4. 편심과 편심 위치

Eccentricity and Eccentricity Position

 

발전소의 대형 증기터빈 및 가스터빈에서 편심을 나타내는 설비를 갖추는 것이 대단히 바람직하다. 편심은 정지시 Rotor의 휨(Bow)량이다. 이 휨량은 로터가 Turning Gear로 운전될 때 Proximitor로부터 천천히 변하는 D.C Peak-to-Peak 측정치로써 알 수 있다. Peak-to-Peak 진폭이 허용되는 낮은 값일 때는 휨 또는 그와 상응하는 Unbalance에 의해 원인이 되는 Seal 또는 Rotor Rub와 같은 손상은 염려하지 않고 기동할 수 있다. 편심 측정 Probe는 첫 번째 터빈 베어링으로부터 바깥쪽으로 가능한한 멀리 Front Pedestal내에 위치시켜 편심량을 측정한다.

대형 증기터빈에서는 Turning Gear 운전중이거나 Warm Up 운전중 운전원이 축의 휨량 및 진폭의 감소율을 눈으로 볼 수 있도록 편심이 Strip Chart Recorder로 기록되기도 하고 Multi Point Type Recorder에 나타낼 수도 있다.

편심위치란 저널 베어링 내에서 축의 정상상태의 위치량이다. 축에 내적 또는 외적 Preload가 없는 정상운전하에서 대부분 기계의 축은 설계상 Oil Pressure Dam이 있는 곳에 놓이게 될 것이다. 그러나 기계가 외적 또는 내적 Preload(정상상태의 힘)를 받으면 곧 저널 베어링 내에서 축의 편심위치는 어느 곳이든 이동될 수 있다. 편심위치 측정으로 베어링 마멸 및 Misalignment와 같은 Heavy Preload를 알 수 있다 (그림 4-8).

그림 4-8 편심위치

 

터빈 기동중에 축이 베어링 하부로부터 베어링 중심을 향하여 어떤 위치로 들어올려져 편심 위치가 변한다. 축밑에서 흐르는 Oil이 베어링내에서 축을 들어올리기 때문에 유막의 두께는 약 1 mil (0.254 ㎜)이며, 많은 베어링에 관하여 관찰해 보면 그것은 축이 Preload를 받는 방향으로 베어링 간극의 약 1/3이 되는 경우가 많음을 알 수 있다.

편심위치 측정치는 베어링에서 반경방향 진동 Probe와 종합된 Proximitor의 D.C Output을 감시함으로써 구해진다.

편심위치는 터빈의 부하, Alignment 등의 조건이 변화하는 상태하에서 변하기 때문에 Proximity Probe Transducer 시스템은 편심위치 변화가 Proximity Probe의 선형 범위 밖으로 이동함이 없이 발생하도록 충분히 긴 선형범위를 가지고 있는 것이 중요하며, 특히 큰 베어링 간극을 가지는 대형기계에서 더욱 그렇다. 편심위치의 주기적인 점검은 예지정비에 도움을 준다. 특히 Misalignment나 다른 Preload 상태가 가능성 있는 오기능 상태로 여겨지는 곳에서는 편심위치는 아주 면밀히 감시되어야 한다. 냉간 편심위치와 열간 편심위치를 서류화하여 훗날 편심위치의 비교를 위해 평가 기준계(Frame of Reference)로 수립하는 것이 중요하다.

 

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