Надежность оборудования. Общие понятия.

Под надежностью понимается свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Continue reading…

Масляный насос

В качестве главного масляного насоса в масляной системе применен центробежный насос с приводом непосредственно от вала турбины, что позволяет использовать кинетическую энергию ротора для поддержания давления в системе смазки подшипников даже при аварийном останове с потерей собственных нужд. Центробежный масляный насос по сравнению с насосами других типов имеет ряд достоинств. Такой насос можно выполнить без трущихся элементов, что позволяет обеспечивать его высокую эксплуатационную надежность. Производительность центробежного насоса зависит от гидравлического сопротивления системы, поэтому при срабатывании системы регулирования и защиты, когда сопротивление системы уменьшается, центробежный насос резко увеличивает подачу масла в систему, что и требуется для обеспечения нормальной работы системы регулирования. Несмотря на то, что давление в системе регулирования при быстрых перемещениях сервомоторов изменяется, так как расходная характеристика центробежных насосов – падающая, этот тип насосов лучше других справляется с задачей поддержания давления в системах регулирования в переходных процессах. В системах смазки значительного падения давления не наблюдается. Continue reading…

Конструкция упорного подшипника

Упорный подшипник турбины конструктивно совмещен с первым опорным подшипником. Оба подшипника имеют общий вкладыш . Осевое усилие роторов передается на упорный подшипник через упорный гребень , насаживаемый на передний конец ротора высокого давления. Гребень фиксируется на валу с одной стороны специальным буртом, а с другой – разрезной кольцевой шпонкой, которая крепится снаружи сплошным кольцом. Continue reading…

Конструкция опорных подшипников турбины

Роторы турбины опираются на подшипники, которые воспринимают все радиальные статические и динамические нагрузки от массы ротора, вибрационные, паровые и др. Опорные подшипники турбины являются подшипниками скольжения гидродинамического типа. Continue reading…

Рабочие лопатки турбины

Конструкция простейшей рабочей лопатки показана на рис. 9. Лопатка состоит из профильной рабочей части (пера) 2 и хвостовика 4. Уста­новленные с равным шагом лопатки образуют рабо­чие каналы. Хвостовики служат для крепления ло­паток на диске. На торце рабочей части выполняют шип. На группу лопаток надевается бандажная лента 3, в которой выполнены отверстия с шагом и формой, соответствующими шипам  на лопатках, установленных на диске. Шипы расклепывают, и в результате лопатки на диске оказываются набранными в пакеты, что увеличивает вибрационную на­дежность облопачивания и позволяет выполнить периферийное уплотнение ступени. Continue reading…

Ротор турбины. Классификация.

Ротор — это одна из важнейших деталей турбины. Он несет на себе рабочие лопатки, образующие вместе с направляющими лопатками проточную часть турбины, и передает крутящий мо­мент, возникающий от окружного усилия, развиваемого потоком пара на лопатках.

Обычно ротор состоит из вала, дисков или барабана, рабочих лопаток и разных мелких деталей, насаженных на вал: втулок лабиринтовых или иных уплотнений, передачи к регулятору, муфты, маслоотражателей и др.

Типичная конструкция ротора представлена на рис. 4. На вал насажены диски, каждый из которых, за исключением пер­вого, несет один ряд рабочих лопаток. Первый диск представляет собой колесо со ступенями скорости. Конструкция применяется преимущественно для активных турбин, хотя отдельные ступени, в особенности последние, и при этом типе ротора могут иметь значительную степень реактивности.

При небольшом диаметре облопачивания диски иногда выта­чиваются заодно с валом из массивной поковки. Такая конструк­ция часто встречается в турбинах высокого давления для первых активных ступеней (рис. 5).

Цельнокованый ротор состоит из передней части вала с кон­цевым уплотнением большой длины, диска с двумя ступенями скорости, дисков постоянной толщины для активных ступеней давления и задней части вала с концевым уплотнением. По вы­ступам на валу между дисками работают лабиринтовые уплот­нения диафрагм.

Естественно, что применение этой конструкции ограничивает­ся небольшим диаметром дисков (обычно не свыше 1 м), так как: 1) для заготовок большого диаметра трудно гарантировать высокое качество поковки; 2)  ошибка в какой-либо операции при обработке ротора может повлечь за собой браковку дорогостоя­щей поковки;

Безымянный

Рис.4 Ротор турбины 6 Мет с промышленным отбором пара Калужско­го турбинного завода  (КТЗ)

Безымянный

Рис. 5. Ротор турбины с противодавлением 25 Мет Харьковского турбин­ного завода  (ХТГЗ)

Безымянный

Рис. 6. Ротор турбины 25 Мет с двумя отборами пара Уральского турбо-моторного завода (УТМЗ)

 

Безымянный

Рис. 7 . Ротор п. в. д. турбины  (170 бар)  фирмы Броун-Бовери

3) материалом для поковки приходится часто вы­бирать легированную сталь, необходимую лишь для дисков пер­вых ступеней; последующие ступени могли быть изготовлены из простой углеродистой стали, и таким образом, на ротор расходуется большое количество дорогой легированной стали.

На рис. 6 показана конструкция ротора, представляющая собой комбинацию двух описанных выше роторов: диски ступеней высокого давления (в том числе для первого регулирующего колеса)  выточены заодно с валом, диски последующих   ступеней насажены на вал.

Для реактивных турбин часто применяют барабанную конструкцию ротора.

На рис. 7 показан ротор, сваренный из шести поковок, четыре из которых представляют собой диски постоянной толщины с ободом, а две — полые барабаны, откованные заодно с валом. Ротор относится к двухпоточной конструкции цилиндра высокого давления мощной турбины: пар поступает к середине ротора и »расходится в обе стороны через активную регулирующую ступень и группу реактивных ступеней с каждой стороны. В связи с боль­шим расстоянием между подшипниками конструкция ротора от­личается большой жесткостью.

Полые барабаны по условиям прочности пригодны лишь для небольших окружных скоростей (примерно до 150—200 м/сек), поэтому они и применяются для реактивных турбин, где в сту­пенях высокого и среднего давления окружные скорости неве­лики.

Представляет интерес сварная конструкция диско-барабанного ротора, примененная Харьковским турбинным заводом одной из турбин (рис. 8). Ротор относится к двухпоточному цилиндру низкого давления. Крайние диски откованы заодно с концами вала, средние диски представляют собой самостоя­тельные поковки, сваренные между собой по центрирующим пояскам. Аналогичную конструкцию имеет ротор турбины фир­мы Броун-Бовери (см. рис. 7). Применение дисковой конструкции для ступеней низкого давления позволяет этим ступеням работать с высокой окружной скоростью. Конструкция ротора отличается сравнительной легкостью при необходимой в то же время прочности. Качество сварки должно быть, конечно, безупречным. После сварки ротор подвергается термической обработке, а затем — окончательной механической обработке.

 

Безымянный

Рис. 8 Ротор цнд  турбины  К-150-130 ХТГЗ

 

 

 

 

Общее описание конструкции турбины на примере К-160-130

В 1958 г. ХТЗ выпустил турбину К-150-130 (старое название ПВК-150) мощностью 150 МВт, рассчитанную на параметры свежего пара 12,75 МПа и 565ºС, с промежуточным перегревом пара до 565ºС, при давлении в конденсаторе 3,43 кПа и частоте вращения 50 1/с. Позже турбина была модернизирована, и в настоящее время ее мощность составляет 160 МВт. Continue reading…

Турбины ТЭС, АЭС

Современная энергетика основывается на централизованной выработке электроэнергии. Генераторы электрического тока, устанавливаемые на электрических станциях, в подавляющем большинстве приводятся паровыми турбинами. Доля электроэнергии, производимой в нашей стране тепловыми и атомными электростанциями, где применяются паровые турбины, составляет 83 – 85 %.

Таким образом, паровая турбина является основным типом двигателя на современной тепловой электростанции и в том числе на атомной. Паровая турбина получила также широкое распространение в качестве двигателя для кораблей военного и гражданского флота. Паровые турбины применяются, кроме того,  для привода различных машин – насосов, газодувок и др.

Питательные устройства (Насосы)

Питательные устройства

Воду в котлы подают питательными устройствами: поршневыми насосами с паровым или электрическим приводом, центробежными насосами с электрическим или паротурбинным электродвигателем и инжекторами (пароструйные насосы). Continue reading…

Тепловой комфорт и влажность воздуха

Тепловой комфорт и влажность воздуха

На тепловой комфорт влияют четыре параметра :

— Температура воздуха по сухому термометру;

— Радиационная температура;

— Скорость воздушного потока

Влажность воздуха

Эти параметры напрямую влияют на теплообмен между человеком и окружающей средой. Человеческое тело отводит теплоту обмена веществ или метаболическую теплоту, выделяющуюся в процессе жизнедеятельности в окружающую среду. Выделяющаяся теплота отводится  конвекцией или излучением, а так же при помощи испарения пота с поверхности тела. На отвод теплоты излучением влияют оптические характеристики окружающей среды, которые практически всегда постоянны, и радиационной температуры среды. Конвективное охлаждение зависит от температуры окружающей среды по сухому термометру и скорости воздушного потока от которой зависит коэффициент теплоотдачи. Испарение с поверхности тела зависит от влажности воздуха, температуры воздуха и скорости воздушного потока.  Коэффициент массообмена увеличивается с увеличением скорости воздушного потока, поэтому мы чувствуем прохладу при работающем вентиляторе даже при высокой температуре воздуха.

Теплота, выделяемая человеком, может рассеиваться в различных условиях окружающей среды. Но на самом деле только малая часть этих условий действительно комфортна для человека. Тепловой комфорт снижается, как только организм начинает поддерживать тепловое равновесие  с окружающей средой.  На регулирование температуры тела влияет физическая активность человека. Чем сильнее активность, тем сильнее изменяется температура кожного покрова и появляется обильное потоотделение, но человек не чувствует дискомфорта. Поэтому чтобы не возникал дискомфорт , изменения внешних условий должны лежать в определенных условиях.

Метаболический тепловой поток в Вт/м2:

Н/АDu

Где: Н- отношение количества теплоты, Вт;

АDu— эквивалентная площадь поверхности тела, м2.

Для обеспечения оптимального комфорта выполнятся два условия:

1. Средняя температура кожного покрова ( при увеличении физической нагрузке должна уменьшаться)

tsk=35,7-0,0276 H/ADu

2. количество теплоты,  рассеиваемое при потовыделении, не должно превышать величины Еsw (увеличивается прямо пропорционально уровню активности), Вт

Esw=0,42ADu(H/ADu-58)

Метаболический тепловой поток также измеряется в метах (внесистемная единица)

1 мет=58 Вт/м2

При любом уровне физической активности регулирование температуры тела связано с типом одежды и параметрами среды (температура воздуха, средняя радиационная температура, влажность, скорость потока воздуха). Зная все эти параметры можно определить  тепловой баланс человека.

Так же можно определить условия комфорта по условиям 1, 2, которые сравнивают температуру поверхности тела и уровень потовыделения. Постепенно меняя параметры среды, мо можем получить линии комфорта.

Одежда является термодинамическим сопротивлением, и измеряется во внесистемной единице кло:

1 кло = 0,155 м2К/Вт

При увеличении скорости потока воздуха и уменьшении  его влажности способствует  отводу большего количества теплоты. Т.е то же количество теплоты может быть отведено при меньшей разности температур. Таким образом, человек находящийся в комфортных условиях почувствует холод, если при той же температуре уменьшить влажность или увеличить скорость воздушного потока.

Индекс PMV- средняя оценка ощущения, выражает оценку окружающей  среды человеком. Индекс выведен на основании опроса большого количества людей оценка ощущения измеряется по шкале от -3 до +3, где ноль идеальные для человека условия. Числа на шкале характеризуют следующие условия: -3 – холодно, -2 – прохладно, -1 – слегка прохладно, 0 – безразлично, +1 – слегка тепло, +2 – тепло, +3 – жарко.

IMG_6199

 

« 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 »