Файл: Жаров, А. П. Предупреждение аварий подшипников паровых турбин.pdf

зервных бачков. Максимальная температура баббита была зарегистрирована у заднего подшипника турбины (97 °С). По мере снижения скорости вращения темпера­ тура понижалась и к моменту остановки ротора была несколько выше 70 °С. Во время прохождения критиче-

Рис. 16. Результаты испытаний аварийного масло-

снабжения на турбине фирмы Сименс—Шуккерт мощностью 6 Мет.

ской скорости вращения наблюдалась повышенная ви- б]рация агрегата. Проведенная после испытаний ревизия подшипников показала вполне удовлетворительное со­ стояние их рабочих поверхностей.

Результаты испытаний показали, что, используя для смазки подшипников во время выбега небольшие объе­ мы масла, можно обеспечивать безаварийную остановку турбоагрегатов средней мощности без подачи масла от насосов.

6J Опыты на турбине К-100-90

Переход к созданию аналогичных противоаварийных средств для турбин большой мощности потребовал новых экспериментальных данных о способности больших и тяжелонагруженных подшипников удовлетворительно работать в условиях резко ограниченной подачи

89

смазки. С этой целью на стенде была предпринята попытка ими­ тации подобных условий за счет соответствующего увеличения ско­ рости вращения вала. Вполне понятно, что такой метод не позволял получить достаточно надежные данные. Увеличение скорости вра­ щения вала при неизменной величине нагрузки на подшипник по­ вышает несущую способность смазочного слоя и одновременно понижает нагруженность подшипника. К этому добавляется большая разница поведения в динамике легкого вала стенда по сравнению с тяжелым ротором турбоагрегата. Бесспорно, отмеченное существен­ но облегчает условия работы опытного подшипника. Однако прин­ ципиальные вопросы и при таком методе подобия могли пройти предварительную проверку, что позволило судить о пригодности разработанного мероприятия для мощных турбин.

Практическая проверка противоаварийных методов проводилась на турбине К-100-90 во время пусковых испытаний на стенде ХТГЗ [Л. 7]. Двухцилиндровая па­ ровая турбина К-100-90 имеет четыре подшипника, один из которых выполнен комбинированным с упорным. Диаметр шейки вала у переднего подшипника равен 300 мм, у всех остальных —420 мм.

Резервные бачки были выполнены выносными с объ­ емами 65—85 л. Подвод масла из бачков во вкладыши выполнен через сливные отверстия. Дозировка подачи масла осуществлялась с помощью протарированных сливных трубок. Остановки турбоагрегата с прекраще­ нием подачи масла из системы смазки проводились с постепенно повышающегося исходного уровня скорости вращения ротора (с 500 до 3 000 об/мин). На время опы­ тов подача масла в подшипники прекращалась закры­ тием задвижки на маслопроводе. Результаты заключи­ тельного эксперимента представлены на рис. 17. Режим, предшествовавший началу опыта, был следующий: ва­ куум за турбиной 720 мм рт. ст., температура масла перед подшипниками 43 °С, вибрация подшипников 100 мкм. Опыт проводился без срыва вакуума. При пре­ кращении подачи масла в подшипники температура баб­ битовых заливок стала резко повышаться и к 5-й мин достигла 95 °С. В дальнейшем температура медленно понижалась и к моменту остановки ротора достигла 72— 75 °С. Выбег продолжался около 35 мин вместо 26 мин при нормальной смазке.

В ходе этих испытаний были установлены важные факторы, существенно влияющие на надежность работы подшипников при ограниченной подаче смазки.В первую очередь необходимо обеспечить расчетную дозировку по­ дачи масла из резервного объема, что зависит не только

90

от поверочной тарировки дозирующей трубки, но и от пропускной способности всего тракта аварийной подачи масла. В противном случае несоответствие указанных факторов может самым серьезным образом повлиять на

водила к разрыву несущего слоя в пространстве между подводящими отверстиями. При равномерном распреде­ лении смазки по всей длине подшипника последний ра­

аварийного масла по длине подшипника обеспечивается, когда масло поступает в канавку, выполненную в разъе­ ме вкладыша, откуда оно попадает в зазор, переливаясь через выступ.

91

Весь накопленный опыт экспериментальных и теоре­ тических исследований в области ограниченной смазки подшипников был использован для проектирования противоаварийных средств турбоагрегатов К-300-240.

в) Опыты на турбоагрегатах К-300-240— ТГВ-300

Исследования системы аварийного маслоснабжения турбоагрегатов К-300-240 проводились на машинах харь­ ковского производства (ХТГЗ — «Электротяжмаш»). Пер­ вые испытания были проведены в 1965 г. на Приднепров­ ской ГРЭС.

Одновальный турбогенератор мощностью 300 Мет состоит из трехкорпусной паровой турбины и генератора типа ТГВ-300. Турбина

меньше остальных по размерам. Диаметр его расточки 300 мм, рабо­ чая длина 240 мм, удельная нагрузка 7,75 кгс/см2.Остальные под­ шипники турбины имеют следующие размеры: Д=420 мм; L—332мм, удельная их нагрузка находится в пределах 10,8— 13,5 кгс/см2.

Шейки вала генератора имеют диаметр 450 мм. Рабочая длина вкладышей равна 410 мм. Удельная нагрузка подшипников генера­ тора больше, чем подшипников турбины. Она равна 16,25 кгс/см2. Все вкладыши агрегата выполнены со сферическими самоустанавливающимися опорными поверхностями.

Упорный подшипник турбины выделен как самостоятельный под­ шипник. Он имеет для колодок выравнивающую рычажную систему подобную Кингсберри. На каждой стороне упорного диска рас­ положено по 10 колодок. Внешний диаметр упорного диска 540 мм. В соответствии с ранее проведенными расчетами и испытаниями аварийного маслоснабжения на турбине К-100-90 для подшипников турбогенераторов К-300-240 — ТГВ-300 были приняты следующие величины резервных объемов масла: подшипник № 1—83 л; подшип­

Для контроля температуры подшипников в баббито­ вые заливки всех опорных вкладышей и упорных колодок были введены термопары.

В опорные подшипники термопары вводились в ниж­ ние половины вкладышей со сдвигом от вертикальной оси на 5—6° в сторону вращения. От торцов вкладышей термопары располагались на расстоянии 30—40 мм. Го-

92