Файл: Казанский, В. Н. Системы смазки паровых турбин.pdf

тивно сложным. Расположение масляного бака большой емкости вместе с инжекторной группой возле горячих паропроводов оказалось опасным в пожарном отноше­ нии. Еще более очевидные трудности при компоновке на­ сосов на валу турбины и масляных баков в непосредст­ венной близости от турбины создались при использова­ нии различных жидкостей в системе смазки (нефтяное масло) и системе регулирования (вода, огнестойкое мас­ ло). Вот почему при проектировании турбин большой мощности конструкторы вынужденно пошли на установ­ ку автономных масляных насосов с приводом от элек­ трического' двигателя, а масляный бак удалили от основ­ ного узла паропроводов. Одновременно с этим возникла возможность создания централизованной системы смаз-' ки, обслуживающей ряд агрегатов, расположенных на разных уровнях: главную турбину, генератор, питатель­ ный турбонасос, питательный электронасос с гидромуф­ той и редуктором, резервный возбудитель.

Централизованная система смазки содержит два глав­ ных центробежных насоса с приводом от электродвига­ телей переменного тока [Л. 117, 152]. Один из насосов является поочередно рабочим, другой — резервным. В конструктивном отношении эти насосы мало чем от­ личаются от центробежных, построенных для работы на воде. В последнее время стали применять масляные на­ сосы вертикальные, одноступенчатые, с двусторонним всасыванием. Уровень дренажной камеры уплотнения вала такого насоса находится выше максимального уров­ ня масла в баке, вследствие чего отпадает необходимость в устройстве сальниковых уплотнений вала. Система смазки с автономными насосами безопаснее в пожар­ ном отношении, так как всегда есть возможность отклю­ чения работающих насосов в случае неблагоприятного развития пожара из-за возгорания масла. Отметим, что это мероприятие осуществимо лишь в том случае, когда подшипники турбоагрегата оборудованы индивидуаль­ ными аварийными бачками (§ 2-2).

Несвоевременное включение в работу резервного маслонасоса нарушает нормальную подачу масла в систему смазки подшипников и может привести к развитию аварии. Поэтому все турбины обяза­ тельно оснащаются системой автоматических устройств для пуска резервных насосов при снижении давления масла в системе смазки, при отключении электродвигателя рабочего масляного электронасо­ са, при исчезновении напряжения на шинах собственного расхода. Имеются вполне определенные директивные указания об особеннос­

84

таким образом, чтобы обеспечи­

вался U -образный затвор высотой не менее 0,5 м. В верхней части ре­ ле обязательно ставится приспособление для удаления скопившегося воздуха. Рекомендуется систематически проверять работу РПДС без снижения давления в системе смазки при работе турбины под нагрузкой. Для этой цели реле подсоединяется дренажной линией с вентилем условным диаметром не менее 10 мм к линии смазки подшипников и к сливному маслопроводу турбины или к маслобаку. Контрольный манометр, но которому проверяются уставки РПДС, устанавливается на одном уровне с реле (рис. 2-2).

Для каждого типа турбины устанавливаются конкретные устав­ ки РПДС и других автоматических устройств, записанные в инст­ рукции завода — изготовителя турбины. По ПТЭ пуск турбины при неисправности одного из масляных насосов или системы их авто­ матического включения запрещается. Резервные и аварийные масля­ ные насосы и устройства их автоматического включения должны проверяться в работе не реже 2 раз в месяц и перед каждым пус­ ком н остановом турбины.

При работе центробежных насосов нередко возникает пульсация давления масла. Исследованиями ВТИ было установлено [Л. 16, 17], что пульсация давления вызы­ вается вихревым движением масла, возникшим еще до рабочего колеса насоса, например, при обтекании како­ го-либо препятствия в инжекторе, во всасывающем тру­ бопроводе, во входном канале перед рабочими лопатка­ ми. Эти вихри вызывают возмущения в насосе и на вы­ ходе из него. Для уменьшения указанных возмущений на входе в насос устанавливают радиальный направляю­ щий аппарат.

Часть масла после выхода из рабочего колеса воз­ вращается во всасывающую камеру через пазухи между

85

диском и корпусом насоса. Эти утечки отжимают основ­ ной поток масла и вызывают его возмущение. Величина вихревой зоны зависит от расхода масла через уплотне­ ние, скорости возмущаемого потока, конструкции уплот­ нения и плавности входной части покрывающего диска. Эффективным уплотнением, почти полностью исключаю­ щим возмущение, является когтеобразное.

Вихреобразование масла может быть вызвано и на выходе из насоса при отрыве потока от стенок рабочих и направляющих лопаток, при ударном входе масла при нерасчетных режимах. Мерами, уменьшающими вихреобразования, являются повышение чистоты обработки дисков, направляющего аппарата и спиральной камеры; правильное профилирование лопаток и обязательное скругление кромок; тщательная зачистка сварочных швов до устранения неровностей; снижение скорости отвода масла из камеры за направляющим аппаратом и др.

Пульсация давления масла часто возникает при ра­ боте насоса на аэрированном масле. Воздух и паровые фракции масла, попадая в насос, снижают его подачу и напор, а при больших воздухосодержаниях могут даже полностью сорвать работу насоса. Особенно чувствитель­

ухудшается и к. п. д. насоса при работе на аэрирован­ ном масле. С повышением вязкости масла отрицатель­ ное влияние воздуха на основные параметры насоса про­ является еще в большей мере.

Абсолютное давление во всасывающей камере, при котором происходит срыв работы центробежного насоса, обычно называют критическим давлением всасывания рк. Испытания показали [Л. 139], что величина давления Pi{ также зависит от воздухосодержания <р и температу­ ры t масла. В частности, для насоса 2КМ-6 при <р=0

36

тания и снижению времени полного разворота насоса, что вызвано, по-видимому, частичным выталкиванием скопившегося воздуха через всасывающий патрубок и его перемешиванием с маслом. При открытой задвижке время повторного разворота насоса практически стано­ вится одинаковым со временем пуска насоса на чистом масле. Стендовые испытания и опыт эксплуатации по­ казывают эффективность повторных пусков при подо­ зрениях на скопление воздуха в корпусе насоса. Необ­ ходимо всегда осуществлять тщательную эвакуацию воздуха из корпуса насоса и осуществлять эффек­ тивный прогрев резервных масляных насосов. Для этой цели верхние точки тупиковых камер насоса, корпусов задвижек, всасывающих маслопроводов соединяют дре­ нажными линиями с воздушным объемом сливного отсека масляного бака; в ряде случаев для отсоса воз­ духа устанавливается маслоструйный эжектор; в тарел­ ках обратных клапанов насосов просверливают отвер­

87

стия диаметром 2—3 мм, через которые постоянно цир­ кулирует прогревающее масло [Л. 139, 152].

б) Аварийные масляные насосы

Масляный насос, имеющий привод от вала главной тур­ бины, резервируется пусковым масляным насосом с при­ водом от электродвигателя переменного тока или от вспомогательной турбинки (в турбоагрегатах прежних выпусков). При пуске или останове турбины, а также при неисправностях главного насоса в работу включает­ ся пусковой масляный насос. При потере собственных нужд на электростанции или при аварийном выходе из строя котла, когда нельзя включать пусковые масляные насосы, масло на подшипники останавливаемого турбо­ агрегата подается от аварийных масляных насосов (АМН) с приводом от электродвигателя постоянного' тока. Иногда не удается включить в работу АМН, на­ пример, из-за повреждения электрических кабелей пи­ тания двигателя АМН или контрольных кабелей систе­ мы защиты и управления (при пожаре в кабельном ка­ нале), из-за перегорания предохранителей, при отказе автоматического или дистанционного включения и др. В такой аварийной обстановке подшипники останавли­ ваемой турбины будут получать постепенно уменьшаю­ щееся, но более или менее достаточное количество мас­ ла от главного насоса 1 вплоть до того момента, когда этот насос не прекратит подачи масла при пониженной частоте вращения вала турбины п. Насосы объемного типа, обладающие большим самовсасыванием, сохраня­ ют подачу масла вплоть до достижения сравнительно' малых предельных частот «=400 мин-1. Насосы центро­ бежного типа, установленные на валу турбины, прекра­ щают подачу масла при «=600—800 мин-1, если на входной части насоса установлен гидравлический за­ твор, и при « = 2 000 мин-1, если указанный затвор отсут­ ствует. При частоте вращения вала турбины ниже пре­ дельной останов турбины происходит без подачи масла

1 Если насос исправен.

88