EP2936089A1 - Method for assessing an operating state of a turbomachine, and turbomachine - Google Patents

Method for assessing an operating state of a turbomachine, and turbomachine

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Publication number
EP2936089A1
EP2936089A1 EP13798304.5A EP13798304A EP2936089A1 EP 2936089 A1 EP2936089 A1 EP 2936089A1 EP 13798304 A EP13798304 A EP 13798304A EP 2936089 A1 EP2936089 A1 EP 2936089A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
force
turbomachine
frequency
operating state
impeller
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13798304.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan BERTEN
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Sulzer Management AG
Original Assignee
Sulzer Management AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer Management AG filed Critical Sulzer Management AG
Priority to EP13798304.5A priority Critical patent/EP2936089A1/en
Publication of EP2936089A1 publication Critical patent/EP2936089A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/16Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/06Multi-stage pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0088Testing machines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/003Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines

Definitions

  • the invention relates to a method for evaluating an operating state of a turbomachine, in particular a pump, as well as a
  • Turbomachine in particular pump according to the preamble of the independent claims.
  • the partial load operation of turbines or pumps, but especially not only in centrifugal pumps is usually associated with increased vibration levels, the performance of these machines negative
  • Pressure pulsations contribute to the deformations of the impeller, while at partial load both stationary and rotating instabilities can occur.
  • this zone of high pressure begins to rotate more or less slowly, that is to say it becomes detached, ie. forms a separation zone and thus no longer remains spatially stationary. It has been shown that this detachment zone exerts a considerable influence on the mechanical load, for example a pump stage. It has further been found that the moving or rotating
  • Separation zone may even be responsible for the largest deformation of the impeller, in particular the impeller cover disc may be several times greater than the deformations due to the rotor-stator interaction.
  • the local pressure increase due to the detachment thereby generates a radial force in the Case of rotating separation substantially with the
  • This phenomenon can be detected in principle by means of the method of radial and / or axial wave vibration measurement. It could be shown that the shaft center of the rotor shaft is directly determined by the position of the separation zone.
  • Wave vibration measurements are detected. These known from the prior art phenomena and related problems and their detection by means of methods of wave vibration measurement was the inventor in the special case of pumps already in his thesis "Hydrodynamics of High Specific Pumps for Off-Design Operating Conditions", thesis No 4642 (2010 ), autoimmune Polytechnique Federale de Lausanne, extensively studied and published.
  • the vibration behavior of the rotor shaft ie the time-dependent deflection behavior of the rotor shaft co-determine.
  • the stationary and / or transient ie time-varying, pressure fluctuation actually taking place in the machine Flow phenomena, in particular, can not be obtained on the harmful stationary and rotating separations.
  • Transfer function is no longer applicable and so drawn from the measured deflections of the rotor shaft the wrong conclusions. Also, the temperature of the fluid, the ambient temperature of the pump is exposed, or others, the skilled person known per se
  • Wave vibration measurement then possibly harmful operating conditions can not be detected, which can lead to damage or even destruction of the machine.
  • the object of the invention is therefore to propose a new method for the detection of harmful operating conditions of a turbomachine, in particular a pump, with which reliably actually occurring in the operating state stationary and / or transient, ie time-variable Druckschwankungs- and flow phenomena can be detected and from the Prior art known problems are avoided.
  • Embodiments of the invention thus relates to a method for evaluating a
  • Operating state of a turbomachine which flow machine comprises an impeller arranged on a rotor axis, and the rotor shaft with impeller in a machine housing of the turbomachine is rotatably mounted about an axial direction in a shaft bearing.
  • a first force component of a bearing force acting on the rotor axis is measured along a first direction, which first direction is perpendicular to the axial direction.
  • a second force sensor is a second
  • the invention relates to a turbomachine for carrying out the method according to the invention.
  • Essential to the invention is thus that with at least two
  • Force sensors in at least two different directions preferably, but not necessarily measured simultaneously two force components that act on the rotor axis in the operating state.
  • Measuring data according to the invention also have certain parameters
  • Machine-specific data that should once flow into a suitable calibration which then monitors the operating state of the turbomachine, and under very different, even under initially unknown or predictable boundary conditions extremely reliable from the inventively obtained measurement data of the forces acting on the rotor axis forces can be determined.
  • the detachment phenomena can be detected much more reliably, easily and thus also more quickly with the method according to the invention, so that also when using the method according to the invention It is possible to react much earlier to developing detachment phenomena and possibly even then, when their emergence only begins, appropriate countermeasures can be initiated.
  • Force components are preferably measured over a predetermined period either at certain intervals or continuously or quasi-continuously, so that changes in the operating state can be tracked particularly well and in particular the occurrence of harmful stationary or transient detachments can be detected as soon as possible and appropriate countermeasures can be taken to the
  • Turbomachine back to a non-critical operating condition, preferably without or at least largely without detaching back.
  • a measurement of the first force components at a predetermined time interval to a measurement of the second force components is performed, wherein in practice the measurement of the first force components is particularly preferably carried out simultaneously with the measurement of the second force components.
  • Reference state of the machine represents, preferably a state in which the machine runs under optimal conditions, that is as possible without detachment.
  • the reference spectrum of the resulting force is created by means of the frequency analysis in the reference operating state of the turbomachine.
  • a frequency spectrum of the resulting force is determined, as determined for the other operating state by measuring the first and second force components, wherein the
  • Frequency spectrum of the resulting force of the other operating state advantageous, but not necessary, performed with the same method as the frequency analysis to create the reference spectrum.
  • Comparison frequency is compared. Dodges the intensity at the
  • a fundamental frequency can be selected as a comparison frequency particularly advantageous, which corresponds to a rotational frequency of the impeller, in particular equal to or equal to a multiple of the rotational frequency of the impeller is to determine a temporally and / or spatially stationary detachment.
  • Embodiment the determined operating condition assessment of a
  • Control means are supplied, with which the turbomachine can be suitably controlled or regulated in dependence on the operating state assessment, so that the turbomachine can be brought back into an undisturbed operating state.
  • turbomachine in practice a turbine engine or a pump, in particular a single or multi-stage vertical or horizontal pump, in particular a pump for pumping
  • Multi-phase mixtures in particular a high-line pump for Providing high pumping power or any other known turbomachine be.
  • the invention also relates to a turbomachine for
  • Turbomachine comprises a arranged on a rotor axis impeller, wherein the rotor axis with impeller in a machine housing of the
  • Turbomachine is rotatably mounted about an axial direction in a shaft bearing.
  • a first force sensor is on the
  • Rotor shaft provided that a first force component of a on the
  • Rotor axis acting bearing force along a first direction is measurable, which first direction is preferably perpendicular to the axial direction, and a second force sensor is provided on the rotor shaft, that a second force component of the bearing force is measured in a second direction, which second direction also preferably perpendicular to Axial direction and at the same time can be perpendicular to the first direction, but also obliquely, so can not be perpendicular to the first direction.
  • a plurality of force sensors preferably a pair of two arranged on the rotor axis opposite force sensors may be provided so that the force component simultaneously or alternatively from two opposite directions along the direction is measurable
  • more force sensors preferably a pair of two Force sensors arranged opposite the rotor axis can be provided, so that the force component can be measured simultaneously or alternatively from two opposite directions along the direction.
  • a drive device in particular a computer-controlled activation device, may advantageously be provided, so that the flow machine can be controlled or regulated as a function of the operating state evaluation by means of the drive device, so that the Turbomachine using the results of the
  • Operating state can be controlled, or in such advantageous
  • Fig. 1 a an embodiment of an inventive
  • FIG. 1 b is a section along the section line 1-l according to FIG. 1 a;
  • Fig. 2a shows a reference spectrum;
  • FIG. 2b shows a frequency spectrum for a state with a detachment
  • Fig. 2c shows a frequency spectrum for a state with two separations.
  • a turbomachine which is referred to in its entirety by the reference numeral 1, is used very generally, and in particular in the specific embodiment of FIG. 1 a, to convey a pumping fluid possibly comprising an ingredient.
  • the pumping fluid is at an inlet pressure P1 at a low pressure side LP of the pump 1 ready and is in the operating state by means of a in a
  • the rotor axis A with impeller 2 is mounted rotatably about an axial direction Z in the shaft bearing 4 in a machine housing 3 of the turbomachine 1 configured as a pump.
  • a first force sensor Sx is provided on the rotor shaft 2 in such a way that a first force component Fx of the rotor axis A in the operating state acting bearing force along a first direction X is measurable, which first direction X in the preferred embodiment according to FIG. 1 a and FIG. 1 b is perpendicular to the axial direction Z.
  • a second force sensor Sx is provided on the rotor shaft 2 in such a way that a first force component Fx of the rotor axis A in the operating state acting bearing force along a first direction X is measurable, which first direction X in the preferred embodiment according to FIG. 1 a and FIG. 1 b is perpendicular to the axial direction Z.
  • a second force sensor Sx is provided on the rotor shaft 2 in such a way
  • Force sensor Sy provided on the rotor shaft 2 such that a second force component Fy of the bearing force in a second direction Y is measured, which second direction Y in the preferred embodiment of Fig. 1a and Fig. 1b perpendicular to the axial direction Z and at the same time preferably perpendicular to the first direction X lies.
  • FIG. 1 b which shows a section along the section line II according to FIG. 1 a, illustrates somewhat more clearly the arrangement of the force sensors Sx, Sy on the rotor shaft 2.
  • the force sensors Sx, Sy measure in operation the corresponding force components acting on the rotor shaft act.
  • Fr [Fx 2 + Fy 2 ] 1 2 formed and by means of fast Fourier analysis, also known under the abbreviation FFT, first a reference spectrum Qref according to Fig. 2a created that optimal
  • Reference mode can be e.g. an operating condition for which the pump was designed and in which it is normally operated, often in continuous operation.
  • FIG. 2c shows a frequency spectrum D.sub.S2 of another operating state in which the intensity at the double reference frequency 2.OMEGA..sub.0 is markedly increased at the same frequency as compared to the reference spectrum .OMEGA..sub. ⁇ .sup
  • suitable combinations of the described embodiments includes, as well as simple developments of the invention, which also give the expert without further inventive step also informal.

Abstract

The invention relates to a method for assessing an operating state of a turbomachine (1), which turbomachine (1) comprises an impeller (2) arranged on a rotor axis (A), and the rotor axis (A) with the impeller (2) is mounted in a machine housing (3) of the turbomachine (1) in a manner rotatable about an axial direction (Z) in a shaft bearing (4). According to the invention, in the operating state of the turbomachine, a first force sensor (Sx) is used to measure a first force component (Fx) of a bearing force acting on the rotor axis (A) along a first direction (X), which first direction (X) is perpendicular to the axial direction (Z). A second force sensor (Sy) is used to measure a second force component (Fy) of the bearing force in a second direction (Y), which second direction (Y) is perpendicular to the axial direction (Z) and is preferably simultaneously perpendicular to the first direction (X). A resulting force (Fr) is then formed from the first force component (Fx) and the second force component (Fy), a frequency analysis is used to create a frequency spectrum (ΩS1, ΩS2) of the resulting force (Fr), the frequency spectrum (ΩS1, ΩS2) is compared with a reference spectrum (Ωref), and an operating state assessment is finally carried out therefrom for a predefined operating state of the turbomachine. The invention also relates to a turbomachine for carrying out the method according to the invention.

Description

Verfahren zur Bewertung eines Betriebszustands einer Strömungsmaschine, sowie Strömungsmaschine  Method for evaluating an operating state of a turbomachine, and turbomachine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung eines Betriebszustands einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Pumpe, sowie eine The invention relates to a method for evaluating an operating state of a turbomachine, in particular a pump, as well as a
Strömungsmaschine, insbesondere Pumpe gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Der Teillastbetrieb von Turbinen oder Pumpen, insbesondere aber nicht nur bei Kreiselpumpen ist üblicherweise mit erhöhten Schwingungsniveaus verbunden, die das Betriebsverhalten dieser Maschinen negativ Turbomachine, in particular pump according to the preamble of the independent claims. The partial load operation of turbines or pumps, but especially not only in centrifugal pumps is usually associated with increased vibration levels, the performance of these machines negative
beeinträchtigen. Die Ursachen dieses Anstiegs der Schwingungsniveaus finden sich dabei häufig in hydrodynamischen Vorgängen, die unter anderem speziell durch den Teillastbetrieb bestimmt sind. affect. The causes of this increase in vibration levels are often found in hydrodynamic processes, which are specifically determined by the partial load operation, among other things.
Die Interaktion zwischen rotierenden und stationären Strömungsfeldern verursacht räumlich und zeitlich verteilte Druckfelder, die mechanische Eigenfrequenzen des Laufrades, aber auch solche der stationären The interaction between rotating and stationary flow fields causes spatially and temporally distributed pressure fields, the mechanical natural frequencies of the impeller, but also those of the stationary
Maschinenbauteile anregen können. Diese Schwingungen, vorausgesetzt sie sind nicht hinreichend gedämpft, können im schlimmsten Fall bis zur Can stimulate machine components. These vibrations, provided they are not sufficiently damped, can in the worst case to the
Zerstörung des Laufrades, der auch Impeller oder Rotor genannt wird, oder zur Beschädigung oder Zerstörung anderer Maschinenteile der  Destruction of the impeller, which is also called impeller or rotor, or damage or destruction of other parts of the machine
Strömungsmaschine führen. Turbomachine lead.
Da annähernd alle modernen Hochleistungsmaschinen des vorgenannten Typs, insbesondere die Hochleistungspumpen bei variablen Drehzahlen betrieben werden, sind Betriebspunkte, bei denen die Druckpulsationen aufgrund von Rotor-Stator-Interaktion (RSI) eine Eigenfrequenz des Laufrades anregen, in der Praxis nahezu unvermeidlich. Since almost all modern high-performance machines of the aforementioned type, in particular the high-performance pumps are operated at variable speeds, operating points are those in which the pressure pulsations due to rotor-stator interaction (RSI) stimulate a natural frequency of the impeller, in practice almost inevitable.
Insbesondere bei Teillastbetrieb überlagern sich dabei weitere Phänomene mit den Phänomenen der RSI Druckpulsationen. Lokale Ablösungen Especially at partial load operation, other phenomena interfere with the phenomena of RSI pressure pulsations. Local detachments
beeinflussen die Struktur der Strömung in den hydraulischen Kanälen der Pumpe und können weitere Deformationen und Schwingungen bei anderen Frequenzen verursachen. affect the structure of the flow in the hydraulic channels of the pump and may cause further deformation and vibration at other frequencies.
Es hat sich dabei gezeigt, dass während im Auslegungsvolumenstrom, also in Betriebsbereichen für die die Pumpe im Regelbetrieb konzipiert ist, neben den unvermeidlichen mechanischen Unwuchten lediglich die RSI It has been shown that while in the design volume flow, ie in operating ranges for which the pump is designed in normal operation, in addition to the inevitable mechanical imbalances only the RSI
Druckpulsationen zu den Verformungen des Laufrades beitragen, während bei Teillast sowohl stationäre als auch rotierende Instabilitäten auftreten können.  Pressure pulsations contribute to the deformations of the impeller, while at partial load both stationary and rotating instabilities can occur.
Stationäre Ablösungen im Leitrad, die sich als eine nicht rotierende Zone hohen Druckes, gefolgt von einer Druckabsenkung auf der Saugfläche der in Drehrichtung folgenden Leitschaufel manifestiert, verursacht zusätzliche Druckpulsationen, die sich im Laufrad als Druckpulsationen insbesondere bei der Drehfrequenz des Leitrads und deren harmonischen Stationary separations in the stator, which manifests itself as a non-rotating zone of high pressure, followed by a pressure drop on the suction surface of the following in the direction of rotation vane causes additional pressure pulsations in the impeller as pressure pulsations in particular at the rotational frequency of the stator and their harmonic
Schwingungskomponenten manifestieren können. Can manifest vibration components.
Bei bestimmten Volumenströmen ist es möglich, dass diese Zone hohen Druckes mehr oder weniger langsam zu rotieren beginnt, sich also ablöst, d.h. eine Ablösezone bildet und somit nicht mehr räumlich stationär bleibt. Es hat sich gezeigt, dass diese Ablösezone einen erheblichen Einfluss auf die mechanische Belastung, beispielweise einer Pumpenstufe ausübt. Dabei hat sich weiter herausgestellt, dass die sich bewegende bzw. rotierende For certain volumetric flows, it is possible that this zone of high pressure begins to rotate more or less slowly, that is to say it becomes detached, ie. forms a separation zone and thus no longer remains spatially stationary. It has been shown that this detachment zone exerts a considerable influence on the mechanical load, for example a pump stage. It has further been found that the moving or rotating
Ablösezone sogar verantwortlich für die grösste Verformung des Laufrades, insbesondere der Laufraddeckscheibe sein kann, die mehrfach grösser sein kann, als die Verformungen aufgrund der Rotor-Stator Interaktion. Die lokale Druckerhöhung aufgrund der Ablösung erzeugt dabei eine Radialkraft, die im Falle der rotierenden Ablösung im Wesentlichen mit der Separation zone may even be responsible for the largest deformation of the impeller, in particular the impeller cover disc may be several times greater than the deformations due to the rotor-stator interaction. The local pressure increase due to the detachment thereby generates a radial force in the Case of rotating separation substantially with the
Winkelgeschwindigkeit der Ablösung umläuft. Angular velocity of detachment rotates.
Diese Erscheinung kann im Prinzip mit Hilfe der Methode der radialen und / oder axialen Wellenschwingungsmessung nachgewiesen werden. Es konnte dabei gezeigt werden, dass der Wellenmittelpunkt der Rotorwelle direkt durch die Position der Ablösezone bestimmt wird. This phenomenon can be detected in principle by means of the method of radial and / or axial wave vibration measurement. It could be shown that the shaft center of the rotor shaft is directly determined by the position of the separation zone.
Dies kann die Rotordynamik der Pumpe negativ beeinflussen, kann aber andererseits dazu genutzt werden, rotierende Instabilitäten festzustellen, da es nicht immer möglich ist, rotierende Ablösungen mit Hilfe externer This can adversely affect the rotor dynamics of the pump, but on the other hand can be used to detect rotating instabilities, as it is not always possible to use rotating separations with the aid of external rotors
Drucksensoren zu identifizieren. To identify pressure sensors.
Weiterhin ist es bekannt, dass die Radseitenraumströmung durch das Vorhandensein von Ablösungen im Leitrad negativ beeinflusst wird. Das Einströmen von Fluid mit geringer Umfangsgeschwindigkeit reduziert nämlich die Fluidrotation im Radseitenraum erheblich und beeinflusst so die Furthermore, it is known that the Radseitenraumströmung is adversely affected by the presence of delamination in the stator. Namely, the inflow of fluid at low peripheral speed significantly reduces the fluid rotation in the wheel side space and thus affects the
Druckverteilung im Radseitenraum und die daraus resultierenden stationären und transienten, also zeitlich veränderlichen, unter anderem auch eventuell vorhandene zeitlich periodisch ansteigende und abfallende Axial- oder Radialkräfte. Auch dies kann mit Hilfe der axialen und / oder radialen Pressure distribution in the Radseitenraum and the resulting stationary and transient, ie temporally variable, including possibly also temporally periodically increasing and decreasing axial or radial forces. Again, this can be done with the help of axial and / or radial
Wellenschwingungsmessungen nachgewiesen werden. Diese aus dem Stand der Technik bekannten Phänomene und damit zusammenhängenden Probleme sowie deren Detektion mittels Methoden der Wellenschwingungsmessung wurde vom Erfinder im speziellen Fall von Pumpen bereits in dessen Dissertation„Hydrodynamics of High Specific Pumps for Off-Design Operating Conditions", These No 4642 (2010), Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, eingehend untersucht und publiziert. Wave vibration measurements are detected. These known from the prior art phenomena and related problems and their detection by means of methods of wave vibration measurement was the inventor in the special case of pumps already in his dissertation "Hydrodynamics of High Specific Pumps for Off-Design Operating Conditions", thesis No 4642 (2010 ), Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, extensively studied and published.
Dabei ist es sehr wichtig beim Betrieb einer Strömungsmaschine rechtzeitig festzustellen, wenn sich diese in einem oben beschriebenen unerwünschten Betriebszustand befindet. Wie bereits erwähnt, kann es zu einer massiven Schädigung oder im schlimmsten Fall zur Zerstörung des Laufrades oder gar der gesamten Maschine kommen, wenn solche Betriebszustände nicht rechtzeitig erkannt werden und nicht rechtzeitig entsprechende It is very important to determine when operating a turbomachine in a timely manner, if this is in an undesirable operating state described above. As mentioned earlier, it can be a massive Damage or, in the worst case, the destruction of the impeller or even of the entire machine, if such operating conditions are not detected in time and not timely appropriate
Gegenmassnahmen ergriffen werden, die die Maschine möglichst rasch wieder in unschädliche Betriebszustände zurückbringt. Countermeasures are taken, the machine returns as soon as possible in harmless operating conditions.
Leider sind diese Betriebszustände und die damit zusammenhängenden, oben eingehend beschriebenen komplizierten gekoppelten Unfortunately, these are operational states and the associated complex coupled ones described in detail above
Schwingungsvorgänge nicht ohne weiteres zu erkennen. Wie bereits erwähnt, können im Prinzip sowohl die stationären als auch die transienten, also zeitlich veränderlichen Druckschwankungs- und Strömungsphänomene, insbesondere die stationären und rotierenden Ablösungen im Prinzip mit Hilfe der Methode der Wellenschwingungsmessung indirekt über die Detektion der Auslenkungen der Rotorachse des Leitrades bzw. Impellers der Maschine nachgewiesen werden. Allerdings hat sich gezeigt, dass die so gewonnenen Daten keine universellen Rückschlüsse auf die Druckschwankungs- und Strömungsphänomene in der Strömungsmaschine und damit keinen Vibration processes are not readily apparent. As already mentioned, in principle both the stationary and the transient, ie temporally variable Druckschwankungs- and flow phenomena, in particular the stationary and rotating detachments in principle using the method of wave vibration measurement indirectly via the detection of the deflections of the rotor axis of the stator or impeller the machine can be detected. However, it has been shown that the data thus obtained no universal conclusions about the pressure fluctuation and flow phenomena in the turbomachine and thus no
Rückschluss auf deren aktuellen Betriebszustand zulassen, also eine Infer conclusion on their current operating state, ie one
Betriebszustandsbewertung aufgrund solcher Daten nicht möglich ist. Operating state evaluation based on such data is not possible.
Der Grund dafür ist, dass die Grösse und die Geometrie der Maschine und deren detaillierter Aufbau, deren leistungs- oder volumenstrommässige Auslegung, der Art und der Zustand des zu pumpenden oder zu The reason for this is that the size and geometry of the machine and their detailed structure, their performance or volume flow design, the type and condition of the pumped or to
turbinierenden Fluids, und viele andere, dem Fachmann wohlbekannte Faktoren, das Schwingungsverhalten der Rotorwelle, d.h. das zeitabhängige Auslenkungsverhalten der Rotorwelle massiv mitbestimmen. Anders ausgedrückt, wird eine spezielle individuelle Maschine in bestimmten Anwendungen und unter vorgegebenen Betriebsbedingungen betrachtet, so kann aufgrund der zeitabhängigen Bewegung der Rotorwelle kein eindeutiger Rückschluss auf die in der Maschine tatsächlich stattfindenden stationären und / oder transienten, also zeitlich veränderlichen Druckschwankungs- und Strömungsphänomene, insbesondere nicht auf die schädlichen stationären und rotierenden Ablösungen erhalten werden. turbinating fluid, and many other well-known to those skilled factors, the vibration behavior of the rotor shaft, ie the time-dependent deflection behavior of the rotor shaft co-determine. In other words, if a specific individual machine is considered in certain applications and under given operating conditions, then due to the time-dependent movement of the rotor shaft, no clear inference can be made as to the stationary and / or transient, ie time-varying, pressure fluctuation actually taking place in the machine Flow phenomena, in particular, can not be obtained on the harmful stationary and rotating separations.
Das ist nur möglich, wenn vorher sehr detaillierte Eichmessungen an der individuellen Maschine vorgenommen werden, und zwar unter Berücksichtung der ganz speziellen Anwendung, in der die Maschine später betrieben werden soll, also z.B. in Abhängigkeit von der Art, Konsistenz, oder Viskosität des zu pumpenden oder turbinierenden Fluids, der Halterung in der die Pumpe als ganzes befestigt ist, der Stärke und Art des Antriebs, einer Betriebstemperatur des zu pumpenden Fluids und vieler weiterer relevanten Parameter. This is only possible if very detailed calibration measurements are made beforehand on the individual machine, taking into account the very specific application in which the machine is to be operated later, e.g. depending on the type, consistency, or viscosity of the fluid to be pumped or turbinated, the mounting in which the pump is mounted as a whole, the strength and nature of the drive, an operating temperature of the fluid to be pumped, and many other relevant parameters.
Mathematisch gesprochen: aus den zeitabhängigen Auslenkungen der Rotorwelle aus einer Ruhelage mittels der Methode der axialen und / oder radialen Wellenschwingungsmessung, also der zeitabhängigen Messung der Position der Rotorachse des Laufrades, können nur brauchbare Rückschlüsse auf die tatsächlich stattfindenden stationären und / oder transienten, also zeitlich veränderlichen Druckschwankungs- und Strömungsphänomene gezogen werden, wenn eine sehr komplexe„Übertragungsfunktion" der Maschine unter detaillierter Berücksichtigung der speziellen Mathematically speaking, from the time-dependent deflections of the rotor shaft from a rest position by means of the method of axial and / or radial shaft vibration measurement, so the time-dependent measurement of the position of the rotor axis of the impeller, only useful conclusions on the actually occurring stationary and / or transient, ie temporally variable pressure fluctuation and flow phenomena are drawn when a very complex "transfer function" of the machine under detailed consideration of the special
Betriebsbedingungen bekannt ist, die einen Zusammenhang zwischen den Druckschwankungs- und Strömungsphänomenen einerseits und den zeitlich veränderlichen axialen Auslenkungen der Rotorachse herstellt. Operating conditions is known, which establishes a relationship between the pressure fluctuation and flow phenomena on the one hand and the time-varying axial deflections of the rotor axis.
Dies ist natürlich eine für die Praxis in vielen Fällen wenig taugliche Methode, da für jede individuelle Maschine und zusätzlich unter Berücksichtigung aller erdenklicher Betriebsparameter usw. die erwähnten sehr aufwändigen This is of course a method which is in many cases less suitable for practical applications, because for each individual machine and additionally taking into account all conceivable operating parameters, etc., the mentioned very elaborate
Eichmessungen vorgenommen werden müssen, um anschliessend aus der Messung der radialen und / oder axialen Auslenkungsbewegungen der Rotorwelle die richtigen Schlüsse ziehen zu können. Calibration measurements must be made in order to then be able to draw the correct conclusions from the measurement of the radial and / or axial deflection movements of the rotor shaft.
Dieses Vorgehen ist aber nicht nur sehr aufwändig und damit teuer, sondern in der Praxis oft auch gar nicht zuverlässig durchführbar. Wie bereits erwähnt, kann beispielsweise die Art des durch die Maschine zu verarbeitenden Fluids eine Rolle spielen. Dessen Eigenschaften sind jedoch in vielen Fällen im Voraus nicht exakt bekannt oder können sich im Laufe des Betriebs der Strömungsmaschine auf nicht vorhersehbare Weise verändern. Soll z.B. ein Stoff wie Rohöl gepumpt werden, so kann sich die Konsistenz des Rohöls mit der Zeit in völlig unvorhersehbarer Weise ändern. So kann sich zum Beispiel die Beladung mit Gas, Sand oder Wasser, oder die chemische However, this procedure is not only very time-consuming and therefore expensive, but in practice often not at all reliably feasible. As already mentioned, for example, the type of fluid to be processed by the machine play a role. However, its properties are in many cases not known in advance or can change in the course of the operation of the turbomachine in an unpredictable manner. If, for example, a substance such as crude oil is to be pumped, the consistency of the crude oil may change over time in a completely unpredictable manner. For example, the loading of gas, sand or water, or the chemical
Zusammensetzung des Rohöls usw. im Laufe der Zeit ändern, was massive Auswirkungen z.B. auf die Viskosität des zu pumpenden Rohöls haben kann, so dass die vorgenommenen Eichungen, also letztlich die verwendete Composition of the crude oil, etc. over time, causing massive effects, e.g. On the viscosity of the pumped crude oil may have, so that the calibrations carried out, ie ultimately used
Übertragungsfunktion nicht mehr zutreffend ist und so aus den gemessenen Auslenkungen der Rotorwelle die falschen Schlüsse gezogen werden. Auch können sich die Temperatur des Fluids, die Umgebungstemperatur der die Pumpe ausgesetzt ist, oder andere, dem Fachmann an sich bekannte Transfer function is no longer applicable and so drawn from the measured deflections of the rotor shaft the wrong conclusions. Also, the temperature of the fluid, the ambient temperature of the pump is exposed, or others, the skilled person known per se
Parameter in unvorhersehbarer Weise ändern. In solchen Fällen würden bei Verwendung der bekannten Methode der axialen und / oder radialen Change parameters in an unpredictable way. In such cases, using the known method of axial and / or radial
Wellenschwingungsmessung dann eventuell schädliche Betriebszustände nicht erkannt werden können, was zur Beschädigung oder gar Zerstörung der Maschine führen kann. Wave vibration measurement then possibly harmful operating conditions can not be detected, which can lead to damage or even destruction of the machine.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine neue Methode zur Detektion von schädlichen Betriebszuständen einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Pumpe vorzuschlagen, mit welcher zuverlässig die im Betriebszustand tatsächlich stattfindenden stationären und / oder transienten, also zeitlich veränderlichen Druckschwankungs- und Strömungsphänomene detektiert werden können und die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme vermieden werden. The object of the invention is therefore to propose a new method for the detection of harmful operating conditions of a turbomachine, in particular a pump, with which reliably actually occurring in the operating state stationary and / or transient, ie time-variable Druckschwankungs- and flow phenomena can be detected and from the Prior art known problems are avoided.
Die diese Aufgabe lösenden Gegenstände der Erfindung sind durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 12 gekennzeichnet. The objects of the invention solving this object are characterized by the features of independent claims 1 and 12.
Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf besonders vorteilhafte The dependent claims relate to particularly advantageous
Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Bewertung eines Embodiments of the invention. The invention thus relates to a method for evaluating a
Betriebszustands einer Strömungsmaschine, welche Strömungsmaschine ein an einer Rotorachse angeordnetes Laufrad umfasst, und die Rotorachse mit Laufrad in einem Maschinengehäuse der Strömungsmaschine rotierbar um eine Achsrichtung in einem Wellenlager gelagert ist. Erfindungsgemass wird im Betriebszustand der Strömungsmaschine mit einem ersten Kraftsensor eine erste Kraftkomponente einer auf die Rotorachse einwirkenden Lagerkraft entlang einer ersten Richtung gemessen, welche erste Richtung senkrecht zur Achsrichtung liegt. Mit einem zweiten Kraftsensor wird eine zweite Operating state of a turbomachine, which flow machine comprises an impeller arranged on a rotor axis, and the rotor shaft with impeller in a machine housing of the turbomachine is rotatably mounted about an axial direction in a shaft bearing. According to the invention, in the operating state of the turbomachine with a first force sensor, a first force component of a bearing force acting on the rotor axis is measured along a first direction, which first direction is perpendicular to the axial direction. With a second force sensor is a second
Kraftkomponente der Lagerkraft in einer zweiten Richtung gemessen, welche zweite Richtung ebenfalls senkrecht zur Achsrichtung und bevorzugt, aber nicht notwendig, senkrecht zur ersten Richtung liegt. Sodann wird aus der ersten Kraftkomponente und der zweiten Kraftkomponente eine resultierende Kraft gebildet, mittels einer Frequenzanalyse ein Frequenzspektrum der resultierenden Kraft erstellt, das Frequenzspektrum mit einem Force component of the bearing force measured in a second direction, which second direction is also perpendicular to the axial direction and preferably, but not necessarily, perpendicular to the first direction. Then, a resultant force is formed from the first force component and the second force component, by means of a frequency analysis, a frequency spectrum of the resulting force created, the frequency spectrum with a
Referenzspektrum verglichen, und daraus wird schliesslich eine Compared to the reference spectrum and finally becomes one
Betriebszustandsbewertung bei einem vorgegebenen Betriebszustand der Strömungsmaschine vorgenommen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Strömungsmaschine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Wesentlich für die Erfindung ist es somit, dass mit mindestens zwei Operating state evaluation made at a given operating condition of the turbomachine. Furthermore, the invention relates to a turbomachine for carrying out the method according to the invention. Essential to the invention is thus that with at least two
Kraftsensoren in mindestens zwei verschiedene Richtungen, bevorzugt, aber nicht notwendig gleichzeitig zwei Kraftkomponenten gemessen werden, die auf die Rotorachse im Betriebszustand wirken.  Force sensors in at least two different directions, preferably, but not necessarily measured simultaneously two force components that act on the rotor axis in the operating state.
Der entscheidende Unterschied zum Stand der Technik ist somit, dass nicht die Auslenkungen der Welle gemessen werden, sondern direkt die Kräfte, die auf die Welle wirken. The decisive difference from the prior art is thus that not the deflections of the shaft are measured, but directly the forces acting on the shaft.
Es ist eine zentrale Erkenntnis der Erfindung, dass dadurch, dass die auf die Welle wirkenden Kräfte und nicht die Auslenkungen der Welle gemessen und ausgewertet werden, die eingangs beschriebenen Probleme, die bei der aus dem Stand der Technik bekannten Wellenschwingungsmessung auftreten, sich praktisch vollständig vermeiden lassen. It is a key finding of the invention that the fact that the forces acting on the shaft and not the deflections of the shaft are measured and evaluated, the problems described in the beginning, at Known from the prior art wave vibration measurement can be practically completely avoided.
Die mittels der erfindungsgemässen Kraftmessungen gewonnenen Daten lassen nämlich Rückschlüsse auf die Druckschwankungs- und The data obtained by means of the force measurements according to the invention allow conclusions to be drawn about the pressure fluctuation and
Strömungsphänomene in der Strömungsmaschine und damit auf deren aktuellen Betriebszustand zu, die einen viel universelleren Charakter haben als die Daten, die man aus den Wellenschwingungsmessungen erhält. Flow phenomena in the turbomachine and thus their current operating condition, which have a much more universal character than the data obtained from the wave vibration measurements.
Selbstverständlich müssen für eine zuverlässige Auswertung der Of course, for a reliable evaluation of
erfindungsgemässen Messdaten ebenfalls bestimmte Parameter der Measuring data according to the invention also have certain parameters
Strömungsmaschine, wie deren Geometrie, Leistung, usw. berücksichtigt werden. Aber es handelt sich dabei im Wesentlichen nur um Turbomachine, how its geometry, performance, etc. are taken into account. But it's essentially just about
maschinenspezifische Daten, die einmal in eine geeignete Eichung einfliessen sollten, womit dann der Betriebszustand der Strömungsmaschine überwacht, und unter ganz unterschiedlichen, auch unter zunächst nicht bekannten oder vorhersehbaren Randbedingungen ausserordentlich zuverlässig aus den erfindungsgemäss gewonnenen Messdaten der auf die Rotorachse wirkenden Kräfte bestimmt werden kann. Machine-specific data that should once flow into a suitable calibration, which then monitors the operating state of the turbomachine, and under very different, even under initially unknown or predictable boundary conditions extremely reliable from the inventively obtained measurement data of the forces acting on the rotor axis forces can be determined.
Anders ausgedrückt, wird eine spezielle individuelle Maschine betrachtet, so kann aufgrund der Bestimmung der auf die Rotorwelle wirkenden In other words, if a specific individual machine is considered, then, due to the determination of the rotor acting on the rotor shaft
zeitabhängigen Kräfte durch Verwendung des erfindungsgemässen time-dependent forces by using the inventive
Verfahrens nunmehr ein eindeutiger Rückschluss auf die in der Maschine tatsächlich stattfindenden stationären und / oder transienten, also zeitlich veränderlichen Druckschwankungs- und Strömungsphänomene,  Method now a clear inference to the actually occurring in the machine stationary and / or transient, so temporally variable pressure fluctuation and flow phenomena,
insbesondere auf die schädlichen stationären und rotierenden Ablösungen erhalten werden, ohne dass weitere Parameter der konkreten Verwendung wie Art oder Viskosität des strömenden bzw. zu pumpenden Fluids, particular to the detrimental stationary and rotating separations, without further parameters of concrete use, such as the type or viscosity of the fluid to be pumped,
Umgebungs- oder Maschinentemperatur oder andere begleitende Parameter wesentlich berücksichtigt werden müssten. Eine weitere wesentliche Erkenntnis der Erfindung ist es, dass die ungeheuer komplexen Vorgänge, die mit stationären oder transienten Ablösungen einhergehen viel zuverlässiger und einfacher zu erfassen sind, wenn nicht die Kraftkomponenten in verschiedene Richtungen einzeln ausgewertet werden, sondern wenn zunächst eine geeignete Mittelung in Form einer Environment or machine temperature or other accompanying parameters should be considered. Another essential finding of the invention is that the enormously complex processes associated with stationary or transient detachments are much more reliable and easier to detect, if not the force components are evaluated individually in different directions, but if a suitable averaging in the form of a
mathematischen Norm vorgenommen wird, und so im Speziellen zum Beispiel der vektorielle Betrag der Kräfte ausgewertet wird. Es hat sich mathematical standard is made, and thus in particular, for example, the vectorial amount of forces is evaluated. It has
überraschenderweise gezeigt, dass sich damit die Ablösungsphänomene in einer Strömungsmaschine für praktische Anwendungen viel zuverlässiger detektieren lassen, als wenn man die einzelnen Kraftkomponenten separat betrachtet. Surprisingly, it has been shown that the separation phenomena in a turbomachine can be detected much more reliably for practical applications than when the individual force components are considered separately.
Somit lassen sich insbesondere dann, wenn mehrere Zellen von Ablösungen gleichzeitig an verschiedenen Orten in der Pumpe oder sogar gleichzeitig mit rotierenden Ablösungen auftreten, die Ablösungsphänomene mit dem erfindungsgemässen Verfahren viel zuverlässiger, einfacher und damit auch schneller detektieren, so dass bei Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens auch viel früher auf sich entwickelnde Ablösungsphänomene reagiert werden kann und eventuell sogar bereits dann, wenn sich deren Entstehung erst abzeichnet, entsprechende Gegenmassnahmen eingeleitet werden können. Thus, in particular when several cells of detachments occur simultaneously at different locations in the pump or even simultaneously with rotating detachments, the detachment phenomena can be detected much more reliably, easily and thus also more quickly with the method according to the invention, so that also when using the method according to the invention It is possible to react much earlier to developing detachment phenomena and possibly even then, when their emergence only begins, appropriate countermeasures can be initiated.
In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass in der Praxis die In this context, it is understood that in practice the
Kraftkomponenten bevorzugt über einen vorgegebenen Zeitraum entweder in bestimmten Abständen oder kontinuierlich bzw. quasi kontinuierlich gemessen werden, so dass Veränderungen im Betriebszustand besonders gut verfolgt werden können und insbesondere das Auftreten von schädlichen stationären oder transienten Ablösungen möglichst zeitnah erkannt werden können und entsprechende Gegenmassnahmen getroffen werden können um die Force components are preferably measured over a predetermined period either at certain intervals or continuously or quasi-continuously, so that changes in the operating state can be tracked particularly well and in particular the occurrence of harmful stationary or transient detachments can be detected as soon as possible and appropriate countermeasures can be taken to the
Strömungsmaschine wieder in einen unkritischen Betriebszustand, möglichst ohne bzw. zumindest weitgehend ohne Ablösungen zurückzubringen. Im Prinzip kann bei einem erfindungsgemässen Verfahren eine Messung der ersten Kraftkomponenten in einem vorgegebenen zeitlichen Abstand zu einer Messung der zweiten Kraftkomponenten durchgeführt wird, wobei in der Praxis die Messung der ersten Kraftkomponenten besonders bevorzugt zeitgleich mit der Messung der zweiten Kraftkomponenten durchgeführt wird. Turbomachine back to a non-critical operating condition, preferably without or at least largely without detaching back. In principle, in a method according to the invention, a measurement of the first force components at a predetermined time interval to a measurement of the second force components is performed, wherein in practice the measurement of the first force components is particularly preferably carried out simultaneously with the measurement of the second force components.
Anschliessend an die Messung der Kraftkomponenten kann dann die resultierende Kraft in Form einer mathematischen Norm aus der ersten Kraftkomponenten und der zweiten Kraftkomponenten gebildet werden, wobei als resultierende Kraft insbesondere die Quadratwurzel des Betragsquadrat des Kraftvektors gemäss Fr = [Fx2 + Fy2]1 2 gebildet wird. Subsequent to the measurement of the force components, the resulting force can then be formed in the form of a mathematical norm from the first force components and the second force components, the resultant force being in particular the square root of the absolute value square of the force vector according to Fr = [Fx 2 + Fy 2 ] 1 2 is formed.
Um eine Messung bei einem gegebenen Betriebszustand der Maschine zuverlässig interpretieren zu können, muss zunächst ein Referenzspektrum der resultierenden Kraft erstellt werden, das einen bekannten In order to be able to reliably interpret a measurement for a given operating state of the machine, first of all a reference spectrum of the resulting force must be created, which is a known one
Referenzzustand der Maschine repräsentiert, bevorzugt einen Zustand, indem die Maschine unter optimalen Bedingungen, also möglichst ohne Ablösungen läuft. Das Referenzspektrum der resultierenden Kraft wird dabei mittels der Frequenzanalyse beim Referenzbetriebszustand der Strömungsmaschine erstellt. Reference state of the machine represents, preferably a state in which the machine runs under optimal conditions, that is as possible without detachment. The reference spectrum of the resulting force is created by means of the frequency analysis in the reference operating state of the turbomachine.
Zur Bewertung des Betriebszustands der Strömungsmaschine in einem anderen Betriebszustand, wird dann ein Frequenzspektrum der resultierenden Kraft erstellt, wie sie für den anderen Betriebszustand durch Messung der ersten und zweiten Kraftkomponenten ermittelt wurde, wobei die To evaluate the operating state of the turbomachine in a different operating state, then a frequency spectrum of the resulting force is determined, as determined for the other operating state by measuring the first and second force components, wherein the
Frequenzanalyse zur Erstellung des Frequenzspektrum für den anderen Betriebszustand und / oder zur Erstellung des Referenzspektrums besonders bevorzugt unter Verwendung einer Fourier Analysemethode, insbesondere unter Verwendung einer Fast-Fourier Analysemethode durchgeführt wird. Frequency analysis for the generation of the frequency spectrum for the other operating state and / or for the preparation of the reference spectrum particularly preferably using a Fourier analysis method, in particular using a fast Fourier analysis method is performed.
Dabei wird in der Praxis die Frequenzanalyse zur Erstellung des In practice, the frequency analysis for the creation of the
Frequenzspektrums der resultierenden Kraft des anderen Betriebszustands vorteilhaft, aber nicht notwendig, mit der gleichen Methode durchgeführt wie die Frequenzanalyse zur Erstellung des Referenzspektrums. Frequency spectrum of the resulting force of the other operating state advantageous, but not necessary, performed with the same method as the frequency analysis to create the reference spectrum.
Zur konkreten Erstellung der Betriebszustandsbewertung der For the concrete preparation of the operating condition assessment of the
Strömungsmaschine im anderen Betriebszustand kann eine Intensität im Frequenzspektrum bei einer vorgebbaren Vergleichsfrequenz mit einer Intensität des Referenzspektrums bei derselben vorgebbaren Turbomachine in the other operating state, an intensity in the frequency spectrum at a predetermined comparison frequency with an intensity of the reference spectrum at the same predetermined
Vergleichsfrequenz verglichen wird. Weicht die Intensität bei der Comparison frequency is compared. Dodges the intensity at the
Vergleichfrequenz im Frequenzspektrum des anderen Betriebszustands merklich von der Intensität bei derselben Vergleichsfrequenz des Comparative frequency in the frequency spectrum of the other operating state noticeably from the intensity at the same comparison frequency of
Referenzspektrums deutlich ab, so deutet dies auf einen nicht gewünschten Betriebszustand der Strömungsmaschine hin. Die Interpretation von Reference spectrum significantly, so this indicates an undesirable operating condition of the turbomachine. The interpretation of
Abweichungen vom Referenzspektrum wird später anhand der Zeichnung noch genauer erläutert. Deviations from the reference spectrum will be explained in more detail later with reference to the drawing.
Dabei kann als Vergleichsfrequenz besonders vorteilhaft eine Grundfrequenz gewählt werden, die mit einer Rotationsfrequenz des Laufrads korrespondiert, insbesondere gleich oder gleich einem Vielfachen der Rotationsfrequenz des Laufrads ist um eine zeitlich und / oder räumlich stationäre Ablösung zu ermitteln. In this case, a fundamental frequency can be selected as a comparison frequency particularly advantageous, which corresponds to a rotational frequency of the impeller, in particular equal to or equal to a multiple of the rotational frequency of the impeller is to determine a temporally and / or spatially stationary detachment.
Um zum Beispiel eine Korrektur des Betriebszustands der For example, to correct the operating condition of the
Strömungsmaschine zu erreichen, kann in einem speziellen To achieve turbomachine can be in a special
Ausführungsbeispiel die ermittelte Betriebszustandsbewertung einer  Embodiment, the determined operating condition assessment of a
Ansteuereinrichtung zugeführt werden, mit welcher die Strömungsmaschine in Abhängigkeit von der Betriebszustandsbewertung geeignet gesteuert oder geregelt werden kann, so dass die Strömungsmaschine wieder in einen ungestörten Betriebszustand gebracht werden kann. Control means are supplied, with which the turbomachine can be suitably controlled or regulated in dependence on the operating state assessment, so that the turbomachine can be brought back into an undisturbed operating state.
Dabei kann die Strömungsmaschine in der Praxis eine Turbinenmaschine oder eine Pumpe, insbesondere eine ein- oder mehrstufige vertikale oder horizontale Pumpe, im Speziellen eine Pumpe zum Pumpen von In this case, the turbomachine in practice a turbine engine or a pump, in particular a single or multi-stage vertical or horizontal pump, in particular a pump for pumping
Mehrphasengemischen, insbesondere eine Hochleitungspumpe zum Erbringen hoher Pumpleistungen ist oder jede andere an sich bekannte Strömungsmaschine sein. Multi-phase mixtures, in particular a high-line pump for Providing high pumping power or any other known turbomachine be.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Strömungsmaschine zur The invention also relates to a turbomachine for
Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens, welche Implementation of a method according to the invention, which
Strömungsmaschine ein an einer Rotorachse angeordnetes Laufrad umfasst, wobei die Rotorachse mit Laufrad in einem Maschinengehäuse der Turbomachine comprises a arranged on a rotor axis impeller, wherein the rotor axis with impeller in a machine housing of the
Strömungsmaschine rotierbar um eine Achsrichtung in einem Wellenlager gelagert ist. Erfindungsgemäss ist ein erster Kraftsensor derart an der Turbomachine is rotatably mounted about an axial direction in a shaft bearing. According to the invention, a first force sensor is on the
Rotorwelle vorgesehen, dass eine erste Kraftkomponente einer auf die Rotor shaft provided that a first force component of a on the
Rotorachse einwirkenden Lagerkraft entlang einer ersten Richtung messbar ist, welche erste Richtung bevorzugt senkrecht zur Achsrichtung liegt, und ein zweiter Kraftsensor derart an der Rotorwelle vorgesehen ist, dass eine zweite Kraftkomponente der Lagerkraft in einer zweiten Richtung gemessen wird, welche zweite Richtung ebenfalls bevorzugt senkrecht zur Achsrichtung und gleichzeitig senkrecht zur ersten Richtung liegen kann, aber auch schräg, also nicht senkrecht zur ersten Richtung liegen kann. Rotor axis acting bearing force along a first direction is measurable, which first direction is preferably perpendicular to the axial direction, and a second force sensor is provided on the rotor shaft, that a second force component of the bearing force is measured in a second direction, which second direction also preferably perpendicular to Axial direction and at the same time can be perpendicular to the first direction, but also obliquely, so can not be perpendicular to the first direction.
Dabei können bei einer erfindungsgemässen Strömungsmaschine In this case, in a turbomachine according to the invention
selbstverständlich auch jeweils mehrere Kraftsensoren, bevorzugt ein Paar von zwei an der Rotorachse gegenüber angeordneten Kraftsensoren vorgesehen sein, so dass die Kraftkomponente gleichzeitig oder alternativ aus zwei entgegen gesetzten Richtungen entlang der Richtung messbar ist, wobei natürlich auch jeweils mehrere Kraftsensoren, bevorzugt ein Paar von zwei an der Rotorachse gegenüber angeordneten Kraftsensoren vorgesehen sein können, so dass die Kraftkomponente gleichzeitig oder alternativ aus zwei entgegen gesetzten Richtungen entlang der Richtung messbar ist. Of course, in each case a plurality of force sensors, preferably a pair of two arranged on the rotor axis opposite force sensors may be provided so that the force component simultaneously or alternatively from two opposite directions along the direction is measurable, of course, in each case more force sensors, preferably a pair of two Force sensors arranged opposite the rotor axis can be provided, so that the force component can be measured simultaneously or alternatively from two opposite directions along the direction.
In der Praxis kann dabei vorteilhaft eine Ansteuereinrichtung, insbesondere eine Computer gesteuerte Ansteuerungsvorrichtung vorgesehen sein, so dass mittels der Ansteuereinrichtung die Strömungsmaschine in Abhängigkeit von der Betriebszustandsbewertung steuerbar oder regelbar ist, so dass die Strömungsmaschine unter Benutzung der Messergebnisse aus dem In practice, a drive device, in particular a computer-controlled activation device, may advantageously be provided, so that the flow machine can be controlled or regulated as a function of the operating state evaluation by means of the drive device, so that the Turbomachine using the results of the
erfindungsgemässen Verfahren automatisch in einen vorteilhaften inventive method automatically in an advantageous
Betriebszustand gesteuert werden kann, bzw. in solchen vorteilhaften Operating state can be controlled, or in such advantageous
Betriebszuständen gehalten werden kann. Im Folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung: Operating conditions can be maintained. In the following the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In a schematic representation:
Fig. 1 a ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Fig. 1 a an embodiment of an inventive
Strömungsmaschine;  Flow machine;
Fig. 1 b einen Schnitt entlang der Schnittlinie l-l gemäss Fig. 1 a; Fig. 2a eine Referenzspektrum; 1 b is a section along the section line 1-l according to FIG. 1 a; Fig. 2a shows a reference spectrum;
Fig. 2b ein Frequenzspektrum für einen Zustand mit einer Ablösung; FIG. 2b shows a frequency spectrum for a state with a detachment; FIG.
Fig. 2c ein Frequenzspektrum für einen Zustand mit zwei Ablösungen. Fig. 2c shows a frequency spectrum for a state with two separations.
Das spezielle Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen The special embodiment of an inventive
Strömungsmaschine ist hier gemäss Fig. 1 a bzw. Fig. 1 b eine Pumpe, die im Folgenden gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, dient ganz allgemein und insbesondere im speziellen Ausführungsbeispiel der Fig. 1 a zur Förderung eines eventuell einen Inhaltsstoff umfassendes Pumpfluid. Das Pumpfluid steht unter einem Eingangsdruck P1 an einer Niederdruckseite LP der Pumpe 1 bereit und wird im Betriebszustand mittels eines in einem According to FIG. 1 a or FIG. 1 b, a turbomachine, which is referred to in its entirety by the reference numeral 1, is used very generally, and in particular in the specific embodiment of FIG. 1 a, to convey a pumping fluid possibly comprising an ingredient. The pumping fluid is at an inlet pressure P1 at a low pressure side LP of the pump 1 ready and is in the operating state by means of a in a
Wellenlager 4 um eine Rotorachse A drehbar gelagerten Laufrads 2 auf eine Hochdruckseite HP der Pumpe 1 befördert. Shaft bearing 4 about a rotor axis A rotatably mounted impeller 2 on a high pressure side HP of the pump 1 transported.
Die Rotorachse A mit Laufrad 2 ist in einem Maschinengehäuse 3 der als Pumpe ausgestalteten Strömungsmaschine 1 rotierbar um eine Achsrichtung Z im Wellenlager 4 gelagert. Gemäss der vorliegenden Erfindung ist ein erster Kraftsensor Sx derart an der Rotorwelle 2 vorgesehen, dass eine erste Kraftkomponente Fx einer auf die Rotorachse A im Betriebszustand einwirkenden Lagerkraft entlang einer ersten Richtung X messbar ist, welche erste Richtung X im bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 a bzw. Fig. 1 b senkrecht zur Achsrichtung Z liegt. Zusätzlich ist ein zweiter The rotor axis A with impeller 2 is mounted rotatably about an axial direction Z in the shaft bearing 4 in a machine housing 3 of the turbomachine 1 configured as a pump. According to the present invention, a first force sensor Sx is provided on the rotor shaft 2 in such a way that a first force component Fx of the rotor axis A in the operating state acting bearing force along a first direction X is measurable, which first direction X in the preferred embodiment according to FIG. 1 a and FIG. 1 b is perpendicular to the axial direction Z. In addition, a second
Kraftsensor Sy derart an der Rotorwelle 2 vorgesehen, dass eine zweite Kraftkomponente Fy der Lagerkraft in einer zweiten Richtung Y gemessen wird, welche zweite Richtung Y im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 a bzw. Fig. 1 b senkrecht zur Achsrichtung Z und gleichzeitig bevorzugt senkrecht zur ersten Richtung X liegt. Force sensor Sy provided on the rotor shaft 2 such that a second force component Fy of the bearing force in a second direction Y is measured, which second direction Y in the preferred embodiment of Fig. 1a and Fig. 1b perpendicular to the axial direction Z and at the same time preferably perpendicular to the first direction X lies.
Fig. 1 b, die einen Schnitt entlang der Schnittlinie l-l gemäss Fig. 1 a zeigt, verdeutlicht etwas genauer die Anordnung der Kraftsensoren Sx, Sy an der Rotorwelle 2. Die Kraftsensoren Sx, Sy Messen im Betriebszustand die entsprechenden Kraftkomponenten, die auf die Rotorwelle einwirken. 1 b, which shows a section along the section line II according to FIG. 1 a, illustrates somewhat more clearly the arrangement of the force sensors Sx, Sy on the rotor shaft 2. The force sensors Sx, Sy measure in operation the corresponding force components acting on the rotor shaft act.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dann aus den gemessenen In the present embodiment is then measured from the
Kraftkomponenten Fx, Fy die resultierende Kraft Fr in Form einer Force components Fx, Fy the resulting force Fr in the form of a
mathematischen Norm, hier gemäss Fr = [Fx2 + Fy2]1 2 gebildet und mittels schneller Fourier Analyse, auch unter dem Kürzel FFT bekannt, zunächst ein Referenzspektrum Qref gemäss Fig. 2a erstellt, das einem optimalen mathematical standard, here according to Fr = [Fx 2 + Fy 2 ] 1 2 formed and by means of fast Fourier analysis, also known under the abbreviation FFT, first a reference spectrum Qref according to Fig. 2a created that optimal
Betriebszustand, also einem Referenzbetriebszustand der Pumpe entspricht, in welchem im wesentlichen keine Ablösungen vorliegen. Der Operating state, ie a reference operating state of the pump corresponds, in which there are substantially no detachments. Of the
Referenzbetriebszustand kann z.B. ein Betriebszustand sein, für den die Pumpe ausgelegt wurde und in dem sie unter gewöhnlichen Umständen, oft im Dauerbetrieb betrieben wird. Reference mode can be e.g. an operating condition for which the pump was designed and in which it is normally operated, often in continuous operation.
Wenn sich nun der Betriebszustand der Pumpe ändert, z.B. weil sie in einem ersten Teillastbereich betrieben werden muss, kann es vorkommen, dass sich eine Ablösung innerhalb des Pumpengehäuses bildet. Now, if the operating condition of the pump changes, e.g. because it must be operated in a first part-load range, it may happen that a detachment forms within the pump housing.
Dies kann dann beispielweise aus dem Frequenzspektrum Ω.S^ abgeleitet werden, weil hier ein Vergleich der Intensität im Frequenzspektrum Ω.S^ bei einer vorgegebenen Vergleichsfrequenz Ω mit der Intensität des Referenzspektrums bei derselben Frequenz ergibt, dass die Intensität bei der Vergleichsfrequenz Ω, deren Wert hier zu Ω0 gewählt wurde, was mit der Rotationsfrequenz des Laufrades 2 direkt korrespondiert, deutlich höher ist als im Referenzspektrum. Wird eine solche Abweichung festgestellt, die auf eine Ablösung hindeutet, kann z.B. automatisch ein Alarm ausgelöst werden, die einen Bediener darauf hinweist, dass er die Pumpe in einen anderen Betriebszustand regeln muss. Oder aber es kann auch über die oben erwähnte Ansteuereinrichtung eine automatische Korrektur des Betriebszustands der Pumpe vorgenommen werden. This can then be derived, for example, from the frequency spectrum Ω.S ^, because here a comparison of the intensity in the frequency spectrum Ω.S ^ at a given comparison frequency Ω with the intensity of Reference spectrum at the same frequency results in that the intensity at the comparison frequency Ω, the value of which was chosen here to Ω0, which corresponds directly to the rotational frequency of the impeller 2, is significantly higher than in the reference spectrum. If such a deviation is detected, which indicates a replacement, for example, an alarm can be automatically triggered, which indicates an operator that he must regulate the pump in another operating state. Or it can also be done via the above-mentioned drive an automatic correction of the operating state of the pump.
Dabei erlaubt das erfindungsgemässe Verfahren im Prinzip sogar die Zahl der Ablösungen festzustellen. Fig. 2c zeigt dazu ein Frequenzspektrum D.S2 eines anderen Betriebszustand, bei welchem die Intensität bei der doppelten Referenzfrequenz 2Ω0 im Vergleich zum Referenzspektrum ΩΓβί der Fig. 2a bei derselben Frequenz deutlich erhöht ist, während die Intensität im In principle, the method according to the invention even allows the number of detachments to be determined. FIG. 2c shows a frequency spectrum D.sub.S2 of another operating state in which the intensity at the double reference frequency 2.OMEGA..sub.0 is markedly increased at the same frequency as compared to the reference spectrum .OMEGA..sub.β.sup
Spektrum D.S2 bei der einfachen Referenzfrequenz Ω0 nur unwesentlich im Vergleich zum Referenzspektrum verändert ist.  Spectrum D.S2 at the simple reference frequency Ω0 is only insignificantly changed compared to the reference spectrum.
Es versteht sich, dass alle im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung nur beispielhaft bzw. exemplarisch zu verstehen sind und die Erfindung insbesondere, aber nicht nur, alle It is understood that all embodiments of the invention described in the context of this application are to be understood by way of example only and by way of example and that the invention is particularly, but not exclusively, all
geeigneten Kombinationen der beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst, sowie einfache Weiterbildungen der Erfindung, die sich dem Fachmann ohne weiteres erfinderisches Zutun ebenfalls zwanglos ergeben. suitable combinations of the described embodiments includes, as well as simple developments of the invention, which also give the expert without further inventive step also informal.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Bewertung eines Betriebszustands einer 1 . Method for evaluating an operating state of a
Strömungsmaschine, welche Strömungsmaschine ein an einer  Turbomachine, which turbomachine one at one
Rotorachse (A) angeordnetes Laufrad (2) umfasst, und die Rotorachse (A) mit Laufrad (2) in einem Maschinengehäuse (3) der Strömungsmaschine rotierbar um eine Achsrichtung (Z) in einem Wellenlager (4) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebszustand der  Rotor axle (A) arranged impeller (2), and the rotor axis (A) with impeller (2) in a machine housing (3) of the turbomachine rotatably mounted about an axial direction (Z) in a shaft bearing (4), characterized in that in the operating state of
Strömungsmaschine mit einem ersten Kraftsensor (Sx) eine erste  Turbomachine with a first force sensor (Sx) a first
Kraftkomponente (Fx) einer auf die Rotorachse (A) einwirkenden  Force component (Fx) of a force acting on the rotor axis (A)
Lagerkraft entlang einer ersten Richtung (X) gemessen wird, welche erste Richtung (X) senkrecht zur Achsrichtung (Z) liegt, und mit einem zweiten Kraftsensor (Sy) eine zweite Kraftkomponente (Fy) der Lagerkraft in einer zweiten Richtung (Y) gemessen wird, welche zweite Richtung (Y) senkrecht zur Achsrichtung (Z) und bevorzugt gleichzeitig senkrecht zur ersten Richtung (X) liegt, aus der ersten Kraftkomponente (Fx) und der zweiten Kraftkomponente (Fy) eine resultierende Kraft (Fr) gebildet wird, mittels einer Frequenzanalyse ein Frequenzspektrum (Ω.S^ , D.S2) der resultierenden Kraft (Fr) erstellt wird, das Frequenzspektrum (Ω.S^ , D.S2) mit einem Referenzspektrum (Qref) verglichen wird und daraus eine Betriebszustandsbewertung bei einem vorgegebenen Betriebszustand der Strömungsmaschine vorgenommen wird.  Bearing force along a first direction (X) is measured, which first direction (X) is perpendicular to the axial direction (Z), and with a second force sensor (Sy) a second force component (Fy) of the bearing force in a second direction (Y) is measured which second direction (Y) is perpendicular to the axial direction (Z) and preferably at the same time perpendicular to the first direction (X), from the first force component (Fx) and the second force component (Fy) a resultant force (Fr) is formed by means of a Frequency analysis a frequency spectrum (Ω.S ^, D.S2) of the resulting force (Fr) is created, the frequency spectrum (Ω.S ^, D.S2) is compared with a reference spectrum (Qref) and from this an operating condition assessment at a given operating condition the turbomachine is made.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei eine Messung der ersten 2. The method of claim 1, wherein a measurement of the first
Kraftkomponenten (Fx) in einem vorgegebenen zeitlichen Abstand zu einer Messung der zweiten Kraftkomponenten (Fy) durchgeführt wird, wobei die Messung der Kraftkomponenten (Fx) bevorzugt zeitgleich mit der Messung der Kraftkomponenten (Fy) durchgeführt wird.  Force components (Fx) is performed at a predetermined time interval to a measurement of the second force components (Fy), wherein the measurement of the force components (Fx) is preferably carried out simultaneously with the measurement of the force components (Fy).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die resultierende Kraft (Fr) in Form einer mathematischen Norm aus der ersten Kraftkomponenten (Fx) und der zweiten Kraftkomponenten (Fy) gebildet wird, insbesondere gemäss Fr = [Fx2 + Fy2]1 2 gebildet wird. 3. The method of claim 1 or 2, wherein the resultant force (Fr) in the form of a mathematical standard of the first force components (Fx) and the second force components (Fy) is formed, in particular according to Fr = [Fx 2 + Fy 2 ] 1 2 is formed.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Referenzspektrum (Qref) aus der resultierenden Kraft (Fr) mittels der Frequenzanalyse bei einem Referenzbetriebszustand der  Reference spectrum (Qref) from the resulting force (Fr) by means of the frequency analysis in a reference operating state of
Strömungsmaschine erstellt wird.  Turbomachine is created.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Frequenzanalyse zur Erstellung des Frequenzspektrum (Ω.S^ , D.S2) und / oder zur Erstellung des Referenzspektrums (Qref) unter Verwendung einer Fourier Analysemethode, insbesondere unter Verwendung einer Fast-Fourier Analysemethode durchgeführt wird.  Frequency analysis for the generation of the frequency spectrum (Ω.S ^, D.S2) and / or for the preparation of the reference spectrum (Qref) using a Fourier analysis method, in particular using a fast Fourier analysis method is performed.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Frequenzanalyse zur Erstellung des Frequenzspektrums (QS1 , D.S2) mit der gleichen Methode durchgeführt wird wie die Frequenzanalyse zur Erstellung des Referenzspektrums (Qref).  Frequency analysis to create the frequency spectrum (QS1, D.S2) using the same method as the frequency analysis to create the reference spectrum (Qref).
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zur 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Erstellung der Betriebszustandsbewertung der Strömungsmaschine eine Intensität im Frequenzspektrum (Ω.S^ , D.S2) bei einer vorgebbaren  Creation of the operating condition assessment of the turbomachine an intensity in the frequency spectrum (Ω.S ^, D.S2) at a predeterminable
Vergleichsfrequenz (Ω) mit einer Intensität des Referenzspektrums bei der vorgebbaren Vergleichsfrequenz (Ω) verglichen wird.  Comparison frequency (Ω) is compared with an intensity of the reference spectrum at the predetermined comparison frequency (Ω).
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei als Vergleichsfrequenz (Ω) eine 8. The method according to claim 7, wherein as comparison frequency (Ω) a
Grundfrequenz (Ω0) gewählt wird, die mit einer Rotationsfrequenz des Laufrads (2) korrespondiert, insbesondere gleich oder gleich einem  Fundamental frequency (Ω0) is selected, which corresponds to a rotational frequency of the impeller (2), in particular equal to or equal to one
Vielfachen der Rotationsfrequenz des Laufrads (2) gewählt wird.  Multiples of the rotational frequency of the impeller (2) is selected.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine zeitlich und / oder räumlich stationäre Ablösung ermittelt wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein a temporally and / or spatially stationary detachment is determined.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ermittelte Betnebszustandsbewertung einer Ansteuereinrichtung zugeführt wird und die Strömungsmaschine in Abhängigkeit von der 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein the determined Betnebszustandsbewertung a drive means is supplied and the turbomachine in dependence on the
Betriebszustandsbewertung gesteuert oder geregelt wird.  Operating state rating is controlled or regulated.
1 1 . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die 1 1. Method according to one of the preceding claims, wherein the
Strömungsmaschine eine Turbinenmaschine oder eine Pumpe,  Turbomachine a turbine engine or a pump,
insbesondere eine ein- oder mehrstufige vertikale oder horizontale  in particular a single or multi-level vertical or horizontal
Pumpe, im Speziellen eine Pumpe zum Pumpen von  Pump, in particular a pump for pumping
Mehrphasengemischen, insbesondere eine Hochleitungspumpe zum Erbringen hoher Pumpleistungen ist.  Multi-phase mixtures, in particular a high-line pump for providing high pumping power is.
12. Strömungsmaschine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , welche Strömungsmaschine ein an einer Rotorachse (A) angeordnetes Laufrad (2) umfasst, und die Rotorachse (A) mit Laufrad (2) in einem Maschinengehäuse (3) der Strömungsmaschine rotierbar um eine Achsrichtung (Z) in einem Wellenlager (4) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Kraftsensor (Sx) derart an der Rotorwelle (2) vorgesehen ist, dass eine erste Kraftkomponente (Fx) einer auf die Rotorachse (A) einwirkenden Lagerkraft entlang einer ersten Richtung (X) messbar ist, welche erste Richtung (X) bevorzugt senkrecht zur 12. Turbomachine for carrying out a method according to one of claims 1 to 1 1, which turbomachine on a rotor axis (A) arranged impeller (2), and the rotor axis (A) with impeller (2) in a machine housing (3) of Turbomachine rotatable about an axial direction (Z) in a shaft bearing (4) is mounted, characterized in that a first force sensor (Sx) on the rotor shaft (2) is provided such that a first force component (Fx) on the rotor axis (A ) bearing force along a first direction (X) is measurable, which first direction (X) preferably perpendicular to
Achsrichtung (Z) liegt, und ein zweiter Kraftsensor (Sy) derart an der Axial direction (Z) is located, and a second force sensor (Sy) on the
Rotorwelle (2) vorgesehen ist, dass eine zweite Kraftkomponente (Fy) der Lagerkraft in einer zweiten Richtung (Y) gemessen wird, welche zweite Richtung (Y) bevorzugt senkrecht zur Achsrichtung (Z) und gleichzeitig bevorzugt senkrecht zur ersten Richtung (X) liegt. Rotor shaft (2) is provided that a second force component (Fy) of the bearing force in a second direction (Y) is measured, which second direction (Y) is preferably perpendicular to the axial direction (Z) and at the same time preferably perpendicular to the first direction (X) ,
13. Strömungsmaschine nach Anspruch 12, wobei jeweils mehrere 13. Turbomachine according to claim 12, wherein in each case a plurality
Kraftsensoren (Sx), bevorzugt ein Paar von zwei an der Rotorachse (A) gegenüber angeordneten Kraftsensoren (Sx) vorgesehen ist, so dass die Kraftkomponente (Fx) gleichzeitig oder alternativ aus zwei entgegen gesetzten Richtungen entlang der Richtung (X) messbar ist und / oder wobei jeweils mehrere Kraftsensoren (Sy), bevorzugt ein Paar von zwei an der Rotorachse (A) gegenüber angeordneten Kraftsensoren (Sy) vorgesehen ist, so dass die Kraftkomponente (Fy) gleichzeitig oder alternativ aus zwei entgegen gesetzten Richtungen entlang der Richtung (X) messbar ist. Force sensors (Sx), preferably a pair of two on the rotor axis (A) arranged opposite force sensors (Sx) is provided so that the force component (Fx) simultaneously or alternatively from two opposite directions along the direction (X) is measurable and / / or wherein in each case a plurality of force sensors (Sy), preferably a pair of two on the rotor axis (A) arranged opposite force sensors (Sy) is provided so that the force component (Fy) simultaneously or alternatively from two opposite directions along the direction (X) measurable is.
14. Strömungsmaschine nach Anspruch 12 oder 13, wobei eine 14. Turbomachine according to claim 12 or 13, wherein a
Ansteuereinrichtung, insbesondere eine Computer gesteuerte  Control device, in particular a computer controlled
Ansteuerungsvorrichtung vorgesehen ist, so dass mittels der  Control device is provided so that by means of
Ansteuereinrichtung die Strömungsmaschine in Abhängigkeit von der Betriebszustandsbewertung steuerbar oder regelbar ist.  Control device, the turbomachine is controlled or regulated in dependence on the operating state evaluation.
15. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Strömungsmaschine eine Turbinenmaschine oder eine Pumpe, insbesondere eine ein- oder mehrstufige vertikale oder horizontale Pumpe, im Speziellen eine Pumpe zum Pumpen von 15. Turbomachine according to one of claims 12 to 14, wherein the turbomachine, a turbine engine or a pump, in particular a single or multi-stage vertical or horizontal pump, in particular a pump for pumping
Mehrphasengemischen, insbesondere eine Hochleitungspumpe zum Erbringen hoher Pumpleistungen ist.  Multi-phase mixtures, in particular a high-line pump for providing high pumping power is.
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