Уплотнение для водородных генераторов

Уплотнение для водородных генераторов

Модернизация схемы уплотнения вала генератора с водородным охлаждением

М.А. Петров, теплотехник, г. Новокузнецк

Данная разработка будет интересна предприятиям, на которых установлены электрические генераторы типа ТВФ-63-2Е с водородным охлаждением. При работе этих электрических генераторов выделяется значительное количество тепловой энергии в обмотках статора и ротора (медь генератора) при прохождении по ним электрического тока и в сердечниках статора и ротора (железо генератора), которое забирается циркулирующим внутри генератора теплоносителем (водородом) и отдаётся охлаждающей воде в газоохладителях. Выбор водорода в качестве теплоносителя обусловлен двумя основными причинами. Во-первых, плотность водорода меньше плотности воздуха в 10 раз, поэтому его циркуляцию внутри генератора легче осуществлять вентиляторами, установленными на торцах ротора. Во-вторых, теплоёмкость водорода в 14 раз выше, чем у воздуха, соответственно, водород эффективнее забирает и отдаёт тепло. При этом, с увеличением давления в корпусе генератора эффективность применения водорода увеличивается. Но водород – горючий газ, а при содержании его в воздухе от 4 до 75 % он взрывоопасен. Для предотвращения утечки водорода в месте выхода вала ротора из корпуса генератора устанавливаются специальные масляные уплотнения вала, размещённые между торцевыми щитами и опорными подшипниками генератора.

Принцип действия уплотнения заключается в запирании водорода непрерывным встречным потоком масла, подаваемым в узкий зазор между валом ротора и вкладышем уплотнения под давлением, превышающим давление водорода. Перепад давлений масло-водород поддерживается согласно паспортным данным.

К работе уплотнений вала генератора предъявляются ряд технических требований:

— отсутствие пропуска водорода через уплотнения;

— обеспечение заданной чистоты водорода при заданном его расходе;

— сохранность деталей уплотнений вала и собственно вала при нарушениях маслоснабжения и возврат к нормальному режиму после восстановления маслоснабжения;

— обеспечение допустимой температуры баббита вкладышей;

— обеспечение срока службы (ресурса вкладыша) не менее периода между ремонтами;

— предотвращение попадания масла в корпус генератора.

На генераторах ТВФ-63-2Е уплотнение вала генератора имеет кольцевое исполнение. Уплотнение кольцевого типа (рис. 1) представляет собой кольцевой вкладыш, охватывающий вал с малым зазором. Вкладыш размещен внутри корпуса уплотнения, закреплённого на торцевом щите генератора. Вкладыш имеет свободу незначительного радиального перемещения внутри камеры уплотняющего масла, образованной корпусом уплотнения и крышкой. Уплотнение камеры уплотняющего масла осуществляется посредством резиновых шнуров. От проворачивания вкладыш удерживается специальной шпонкой. Уплотняющее масло под давлением, превышающим давление водорода, поступает в камеру уплотняющего масла, а затем через радиальные отверстия в кольцевой зазор между баббитовой поверхностью вкладыша и валом ротора. Разделившись на два аксиальных (вдоль оси ротора) потока в сторону водорода и воздуха, уплотняющее масло предотвращает утечку водорода из корпуса генератора и отводит теплоту от поверхности вкладыша и ротора, образующуюся при их совместном трении. На рабочей поверхности вкладыша сделана специальная клиновая разделка, которая обеспечивает при номинальных оборотах ротора хорошую центровку и концентричность расположения вкладыша относительно вала за счёт образования большого количества масляных клиньев по всей окружности вкладыша. При пониженной частоте вращения ротора эффект масляных клиньев уменьшается, а при работе ВПУ исчезает вообще. При этом под действием собственного веса вкладыш может несколько опуститься, но при этом всегда сохраняется кольцевой зазор по всей окружности вкладыша и жидкостное трение. Поэтому режим с пониженной частотой вращения для кольцевых уплотнений не опасен.

При нарушении маслоснабжения кольцевое уплотнение, как правило, не повреждается. Это объясняется тем, что вкладыш, оседающий на вал при нарушении масляного клина, соприкасается с валом своей верхней зоной на незначительной площадке, и баббит не так быстро нагревается. Если вкладыш будет туго сидеть в корпусе за счёт резиновых шнуров, то оседания может и не быть. При исчезновении масляного слоя произойдёт выход водорода в картеры подшипников (сторона воздуха). Нормализация маслоснабжения восстанавливает работоспособность кольцевого уплотнения.

Износ баббита из-за загрязнения масла и вибрации вала приводит к увеличению зазора между баббитом и валом, увеличению расхода масла в сторону водорода и воздуха и – к заметному понижению температуры баббита.

Увеличение расхода масла в сторону водорода сопряжено с:

– загрязнением водорода другими газами, выделяющимися из масла;

– выносом водорода из генератора при растворении его в масле;

– опасностью попадания масла в генератор.

Увеличение же расхода масла в сторону воздуха может явиться причиной пропуска водорода через уплотнения.

К преимуществам кольцевых уплотнений следует отнести:

— простоту их конструкции;

— нечувствительность к осевым перемещениям вала;

— живучесть при нарушении маслоснабжения.

— больший по сравнению с торцевыми уплотнениями расход масла на уплотнения (до 40%), особенно в сторону водорода;

— недостаточную компенсацию давления водорода на боковую поверхность вкладыша, что вызывает значительные силы трения между вкладышем и корпусом и приводит к износу рабочей поверхности вкладыша.

Рис. 1 Конструкция уплотнения вала кольцевого типа: 1 – вал ротора; 2 – вкладыш; 3 – корпус уплотнения; 4 – крышка; 5 – резиновый шнур; 6 – уплотняющий поясок; 7 – кольцевая канавка; 8 –осевая канавка; 9 – клиновая площадка; 10 – плоская площадка; Рупл. – камера уплотняющего масла; Н2 – сторона водорода.

При проработке модернизированной схеме были учтены характеристики производительности главного масляного насоса (ГМН) (Q = 280 м 3 /ч), расход масла на уплотнение (7,2 м 3 /ч) и смазку подшипников

У существующей схемы уплотнения вала генератора (УВГ) подача масла выполнена таким образом: масло с главного маслобака (ГМБ) подводится на всас маслонасоса УВГ, далее происходит подача насосом УВГ на регулятор перепада давления (РПД) после на демпферный бак. После демпферного бака масло поступает непосредственно на уплотнение (рис. 2).

Рисунок 2. Принципиальная схема уплотнения вала генератора.

Подача масла в модернизированной схеме УВГ будет осуществляться с существующей нитки маслопровода на регулирование от ГМН на вновь смонтированный инжектор смазки, при этом от маслопровода на регулирование необходимо смонтировать новый маслопровод с врезкой в существующий напорный маслопровод маслонасоса УВГ после ЗА и смонтировать инжектор смазки. Далее схема работает по существующим маслопроводам. Инжектор смазки в данной схеме выполняет функцию дроссельной шайбы, выдерживает заданный расход на подачу масла на РПД. Насос УВГ остаётся в качестве резервного и вступает в работу от понижения давления в маслопроводе на уплотнения, всё необходимое для этого сделают специалисты КИП цеха (рис. 3).

При модернизации данной схемы достигается: экономия электроэнергии, снижение загруженности рабочего оборудования и, следовательно, затраты на ремонт. Внедрение такой схемы на объектах ТЭК особенно актуально в настоящее время в рамках реализации мероприятий энергосбережения.

Рисунок 3. Модернизированная схема уплотнения вала генератора.

Эксплуатация масляных уплотнений турбогенераторов

2. Эксплуатация масляных уплотнений турбогенераторов

Турбогенератор с водородным охлаждением полностью герметизирован, кроме выходов вращающегося вала. Вал уплотнен специальными масляными уплотнениями, не выпускающими водород из корпуса генератора. Надо отметить, что уплотнение вала работает в довольно тяжелых условиях: при частоте вращения генератора 3000 об/мин окружная скорость в месте уплотнения достигает 300-400 км/час. Основной принцип конструкции большинства современных уплотнений вала турбогенератора — разделение водорода и воздуха потоком масла, давление которого несколько превосходит давление водорода.

Уплотнение (рис.21) вращающегося вала содержит подвижное уплотнительное кольцо 2, — прижимаемое пружиной (их несколько по окружности уплотнения) 3 к специальному диску 1 на валу генератора. Другим концом пружина 3 упирается в крышку корпуса статора 4, создавая усилие . Подвижное в осевом направлении

Рис.21. Торцевое уплотнение турбогенератора

кольцо 2 уплотнено относительно статора 4 резиновыми кольцами 6, позволяющими кольцу 2 смещаться в осевом направлении при удлинении вала генератора в процессе его нагрева. В промежуток между кольцами 6 в канал 5 подается масло под давлением, превышающим давление водорода на 34,3 — 88,2 кПа (0,35-0,90 кгс/см2. Выходящий из канала 5 поток масла разделяется на две части: одна течет внутрь генератора, преодолевая давление водорода и препятствуя таким образом его выходу из генератора, а вторая — в сторону воздуха. Сторона кольца 2, обращенная к диску 1, покрыта антифрикционным материалом — баббитом (показано двойной штриховкой). Расход масла в уплотнении — 3-5 л/мин, оно поступает в нормальном режиме из маслосистемы регулирования паровой турбины.

Пример схемы маслосистемы турбогенератора приведен на рис. 22. В нормальном режиме работающего турбоагрегата маслосистема питается от эжектора 11, который засасывает масло из системы смазки турбоагрегата за счет высокого давления — 2,45-3,92 МПа (25-40 кгс/см2) масла системы регулирования. Резервным источником масла, например в случае остановки агрегата, является маслобак 1, от которого питаются резервный насос 13 с приводом переменного тока и аварийный насос с приводом постоянного тока от аккумуляторной батареи. Запуск резервного и аварийного маслонасосов

Рис.22. Схема маслоснабжения торцевых уплотнений турбогенератора

производится при падении давления в маслосистеме по сигналам контактного манометра. Уплотнительное масло под напором поступает в регулятор давления 7, который поддерживает определенное соотношение между давлением масла, поступающего в уплотнения, и давлением водорода в корпусе турбогенератора. Давление водорода передается в регулятор 7 по импульсной трубке 6, давление в которой равно давлению водорода в бачке продувки 4 и корпусе турбогенератора. Из регулятора 7 масло поступает в маслоохладитель (омываемый холодной технической водой теплообменник) 10 и далее через фильтры 9 в распределительный бачок 5 и уплотнения турбогенератора. Масло, стекающее из уплотнения внутрь генератора в сторону водорода, поступает в бачок продувки 4, где из него удаляется водород, далее в поплавковый гидрозатвор 3 и через петлевой гидрозатвор 2 в маслобак I. Сливающееся в сторону воздуха масло собирается в маслосборнике и направляется в маслобак турбины 15, где выделяется растворенный водород, который отсасывается через маслоотделитель 16 вентилятором 17 и выбрасывается в атмосферу через трубу 18.

Необходимо отметить, что вентилятор должен непрерывно работать все время, пока генератор заполнен водородом, иначе в маслобаке 15 начнет скапливаться водород, который может попасть в машзал через неплотности маслобака. Для повышения надежности питания маслом системы уплотнений зачастую создается резерв масла под давлением из поднятого над турбогенератором на 20-25 см маслобака, емкость которого обеспечит питание уплотнений в течение 5-10 мин.

Система водородного охлаждения генератора, принципы, уплотнение генераторов

Снабжение генератора водородом производится от водородной установки, состоящей из электролизной и ресиверов. Если вблизи станции имеется электролизный завод, то на станции сооружается помещение для разгрузки, хранения и разрядки водородных баллонов. Баллоны доставляются в контейнерах, затем их присоединяются к разрядному коллектору. Давление здесь около 15 МПа. Через редуктор осуществляется связь с коллектором ресиверов. Нормально к коллектору ресиверов и связанной с ними водородной линии Г подключены 1-2 ресивера. Остальные предназначены для хранения аварийного запаса водорода. Давление в ресиверах 0,3- 0,5 МПа (контролируется манометрами). Предохранительные клапаны защищают ресиверы от повышения давления газа. Огнепреградители служат для предотвращения проникновения огня в ресивер при загорании водорода, выходящего из клапана, как от случайной искры, так и от самовоспламенения, возможного при большой скорости истечения водорода.

Огнепреградители выполняются в виде цилиндра высотой 0,4-0,5 м, диаметром 0,1 м, заполненного мелким гравием. Внизу цилиндра — сетка, не допускающая падения гравия в трубу.

Рис.1. Схема водородной установки
1 – баллоны в контейнерах; 2 – разрядный коллектор; 3 – редуктор; 4 – коллектор ресиверов; 5 – ресиверы; 6 – манометры; 7 – предохранительные клапаны; 8 – огнепреградители.

По ПТЭ: Суммарная емкость ресиверов должна быть такой, чтобы запас водорода в них был равен десятидневному эксплуатационному расходу плюс количество, нужное для заполнения генератора с наибольшим газовым объемом.

Масло поступает в канавку и делится на два потока: 1) в сторону воздуха (создает масляную пленку между вкладышем и диском, а также осуществляет смазку трущихся поверхностей и их охлаждение); 2) второй — в сторону водорода (при этом давление масла больше давления водорода на 0,035-0,09 МПа). Расход масла невелик: 3-5 л/мин. Пружина создает дополнительное усилие. Рабочая поверхность торцевого уплотнения выполняется из баббита. При нарушении маслоснабжения он плавится и не допускает более серьезных нарушений.

Рассмотрим схему маслоснабжения уплотнений генератора (рис.3)

Перевод генератора с воздуха и наоборот выполняется с предварительным вытеснением этих газов углекислым газом или азотом, чтобы не до-пускать образования взрывоопасной смеси.
Схема углекислотной установки аналогична водородной.

Имеются углекислотные баллоны 1 и ресиверы 5, разрядный коллектор 2 и коллектор ресиверов 4, от которого отходит линия к Г. Для ускорения процесса разрядки баллонов на линии устанавливается паровой или водяной испаритель 3. Чтобы не было обмерзания разрядного коллектора и вентилей рекомендуется за вентилями поддерживать температуру 10 — 20°С. В баллонах углекислота находится в жидком состоянии, после испарителя — газ, который идет в ресиверы. Разрядный коллектор заключен в трубу большого диаметра, по которой циркулирует вода, что дополняет испаритель и ускоряет разрядку баллонов.

ПТЭ: суммарная емкость ресиверов должна быть такой, чтобы запас углекислого газа в ресиверах обеспечивал трехкратное заполнение генератора, имеющего наибольший объем.
Воздух в Г подается через осушитель. На многих электростанциях он берется от общестанционных компрессоров и магистралей, в которых часто скапливается большое количество влаги, а иногда масла и ржавчины. Целесообразно иметь специальные компрессоры или использовать компрессоры воздушных выключателей.
Газоваясхема генераторасостоит из верхнего коллектора, соединенного с водородной рампой, нижнего коллектора, соединенного с углекислотной рампой, осушителя и панели управления газовой системой, на которой есть газоанализатор и панель регулирования. К рампе подсоединен указатель жидкости в Г (УЖИ).
Ввод и вытеснение из генератора водорода (воздуха) производят через верхгенератораний коллектор, а углекислоты — через нижний. Для удаления из Г водорода и углекислоты предусмотрена одна труба в атмосферу.
Замена одного газа на другой в нормальном режиме должна осуществляться при неподвижном роторе или при движении от валоповоротного устройства. При аварии можно уже на выбеге генератора освобождаться, например, от водорода. Расход газа, необходимого для вытеснения, при вращающемся роторе больше, т.к. происходит интенсивное перемешивание газов и выпуск с заменяемым газом заменяющего. Пример: ТГВ-200, газовый объем — 70 м3 . Расход углекислоты на замещение водорода при неподвижном роторе – 115-140 м3, при вращающемся -160-190 м3. Расход водорода при неподвижном роторе — 310 м3, при вращающемся — 385 м3.
Состав газа определяют по специальному дифференциальному манометру. При вытеснении воздуха заканчивается процесс, если углекислоты содержится в генераторе не менее 85%.
Чистота водорода контролируется автоматическим газоанализатором. Минимальное содержание водорода 95-98 %. При вытеснении водорода углекислотой содержание углекислоты должно быть 85% при вращающемся роторе, 95% — при неподвижном.
Водород, используемый для охлаждения генератора, охлаждается в газоохладителях. При сильно охлажденных трубках газоохладителей может произойти конденсация влаги на поверхности. Отпотевание может привести к попаданию брызг на изоляцию обмоток, что приводит к коррозии трубок. К тому же персонал может оказаться в затруднении относительно причины появления влаги на поверхности УЖИ — может быть, повредился газоохладитель. Отпотевания допустить нельзя, поэтому температура воды в газоохладителях должна быть не ниже 5-15°С. Для повышения температуры воды можно подать часть воды с выхода газоохладителей на его вход.
В эксплуатации возникает проблема чистки газоохладителей. Трубки забиваются щепой, листьями, мусором. Раньше газоохладители поочередно отключали и чистили ершами и шомполами, при этом была возможна поломка трубок. Чистка вообще была небезопасна, т.к. производилась без вытеснения водорода. Типовая инструкция в настоящее время требует проводить промывку газоохладителей обратным ходом воды. По этой технологии вода вместе с мусором сбрасывается в дренажные каналы. Промывка производится на неработающем генераторе при любой остановке, об операции делается запись в оперативном журнале.
При эксплуатации системы водородного охлаждения контролируют давление, влажность, чистоту газа. При снижении давления производят подпитку, для уменьшения влажности — продувку. Повышенная влажность снижает срок службы изоляции, увеличиваются вентиляционные потери. Качество системы водородного охлаждения зависит от надежности уплотнений генератора.

Уплотнения генератора
На генераторах с непосредственной системой охлаждения применяют торцевые уплотнения. Они могут иметь разную конструкцию, но идея многих похожа. Рассмотрим принцип действия уплотнений (рис.2).
1-торцевой упорный диск на валу генератора, 2-вкладыш уплотнения, 3-корпус уплотнения, 4- пружина, 5-канавка, по которой проходит уплот-няющее масло, 6- баббитовый вкладыш.
Рис.2

Основным источником маслоснабжения уплотнений является инжектор, в сопло которого подается масло из системы регулирования. За счет эжектирующего действия струи температура масла на выходе меньше на 4-6, чем в системе регулирования.

рис.3. Схема маслоснабжения уплотнений генератора
1 – генератор; 2 – инжектор; 3,4 – маслонасосы; переменного и постоянного тока; 5 – регулятор давления; 6 – импульсная трубка; 7 – сливная труба; 8 – маслоохладитель; 9 – масляные фильтры; 10 – расширительный бачок; 11 – бачок маслопродувки; 12 – бак маслоагрегата; 13 – маслобак турбины; 14 – вентилятор; 15 – маслоуловитель.
Маслонасосы переменного и постоянного тока являются резервными и нормально не работают. Они пускаются при снижении давления масла, сначала один, затем другой. На остановленном генераторе работает только маслонасос переменного тока. Маслонасос постоянного тока находится в резерве.
После инжектора из напорного коллектора масло поступает в регулятор давления (РД), который поддерживает заданный перепад между маслом и водородом. Для этого по импульсной трубке к верхней части РД подается водород из генератора. Избыток масла РД сбрасывает в сливную трубу. Также масло можно подать через вентиль помимо РД (в случае его неисправности). Далее масло проходит через маслоохладитель (может и помимо него), масляные фильтры 9, попадает в расширительный бачок и оттуда на уплотнения Г.
Масло, сливаемое из уплотнений в сторону водорода, попадает в бачок продувки, а затем в бак маслоагрегата и маслобак турбины.
РД масла, применяемые в схемах маслоснабжения уплотнений, должны работать исключительно надежно. Если давление масла больше нормы, то масло попадает в Г, а в уплотнениях, где масло прижимает вкладыш к диску, произойдет подплавление вкладыша. Если РД занизит давление, то водород прорвется через уплотнения, попав в камеры подшипников, начнет вместе с маслом выбрасываться наружу через зазор между валом и маслоуловителем подшипника, создается опасность воспламенения водорода от искрения на щеточном аппарате ротора. При снижении давления произойдет подплавление вкладышей.
Даже в нормальном режиме масло захватывает часть водорода, который частично отделяется от масла в бачке продувки и возвращается в Г, а частично поступает в сливные маслопроводы и маслобак турбины. Водород будет постепенно скапливаться в верхних частях маслопроводов и маслобака турбины. Смесь его с воздухом станет взрывоопасной. Для удаления этой смеси используется вентилятор , при этом пары масла задерживается в маслоуловителе.
Итак, при нормальном режиме в РД р = 0,03-0,09 МПа, температура масла на сливе в сторону воздуха tвых = 65°С, разность входящего и выходящего масла не больше 30°С, температура баббита 80°С. Содержание водорода в сливных маслопроводах из уплотнений — не выше 1%,а в газовом объеме маслобака вообще должен отсутствовать. Чистота водорода нормируется, влажность не должна превышать 85% при рабочем давлении.
Один из показателей нормальной работы — величина утечки водорода. Корпус Г поверяется на газоплотность. После ремонта или монтажа корпус Г заполняется воздухом, давление которого больше, чем рабочее на 0,1 МПа (этот процесс называют опрессовкой), тем самым выявляется и устраняется утечка. Затем снижают давление до рабочего и оставляют Г на сутки. Нормальной считается утечка не больше 1,5% объема Г. При нормальной эксплуатации также следят за утечкой, при снижении давления осуществляют подпитку. Большая течь, как правило, сразу не появляется, поэтому постоянный контроль позволяет своевременно обнаружить утечку. Расход на подпитку и продувку не должен превышать 10% количества водорода при рабочем давлении. Для отыскания мест утечки используется мыльный раствор, течеискатель и переносной газоанализатор. На работающем Г используют мыльный раствор или газоанализатор, на остановленном — добавляют в воздух фреон и определяют течеискателем.

Устранение ненормальностей в работе газо-масляной системы
Газовая панель генератора оборудована рядом световых табло и звуковыми сигналами:
«Понизилась чистота водорода в генераторе». Чаще всего, больше слив масла в сторону водорода. Необходимо продуть свежим водородом, проверить слив.
«Понизилось давление водорода в генераторе». Подпитать и проверить. Причиной может быть снижение температуры при снижении нагрузки, если нет автоматики. Может быть неисправен РД или разрыв трубки в газоохладителе. Утечки сначала маленькие, затем увеличиваются. Если не удалось устранить причину, то Г отключают и вытесняют водород углекислотой.
«Повысилась температура масла на сливе из уплотнений». Следует проверить температуру баббита, входящего масла. Причиной может быть неисправность маслоохладителей или дефект уплотнений.
«Появилась вода или масло в корпусе генератора». Необходимо слить воду или масло из УЖИ и проверить, как быстро накопится жидкость вновь. Причины: течь в газоохладителе, превышение давления воды над водородом. Газоохладители отключаются поочередно на 1-2 часа, делают заглушки. Разрешается заглушать не более 5-10% общего числа трубок. Другой причиной может быть отпотевание газоохладителей, повышенная влажность водорода. Необходимо повысить температуру воды, снизить влажность путем продувки. Причиной появления масла может быть увеличение слива в сторону водорода.
«Подплавился баббит». Причина — снижение давления или прекращение поступления масла. Последствия серьезные. Появляется дым и выброс масла из подшипников, снижается давление водорода. Генератор должен быть аварийно остановлен.
Читайте так же оcтруктуре передачи электроэнергиина нашем сайте.

СИСТЕМА УПЛОТНЕНИЯ ВАЛА ГЕНЕРАТОРА

4.1. Для предотвращения выхода водорода из корпуса генератора на торцевых щитах генератора установлены масляные уплотнения вала кольцевого типа. В уплотнениях этого типа вкладыш с баббитовой заливкой по внутренней поверхности свободно висит на валу ротора. Вкладыш размещается в камере, образованной составным корпусом уплотнения, закрепленном на наружном щите. Камера уплотнена с помощью резиновых шнуров, заложенных в кольцевых канавках, выполненных на торцевых поверхностях вкладыша. Уплотняющее масло под давлением, превышающим давление водорода в турбогенераторе, подается в камеру и через радиальные отверстия во вкладыше поступает в кольцевую канавку в расточке вкладыша, из которой растекается в обе стороны вдоль оси вала по кольцевому зазору между вкладышем и валом. Масло, проходящее в сторону водорода, препятствует выходу водорода из корпуса генератора. Масло, проходящее в сторону воздуха, сливается в картер опорного подшипника. Для обеспечения гидродинамической центровки вкладыша относительно вала по внутренней поверхности баббитовой заливки выполнены равномерно расположенные по окружности канавки. Для защиты внутренней полости статора от попадания масла предусмотрены маслоуловители и маслоотражатели. Контроль температуры вкладышей ведется термометрами сопротивления.

4.2. Регулятор перепада давления в системе масляного уплотнения вала обеспечивает необходимый перепад между уплотняющим маслом и водородом в корпусе турбогенератора.

4.3. При номинальном 0,4 – 0,8 кгс/см² превышении давления уплотняющего масла относительно водорода его в сторону водорода должен быть не более 5 л/мин на оба уплотнения (ротор на ВПУ). Замеряется расход масла путем закрытия сливных трубопроводов из гидрозатвора и измерением количества масла, поступающего в гидрозатвор за определенный (5-10 минут) промежуток времени. Увеличенный расход масла в сторону водорода (более 5 л/мин) является показателем либо увеличенного зазора между валом и вкладышем, либо нарушением плотности камеры вкладыша, либо чрезмерно высоким перепадом давлений «масло-водород». Конкретная величина перепада выбирается, исходя из следующих условий:

— уплотнения должны работать устойчиво с минимальными расходами масла в сторону водорода;

— температура баббита вкладышей должна быть 70-80 °С при температуре входящего масла не более 45 °С;

— уплотнения не должны пропускать водород в картер опорных подшипников.

4.4. На сливном маслопроводе из уплотнения со стороны возбудителя перед входом в поплавковый гидрозатвор имеется:

U-образная петля высотой 500 мм, которая предотвращает циркуляцию газа через поплавковый гидрозатвор, вызываемую тем, что разряжение, создаваемое вентиляторами на обоих сторонах ротора генератора практически не может быть одинаковым.

4.5. Поплавковый гидрозатвор обеспечивает слив масла, препятствуя при этом выходу водорода из корпуса генератора через сливные маслопроводы. Гидравлический затвор (ЗГ) выполнен в виде бака с поплавковым регулятором уровня, обеспечивающим поддержание заданного уровня масла в баке. В баке имеется вентиль для продувки газового объема и отбора проб газа.

4.6. Вентиляция газового объема главного маслобака турбины, сливного масляного коллектора и сливных маслопроводов опорных подшипников осуществляется двумя центробежными вентиляторами.

4.7. Подача масла на уплотнения вала генератора производится тремя насосами. В работе постоянно находится один маслонасос переменного тока. Второй маслонасос находится в резерве. Третий маслонасос постоянного тока включается в аварийных ситуациях от электроконтактных манометров (ЭКМ). При уменьшении давления по первому ЭКМ на 1,5 кгс/см² от номинального давления (8-9 кгс/см²) включается резервный маслонасос с двигателем переменного тока. При уменьшении давления по второму ЭКМ на 2,5 кгс/см² от номинального давления включается аварийный маслонасос с двигателем постоянного тока.

4.8. Кроме вышеуказанных источников масла в системе маслоснабжения предусматривается установка демпферного бака (БД).

При всех переключениях насосов и неполадках в системе маслоснабжения, связанных с прекращением подачи масла на уплотнения от насосов, демпферный бак обеспечивает снабжение уплотнений маслом.

Для контроля за уровнем масла в демпферном баке предусмотрены сигнализаторы УЖ1, УЖ2. Первая установка, фиксирующая уровень, является предупредительной, вторая – аварийной. Оба сигнала поступают на щит турбин. При срабатывании двух сигнализаторов уровня масла в баке или отключениях трех маслонасосов уплотнения вала, технологическая защита обеспечивает автоматическое отключение и останов турбоагрегата со срывом вакуума. Емкость демпферного бака при этом обеспечивает уплотнения вала маслом при безнасосном останове агрегата со срывом вакуума. Демпферный бак подключен последовательно к напорному маслопроводу, что обеспечивается постоянная прокачка масла, поступающего на уплотнения через бак, расположенный на высоте, соответствующий минимально допустимому перепаду давлений между маслом и водородом. Уровень масла при нормальной работе находится в трубе над баком. На этой трубе установлен специальный клапан, который предотвращает возможность образования сифона при переливе масла из демпферного бака в гидрозатвор в случае превышения перепада давления «масло-водород» выше допустимого предела.

4.9. В системе уплотнений вала генератора предусмотрен маслоохладитель, рассчитанный на максимальное давление охлаждающей воды 10 кгс/см².

4.10. Технические характеристики насосов маслоснабжения турбины.

№	Параметры	Ед.изм.	Гл.мас-ляный насос (ГМН)	Пуско-вой масля-ный насос (ПМН)	Резерв-ный масля-ный насос (РМН)	Аварий-ный масля-ный насос (АМН)	Масло-насос сист.упл. вала ген. эл.двиг. перем. тока	Масло-насос сист.упл. вала ген. эл.двиг. пост.тока
Тип насоса	центро-бежный	ЦНСМ-300-480	Д-200-36а	Д-200-95	ЦНСМ-38	ЦНСМ-38
Производи-тельность	м³/час
Напор	кгс/см²	2,9	9,5	17,6
Номинальное число оборотов	об/мин
Мощность на валу насоса	кВт	—	28,9
Тип эл.двигателя	привод от рото-ра тур-бины	А-114-6М	4А180М4У	Д62У4	АО2-72-2У3	П62-44
Напряжение /ток	В/А	6000/ 23,6	220/	220/73	220/380	220/128
КПД	0,885	0,89	0,90

4.11. Технические данные оборудования системы:

4.11.1. Маслоохладитель смазки:

Количество	2 шт.
Тип	МОВ
Поверхность охлаждения	63 м² ± 5%
Расход масла	90 м³/час
Температура воды не более	33 °С
Р воды не должно превышать	1 кгс/см²

4.11.2. Регулятор давления масла РПД.

Диапазон перепада давления между маслом и газом	0,4-0,8 кгс/см²
Давление масла на входе	8 кгс/см²
Давление газа	2 кгс/см²

4.11.3. Фильтр масляный системы уплотнений вала генератора.

Тип	ФС-20
Количество	2 шт.
Пропускная способность	20 м³/час
Рабочее давление	16 кгс/см²
Масса фильтра	71 кг
Размер улавливаемых частиц	0,14 мм

4.11.4. Маслоохладитель системы уплотнений вала генератора.

Тип	МОВ
Температура охлаждающей воды	33 °С
Отводимые потери	80 кВт
Расход охлаждающей воды	95 м³/час
Перепад напора воды	0,4 кгс/см²
Наибольшее давление воды	10 кгс/см²

4.11.5. Вентилятор (эксгаустер).

Количество	2 шт.
Производительность	400 м³/час
Напор	1470 Па
Масса	39,5 кг
Тип эл.двигателя	асинхронный
Напряжение эл.двигателя	380 В
Мощность	1,5 кВт
Номинальный ток	3,3 А
Число оборотов n	2850 об/мин
КПД электродвигателя n	81 %
Режим работы	I

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Эксплуатация генераторов. Системы возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов , страница 3

Для предотвращения утечки водорода из корпуса генератора в месте прохождения вала через торцевые крышки устанавливают масляные уплотнения. Применяют два типа уплотнений – кольцевые и торцевые.

Кольцевые уплотнения применялись в ранее выпускаемых генераторах. В них масло поступает в камеру 1, оттуда через выемку вкладыша 2 направляется в зазор между валом и вкладышем. Здесь масло растекается в две стороны – водорода и воздуха. Расход масла в сторону водорода – 5 – 10 л/мин. При кратковременном прекращении подачи масла кольцевые уплотнения практически не повреждаются.

Торцевые уплотнения, применяющиеся в настоящее время, состоят из вкладыша 1 с торцевой рабочей поверхностью, которая прижимается к упорному диску 2 на валу. Масло также разделяется на два потока. Большая часть идет в сторону воздуха. Расход в сторону водорода 3 – 5 л/мин. Это позволяет отказаться от маслоочистительной установки и использовать масло из системы регулирования турбины. По способу создания усилия, прижимающего вкладыш к упорному диску, торцевые уплотнения делятся на шесть типов: I – усилие газа и пружин; II – газа и пружин и уплотняющего масла; III – газа и пружин и отжимающего масла; IV – уплотняющего масла с отжимающими пружинами; V – прижимающего масла; VI – газа и прижимающего масла. Вкладыш изготавливают из баббита, фторопласта, маслостойкой резины. При аварийном снижении давления масла вкладыши уплотнений начинают плавиться.

5.1.5. схема маслоснабжения уплотнений

На большинстве генераторов применяется схема с разомкнутым контуром циркуляции масла с использованием инжектора.

Рассмотрим схему для маслоснабжения однопоточных торцевых уплотнений. Основным источником маслоснабжения является инжектор 1, в сопло которого поступает масло из системы регулирования. За счет действия струи, выходящей из сопла в инжектор засасывается масло из системы смазки подшипников. Резервными источниками маслоснабжения являются маслонасосы переменного 2 и постоянного 3 тока. Нормально они находятся в автоматическом резерве и включаются при снижении давления в коллекторе 4 перед регулятором давления 5. Первым включается маслонасос переменного тока. Если давление продолжает падать – включается маслонасос постоянного тока. При остановленном генераторе работает маслонасос переменного тока. Регулятор давления поддерживает заданный перепад между давлением масла, поступающего на уплотнения через расширительный бачок 6 и давлением водорода в генераторе. Избыток масла регулятор сбрасывает в сливную трубу. К регулятору давления подводится водород из генератора и масло из напорного маслопровода к уплотнениям. После регулятора масло поступает в маслоохладитель 7 и затем в масляный фильтр 8. После уплотнений масло, сливаемое в сторону водорода поступает в бачек продувки 9, далее в поплавковый гидрозатвор 10, а из него через петлевой затвор 11 поступает в бак маслоагрегата 12.

Для двухпоточных уплотнений схема маслоснабжения отличается от рассмотренной наличием второго регулятора давления, который обеспечивает маслом прижимные вкладыши.

Для удаления водорода применяются специальные схемы отсоса водорода и паров масла из сливного маслопровода 13 и бака 12. Такие схемы включают в себя центробежный вентилятор.

5.1.6. газовая схема генератора

Газовая схема генератора состоит из верхнего коллектора 1, соединенного с водородной рампой 3, нижнего коллектора 2, соединенного с углекислотной рампой 4, осушителя 5 и панелью управления газовой системой 6. К нижней точке углекислотного коллектора подсоединен указатель появления жидкости (УЖИ) 7.

Ввод в генератор и вытеснение из генератора водорода и воздуха производится через верхний коллектор. Водород в рампу подается от централизованной разводки или от баллонов. Воздух подается через осушитель 5. Углекислота вводится в генератор и удаляется из него через нижний коллектор. Источником углекислоты могут быть баллоны или централизованная углекислотная установка.

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

• О проекте
• Реклама на сайте
• Правообладателям
• Правила
• Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Система уплотнений вала генератора

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

Система маслоснабжения генератора предназначена для создания масляных затворов в местах прохода ротора через наружные щиты статора, с целью пре-дотвращения выхода наружу водорода из корпуса генератора.
Система уплотнения вала генератора создаёт безопасные условия эксплуатации системы водородного охлаждения ротора генератора, так как не допускает выход водорода в помещение машзала.

Описание слайда:

Система уплотнений вала генератора включает в себя:
резервный маслонасос с ЭД переменного тока (РМНУ);
аварийный маслонасос с ЭД постоянного тока (АМНУ);
инжектор системы УВГ;
маслоохладитель уплотнений вала генератора;
два масляных фильтра;
демпферный масляный бак;
затвор гидравлический типа ЗГ‑500‑УЗ;
регулятор давления уплотняющего масла типа РПД‑14;
эксгаустер типа ЦВ;
охладитель масляных паров (маслоуловитель);
кольцевые масляные уплотнения вала генератора со стороны турбины и со стороны возбудителя генератора;
КИП, трубопроводы и арматура.

Описание слайда:

Смазка подшипника принудительная.
Бак аварийной смазки

Описание слайда:

Масло подается из напорного маслопровода тур-бины через бак аварийной смазки, установленный на крышке подшипника.
Бак аварийной смазки рассчитан на смазку под-шипника на выбеге, для предупреждения тяжелых последствий в случае аварийной остановки турбо-агрегата при отказе всех электронасосов смазки.
Для предотвращения проникновения масла кор-пуса подшипника наружу, торец подшипника со стороны возбудителя закрыт лабиринтным уплотне-нием. Из камеры уплотнения масло сливается в картер стояка подшипника и далее в систему маслоснабжения. Для предотвращения скопления водорода в картере подшипника в крышке подшип-ника предусмотрен вентиляционный патрубок.

Описание слайда:

Система смазки и уплотне-ния вала турбоге-нератора
Рис. 54 Устройство уплотнения вала генератора со стороны турбины

Описание слайда:

Система смазки и уплотнения вала турбогене-ратора

Рис. 47 – Опорный подшипник генератора со стороны возбудителя (№10)

Описание слайда:

Система смазки и уплотнения вала турбогенератора

Рис. 48 – Контуры возможного протекания токов

Описание слайда:

Система смазки и уплотнения вала турбогенератора
Рис. 49 – Шейка вала ротора

Описание слайда:

Для предотвращения появления подшипниковых токов предусмотрена изоляция подшипника от фундамента и от всех маслопроводов, а корпус и маслоуловитель (УВГ) со стороны возбудителя изолированы от наружного щита и маслопроводов.
Изоляция собственно корпуса подшипника обеспе-чивается прокладкой гетинаксового листа между основанием стояка и фундаментной плитой.
Для предотвращения появления подшипниковых токов сами подшипники также изолируются.

Описание слайда:

Система смазки и уплотнения вала турбогенератора
Рис. 50 – Повреждение скользящей поверхности электрокоррозией

Описание слайда:

Система смазки и уплотнения вала турбогенератора
Рис. 51 – Места организации изоляции вала

Описание слайда:

Система смазки и уплотнения вала турбогенератора
Рис. 52 – Изолирующий патрубок-вставка на трубопроводах

Описание слайда:

Система смазки и уплотнения вала турбогенератора
Рис. 53 – Контроль изоляции подшипников №№10,11,12 в работе

Описание слайда:

В обязанности персонала ЭЦ по обслуживанию подшипников входит следующее:
производить чистку щетки съема статического заряда в районе подшипника № 8 один раз в неделю;
производить один раз в неделю – по средам проверку подшипниковой изоляции путем измерения напряжения U1 между концами вала генератора и напряжения U2 между концами вала. Снижение подстуловой изоляции (расхождение напряжений U1 и U2 более 10 %), свидетельствует о не-исправности изоляции.
измерять сопротивление изоляции (Rиз должно быть более или равно 1 Мом) патрубков-вставок трубопроводов: напора; слива; гидроподъема; напора УВГ; подачи азота;
измерять сопротивление изоляции контрольных пластин «стульев» опорных подшипников.

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Курс повышения квалификации

Охрана труда

Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей

Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

• Другое
• Презентации

Похожие материалы

Программа ПМ.01 для специальности 13.01.20

Статья о проведении новогоднего утренника»Новогодняя сказка»

Lesson

Анализ и совершенствование системы управления кадровыми рисками в РА «Action»

Особенности системы водяного охлаждения турбогенератора твв-1000-у3

Расскажи о ГТО

Русская изба

Шпон, фанера и композиционные материалы

Не нашли то что искали?

Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5172655 материалов.

Вам будут интересны эти курсы:

• Курс повышения квалификации «Формирование компетенций межкультурной коммуникации в условиях реализации ФГОС»
• Курс профессиональной переподготовки «Клиническая психология: теория и методика преподавания в образовательной организации»
• Курс профессиональной переподготовки «Организация логистической деятельности на транспорте»
• Курс повышения квалификации «Специфика преподавания конституционного права с учетом реализации ФГОС»
• Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС педагогических направлений подготовки»
• Курс повышения квалификации «История и философия науки в условиях реализации ФГОС ВО»
• Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС юридических направлений подготовки»
• Курс повышения квалификации «Применение MS Word, Excel в финансовых расчетах»
• Курс повышения квалификации «Основы менеджмента в туризме»
• Курс профессиональной переподготовки «Управление информационной средой на основе инноваций»
• Курс профессиональной переподготовки «Метрология, стандартизация и сертификация»
• Курс профессиональной переподготовки «Гостиничный менеджмент: организация управления текущей деятельностью»
• Курс профессиональной переподготовки «Техническая диагностика и контроль технического состояния автотранспортных средств»
• Курс повышения квалификации «Международные валютно-кредитные отношения»
• Курс профессиональной переподготовки «Технический контроль и техническая подготовка сварочного процесса»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

На «Госуслугах» пройдет эксперимент по размещению документов об образовании

Время чтения: 2 минуты

Екатерина Костылева из Тюменской области стала учителем года России – 2021

Время чтения: 1 минута

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

Роскачество предупредило об опасности для детей азартной механики в мобильных играх

Время чтения: 2 минуты

Демоэкзамены включат в образовательные стандарты всех направлений подготовки СПО

Время чтения: 2 минуты

В Минобрнауки установили минимальные баллы ЕГЭ в вузы на следующий год

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник: nevinka-info.ru