第一部分 300MW汽轮发电机密封瓦结构及工作原理
发电机密封油系统主要用于阻止氢气外泄和空气的漏入。其中,氢冷汽轮发电机的油密封装置按其核心部件——密封瓦的形式分为盘式油密封和环式油密封两类。前者大多用于
100MW及以下容量的中小机组,后者则多用于大容量机组。
双流环式氢油密封系统是目前国内较为普遍采用的设计形式,双流环式密封瓦,即在环行密封瓦的内径乌金面上有两道轴向排列环形油槽,分别为空侧和氢侧密封油槽(故称:“双流环式”密封瓦),槽内充满密封油,实行径向密封。密封瓦装在固定的瓦座内,环绕轴颈,相对静止,运行时轴与瓦面之间产生压力油膜,瓦可随轴浮动。瓦面上的空氢侧密封油槽分别与空氢侧密封油系统相联,瓦在运行中空氢侧密封油槽内充满自动调整好的压力油,对轴颈实行径向密封。其结构如图1所示[3]。密封瓦由瓦座、瓦环、进油口、空侧和氢侧的压力油腔组成。双流式密封环由两块半圆环扇形并成,通过螺栓压在一起形成一整圆。当油腔中通入压力油时,在密封环与轴颈之间形成油膜,其作用是防止氢气外漏,并避免动静摩擦,同时,在密封环左右端面与密封瓦座之间,另有少量的油流过形成油膜,以防止密封瓦卡涩。双流环式油密封系统在正常运行中同时通过两股油流,成为既相互关联又各自独立的油循环系统。靠密封瓦外侧流动的油循环系统,称为空侧密封油系统,它的油源取自汽轮机的主油箱,进入密封瓦后,由密封瓦的空气侧流出,与发电机的支撑轴承回油汇合后流回主油箱。沿密封瓦氢气侧流动的油循环系统,称为氢侧密封油系统,由密封瓦的氢气侧流出后,通过发电机内单独的回油管路流回密封油箱。
在国产300MW氢冷汽轮发电机密封油系统中,氢侧密封油的油压和油量调节是由平衡阀来完成的。平衡阀的控制信号为两个压力信号,分别取自空、氢侧的油压。平衡阀的作用是使氢侧油压始终跟踪空侧油压,使两者的压力差最大限度的趋于最小。
第二部分发电机密封油调节
1.基础知识
一个局部阻力可以改变的节流元件,对不可压缩流体,由流量方程式可得:
式中:Q--流经平衡阀的流量
ξ--平衡阀的阻力系数
P1--阀前压力P2--阀后压力
F--平衡阀接管截面积
ρ--流体的密度
由上式可以看出,当F一定(即对某一型号的平衡阀),阀门前后压降P1-P2不变时,流量Q仅受平衡阀阻力影响而变化。ξ增大(阀门关小时),Q减小;反之,ξ减小(阀门开大时),Q增大。
平衡阀就是以改变阀芯的开度来改变阻力系数,达到调节流量的目的。
Kv为平衡阀的阀门系数。
它的定义是:当平衡阀前后差压为1bar(约1kgf/cm2)时,流经平衡阀的流量值(m3/h)。
平衡阀全开时的阀门系数相当于普通阀门的流通能力。
如果平衡阀开度不变,则阀门系数Kv不变,也就是说阀门系数Kv由开度而定。
通过实测获得不同开度下的阀门系数,平衡阀就可做为定量调节流量的节流元件。在管网平衡调试时,用软管将被调试的平衡阀的测压小阀与专用智能仪表连接,仪表可显示出流经阀门的流量值(及压降值),经与仪表人机对话,向仪表输入该平衡阀处要求的流量值后,仪表通过计算、分析、得出管路系统达到水力平衡时该阀门的开度值。
2.差压阀:
作用:差压阀在密封油系统中用以调整空侧密封油压,使之与发电机内气体压力始终保持一定的压差。
工作原理:压差阀的活塞上面引入机内氢气压力(压力为p1),活塞下面引入被调节并输出的空侧密封油(压力为p),活塞自重及其配重片重量(或调节弹簧)之和为p2(可调节),则使p=p1+p2(上下力平衡)。当机内氢气压力p1上升时,作用于活塞上面的总压力(p1+p2)增大,使活塞向下移动,加大三角形工作油孔的开度,使空侧油量增加,则进入空侧密封瓦的油压随之增加,直到达到新的平衡;当机内氢气压力p1下降时,动作相反。
3.平衡阀:
平衡阀的工作原理:平衡阀属于调节阀范畴,它的工作原理是通过改变阀芯与阀座的间隙,改变流体流经阀门的流通阻力,达到调节流量的目的。平衡阀相当于
工作原理:
平衡阀的控制器上面是空侧油压力,下面是氢侧压力,当空侧压力较高时,阀芯向下移动,阀门开大,流道面积变大,氢侧油压上升;压差低时,动作相反.始终保证空侧密封油压和氢侧密封油压差压在正负490Pa范围内。
四、密封油箱结构:
氢侧密封油箱结构说明:位置比较低的那个大浮球是补油阀,位置比较高的大浮球是排油阀。正常运行的情况下,氢侧密封油箱油位应该保持在油箱中间位。此时补油阀、排油阀都应该是关闭的。油位上涨中心线以上的时候,排油阀浮球向上浮动,打开排油阀,向空侧密封油泵进口管排油。油位下降到中心线以下的时候,补油阀浮球向下浮动,打开补油阀,由空侧密封油进油管向氢侧密封油箱补油。小浮球是浮球液位报警,当油位继续下降,直到低于中心线约110mm的时候,提供油位低报警。磁翻板液位指示只是平常就地检查的。
第三部分发电机氢气纯度下降原因分析及处理
一、发电机氢纯度下降的原因分析
影响氢气纯度的因素主要有:1、密封瓦处空氢侧密封油交换;2、氢侧回油箱补、排油浮球阀状态;3、纯度表;4、空氢侧密封油油温;5、补氢纯度;7、氢气湿度;8、油中含水量;
9、氢油压差等。用“鱼刺图”的形式列出,见图2:
图2 氢气纯度下降原因鱼刺图
空氢侧密封油交换使混入氢气中空气量可用下式计算:A=0.054×K×Qin 其中A-机内混入空气量(m3/d);Qin-密封油混入量(l/min);K-系数(1.0-3.0)。
而空气混入量与维持氢纯度所需的补氢量之间有下面关系:q=A×Z/(S-Z)其中q-补氢量(m3/d);S-补氢纯度(%);Z-机内氢纯度(%)。
二、处理要点
3.1校正纯度表。为确保取样的准确性,取样人员加强操作的规范化并重新校核奥氏分析仪后,人工化验值与提纯量基本对应,提纯用氢量明显减少。
3.2密封瓦处空氢侧油量的交换。空侧油压与氢侧油压的平衡,是双流密封环油系统赖以生存的基础。如空、氢侧压力平衡,氢侧回油箱的进、出油量相等,油位应无变化,否则,油箱油位将发生或高或低的变化,如两端空侧油压高于氢侧油压将使空侧油串入氢侧油中,引起油箱油位升高,而氢侧油压高于空侧油压将使氢侧油串入空侧油而引起油箱油位下降,这两种情况都会造成空氢侧油相串而将空侧油中空气带入氢侧油中,从而引起氢气纯度下降。(有关资料显示,设计工况下的空侧密封瓦的油体积流量为99X2L/min,氢侧封瓦的油体积流量为57X2L/min,50℃的回油约吸收8%容积氢气和10%容积空气),根据密封油箱的补排油情况,判断空氢侧油量的交换方向,进一步检查平衡阀及差压阀的工作情况是否正常。
3.3氢温和密封油温的影响:氢温越高,氢纯度下降越大。如负荷在250MW以上,氢纯会下降较快,一般达0.24%/d。密封油温的高低决定了油中携带气体的多少,一般情况下油温越高携带的气体体积越多。所以,适当调低氢温及油温可能有效控制纯度的下降。
汽轮机发电机本体结构及功能 一、发电机结构及功能 氢冷发电机在本体上主要由定子和转子两大部分组成,在附属系统上主要有励磁系统、冷却系统、密封油系统和氢气系统。 二、发电机定子 定子由机座、铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。 1、机座及端盖 定子机座为中段机座和两端端罩组成的三段式组合结构,中间段与铁芯长度相近。沿轴向布置的环形板既是铁芯的支撑件,也是风区隔板,隔板间有圆形风
管。两端端罩罩住定子线圈端部,4个卧式冷却器置于两端罩顶部的冷却器罩内。 三段式机座之间用螺栓把合,各接合面处除用橡胶圆条密封外,还用气密罩封焊,端罩两侧下部设有排水法兰,接液位信号器,冷却器漏水可及时报警。 整个机座按防爆要求设计,具有足够的强度和良好的气密性,经受1.0兆帕30分钟的水压试验和4×105帕气密试验。 2、机座的作用: 主要是支持和固定铁芯绕组。如果用端盖轴承,它还要承受转子的重量和电磁力以及分配冷却气流力矩。(特别是在发电机出口短路后要承受10倍以上的短路力矩的作用),除此以外,还要防止漏氢和承受住氢气的爆炸力。 3、定子弹性支撑: 为了减少发电机运行时定子铁芯所产生的双倍频的振动对发电机基础的影响,铁芯与机座之间采用轴向组合式弹性定位筋作为隔振结构。 两个主要振动源:一是铁芯振动,其振动频率为二倍频100HZ。这因为在二极发电机中,由于发电机转子磁场的影响,机座和定子铁芯将受到100HZ的交变电磁力的作用,并使定子铁芯变成一个不断变化的椭圆,使机座发生倍频振动。二是转子振动,这通常只发生在轴承与端盖合成一体的发电机上,它起因于转子的各种不平衡,其频率为50HZ,即转子的机械旋转频率。所以说机座都是为高
一、什么是油封 油封是用于密封机械设备中旋转轴的封油用密封元件,而腔体基本上是静止的(见下图),所以油封又称旋转轴唇形密封圈。 机械的摩擦部分由于在机械运转时有油进入,为防止这些油从机械的间隙中泄漏而使用油封,并且除了油以外还需要防止水与化学药液的 泄漏以及尘埃及土砂从外部侵入,这时候也要用到油封 油封的密封状态,一是油封外缘和腔体之间为静态密封,同时保证油封外缘在腔体之间的可靠定位。二是油封密封唇和轴之间的密封状态,当轴旋转时为动态密封,当轴静止时为静态密封。各种影响因素的综合 作用及其相互作用,都对油封的密封性能和使用寿命产生了很大影响。 二、油封的主要用途 用于发动机曲轴和凸轮轴的密封 小汽车,摩托车和商用车辆等传动系统(如齿轮箱、轮毂、桥轴、差速器)的密封 铲车,挖掘机等农业机械和工程机械传动系统的密封 工业用齿轮箱的密封 液压元件(泵,马达)的密封 日用机械洗衣机的密封 广泛用于机械工程和设备加工工业
三、油封的主要特点 油封外部为圆筒形用来保证对腔体的静态密封-采用内包金属骨架的橡胶外缘;采用外露金属骨架的外缘,大多需要抛光和镀敷防腐涂层。 装有弹簧的密封唇保证轴的动态和静态密封的密封可靠性。经过长期开发研究的结果,油封的密封唇结构提高到极佳的性能,进而提高在 更宽的负荷范围内的密封可靠性 添加防尘唇,或者在特殊情况下采用的多个防尘唇,可防止外界污染物和灰尘侵入。 四、油封各部位的作用 油封主要由密封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧等几部分组成。密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。下图是:带弹簧 并附有防尘唇的内包骨架油封各部位主要名称和术语。 金属骨架就如同混凝土构件里面的钢筋,起到加强的作用,并使油封能保持形状及张力。通常,在自由状态下的骨架油封,其内径比轴径 小,即具有一定的“过盈量”。因此,当油封装入油封座和轴上之后, 油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力,经 过一段时间运行后,该压力会迅速减小乃至消失,因而,加上弹簧可以 随时补偿油封自紧力,
#6汽轮机因主推力瓦温度高停机说明 2012年10月29日2时45分左右,#6机组突然出现不正常的异音,当班司机毛新亮立即对机组进行检查,检查后发现#1推力瓦温度升高到48℃,之后毛新亮迅速减少负荷至1800KW(当时机组带9800KW,真空0.049mpa带供热运行)并通知配电室和班长。负荷减到1800KW时,机组的异音消除,#1轴瓦温度没有再升高减到43℃,机组趋于平稳运行,经过车间主任和值长分析后机组在1800KW继续运行,等待指令,5时32分值长下达停机指令,机组停机。 机组运行参数如下:
一、机组大修后运行情况: #6汽轮机2012年8月20日大修结束,机组11时35分并网发电,机组运行一切正常。其间2012年10月11日发现发电机转子在9000KW 负荷时串轴。以前发电机转子串轴现象出现在空载和低负荷区域,在高负荷时还没有发现串轴现象,决定停机检查发电机转子。12日14时解体中箱,对汽轮发电机联轴器定位螺栓进行检查,定位螺栓无松动、定位块有0.5㎜的间隙,处理定位块后回装中箱,机组于10月17日2时43分并网发电运行至10月29日,机组运行一切正常。 二、设备检查:29日14时解体前轴承箱、#1推力轴承,发现主推力瓦破损、主推力盘面有沟,推力瓦块、推力盘无法使用。 三、推力瓦块、推力盘损坏原因分析: 1、机组超负荷运行,机组带9800KW,真空0.049mpa带供热运行,致使轴向推力增大,主推力瓦温度升高,推力瓦块乌金有局部破损,脱落的乌金夹在推力瓦块推力盘之间形成磨擦,造成推力瓦块、推力盘表面磨损。 2、主推力瓦块测温点有缺陷,外壳到主推力瓦块测温点的深度为140㎜,而温度表的测温杆长度为100㎜,离主推力瓦块测温点有40㎜的距离,温度变化时传感不真实,给监视带来困难。 3、机组58年出厂,运行至今已54年,已超期服役,设备老化存在缺陷。 四、机组维修计划时间表
第四节汽轮发电机 汽轮发电机是同步发电机的一种,它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。 汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。 一、汽轮发电机的工作原理 按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立一个磁场,这个磁场称主磁极,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。 根据电磁感应定律,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组(导线)依次切割,在定子绕组内感应的电动势正好变化一次,亦即感应电动势每秒钟变化的次数,恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。 汽轮发电机转子具有一对磁极(即1个N极、一个S极),转子旋转一周,定子绕组中的感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极时,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中性点)连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。 二、汽轮发电机的结构 火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。 发电机最基本的组成部件是定子和转子。 为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度,在这些部位埋置了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置,在运行中进行监控,并通过微机进行显示和打印。
25MW汽轮机推力瓦温度高的原因探讨与处理(2021版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0026
25MW汽轮机推力瓦温度高的原因探讨与处 理(2021版) 某公司1#汽轮发电机组在运行过程中先后出现了个别推力瓦温高问题,为了控制工作瓦温度不超允许值,不得限制负荷运行。随后通过多次试验,经过认真分析,发现推力轴承工作瓦块温度偏高的主要原因是推力瓦块本身的摇摆度不够、推力轴承自位性较差。 某公司汽轮发电机组汽轮机型号为C25?8.83/0.981-11,是高压、单缸、冲动、凝汽式汽轮机。2012年11月份1#机组经过一次较大检修后9#推力瓦瓦温从76℃升高到97℃左右,随接连出现2#、10#推力瓦温度也缓慢由74℃升高到105℃左右,为保障机组安全稳定运行,只能限制负荷运行。 1.原因分析
推力瓦是汽轮发电机组中一个重要部件,一是用来平衡机组剩余的轴向推力,二是用来确定转子膨胀死点,保证动静叶片之间轴向间隙,防止汽轮机动静摩擦、碰撞的,因此机组运行过程中与轴向推力、动静叶片之间轴向间隙相关的因素都有可能引起推力瓦温的升高。现就可能引起推力瓦温高的原因进行初步分析: 1.1测温元件故障 测温热电阻故障、DCS模块故障或通信线路故障都会导致瓦温显示高; 1.2润滑油温高或润滑油压低 润滑油压力降低或进油管道堵塞,进入推力轴承的油量必然要减少,这样就不可能在推力盘与工作之间建立良好的油膜,使推力轴承工作出现异常,导致推力瓦温度升高; 1.3真空降低 机组真空降低会导致进汽量增加,造成轴向推力变大,会造成推力瓦温普遍升高; 1.4脏物进入推力轴承或油质恶化
一、发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 发电机可分为直流发电机和交流发电机,交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ,还可分为单相发电机与三相发电机。 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。 二、发电机的工作原理 按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。图1为同步发电机的工作原理图。发电机转子与汽轮机转子为同轴连接,当蒸汽推动汽轮机高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电源后,便建立了一个磁场,这个磁场有一对主磁极,它随着汽轮机发电机转子旋转。磁通自转子的一个极(N级)出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙,进入转子另一个极(S极)构成回路。 图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极是,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。这样,发电机转子以每秒50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若
油封重要知识
1.油封 油封是用来封油(油是传动系统中最常见的液体物质,也泛指一般的液体物质之意)的机械元件,它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,不至于让润滑油渗漏。静密封和动密封(一般往复运动)用密封件叫密封件。油封的代表形式是TC油封,这是一种橡胶完全包覆的带自紧弹簧的双唇油封,一般说的油封常指这种tc骨架油封。 分类 油封实物 油封(oil seal)是一般密封件的习惯称谓,简单地说就是润滑油的密封。
油封一般分为单体型和组装型,组装型是骨架与唇口材料可以自由组合,一般用于特殊油封。从油封的密封作用、特点、结构类型、工作状态和密封机理等可以分成多种形式和不同叫法,但习惯上一般将旋转轴唇形密封圈叫油封,静密封和动密封(一般往复运动)用密封件叫密封件。油封的代表形式是TC油封,这是一种橡胶完全包覆的带自紧弹簧的双唇油封,一般说的油封常指这种tc骨架油封,骨架油封示意图参见图: 骨架油封结构剖析示意图 2材料 油封
油封的常用材料有:丁腈橡胶,氟橡胶,硅橡胶,丙烯酸酯橡胶,聚氨酯,聚四氟乙烯等。选择油封的材料时,必须考虑材料对工作介质的相容性、对工作温度范围的适应性和唇缘对旋转轴高速旋转时的跟随能力。一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度20~50℃,在选择油封材料时应 予注意。详情请参照:橡胶种类及特性。油封的工作范围与油封使用的材料有关:材料为丁腈橡胶(NBR)时为-40~120℃,亚力克橡胶(ACM)-30~180℃,氟橡胶(FPM)-25~300℃。 常用型式(老标准) 型式结构简 图 代号主要特征用途
普通单唇形B 一般用于 高、低速 旋转轴及 往复运动 密封矿物 油及水等 介质。 灰尘和杂质 比较少的情 况下使用,耐 介质压力 <0.05MPa的 场合,最高线 速度15m/s, 往复运动速 度<0.1m/s。 普通双唇形FB 除上述S 型油封的 使用特征 外,还可 防尘。 普通油封,带 防尘唇可以 防尘,耐介质 压力<0.05 MPa的场合, 线速度 ≤15m/s。 无弹簧型BV 无弹簧的 单唇型内 包骨架式 橡胶油 封。 一般适用于 低速工况下, 密封介质为 润滑酯。线速 度≤6m/s。
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 25MW汽轮机推力瓦温度高的原因探讨与处理(2021新版)
25MW汽轮机推力瓦温度高的原因探讨与处 理(2021新版) 导语:生产有了安全保障,才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷,生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时,生产活动停下来整治、消除危险因素以后,生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法,决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 某公司1#汽轮发电机组在运行过程中先后出现了个别推力瓦温高问题,为了控制工作瓦温度不超允许值,不得限制负荷运行。随后通过多次试验,经过认真分析,发现推力轴承工作瓦块温度偏高的主要原因是推力瓦块本身的摇摆度不够、推力轴承自位性较差。 某公司汽轮发电机组汽轮机型号为C25?8.83/0.981-11,是高压、单缸、冲动、凝汽式汽轮机。2012年11月份1#机组经过一次较大检修后9#推力瓦瓦温从76℃升高到97℃左右,随接连出现2#、10#推力瓦温度也缓慢由74℃升高到105℃左右,为保障机组安全稳定运行,只能限制负荷运行。 1.原因分析 推力瓦是汽轮发电机组中一个重要部件,一是用来平衡机组剩余的轴向推力,二是用来确定转子膨胀死点,保证动静叶片之间轴向间隙,防止汽轮机动静摩擦、碰撞的,因此机组运行过程中与轴向推力、
骨架油封知识大全 一、油封的工作原理 1、自由状态下,油封唇口内径比轴径小,具有一定的过盈量。 2、安装后,油封刃口的过盈压力与自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生径向压力。 3、机械工作时,油封唇口再径向压力作用下,形成0.25到0.5毫米的密封接触环带,在内部润滑油压力的作用下,部分油液渗入油封刃口与轴之间,形成极薄的油膜,油膜在油液表面张力的作用下,在转动轴与油封刃口之间形成"新月面"防止油液外溢,达到密封作用. 二、常见油封的形式 1、一个主唇带有弹簧的油封,依靠密封刃口单方面防止泄漏时适用。工作条件: a.旋转速度: 0~25m/s b.工作压力: 0~0.05Mpa c.工作温度: -35~120℃ d.密封介质: 润滑油、润滑脂、水等 2、双唇带有弹簧的油封,以主唇防止泄漏,副唇防止灰尘、水份的进入时适用。 工作条件: a.旋转速度: 0~25m/s b.工作压力: 0~0.05Mpa c.工作温度: -35~120℃ d.密封介质: 润滑油、润滑脂、水等 3、不带弹簧的油封,仅利用橡胶唇径向力作单方向的防漏,必要时可与其它型油封并用。 工作条件: a.旋转速度: 0~12m/s b.工作压力: 0~0.03Mpa c.工作温度: -35~120℃ d.密封介质: 润滑脂或粘性流体等 4、双唇不带弹簧的油封,仅利用橡胶唇的径向力,用于两方向密封时使用。 工作条件: a.旋转速度: 0~10m/s b.工作压力: 0~0.03Mpa c.工作温度: -35~120℃
d.密封介质: 水、油、润滑脂、灰尘等 5、双主唇带弹簧的复合型油封,使用过程需将此两类的液体隔离时适用,装配时两唇之间需涂抹润滑剂。 工作条件: a.旋转速度: 0~12m/s b.工作压力: 0~0.05Mpa c.工作温度: -35~120℃ d.密封介质: 油、润滑脂或其他液体等 6、应用于相对旋转端面的密封,主要严防止灰尘,水油脂等杂质的进入轴承部位或密封系统。 工作条件: a.旋转速度: 0~10m/s b.工作压力: 0~0.05Mpa c.工作温度: 0~120℃ d.密封介质: 润滑油、润滑脂等 7、在金属环内侧套以橡胶主体,与旋转轴产生相对运动. 工作条件: a.旋转速度: 0~12m/s b.工作压力: 0~0.05Mpa c.工作温度: -35~120℃ d.密封介质: 油、润滑油、润滑脂、水等 8、应用于旋转轴上的密封. 工作条件: a.旋转速度: 0~300次/分 b.工作压力: 0~5Mpa c.工作温度: -35~120℃ d.密封介质: 液压油、水等 三、油封的保管应注意的事项: 1、不到需要时不开封; 2、不放置在日光长期照射的地方和有土沙污染的地方; 3、不放置在潮湿的地方和热源较近的附近; 4、解开包装时,不允许用铁丝或细绳吊挂; 5、不允许油封变形; 四、油封装配的注意事项 为了密封圈顺利地安装及工作是有良好的润滑,密封圈应该在所使用
YF-ED-J9562 可按资料类型定义编号25MW汽轮机推力瓦温度 高的原因探讨与处理实用 版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日
25MW汽轮机推力瓦温度高的原因探讨与处理实用版 提示:该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的,相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 某公司1#汽轮发电机组在运行过程中先后 出现了个别推力瓦温高问题,为了控制工作瓦 温度不超允许值,不得限制负荷运行。随后通 过多次试验,经过认真分析,发现推力轴承工 作瓦块温度偏高的主要原因是推力瓦块本身的 摇摆度不够、推力轴承自位性较差。 某公司汽轮发电机组汽轮机型号为C25? 8.83/0.981-11,是高压、单缸、冲动、凝汽式 汽轮机。20xx年11月份1#机组经过一次较大 检修后9#推力瓦瓦温从76℃升高到97℃左右,
随接连出现2#、10#推力瓦温度也缓慢由74℃升高到105℃左右,为保障机组安全稳定运行,只能限制负荷运行。 1.原因分析 推力瓦是汽轮发电机组中一个重要部件,一是用来平衡机组剩余的轴向推力,二是用来确定转子膨胀死点,保证动静叶片之间轴向间隙,防止汽轮机动静摩擦、碰撞的,因此机组运行过程中与轴向推力、动静叶片之间轴向间隙相关的因素都有可能引起推力瓦温的升高。现就可能引起推力瓦温高的原因进行初步分析: 1.1测温元件故障 测温热电阻故障、DCS模块故障或通信线路故障都会导致瓦温显示高;
1.油封 油封是用来封油(油是传动系统中最常见的液体物质,也泛指一般的液体物质之意)的机械元件,它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,不至于让润滑油渗漏。静密封和动密封(一般往复运动)用密封件叫密封件。油封的代表形式是TC油封,这是一种橡胶完全包覆的带自紧弹簧的双唇油封,一般说的油封常指这种tc骨架油封。 分类 油封实物 油封(oil seal)是一般密封件的习惯称谓,简单地说就是润滑油的密封。 油封一般分为单体型和组装型,组装型是骨架与唇口材料可以自由组合,一般用于特殊油封。从油封的密封作用、特点、结构类型、工作状态和密封机理等可以分成多种形式和不同叫法,但习惯上一般将旋转轴唇形密封圈叫油封,静密封和动密封(一般往复运动)用密封件叫密封件。油封的代表形式是TC油封,这是一种橡胶完全包覆的带自紧弹簧的双唇油封,一般说的油封常指这种tc骨架油封,骨架油封示意图参见图:
骨架油封结构剖析示意图 2材料 油封 油封的常用材料有:丁腈橡胶,氟橡胶,硅橡胶,丙烯酸酯橡胶,聚氨酯,聚四氟乙烯等。选择油封的材料时,必须考虑材料对工作介质的相容性、对工作温度围的适应性和唇缘对旋转轴高速旋转时的跟随能力。一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度20~50℃,在选择油封材料时应 予注意。详情请参照:橡胶种类及特性。油封的工作围与油封使用的材料有关:材料为丁腈橡胶(NBR)时为-40~120℃,亚力克橡胶(ACM)-30~180℃,氟橡胶(FPM)-25~300℃。
常用型式(老标准) 型式结构简图代号主要特征用途 普通单唇形B 一般用于高、低 速旋转轴及往复 运动密封矿物油 及水等介质。 普通油封,在灰 尘和杂质比较少 的情况下使用, 耐介质压力 <0.05MPa的场 合,最高线速度 15m/s,往复运 动速度<0.1m/s。 普通双唇形FB 除上述S型油封 的使用特征外, 还可防尘。 普通油封,带防 尘唇可以防尘, 耐介质压力 <0.05 MPa的场合,线 速度≤15m/s。 无弹簧型BV 无弹簧的单唇型 包骨架式橡胶油 封。 一般适用于低速 工况下,密封介 质为润滑酯。线 速度≤6m/s。 外骨架单唇形W 带弹簧的单唇外 露骨架式橡胶油 封,腰部细,追 随性好,刚性好。 普通油封,在灰 尘和杂质较少的 情况下使用,耐 介质压力 <0.05MPa的场 合。旋转轴线速 度≤15m/s的情 况。 外骨架双唇形FW 带副唇的双唇外 露骨架式橡胶油 封,腰部细,追 随性好,刚度高, 同轴度好。 普通油封,带防 尘唇可以防尘, 耐介质压力 <0.05 MPa的场合。转 速≤15m/s。 装配式单唇形Z 由外骨架装配滚 边而成的外骨架 油封且有安装精 度高、散热快、 重负荷特性。 适用于高温、高 速条件下的重负 工况,介质压力 ≤0.05MPa,最高 线速度≤15m/s。 装配式双唇形FZ 带副唇的装配式 外骨架油封,具 有防尘性,安装 适用于高温、高 速,由尘条件下 的重负荷工况,
推力瓦温度高原因分析 推力瓦是汽轮机重要部件,它有着极其重要的作用;推力瓦主要是用来确定转子在汽缸的轴向位置,并保持定子和转子存在一定有效的间隙;在运转过程中还能够承载消化转子的轴向推力。 现在很多实践表明,导致机组保护停机的原因里面,推力瓦温度过高的因素占据很大一部分,有关推力瓦的温度升高的原因很多,我们不仅要分析找出相应的问题,而且在查找问题原来症结上找出原始的因素,譬如一些潜在的推力瓦块钨金的磨损、推力瓦承受的轴向力都是要我们要考虑的辅助因素。对推力瓦温度升高问题的解决的不恰当性会导致无法预料的其他连锁反应,必然会造成整个汽轮机的无法使用,对安全生产和效率生产起着负面的作用。 2 推力瓦温度高的原因分析 2.1其中一瓦块温度高 在汽轮机整个机组运行中,时常会伴随有推力瓦块其中温度偏高的现象,这一普遍现象的发生,我们要引起高度的重视;我们要针对问题找出相应的原因,并着手原因的分析解读,找出符合矛盾的最直接最恰当最贴近于发生情况的原因和理由。 产生瓦块温度升高的现象原因有很多种,我们简单陈述以下几种: 2.1.1安装不恰当,在安装在过程中,热工测点安装发生错误; 2.1.2固定推力瓦瓦块定位销钉松动; 2.1.3安装前没有对每一块瓦块的厚度进行安装前的实际测量,结果安装过后,可能出于某一个瓦块的厚度超过标准值。 解决以上几种问题,都必须要将推力轴承拆开分解来进行仔细的检查;根据上面所列出的原因进行对照分析;对于安装不恰当的热工测点要进行重新的正确安装;对于瓦块定位销钉的情况进行重新的校正;要重新测量瓦块的厚度,保证其厚度的一致性,若是发现某瓦块的厚度确实超过其他瓦块的平均厚度0.02毫米,则需要将推力瓦的突出部分加以涂色,整体组装后与推力盘进行研磨直至达到合格要求。 2.2 瓦块普遍温度高 2.2.1推力瓦瓦块的油楔过小或者由于异物堵塞,都会造成润滑油的进、回油量发生不足;在确定在油温和油压正常的情况下,可对油楔通过研磨手段进行处理,处理完成进行试运行,在试运行当中再仔细观察推力瓦温度的变化,一旦回归于正常,此类问题就得到了解决,如果不是则需要进一步确认原因。 2.2.2转子的制造质量造成推力盘的瓢偏偏大。转子的质量偏大或者质地的不均匀。能够导致运行时产生推力在某一时间的同时承受的推力不同,相差较大;在一个持续的高速度运转的每个瓦块上,偏离的推力不断变化,致使油膜不稳定;油膜的不稳定又将导致整个推力瓦温度产生误差,致使温度偏高。此类情况要检查转子造成推力盘的瓢偏情况,在不能自己解决的情况,可通知厂方协助解决。 2.3 上半、下半瓦块温度高 2.3.1轴承和轴颈的上下振幅度不一致,可能导致某一部分区域的瓦块温度偏高。这很容易理解,当轴颈前振幅值大于轴承前振幅值较多时,由于上半瓦块承受的推力大于下半,这样会造成推力工作面上部瓦块的温度高于下半瓦块的温度。反之,则情况相反。 2.3.2定位销钉配合紧力不够。定位销钉起的作用就在于稳定性;如果定位销钉的紧力不够,会导致组装时,全体部件错位,不见得错位会造成推力的大小变化的差异,使得上面和下面的瓦块运动的不一致,进而使得部分瓦块温度偏高。 2.3.3球面及球面座的光洁度起着较大的作用,在设计生产过程中或者由于安装时不到位,可能导致运行中球面的自位性能较差,让上面以及下面的推力瓦面产生温度差异或偏高。 3推力瓦温度高处理实例 3.1实例1--某电厂#3机组:
固定磁场交流发电机原理模型 发电机是根据电磁感应原理来发电的,发电机首先要有磁 场,现在用一对磁铁来产生发电机的磁场,磁力线从北极到南 极。 在磁场内放入矩形线圈,线圈两端通向两个滑环,滑环通过 电刷连接到输出线上,输出线端连有负载电阻。 当线圈旋转时,根据电磁感应原理,线圈两端将会产生感应 电动势,当磁场是均匀的,矩形线圈作匀速旋转时,感应电势 按正弦规律变化,在负载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿 色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应 电流的大小。 旋转磁场交流发电机原理模型 在这个模型中磁场是不动的,线圈在磁场中旋转产生感应电 势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的,运动的 是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁,也就是转子,线圈 在磁铁外围,与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁 场,线圈切割磁力线产生感应电动势。 由于空气的磁导率太低,在旋转磁铁的外围安上环型铁芯, 也就是定子,可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内 圆有一对槽,线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运 动关系,把定子变成半透明的。当磁铁旋转时,线圈切割磁力 线感生交流电流。 真正发电机的转子是电磁铁,转子上绕有励磁线圈,通过滑 环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围, 一个单相交流发电机原理模型就组成了。 转子作匀速旋转时,线圈就感生交流电流,画面中绿色小球 运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的 大小。 三相交流发电机原理模型
实际应用的都是三相交流发电机,其定子铁芯的内圆均匀分布着6个槽,嵌装着三个相互间隔120度的同样线圈,分别称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈。装上转子就组成了一台三相交流发电机原理模型。 画面中的三相交流发电机采用星形接法,三个线圈的公共点引出线是中性线,每个线圈的引出线是相线。 当转子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线,都会感生交流电动势,其幅度与频率相同。由于三个线圈相互间隔120度,它们感应电势的相位也相差120度。在画面上有每根相线的输出电势波形。 汽轮发电机的构造 这里介绍汽轮发电机的构造,是由蒸汽轮机或燃气轮机推动的发电机。发电机主要由转子与定子组成,由于汽轮机的转速很高,故汽轮发电机的转子是两极的,额定转速每分钟3000转,输出50赫兹的三相交流电。 这是转子铁芯构造示意图,在铁芯圆周上开有一些槽,嵌有励磁绕组,在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿,就是磁极(图1所示)。励磁绕组两端通过集电环(滑环)接到励磁电源,在转子圆周两侧就形成北极与南极,旋转时就产生旋转磁场。 由于转子圆周上没有凸出的磁极(不像原理模型中的转子),称之为隐极式转子。 图2为嵌有励磁绕组的转子模型,为降低发电机的温度,在转子两端还装有风扇。 定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成,在铁芯内圆均匀分布着许多槽(图3所示)。 在槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成,按一定规律对称排列。(图4所示)。使定子铁芯透明可看清绕组的分布(图4所示)。 转子插在定子内部,定子与转子的相对位置如图5所示。 定子固定在发电机的机座(外壳)内,转子由机座两端的轴承支撑,可在定子内自由旋转。集电环在机壳外侧,和碳刷架一同装在隔音罩内。在发电机外壳下方有发电机出线盒,发出的三相交流电从这里引出(图6所示)图7是发电机外观图 下载动画可观看发电机结构动画。 多磁极发电机原理模型 多磁极发电机的转子有多对磁极, 图1是有3对磁极的转子模型。由于每个磁极都是从转子上明显凸起,称之为凸极式转子。每个磁极上都 绕有励磁线圈,形成南北相间的6个磁极,励磁电源通过滑环向励磁线圈供电。 该模型的转子有3对磁极,旋转一周磁场将循环3个周期,每旋转120度磁场变化1个周期。定子内园周有 18个槽
发电机概述、结构和工作原理及分类 1.概述 电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 发电机的分类可归纳如下: 直流发电机、交流发电机;同步发电机、异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 2.结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖、机座及轴承等部件构成。 定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(有磁扼.磁极绕组)滑环、(又称铜环.集电环).风扇及转轴等部件组成。 由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。 汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到130~150万千瓦。从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞跃。 3.水轮发电机 由水轮机驱动的发电机。由于水电站自然条件的不同,水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构,
解读骨架油封的密封原理及应用 骨架油封是油封的典型代表,一般说的油封即指的是骨架油封。油封的作用一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,不至于让润滑油渗漏。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋,起到加强的作用,并使油封能保持形状及张力。按结构形式可分单唇骨架油封和双唇骨架油封。双唇骨架油封的副唇起防尘作用,防止外界的灰尘,杂质等进入机器内部。按骨架型式可分为内包骨架油封,外露骨架油封和装配式油封。按工作条件可分为旋转骨架油封和往返式骨架油封。用于汽油发动机曲轴,柴油发动机曲轴,变速箱,差速器,减震器,发动机,车桥等部位。 骨架油封结构有三部分组成:油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。密封体按照不同部位又分为底部、腰骨架油封构造图部、刃口和密封唇等。通常,在自由状态下的骨架油封,其内径比轴径小,即具有一定的“过盈量”。因此,当油封装入油封座和轴上之后,油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力,经过一段时间运行后,该压力会迅速减小乃至消失,因而,加上弹簧可以随时补偿油封自紧力。 密封原理:由于在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜,此油膜具有流体润滑特性。 骨架油封的作用下,油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面,防止了工作介质的泄漏,从而实现旋转轴的密封。油封的密封能力,取决于密封面油膜的厚度,厚度过大,油封泄漏;厚度过小,可能发生干摩擦,引起油封和轴磨损;密封唇与轴之间没有油膜,则易引起发热、磨损。因此,在安装时,必须在密封圈上涂些油,同时保证骨架油封与轴心线垂直,若不垂直,油封的密封唇会把润滑油从轴上排干,也会导致密封唇的过度磨损。在运转中,壳体内的润滑剂微微渗出一点,以达到在密封面处形成油膜的状态最为理想。 骨架油封的作用一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,不至于让润滑油渗漏,通常用于旋转轴,是一种旋转轴唇密封。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋,起到加强的作用,并使油封能保持形状及张力。按骨架型式可分为内骨架油封,外骨架油封,内外露骨架油封。骨架油封是采用优质丁腈橡胶和钢板制作而成,质量稳定,使用寿命长。广泛用于汽车,摩托车曲轴,凸轮轴,差速器,减震器,发动机,车桥,前后轮等部位。
汽轮机推力瓦组件故障诊断及预报 王平王牮 (北京博华科技北京市100029) 摘要:对于大型透平压缩机组推力轴承状态的监测及诊断,应该同时关注轴向位移信号中的稳态直流量和动态交流量信号,这样可以在诊断推力轴承组件的故障时,更加具体和准确的判断故障的类型。 关键词:透平压缩机推力轴承振动失效监测诊断 中图分类号:TP206 1引言 对于大型透平压缩机组,推力轴瓦的振动及其失效问题的重要性,通常是超过径向轴瓦的。因为一般情况下,径向振动严重通常损坏的是轴瓦和密封,而轴向振动和位移过大则损坏的是转子和隔板等价格更昂贵、制造时间更长的部件。然而,在实际生产运行中,往往较多地关心轴向位移传感器输出的直流量即位移值变化,不太关注轴向位移传感器输出的交流量即动态的振幅值的监测及分析。这样会造成对监测和诊断机组故障的非常有用的一些信息被忽视。我们在大型透平压缩机组实际监测和诊断过程中,体会到同时观察和分析推力轴承的宏观位移值和动态振幅值及其分量的变化,提取相关的特征量,对监测和诊断机组推力轴承的故障是很有效的方法。本文利用这种方法,提取轴瓦的故障特征信息,在推力轴瓦故障没有危及其他部件使用寿命之前,在机组还正常运行状态下,诊断出了故障原因,在机组解体检修之前,成功地预报了透平压缩机组推力轴承故障状态。 2 轴向振动 运行中的离心式压缩机转子,由于受叶轮轴向流体力的作用,所以要承受轴向力,并产生轴向移动,轴向力通过推力盘和油膜传给推力轴承,推力轴承同时限定转子的轴向位置,于是也就产生了转子的轴向移动和轴向振动,以及推力轴承的轴向振动。转子的轴向位移值和轴向振动值是压缩机的重要运行参数,决定着压缩机组的动静部件会不会发生碰磨,以及压缩机组是否能正常、安全运行。因此对于多数大型离心式压缩机组的监测保护系统来说,即使径向振动参数没有设定为联锁停机参数,而轴向位移和振动参数则通常都设定为联锁停机参数。然而此时,往往最关注的是监测轴向位移值,关心其值是否超过标准设定值,而并不太关注监测分析轴向动态振动幅值。 经过长期的现场监测与分析,我们认为在离心式压缩机的运行中,密切监测转子的轴位移值固然重要,而同时监测分析轴向动态振动信号,更能充分对转子的轴位移故障做出早期诊断。也就是说,在离心式压缩机的运行中,不仅要监测表征转子宏观轴向位置的直流量信号,还应该监测和分析转子停留在某一宏观位置之后,体现微小轴向动态变化的交流量信号。特别是在转子轴位移值发生异常变化时,更要重视轴向振动信号中交流量的变化,重视交流量的监测和分析。 3轴向振动监测与诊断 监测大型透平压缩机组的轴向位移和振动,一般使用安装在轴承座上的电涡流传感器来实现。检测到的轴位移信号可以从轴向振动和位移监测保护表的监视器上读出,或是从DCS 系统的监视器上读出。体现微小轴向动态变化的交流量信号则无法用上述两种方式读出,需要使用专用的在线振动监测振动系统或附加另外的仪器采集信号及对轴向动态振动信号进行监测和分析。采集和监测轴向动态振动信号是很容易实现的。而对轴向动态振动信号进行准确的分析既转子推力轴承的故障诊断,与对转子径向振动故障的诊断是有区别的。使用传统的振动信号谱分析方法诊断转子径向振动故障有很多规则、很多实例可以借鉴,单纯分析转子轴位移过大原因的问题也有较多实例,也得到验证,可是,分析大型透平压缩机组的轴向位移和轴向振动动态信号即推力瓦部件故障的诊断规则、实例、典型频谱却不多。 实际生产中,由于大型透平压缩机组异常的轴向位移和轴向振动,引起的推力轴承部件
油封知识详解 一、什么是油封 油封是用于密封机械设备中旋转轴的封油用密封元件,而腔体基本上是静止的(见下图),所以油封又称旋转轴唇形密封圈。 机械的摩擦部分由于在机械运转时有油进入,为防止这些油从机械的间隙中泄漏而使用油封,并且除了油以外还需要防止水与化学药液的泄漏以及尘埃及土砂从外部侵入,这时候也要用到油封。 油封的密封状态,一是油封外缘和腔体之间为静态密封,同时保证油封外缘在腔体之间的可靠定位。二是油封密封唇和轴之间的密封状态,当轴旋转时为动态密封,当轴静止时为静态密封。各种影响因素的综合作用及其相互作用,都对油封的密封性能和使用寿命产生了很大影响。 二、油封的主要用途 用于发动机曲轴和凸轮轴的密封 小汽车,摩托车和商用车辆等传动系统(如齿轮箱、轮毂、桥轴、差速器)的密封 铲车,挖掘机等农业机械和工程机械传动系统的密封 工业用齿轮箱的密封 液压元件(泵,马达)的密封 日用机械洗衣机的密封 广泛用于机械工程和设备加工工业 三、油封的主要特点 油封外部为圆筒形用来保证对腔体的静态密封-采用内包金属骨架的橡胶外缘;采用外露金属骨架的外缘,大多需要抛光和镀敷防腐涂层。装有弹簧的密封唇保证轴的动态和静态密封的密封可靠性。经过长期开发研究的结果,油封的密封唇结构提高到极佳的性能,进而提高在更宽的负荷范围内的密封可靠性添加防尘唇,或者在特殊情况下采用的多个防尘唇,可防止外界污染物和灰尘侵入。
四、油封各部位的作用 油封主要由密封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧等几部分组成。密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。 下图是:带弹簧并附有防尘唇的内包骨架油封各部位主要名称和术语。 金属骨架就如同混凝土构件里面的钢筋,起到加强的作用,并使油封能保持形状及张力。通常,在自由状态下的骨架油封,其内径比轴径小,即具有一定的“过盈量”。因此,当油封装入油封座和轴上之后,油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力,经过一段时间运行后,该压力会迅速减小乃至消失,因而,加上弹簧可以随时补偿油封自紧力,油封外缘使油封在腔体孔内固定的同时,起防止流体从油封外周面与腔体内表面的接触面之间泄漏及侵入的作用。另外金属骨架是当油封固定在腔体内时,起保持配合力的作用。 密封唇部是柔性弹性体,设计成对机械的震动及密封流体的压力变动的影响下仍可保持稳定的密封作用,并起到保持唇部与轴表面稳定接触状态的作用。弹簧可提高密封唇向轴的压紧力,起维持此压紧力的作用。唇端部被制作成斜锲形状,在端部处按压轴表面,起密封流体的作用。 防尘唇是没有与弹簧连接的副唇,起防止尘埃侵入的作用。 五、油封的主要型式 油封的各种不同型式,请参见:常用油封结构型式;常见NOK标准油封型式。 附图:油封外缘的各种设计型式
汽轮发电机结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组 成。 转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及 转轴等部件组成。 由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引 出,接在回路中,便产生了电流。 汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过 1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好
的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到130~150万千瓦。从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞电磁感应定律 励磁机就是一个小功率的直流发电机,一般都为几十伏,励磁电压一般不变,即使变动也很小,而励磁电流的大小由磁场变阻器或自动励磁调节器调节,它的作用是将发出来的直流电供发电机转子磁极饶组励磁电流以产生磁场.励磁电流在发电机空载时改变其大小可以改变发电机的端电压,在发电机并网带负荷时改变其大小可以改变发电机 的无功功率. 电磁感应定律: 只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化成正比。导体回路中感应电动势e 的大小,与穿过回路的磁通量的变化率成正比, 若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,Δ为磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s. ε为产生的感应电动势,单位为V. 1.[感应电动势的大小计算公式]