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

В -15/41 ухудшает деэмульгирующие свойства масел. Добавка 0,02% присадки к маслу марки ТСп-22 увеличила время деэмульсации с 2 до 7— 10 мин. Поэтому ее следует применять совместно с деэмульга­

торами.

В отечественной практике наиболее хорошие результаты были получены от применения деэмульгирующих присадок, синтезирован­ ных во ВНИИ НП и известных под названием дипроксаминов '[Л. 157]. Чаще всего применяется дипроксамин-157 (ДГЩ-157), обес­ печивающий длительный эффект деэмульсации. ДПК-157, имея ярко выраженные гидрофильные свойства, адсорбируясь на поверхности раздела ’фаз, снижает поверхностное натяжение на границе «мас­ ло — вода» и тем самым способствует слиянию мельчайших капелек воды в крупные, быстро осаждающиеся на дно бака. Введение при­ садки ДПК-157 приводит к снижению поверхностной прочности воздушных пузырьков, дроблению их и как следствие к снижению деаэрируемости масла '[Л. 70, 87, 121]. Поэтому ее применяют при наличии в масляном баке устройств, интенсифицирующих выделение воздуха (§ 4-3).

Для снижения пенообразования масла предложено огромное ко­

истинных растворов. Поскольку растворимость присадки ограничена, наличие ее в рецептуре масла еще не означает, что присадка содер­ жится на самом деле: она может выпасть на дно резервуара, осесть на стенках, удалиться из бака при его дренировании. Чтобы избе­ жать выпадения присадки, ее вводят незадолго до непосредственно­ го использования масла. Очень важна тщательная гомогенизация смеси масла с присадкой. По данным (Л. 73], силиконовую антипенную присадку необходимо диспергировать до размера 10 мкм, что

возможно при использовании высокооборотных коллоидных мешалок (частота вращения 4 800 мин-1). Известен и другой способ получе­ ния высокодиспергированпой смеси масла с присадкой: силиконовую жидкость предварительно растворяют в бензоле (толуоле или кси­ лоле), а затем полученный раствор диспергируют в масле. Промежу­

мендовалось кремнийорганическое соединение под названием иолиметалсилоксана марки ПМС-200А (МРТУ 6-02-260-63). Обычно со­ держание ПМС-200А в масле невелико и составляет 0,002%, хотя в отдельных случаях может достигать и 0,01%. Эффективность этой присадки увеличивается, если ее предварительно подвергнуть воздей­ ствию ионизирующего облучения (Л. 73]. ОРГРЭС показал [Л. 43], что присадка ПМС-200А повышает стабильность турбинного масла, изготовленного из сернистого сырья, и улучшает смазывающие свой­ ства. Вместе с этим присадка обладает нежелательным свойством понижать поверхностную прочность воздушных пузырьков, интенсив­ но дробить их и замедлять последующее выделение из слоя масла в баке. Из-за ухудшения деаэрируемости масла присадка ПМС-200А не получила широкого применения [Л. 121].

199

В настоящее время выпускается турбинное масло марки Ткп-22 с улучшенными эксплуатационными свойствами по ТУ 38-1-01-100-71 взамен масел Т-22п и ТСп-22, выпускавшихся по МРТУ 12-Н-18-63, и частично взамен турбинного масла марки 22 (ГОСТ 32-53). Масло марки Ткп-22 содержит повышенное количество ионола (не менее 0,5%), антиржавейную присадку В-15/41 0,02%, деэмульгирующую присадку дипроксамин Д-157 (не менее 0,02%). Комплекс введенных присадок часто называют «композицией» присадок. Масло с компо­ зицией присадок прошло длительные и широкие испытания на тур­ бинах мощностью от 25 до 300 МВт. Установлено, что с примене­ нием композиции присадок и улучшением конструкции масляного бака, интенсифицирующего выделение посторонних примесей, до­ стигнуто резкое улучшение работы масляных систем паротурбинных установок. За счет удлинения срока службы масла отпала необхо­ димость смены его и очистки системы при ремонтах, устранено ржавление элементов масляных коммуникаций, уменьшились потери масла. С применением пассивирующей присадки ОРГРЭС-7, вклю­ чаемой иногда в композицию присадок, также достигнуты положи­ тельные результаты.

4-8. ОЧИСТКА МАСЛА И СИСТЕМЫ СМАЗКИ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Для продления срока службы масла и одновременного улучшения условий работы смазываемых узлов турбины применяется непрерывная (иногда периодическая) ча­ стично-поточная очистка масла от примесей в центро­ бежных сепараторах, пресс-фильтрах, ватных фильтрах, адсорберах, молекулярных ситах и других устройствах для восстановления первоначальных свойств масла. В некоторых зарубежных системах смазки мощных па­ ровых турбин непрерывно очищается и регенерируется до 10—20% от общего объема масла, залитого в систе­ му {Л. 168, 169].

Для ускорения отделения воды, шлама, смолистых и асфальтообразных веществ, песка, металлических частиц и других примесей применяют центробежную се­ парацию масла [Л. 12, 44, 145]. Турбинное масло, загряз­ ненное шламом и незначительным количеством влаги (0,1—0,3%), очищают способом кларификации (освет­ ление без непрерывного отвода примеси), а при силь­ ном увлажнении—способом пурификации (осветление при непрерывном отводе примесей). Скорость отделения воды и других примесей увеличивается с понижением вязкости масла, поэтому его перед вводом в центрифугу нагревают до 60—65 °С. Более высокие температуры не­ желательны из-за ускорения окислительных процессов и повышения растворимости воды и воздуха. Примене­ ние вакуумных сепараторов может значительно предо­

200

хранить масло от окисления, растворения воды и воз­ духа. Полнота отделения примесей от масла зависит от времени пребывания масла в зоне действия центробеж­ ных сил и от производительности центрифуги. Чем дли­ тельнее идет центрифугирование и чем ниже произво­ дительность аппарата, тем чище масло.

Эффективность сепаратора зависит от содержания воды в масле. Чтобы извлечь из масла следы воды, нуж­ на многократная сепарация. Нередко для обезвожива­ ния масла включают последовательно две центрифуги, первая из которых собрана для работы по способу пурификации, вторая — по способу кларификации.

В схему центрифугирования масла включают прессфильтр для тонкой очистки масла [Л. 44, 145]. Обычно на паровой турбине устанавливается маслоочиститель­ ная машина типа ПСМ1-3000, выпускаемая Полтавским турбомеханическим заводом. В этой машине загрязнен­ ное масло вначале нагревается, подвергается центри­ фугированию и вакуумной обработке1 и, наконец, про­ качивается через пресс-фильтр. Чистота масла зависит от материала перегородок пресс-фильтра, который дол­ жен хорошо задерживать примеси, создавать небольшое гидравлическое сопротивление, быть устойчивым к ме­ ханическим, химическим и термическим воздействиям потока масла. Для зарядки пресс-фильтра применяется технический картон (ГОСТ 6722-65), фильтровальная бумага типа ФОБ (ГОСТ 7247-54), АФБ-1 (ТУ 374-59), а также любые непроклеенные сорта бумаги (афишная, ротаторная, оберточная и др.). Подкладкой под филь­ тровальную бумагу обычно служат бязь, миткаль, диаго­ наль, белтинг. Бумага и картон жадно поглощают влагу, размокают, теряют структуру, прорываются, поэтому через пресс-фильтр необходимо пропускать предвари­ тельно обезвоженное масло.

Для удаления водорастворимых низкомолекулярных кислот и солей органических кислот, растворимых в во­ де, применяют промывку масла конденсатом. Этим ме­ тодом пользуются для восстановления не очень окислен­ ных масел. Для отделения воды и растворенных в ней кислых продуктов и мыл применяют центрифугу, собран­ ную на пурификацию. Иногда включают в работу после-

1 При вакуумировании масла происходит интенсивное его обез­

воживание, эквивалентное четырехразовому центрифугированию.

201

дбвательно две центрифуги, вторая из них может быть

При низкой температуре затрудняется отделение воды, при более высокой — начинается растворение шлама.

Не рекомендуется промывать конденсатом масло, содержащее неизрасходованные водорастворимые при­ садки [Л. 49, 168].

Для непрерывной регенерации масла на работающей турбине применяют адсорберы — металлические сосуды, заполненные гранулированным крупнопористым адсор­ бентом: силикагелем марки КСК. (ГОСТ 3956-54), окисью алюминия и реже отбеливающими глинами. Силикагель лучше поглощает асфальтосмолистые вещества и не­ сколько хуже органические кислоты. Для поглощения и нейтрализации органических кислот, особенно низко­ молекулярных, применяют активную окись алюминия. Известно много природных адсорбентов: отбеливающие глины, опоки, бокситы. Наиболее распространенная на практике зикеевская опока по снижению кислотности масла не уступает силикагелю, а по устранению кислой реакции водной вытяжки почти равноценна ему. Отбе­ ливающие глины применяются в основном для глубокой регенерации масла, слитого из системы смазки турбины и обработанного серной кислотой. Реже они использу­ ются для непрерывной регенерации масла на работаю­ щей турбине.

Наилучшие результаты достигаются при подключе­ нии адсорбера к системе со свежим маслом или маслом, находящимся в начальной стадии старения. Если масло содержит много шлама и воды, то для сохранения свойств адсорбента на длительное время необходимо это масло подвергнуть центрифугированию и очистке на пресс-фильтре.

Искусственные адсорбенты дороги, и применение их экономически целесообразно при многократном исполь­ зовании. Восстановление отработанного гранулирован­ ного адсорбента производится продувкой воздухом в специальных аппаратах.

При сильном загрязнении масла шламом применяют непрерывно действующие ватные фильтры [Л. 27]. Для них используют имеющиеся на станции адсорберы, ко­ торые в верхней части вместо силикагеля заполняются ватой. При загрузке ваты важно проконтролировать

202

распределение ее слоев по всему сечению адсорбера. Для предупреждения попадания волокон ваты в масля­ ную систему турбины поверх слоя ваты кладется подуш­

кулярных сил (цеолитов) |[Л. 44, 145]. Цеолиты широко используются для сушки трансформаторных масел; на некоторых станциях их применяют для обезвоживания и турбинного масла.

На практике обычно рекомендуют применять синте­ зированный цеолит марки NaA. Перед применением цеолита его прокаливают при 350—400 °С в течение 4—5 ч, а затем заливают сухим (вакуумированным) маслом. Собственно сушка масла протекает в адсорбе­ рах, загруженных активированным цеолитом. Опти­ мальный режим сушки масла достигается при 16—20 °С. Отработанный цеолит подвергается регенерации мето­ дом обжига горячим воздухом (400—450 °С) в тех же адсорберах, в которых производилась сушка масла.

При капитальных ремонтах паровых турбин прихо­ дится очищать масляную систему от шлама и ржавчины [Л. 44, 48, 173]. Наиболее прогрессивным является спо­ соб промывки всей системы без разборки ее на состав­ ные элементы. Моющие растворы выбираются с учетом следующих обстоятельств: раствор должен разрушить ржавчину и отмыть шлам от стенок трубопроводов, очи­ щенные поверхности не должны катализировать процесс окисления масла, растворы не должны оказывать кор­ розионного воздействия на металлы масляной системы. Лабораторными опытами установлено, что с усилением основных свойств реагентов моющая способность раство­ ров улучшается, но при этом возрастает каталитическое влияние очищенного металла на окисление масла. По­ этому растворы едкого натра и каустика для промывки систем не должны применяться. Тринатрийфосфат воз­ действует агрессивно на олово, оловянистые припои, баббит и несколько слабее на латунь. Раствор его, оставшийся в системе, вызывает эмульгирование масла, коррозию черных металлов, окисление масла. Хлорпроизводные растворители (например, дихлорэтан) хорошо очищают систему от шлама, однако не затрагивают минеральной части осадка; кроме того, они оказывают

203