Устройство маслоснабжения водородного уплотнения вала ротора турбогенератора Советский патент 1992 года по МПК H02K5/12 

22 23 21

шении маслоснабжения масло из бака 10 подается на уплотняющие подшипники 7. При падении уровня масла в баке реле 11 уровня открывает электроклапан 22 в трубопроводе 21 и открывает водороду в гидрозатворе выход в атмосферу. При падении давления водорода снижается расход масла из демпферного бака 10. 1 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению. Целью изобретения является уменьшение расхода масла при аварийном останове турбогенератора. Это достигается установкой дополнительного трубопровода 16, соединяющего гидроза.твор 1 с дренажом 17, параллельно поплавковому регулятору 15 уровня масла с установленным в нем электроклапаном 22. подключенным к реле 11 уровня демпферного бака 10. При нару

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к турбогенераторам с водородным охлаждением.

Цель изобретения -уменьшение расхода масла при аварийном останове турбоге- нератора.

На чертеже показана схема устройства маслоснабжения водородного уплотнения вала ротора турбогенератора.

Устройство содержит гидрозатвор 1, со- единенный трубопроводами 2 и 3 с кольцевыми замкнутыми полостями 4 (на чертеже показана одна полость, так как вторая, подключенная к трубопроводу 3, идентична первой), которые образованы лабиринтны- ми уплотнениями 5 вала 6 и маслоуплотня- ющим подшипником 7 с корпусом 8 уплотнения. Трубопроводом 9 гидрозатвор 1 подсоединен к демпферному баку 10, расположенному над уплотнениями вала для создания в них естественного напора масла. Демпферный бак 10 снабжен реле 11 уровня и включен в нагнетающую часть системы маслоснабжения с помощью подводящего 12 и отводящего 13 трубопроводов, при этом последним масло подведено к камере 14 маслоуллотняющего подшипника 7. Резерв масла в демпферном баке при нормальных условиях работы турбогенератора имеет уровень К, располагающийся над ре- ле 11 уровня в трубопроводе 9. Гидрозатвор 1 снабжен поплавковым регулятором 15 уровня масла в нем, поддерживающим его постоянным, а при повышенном уровне - пропускающим масло через трубопровод 16 в дренажную систему 17. Последняя включает в себя дренажную трубу 18, сообщающуюся с атмосферой, и гидропетлю 19, соединенную с масляным баком 20, Гидрозатвор 1 снабжен трубопроводом 21, сооб- щающим его полость с дренажной системой 17 параллельно поплавковому регулятору 15 и трубопроводу 16. В трубопроводе 21 установлен электроклапан 22, подключенный (на чертеже не показано) к реле 11 уровня. Гидрозатвор 1 снабжен также краном 23 ручного управления. Проходное сечение электроклапана 22 и трубопроводов 2, 21, 17, 18 выполнено большим площади кольцевых зазоров между лабиринтным уплотнением 5 и валом 6 с обеих сторон генератора.

.Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе генератора масло от основного или резервного насоса (на чертеже не показаны) через трубопровод

12нагнетательной части системы маслоснабжения поступает в демпферный бак 10, из которого через трубопровод направляется в полость 14 маслоуплотняющего подшипника 7. Через зазор между подшипником 7 и валом 6 масло вытекает в сторону атмосферы (стрелка С) и в кольцевую замкнутую полость 4, откуда оно стекает по трубопроводу 2 в гидрозатвор 1. Одновременно из корпуса генератора через зазор между лабиринтным уплотнением 5 и валом 6 в полость 4 поступает под действием избыточного давления до 0,5 МПа водород. Дальнейший путь водорода через трубопровод 2 и гидрозатвор 1 прикрыт уровнем масла в гидрозатворе, поддерживаемом постоянным с помощью поплавкового регулятора 15 уровня (при переполнении поплавок поднимается и открывает клапан, перепуская масло в дренажную систему и далее в гидропетлю 19 и масляный бак 20). Со стороны трубопровода 9 выход водорода закрыт уровнем масла К, который поддерживается регулятором в системе маслоснабжения (не показан). Таким образом при нормальной работе генератора полости 4 (с обоих торцов генератора), а следовательно, и сам корпус генератора уплотнены маслом с помощью упомянутых элементов, а масло на выходе из зазоров маслоуплотняющих подшипников, подпертое давлением водорода (около 0,5 МПа), вытекает из них в кольцевые замкнутые полости 4, смазывая детали маслоуплотняющих подшипников и шейки вала 6.

При нарушении маслоснабжения, т.е. при аварийном безнасосном останове генератора, давление в системе маслоснабжения падает из-за прекращения подачи масла, а ротор в течение определенного времени вращается (выбег ротора). Масло под действием естественного напора подается из демпферного бака 10 на маслоуплот- няющие подшипники 7 через трубопровод

13и камеры 14. Уровень К масла, опускаясь, пройдет реле 11 уровня, которое, сработав,

трдаст сигнал на электроклапан 22 в трубопроводе 21 и .откроет водороду в гидрозатворе выход в дренажную систему 17, где он начнет выходить в атмосферу через дренажную трубу 18, а масло через гидропетлю 19 - в масляный бак 20. Давление водорода в кольцевых замкнутых полостях 4 резко понизится, следовательно, прекратится выдувание масла из зазора между подшипником 7 и валом 6, предотвращая работу этих деталей всухую. Понижение давления водорода по трубопроводу 9 передается и в полость над уровнем масла в демпферном баке 10, уменьшив расход масла через зазоры в уплотняющих подшипниках 8. Это происходит потому, что зазор между лабиринтным уплотнением 5 и валом 6 становится дросселем на пути водорода после открытия клапана 22. По описываемому примеру исполнения устройства при из- быточном давлении водорода внутри генератора 0,5 МПа и высоте расположения демпферного бака над валом ротора генератора 6 давление масла в камере 14 уплотня- ющего подшипника при закрытом электроклапане 22 составит около 0,56 МПа; открытом электроклапане 22, когда давление водорода в камере 4, в гидрозатворе 1 и его. подводящих и отводящих трубопроводах станет близким к атмосфер- ному (например, 0,02 МПа), то давление масла в камере 14 в этом случае станет 0,06-0,02 ;0,08 МПа, т.е. снизится в 7 раз . Соответственно снизиться и расход масла из де

мпферного бака 10 при аварийном (безнасосном) останове. Снижение расхода может производиться при необходимости и путем ручного открытия вентиля 23.

Уменьшение расхода масла дает возможность уменьшить объем демпферного бака и, соответственно, объем основного масляного бака, что является существенным преимуществом технико-экономического характера в сравнении с известными устройствами. К технико-экономическим преимуществам относится также и то, что повысится надежность в эксплуатации.

Формула изобретения Устройство маслоснабжения водородного уплотнения вала ротора турбогенератора, имеющего уплотняющие подшипники и лабиринтные уплотнения с кольцевой полостью между ними, содержащее дренаж, демпферный бак с реле уровня и соединенный трубопроводом с демпферным баком и упомянутой полостью уплотнения гидрозатвор с поплавковым регулятором уровня масла, подключенный к дренажу, отличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода масла при аварийном останове турбогенератора, оно снабжено дополнительным трубопроводом, соединяющим гидрозатвор с дренажом параллельно поплавковому регулятору уровня масла с установленным в нем электроклапаном, подключенным к реле уровня демпферного бака.