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

Повышенный нагрев масла и связанное с этим быст­ рое окисление масла нередко наблюдаются в гидромуф­ тах питательных насосов |Л. 136—138].

Масло в условиях работы паровых турбин часто обводняется. В ряде случаев это нежелательное явление превратилось в постоянно действующий фактор, суще­ ственно усложняющий эксплуатацию масляных систем турбомашин. Обычно обезвоженное турбинное масло окисляется очень слабо, а коррозионная активность его незначительна. В присутствии же воды скорость окисли­ тельных процессов возрастает в 3—5, содержание агрес­

Основная доля воды, находящаяся в масле, прони­ кает в систему из-за несовершенства конструкции от­ дельных узлов паровой турбины или нарушения нор­ мальных условий их эксплуатации (§ 4-5), и лишь только незначительная доля образуется как продукт окислительной реакции углеводородов, составляющих масло. При нормальной эксплуатации турбины в мас­ ляной системе не должно быть эмульгированной воды. При неблагоприятных же условиях в масле иногда со­ держится до 2—3%, а в единичных случаях даже до 5% диспергированной воды. Отстоявшейся воды из бака может сливаться до 80 л за 8 ч (одну смену) работы турбины [Л. 48]. Однако прямой зависимости между содержанием воды в циркулирующем масле и количе­ ством слитой воды из нижних точек бака не существует. Масло с высокими деэмульгирующими свойствами, на­ пример содержащее дипроксамины, очень быстро осво­ бождается от воды. Подшипники при этом снабжаются обезвоженным маслом, так как, несмотря на большое попадание воды в систему, она быстро отделяется от масла и полностью удаляется при периодических сли­ вах отстоя из бака.

Основным источником аэрации масла являются под­ шипники, гидромуфты, зубчатые редукторы и другие узлы и механизмы паровой турбины, в которых струи и брызги отработанного масла увлекают за собой в силу вязкого трения тонкую кольцевую прослойку воздуха, а затем разрушают ее на отдельные пузырьки при тур­ булентном движении потока, возмущении свободной поверхности масла дли падении струй и брызг на твер­

160

дую поверхность (стенки картера, отбойные щиты) [Л. 52, 174]. Неорганизованный, открытый слив масла нз полостей главного сервомотора регулирующих клапанов турбины всегда связан с интенсивной аэрацией масла;

подвергается аэрации и надежно смазывает подшипни­ ки без дополнительной очистки или фильтрации.

Попадание масла на ведомое зубчатое колесо валоповоротного устройства вызывает интенсивное переме­ шивание масла с воздухом. Простое средство позволяет освободиться от чрезмерной аэрации: у вкладышей по торцам, обращенным в сторону кожуха полумуфты, следует поставить отбойные щитки, аналогичные масло­

ромуфт, существенно снижается при надлежащем выбо­ ре размеров черпательного устройства с учетом действи­ тельных скоростей потока масла в камере {Л. 136, 138]. Аэрация масла, неизбежная при открытом сливе избы­ точного масла из системы через сливные и предохрани­ тельные клапаны, прекращается при отводе этого же масла по затопленному маслопроводу под уровень масла в баке.

Можно привести много других примеров, наглядно иллюстрирующих влияние правильной организации сли­ ва отработанного масла на снижение или полное пре­ кращение аэрации его.

Определенная часть пузырьков воздуха и других газов примешивается к маслу при снижении давления ниже атмосферного (в нерабочих, вакуумных зонах опорных и упорных подшипников, в полостях гидромуфт

инасосов), при контакте с водородом в уплотняющих подшипниках вала генератора н др.

От организации слива отработанного масла зависят

иобъемное содержание воздуха, и размеры пузырьков. На сливе масла из картеров подшипников содержание воздуха обычно равно 10—15%, на сливе из черпательной гидромуфты 35—40%. Данные о спектре размеров

пузырьков, содержащихся в масле, иллюстрирует табл. 4-1.

По мере движения отработанного масла по сливным трубопроводам пузырьки могут укрупняться, выделять-

Т а б л и ц а 4-1

Размеры пузырьков воздуха в масле

На сливе из опорно-упорных подшипников тур­

ся на поверхность и разрушаться. При бурном движении масла, наоборот, пузырьки могут дробиться, захваты­ ваться потоком извне и, таким образом, ухудшать в по­ следующем процесс деаэрации масла в баке. Интенсив­ ное дробление пузырьков происходит при введении в масло некоторых присадок (антипенных, деэмульги­ рующих), снижающих поверхностное натяжение масла и поверхностную прочность пузырьков. Окисленное мас­ ло тоже снижает поверхностную прочность пузырьков и затрудняет их коалесценцию.

4-2. УДАЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ ИЗ МАСЛА В БАКЕ а) Конструкция масляного бака

Масляный бак — это резервуар, в котором собирается, хранится и отстаивается от посторонних примесей (воз­ духа, воды, шлама) масло, сливающееся из подшипни­ ков, уплотнений генератора, системы гидроавтоматики и других элементов масляной системы. Опыт эксплуа­ тации показывает, что качество масла в системе смазки сохраняется тем лучше, чем интенсивнее отделяются в нем посторонние примеси. При хорошей организации потоков масла в баке можно достигнуть длительной работы масла (свыше 10 лет), и, наоборот, при неудов­ летворительной организации отстоя масла срок службы его сокращается до 1 года,

162

Масло, находящееся в системе, распределяется меж­ ду баком и элементами коммуникаций системы смазки и регулирования. Емкость масла в системе определяет­ ся следующим выражением:

1,=^г(^г+в»)' (4-|)

где W — общее количество тепла, которое должно отво­ диться маслом от подшипников, уплотнений генератора,

циркуляции масла в системе, т. е. часовой расход мас­ ла Q, отнесенный ко всему количеству масла V, зали­ того в систему. Кратность циркуляции Zc показывает, сколько раз в течение часа все количество масла про­ качивается через систему маслоснабжения. На практике обычно принимают Zc= 8 h-12 ч - 1 , х о т я в последнее вре­

мя для турбин большой мощности стали задавать по­ вышенную кратность циркуляции (Zc= 20-r-30 ч-1) [Л. 71].

Как будет показано ниже, эффективность осаждения примесей зависит от времени пребывания тр масла в ба­ ке. Величина, обратная тр и измеренная в ч-1, по анало­

можность полного опорожнения всей масляной системы после останова масляных насосов без опасности его переполнения. Емкость масляной системы и бака увеличивается с ростом мощности турбоагрегата (рис. 4-2) и усложнением системы регулирования.

У теплофикационных тур­ бин емкость масляной си­ стемы, объединяющей си­ стемы смазки и регулиро­ вания, всегда выше, чем

уконденсационных тур­ Рис. 4-2. Емкость масляных си­