Commissioning of a test rig for turbines and compressors

Project commissioning is the process of assuring that all systems and components of a plant are designed, installed, tested, operated, and maintained according to the operational requirements. This work describes the commissioning of the Closed Loop High Speed Test Rig situated in Laboratorio di Fluidodinamica della Macchine at Politecnico di Milano. The commissioning was necessary due to both an obsolescence of some components of the plant and also the different needs brought by a contract with Baker Hughes for the testing of a new model of steam turbine which makes use of nozzle guide vanes. A bypass was mounted of the plant in order to guarantee the correct amount of air flow rate into the turbine. The previously utilized rotor casing and rotor were dismounted. A new venturi tube was placed in between compressor and turbine to calculate the flow rate. It was then studied an approach to reduce the uncertainty by calibration using a sonic venturi. A monitoring hardware and software update has been performed to be consistent with the modifications applied to the plant. New transducers have been calibrated and then wired to the plant in order to account for the measurement of the new components. A confronted calibration has been done by PoliMi and Baker Hughes to get a referrable correction on the values gathered in LFM.

Il commissioning è un processo che consiste nel verificare che tutti i sistemi e componenti di un impianto siano progettati, installati, testati, messi in funzione e manutenuti secondo le necessità di funzionamento. Il seguente lavoro descrive il commissioning del Banco prova ad anello chiuso ad alta velocità sito nel Laboratorio di Fluidodinamica delle Macchine presso il Politecnico di Milano. Il commissioning si è reso necessario sia per la presenza di alcuni componenti obsoleti o fuori norma, sia per le condizioni imposte da un nuovo contratto con Baker Hughes per testare una turbina a vapore che utilizza la tecnologia NGV. È stato montato un condotto di bypass necessario ad evitare l’insorgere di problemi di pompaggio e a portare alla turbina la corretta portata di aria. È stato smontato il rotore testato in precedenza e anche la sua cassa. Un nuovo tubo di venturi è stato montato tra turbina e compressore per calcolare correttamente la portata di aria in ingresso alla turbina. Per diminuire l’incertezza del calcolo il tubo di venturi è stato tarato tramite l’utilizzo di un tubo di venturi sonico. È stato fatto un aggiornamento hardware e software al sistema di monitoraggio dell’impianto in conseguenza delle modifiche apportate. Alcuni nuovi trasduttori sono stati prima tarati e poi installati nell’impianto in modo da tenere sotto controllo i nuovi componenti. È stata svolta una taratura confrontata tra Baker Hughes ed il Politecnico di Milano in modo da ottenere delle correzioni sui valori misurati in LFM.