Система маслоснабжения подшипника паровой турбины Советский патент 1984 года по МПК F01D25/18 

со 11 Изобретение относится к турбостроению, в частности к системам масл снабжения подшипников скольжения па вых и газовых турбин в пуско-остано вочных режимах. Известна система маслоснабжения подшипников турбомашин, содержащая вынесенную маслонапорную установку для гидроподъема роторов маслом высокого давления. Вынесенная установка маслоснабже ния с, высоким давлением масла в напорных трубопроводах выполняет цент рализованную подачу масла от одного насоса во все подшипники машин для гидроподъема роторов. Система смазки и вынесенная установ ка гидроподъема в данной схеме масл снабжения подшипников работают авто номно. Вынесенная маслонапорная уст новка гидроподъема обладает хорошей рёмонтоспособностью Однако эта установка имеет существенные недостатки. Во-первых, повышает пожароопасность на электростанциях из-за наличия в машинном тале маслопроводов высокого давлени в случае разрыва которых возможен выброс большого количества масла на значительные расстояния, попадание масла на горячие части турбин и паропроводов или в зону сварки при .ремонтах. Это повьппает вероятность возникновения пожара. Вторым недостатком является потребность в значительной площади машинного зала, что приводит к увеличению капитальных затрат при строительстве электростанций. В-третьих, система гидро подъема с централизованной подачей масла во все подшипники недостаточн надежна при эксплуатации турбоагрегатов. Это является следствием тепловых расцентровок опор турбоагрегатов, которые неизбежны, так как эффектив ных мероприятий их предотвращения не существует. При тепловых расцент ровках опор турбоагрегатов более обогреваемая опора (например, задний подшипник ротора среднего давления и последний подшипник ротора низкого давления) поднимаются относительно смежных опор (например, от носительно первого подшипника роторов низкого давления и переднего подшипника генератора) на 0,6-1,5 м В этом случае валопровод опирается на подшипники более нагретых опор. 42 а в более холодных опорах между валом и опорной поверхностью подшипника образуется зазор, превышающий в 8-20 раз требуемый для нормальной работы гидроподъема. Холодные опоры становятся разгруженными, а горячие перегруженными, так как несут свою нагрузку и на них добавляется нагрузка от роторов смежных.опор вследствие высокой жесткости роторов и соединительных муфт. При включении насосов масло поступает, в основном, в охлажденные опоры, где зазоры между валом и подшипником велики и, следовательно, мало гидродинамическое сопротивление, т.е. масло поступает в те подшипники, куда его подводить и не следовало бы в этом режиме. В горячие перегруженные опоры, где гидродинамическое сопротивление стало больше расчетного, поступление масла в зону трения резко уменьшается. В горячих опорах, в KOTopbix требуется увеличить расход масла в этих режимах, возникает режим скудной смазки, и при вращении валопровода происходит интенсивный износ баббита подшипников. Известна также система маслоснабжения подшипника паровой турбины, содержащая напорную линию смазки, подсоединенный к последней всасывающим трубопроводом с запорной арматурой насос установки гидроподъема, имеющий привод от электродвигателя, и сливной патрубок, при этом нагнетательный трубопровод насоса, имеющий запорную арматуру, соединен со вкладьшем подшипника 2. Недостатком известной системы является ее низкая ремонтопригодность. Эту установку невозможно ремонтировать без длительной остановки турбоагрегатов, поэтому применение таких установок обходится слишком дорого. Причиной низкой ремонтоспособности являетсяразмещение насоса, маслопроводов и всех разъемных соединений трубопроводов гидроподъема (ГП) внутри корпуса подшипника в сочетании со способом питания насоса ГП от напорной линии системы смазки. .Для ремонта насоса при замене электродвигателя требуется извлечь насосный агрегат из корпуса подшипника, но до этого требуется снять крышку подшипника, чтобы иметь доступ к разъемным соединениям и отключить насос ГП от трубопроводов. Съем крышки подшипника связан с необходимостью отключения насосов -смазки, чтобы не допустить разлива масла в машинном зале, а насос смазки можно отключить только после остывания шеек роторов высокого и среднего дав ления ниже 105°С, чтобы не расплавит баббит подшипников. Если учесть,что остывание энергетических турбин до необходимой температуры происходит за 10-14 сут, то низкая ремонтоспособность встроенных в корпус подшипника установок ГП оказывается весьма убыточной для народного хозяйства вследствие увеличения простоя Турбоагрегатов и недоотпуска электроэнергии. Цель изобретения - повышение надежности работы турбин путем повьниения ремонтопригодности установки гидроподъема при сохранении габаритов системы. Указанная цель достигается тем, что в системе маслоснабжения подшип ника паровой турбины, содержащей напорную линию смазки, подсоединенны к последней всасывающим трубопроводом с запорной арматурой насос уста новки гидроподъема, имеющий привод от электродвигателя, и сливной патрубок, при этом нагнетательный трубо провод насоса, имеющий запорную арма туру, соединен со вкладьш1ем подшипника, насос совместно с всасывающим и нагревательным трубопроводами расположен в сливном патрубке, последний имеет люк, запорная арматура на трубопроводах размещена оппозитно последнему, при этом электродвигатель установлен на сливном патрубке На чертеже изображена система маслоснабжения подшипника паровой турбины, поперечный разрез. Система содержит подшипник 1, несущий ротор турбины 2, корпус 3 подшипника 1 с крышкой 4, сливным патрубком 5 и напорной линией 6 смазки К напорной линии 6 смазки всасывающим трубопроводом 7 с запорной арматурой 8 подсоединен насос 9 установки ГП,имеющ привод от электродвигателя 10,при это нагнетательный трубопровод 11 насоса 9, имеющий запорную арматуру 12, соединен со вкладышем 13 подшипника 1. Насос 9 совместно с всасывающим и нагнетательным трубопроводами 7 и 11 расположен в сливном патрубке 5, последующий имеет люк 14, запорная арматура 8 и 12 на трубопроводах 7и 11 размещена оппозитно последнему, а электродвигатель 10 установлен на сливном патрубке 5. На нагнетательном трубопроводе 11 установлен обратный клапан 15 с манометром 16. Система маслоснабжения подшипника паровой турбины работает следующим образом. Работа системы в режиме ГП ротора. На напорной линии 6 смазки масло по всасывающему трубопроводу 7 через запорную арматуру 8 поступает в насос 9 установки ГП. После включения электродвигателя 10 насос 9 подает масло высокого давления по напорному трубопроводу 11 через запорную арматуру 12 и обратный клапан 15 во вкладыши подшипника 1. Давление масла в нагнетательном трубопроводе 11 контролируется по манометру 16. Работа системы в случае аварии, Аварийные отказы системы могут быть несколько видов, но наиболее опасными являются рдзрыв трубопроводов, особенно напорных, неплотность соединений трубопроводов и разрьшы уплотнений насосов. Эти аварии опасны выбросом большого количества огне опасных горюче-смазочных масел. Если такого рода авария произошла в элементах системы, то все утечки масла остаются внутри полостей корпуса 3 подшипника или сливного патрубка 5 и затем отводятся в маслобак . Во время подобных аварий не повьшается пожароопаскость в машинном зале благодаря тому, что трубопроводы 7 и 11 и насос 9 экранированы корпусом 3, крышкой 4 подшипника и стенками сливного патрубка 5. При разрыве трубопроводов или разуплотнении соединений на них манометр 16 показывает величину давления значительно ниже обычного или отсутствие избыточного напора в нагнетательном трубопроводе 11 перед вкладышем 13, однако аварии такого рода чрезвычайно редки в практике . Довольно часто происходит разрыв уплотненрй насоса 9 вследствие перегрузки или старения. При этом манометр 16 показывает отсутствие избыточного давления перед-вкладышем. 8этом случае неизбежны ремонт или замена насоса 9. Для ремонта насоса 9 или электродвигателя 10 достаточно снять со сливного патрубка 5 весь насосный

агрегат (насос-двигатель с всасывающим и нагнетательным трубопроводами насоса до запорной арматуры 8 и 12).

Высокая ремонтоспособность предложенной установки позволяет устранить обнаруженный дефект еще при работе турбины на номинальных оборотах

и в режиме вращения вала от валеповоротного устройства иметь надежный ГП роторов, предотвращая преждевременный износ подшипников, тем самым увеличивая надежность турбоагрегата в целом, сокращая простои турбин в ремонте и убытки от недоотпуска электроэнергии.

СИСТЕМА МАСЛОСНАБЖЕНИЯ ПОДШИПНИКА ПАРОВОЙТУРБИНЫ, содержащая напорную линию смазки, подсоединенный к последней всасывающим трубопроводом с запорной арматурой насос установки гидроподьема, имеющий привод от электродвигателя, и сливной патрубок, при этом нагнетательный трубопровод насоса, имеющий запорну|о арматуру, соединен со вкладышем подшипника, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, насос совместно с всасывающим и нагнетательным трубопроводами расположен в сливном патрубке, последний имеет люк, запорная арматура на трубопроводах размещена оппозитно последнему, при этом электро- § двигатель установлен на сливном пат(П рубке.

Во вкладыш

Яз системы смазки