)에서 취득해야 할 것이다. 각 평면사이에 영향인자(influence coefficients)가 도출될 것이고 각 평면에 설치해야 할 발란싱 결과가 계산되어야 한다고 생각될 것이다. 그러나 이러한 다면 발란싱 방법은 스팀터빈을 위한 최적의 발란싱 작업이 될 수 없다. 그 이유는 다음과 같다.

 

-다면 발란싱문제를 수행하려면 전 평면의 합에 추가 1번의 시동(startup run)이 필요한데 위의 가정된 구조라면 총 5번의 시동을 해야 한다는 것이다 각 시동시에 수십~수백만원의 비용이 소비되므로 이 기술의 적용에 대한 비용은 작지 않다.

-터빈과 발전기의 매우 큰 사이즈와 무게 때문에 각 평면간의 영향은 아주 작다. 컴퓨터를 이용한 분석이 이러한 작은 값들을 계산할 수 있을지라도 진동에 대한 이들의 영향은 추가적인 시동을 해야 할 만큼 충분한 영향력을 갖고 있다고 할 수 없다. 즉, 다면발란싱에 의한 쓸데없는 계산으로 인해 시동을 더 해야 하는 것이 무의미하다는 것이다.

- 다양한 결과를 유발할 수 있는 열적부하, 열적상승에 대한 영향 때문에 그리고 터빈의 특성이 변동할 수 있기 때문에 터빈의 열적안정상태를 유지하려면 많은 시간 동안 기동상태에 있어야 한다. 열적변화의 벡터영향성은 근처평면의 imbalance의 영향보다 훨씬 클 수 있다. 이러한 열적벡터(thermal vector)는 다면발란싱을 계산하는 프로그램에 영향인자로 잘 못 입력될 가능성이 너무나도 크다.

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