Система водоснабжения направляющего подшипника вала гидротурбины Советский патент 1983 года по МПК F03B11/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при проектировании новых и модернизации эксплуатируемых гидротурбин. Известны системы водоснабжения направляющих подшипников валов гидротурбин, установленных на ГЭС, содержащие связанные с рабочей полостью подщипника основной и резервный напорные трубопроводы 1. Однако в известных системах слив отработанной в рабочей полости подщипника воды осуществлен в полость между корпусом подшипника и рабочим колесом гидротурбины, ограниченную валом и крышкой гидротурбины. Полость связана с расположенной между направляющим аппаратом и лопастями рабочего колеса зоной проточного тракта гидротурбины, для которой характерны значительные пульсации и колебания давления. Так как давление в проточной части гидротурбины меняется в широких пределах, в зависимости от режима работы агрегата, меняется соответственно и давление в .зоне между подшипником и рабочим колесом. Это накладывает жесткие ограничения на условия работы и конструкцию подшипника. Кроме того, такие системы водоснабжения не обеспечивают надежной смазки подщипника при отказе обеих ветвей напорного трубопровода вследствие засорения или других причин. Цель изобретения - снижение расхода воды и повышение надежности работы подщипника путем стабилизации давления воды на выходе из системы. Поставленная цель достигается тем, что система снабжена выходным трубопроводом, связанным с рабочей полостью, и сливной емкостью. Кроме того, сливной емкостью могут служить полость кришки гидротурбины потерна здания ГЭС или нижний бьеф. На фиг. 1 схематично показано выполнение системы водоснабжения направляющего подшипника сегментного типа; на фиг. 2то же для направляющего подшипника кольцевого типа. Система водоснабжения направляющего подщипника 1 вала 2 гидротурбины, установленной на ГЭС, содержит связанные с рабочей полостью 3 подщипника 1 основной 4 и резервный 5 напорные трубопроводы. Система снабжена выходным трубопроводом б, связанным с рабочей полостью 3, и сливной емкостью, служащей для сбора протечек. В качестве такой емкости может быть использована полость крыщки 7 гидротурбины, потерна 8 здания ГЭС, нижний бьеф 9 ГЭС. Водозабор 10 основного трубопровода 4 расположен в напорной зоне проточной части гидротурбины, например в спиральной камере 11. На трубопроводе установлен фильтр 12 грубой очистки воды. Вход резервного трубопровода 5 связан с общестанционной магистралью 13 технического водоснабжения. Резервный трубопровод снабжен обратным клапаном 14, препятствующим перетеканию воды из основного трубопровода 4 в резервный 5 при нормальной работе основной ветви. Основной4 и резервный 5 трубопроводы вблизи подщипника объединены в один присоединенный к рабочей полости 3 подщипника трубопровод, на котором установлена дроссельная 15 и реле 16. Направляющий подшипник 1 имеет уплотнение 17, изолирующее рабочую полость 3 подщипника 1 от зоны под ним. Система работает следующим образом. Вода из водозабора 10 поступает в основной трубопровод 4 и по нему самотеком идет к подщипнику 1. Обратный клапан 14 запирает при этом резервный трубопровод 5, давление в котором меньще, чем в основном трубопроводе 4. При отказе основного трубопровода 4 (например засорении) давление в нем падает, а расход воды снижается. Когда давление станет меньше, чем в резервном трубопроводе 5, обратный клапан 14 открывается, и резервный трубопровод 5 включается в работу. Дроссельная щайба 15 позволяет изменять в известных пределах расход воды в напорном трубопроводе, а связанное с ней реле 16 давления дает предупредительный или аварийный сигнал в случае снижения расхода ниже допустимых пределов. Отработанная в подшипнике вода уходит на слив по выходному трубопроводу 6 в сливную полость крышки 7 гидротурбины или в потерну 8 здания ГЭС, или в нижний бьеф 9. Так как давление в полости крышки 7 и потерне 8 равно атмосферному и не меняется, а в нижнем бьефе незначительно-отличается от атмосферного, меняется очень, медленно и не пульсирует, связанная с ними выходным трубопроводом 6 рабочая полость 3 направляющего подщипника также находится в оптимальных условиях работы, что позволяет сократить расход через подщипник до минимума. В предлагаемой системе водоснабжения изменения в режиме работы практически не влияют на давление в сливной емкости даже при использовании в этом качестве нижнего бьефа, и при определении необходимого расхода воды через подщипник нет необходимости ориентироваться на наиболее неблагоприятный режим. Одновременно повышается надежность работы подшипника, так как в случае отказа обеих напорных ветвей системы подщипник не сгорает сразу же, как это имеет место в известных системах, а еще некоторое время до момента недопустимого нагревания воды работает, поскольку его рабочая полость остается заполненной водой, а расположенный выще ее сливной трубопровод или часть его компенсируют незначительные протечки воды из нее.

1. СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩЕГО ПОДШИПНИКА ВАЛА ГИДРОТУРБИНЫ, установленной на ГЭС, содержаш,ая связанные с ра/J I kl -{%bJ h Т т rHxi--@-tJjt /S7/ / бочей полостью подшипника основной и резервный напорные трубопроводы, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода воды и повышения надежности работы подшипника путем стабилизации давления воды на выходе из системы, последняя снабжена выходным трубопроводом, связанным с рабочей полостью, и сливной емкостью. 2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что сливной емкостью служит полость крышки гидротурбины. 3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что сливной емкостью служит потерка здания ГЭС. 4.Система по п. 1, отличающаяся тем, что сливной емкостью служит бьеф. -Л-Дч:Я { Г оо со 4 СП