Análisis del registro y regulación de vibraciones dinámicas mediante modificaciones del soporte en el turbo generador en planta de baja entalpía

Abstract

This work was aimed at developing software for the acquisition and analysis of mechanical vibrations in a set of rotating machines and includes virtual instrumentation to process the signals from vibration sensors placed at strategic points of interest in the machines, in addition of the design of supports that contribute to the regulation of mechanical vibrations. The relevant aspects are: obtaining the vibratory parameters referred to the current standards such as the magnitude and harmonic content of the vibration wave signals, Acceleration, Speed, the Displacement value and the comparison of these magnitudes with the criteria that establishes the current standard ISO10816. For which an analysis of the magnitudes of these parameters was carried out. The other aspect was the modification of the elastic coupling between the set of machines by means of a support made of a flexible compound to isolate the vibrations that are transferred to the foundation and other associated components. To achieve this, a flexible commercial silicone-based composite was designed and manufactured, using ground carbon fibers to build the isolating support with sensitivity to vibrations in a wide bandwidth. Commercial piezoelectric accelerometers have a high cost and a narrow frequency sensitivity range. The analysis also contemplated the development of a computer program and circuits necessary to record the vibration parameters and subsequently carry out an analysis of their operational status. To the RTV (Room Temperature Vulcanized) silicone used, micrometric FCM ground carbon fibers were added, which gave the support piezoresistive properties, good response to variations and sensitivity in the range from 5 to 300 Hz.

Este trabajo estuvo orientado al desarrollo de software para la adquisición y análisis de las vibraciones mecánicas en un conjunto de máquinas rotativas y contempla la instrumentación virtual para procesar las señales provenientes de los sensores de vibraciones colocadas en puntos estratégicos y de interés en las máquinas, además del diseño de soportes que contribuyen a la regulación de las vibraciones mecánicas. Los aspectos relevantes son: la obtención de los parámetros vibratorios referidos a las normas vigentes tales como la magnitud y contenido armónico de las señales de las ondas vibratorias, Aceleración, Velocidad, el valor de Desplazamiento y la comparación de estas magnitudes con los criterios que establece la norma vigente ISO10816. Para lo cual se realizó un análisis de las magnitudes de estos parámetros. El otro aspecto fue la modificación del acoplamiento elástico entre el conjunto de máquinas mediante un soporte fabricado con un compuesto flexible para aislar las vibraciones que se transfieren a la cimentación y otros componentes asociados. Para lograrlo se diseñó y fabricó un compuesto flexible basado en silicona comercial, usando fibras de carbono molidas para construir el soporte aislador con sensibilidad a vibraciones en un ancho de banda amplio. Los acelerómetros piezoeléctricos comerciales tienen un alto costo y el rango de sensibilidad a la frecuencia estrecho. El análisis contempló también el desarrollo de un programa de cómputo y circuitos necesarios para registrar los parámetros de vibraciones y posteriormente realizar un análisis de su estado operativo. A la silicona usada RTV (Room Temperature Vulcanized), se le adicionó fibras de carbón molido FCM micrométricas, que le otorgó al soporte propiedades piezoresistivas, buena respuesta a la variaciones y sensibilidad en rango de 5 a 300 Hz.