Maquinas

3.2.3. Modelado de elementos de máquinas


|Tecnología de Turbinas de Gas |
|Aseguramiento de Diseño |


Los servicios de aseguramiento de diseño son:
▪ Predecir lascaracterísticas dinámicas del sistema
▪ Evaluar el potencial de problemas
▪ Identificar modificaciones que reducirán la probabilidad de problemas
▪ Identificar los rangos de operación que deben evitarse
▪ Definir cualesquier áreas de riesgo o incertidumbre que habrán de validarse durante el arranque.
Los servicios de aseguramiento de diseño cubren:
▪ Velocidades críticas lateralesy estabilidad del sistema rotor
▪ Vibraciones torsionales en estado firme y transitorias
▪ Chumaceras, rigidez, amortiguamiento y capacidad de carga
▪ Patines de turbina y compresor
▪ Integridad mecánica de impulsores y otros componentes
▪ Desempeño de la turbomaquinaria
▪ Control de pulsaciones en los sistemas de tuberías de las máquinas
▪ Flexibilidad térmica yvibración de los sistemas de tuberías
▪ Manejo de reflujo [surge] y otras condiciones de alteración del sistema
▪ Prueba Modal
Modelado Rotordinámico
|[pic] |
|Los ingenieros del SwRI utilizan modelos computacionales, como |
|este modelo maso-elástico para predecir el desempeño del sistema. |


Los ingenieros del SwRIdesarrollan modelos maso-elásticos, como se muestra en este diagrama, para componentes rotatorios (p. ej. compresores, turbinas, bombas, motores y flechas de caja de engranes), considerando, donde sea lo adecuado, el efecto de rigidez lateral de las juntas de interferencia. El modelo resultante permite predecir las características dinámicas del sistema rotor, tales como:
▪ Velocidadescríticas laterales
▪ Velocidades críticas torsionales
▪ Respuesta a excitación de desbalanceo
▪ Estabilidad
|[pic] |
|El mapa de velocidad crítica dirige la evaluación de las |
|características rotordinámicas. |


Mapa de Velocidad Crítica
Los mapas de velocidad crítica,como éste, ayudan a los ingenieros del SwRI a evaluar el sistema rotor de una máquina. En combinación con las curvas de rigidez de las chumaceras, el mapa de velocidad crítica muestra dónde pueden ocurrir las velocidades críticas. El mapa indica la efectividad del amortiguamiento de los cojinetes/chumaceras para controlar las amplitudes de la vibración. El mapa de velocidad crítica revela tambiénla efectividad probable del cambio de rigidez en las chumaceras o en sus soportes al cambiar una velocidad crítica.



Chumaceras / Cojinetes
|[pic] |
|Predicción de modos de vibración de una |
|caldera de turbina de gas montada en patín. |


Las chumaceras de película de fluido y de zapata basculante influencian la dinámica de los sistemasrotores de turbomaquinarias. Las chumaceras de película de fluido actúan como elementos dinámicos altamente cargados en motores reciprocantes. Las chumaceras de rodillos llevan los rotores de alta velocidad de los motores de turbinas de gas de las aeronaves modernas y sus derivativos en el servicio de generación de energía e impulso mecánico. Los amortiguadores de película prensada ayudan amoderar los niveles moderados de vibración resonante en motores de turbina de gas y algunos fabricantes los utilizan para estabilizar compresores centrífugos de alto desempeño. Para chumaceras y amortiguadores, el SwRI cuenta con capacidades que incluyen:
▪ Modelado
▪ Aplicación
▪ Medición de vibración y temperatura
▪ Monitoreo de condición
▪ Análisis de falla de chumaceras...