[实用新型]旋转失衡减少设备和系统

说明书

多种实施例包括用于控制旋转元件(338，638，838，938)的旋转失衡的设备和系统。在一个实施例中，旋转失衡减少设备(204，424，624，824)包括用于加热旋转元件上的位置(226，926)的至少一个加热元件(418)；脉冲元件(330，430，630，730，830，930)，其构造成与旋转元件的旋转频率的倍数、分数或带分数同步地，以脉冲的方式促动加热元件；以及与脉冲元件和加热元件联接的控制系统(216，316，416，616，716，816)，控制系统促动加热元件和脉冲元件，以便以与旋转元件的旋转频率的倍数、分数或带分数同步的脉冲，对旋转元件的位置(226，926)应用热。

技术领域

本文公开的主题涉及旋转元件。更特别地，本文公开的主题涉及用于减少涡轮旋转失衡的设备和系统。

背景技术

当受到干扰而离开静止状态时，所有机械结构，诸如涡轮机转子，都以特定频率振动。转子中的旋转失衡会使振动加剧，当运行转子时，尤其是超过某些旋转速度时，这可引起相当严重的问题。过度振动例如可引起不必要的疲劳、结构应力和应变，运行不那么高效，或者在运动部件之间引起不合需要的物理干涉。传统的平衡技术试图以单个速度调节转子的重量，但这些技术无法始终补偿转子失衡，因为通常失衡在启动或运行转子的同时出现或改变。例如，转子的不对称的热加热会导致转子轴弯曲，这使转子围绕旋转轴线失衡。在另一个示例中，大型涡轮发电机的励磁线圈有时会沿着转子轴线移位。如果这些移位不是完全对称，则会引起机械应力和应变，这也导致失衡。压缩机和涡轮叶片的腐蚀是可使大型燃气涡轮和蒸汽涡轮的转子失衡的另一种机制。这些失衡是由于转子的运行而引起的，并且因此，无法充分地由传统技术解决。

实用新型内容

在一个实施例中，一种旋转失衡减少设备包括用于加热旋转元件上的位置的至少一个加热元件；脉冲元件，其构造成与旋转元件的旋转频率的任何倍数、分数或带分数同步地，以脉冲的方式促动加热元件；以及与脉冲元件和加热元件联接的控制系统，控制系统促动加热元件和脉冲元件，以便以与旋转元件的旋转频率的倍数、分数或带分数同步的脉冲，对旋转元件的位置应用热。

在另一个实施例中，一种系统包括涡轮系统，涡轮系统包括旋转元件、安装在旋转元件附近的至少一个加热元件，以及与加热元件联接的控制系统。控制系统确定涡轮系统的旋转失衡是否超过预定水平，并且响应于确定涡轮系统的旋转失衡超过预定水平，而促动加热元件加热旋转元件。

在另一个实施例中，一种系统包括至少一个计算装置，其构造成检测涡轮机转子组件中的大于预定水平的旋转失衡，并且响应于检测到大于预定水平的旋转失衡，以脉冲方式促动与旋转元件联接的加热元件加热旋转元件。

技术方案1. 一种旋转失衡减少设备，包括：

用于加热旋转元件上的位置的至少一个加热元件；

脉冲元件，其构造成与所述旋转元件的旋转频率的倍数、分数或带分数同步地，以脉冲的方式促动所述加热元件；以及

与所述脉冲元件和所述加热元件联接的控制系统，所述控制系统促动所述加热元件和所述脉冲元件，以便以与所述旋转元件的旋转频率的倍数、分数或带分数同步的脉冲，对所述旋转元件的所述位置应用热。

技术方案2. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述控制系统确定所述旋转元件的旋转失衡分布。

技术方案3. 根据技术方案2所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括传感器系统，其包括至少一个传感器，以检测所述旋转元件的径向振动。

技术方案4. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括至少一个信号输送通道，各个信号输送通道与所述至少一个加热元件中的相应的一个联接。

技术方案5. 根据技术方案4所述的设备，其特征在于，所述控制系统进一步包括操作性地联接到各个信号输送通道上的多路复用器。