Гидравлического уплотнения

В данной статье рассматриваются равновесные переходные режимы осевой гидротурбины, имеющей два регулирующих органа (направляющий аппарат и лопасти рабочего колеса); область режимов ограничена первым квадрантом, который включает в качестве основной зону турбинных режимов, разгонные режимы и зону режимов гидравлического торможения ротора.

Для выяснения характера потока в гидротурбине при различных равновесных режимах, из которых могут быть составлены переходные процессы, с помощью шаровых зондов измерялись значения скоростей и давлений в сечениях перед рабочим колесом и за ним. Наибольшее внимание, учитывая достаточную изученность потоков в оптимальных режимах [5], обращалось на исследование режимов, близких к разгонным, и режимов гидравлического торможения (насосные режимы). Были исследованы модельные блоки с колесами различной быстроходности.

Рис. 3. К определению зон потоков протекания и гидравлического торможения

Происхождение кольцевого вихря следует объяснять переходом части лопастной системы рабочего колеса в режим гидравлического торможения. Поток кольцевого вихря сходит с лопастей рабочего колеса, имея более высокие значения момента абсолютной скорости, и подходит к колесу с меньшими значениями момента, что можно объяснить торможением жидкости в области отсасывающей трубы. На поддержание кольцевого вихря требуется энергия, которая в зависимости от характера режима берется из потока протекания (основной поток) или подводится к валу турбины.

Поток протекания / (рис. 3) и поток гидравлического торможения // имеют определенные поверхности раздела, которые изменяют свое положение при переходе от одного режима к другому. В области турбинных режимов кольцевой вихрь возникает только при малых открытиях направляющего аппарата; на разгонных режимах кольцевой вихрь отсутствует лишь при больших открытиях направляющего аппарата; наконец, в насосных режимах кольцевой вихрь существует во всей имеющей практический

Разгонные режимы 1, 2, 3 к 4 отличаются наличием кольцевых вихрей на выходе из рабочего колеса, исчезающих лишь при больших открытиях направляющего аппарата. Момент, который возникает в результате взаимодействия лопастной системы с потоком протекания, расходуется на поддержание кольцевого вихря и преодоление моментов Мд, Мп и Мт. Однако основным сопротивлением является момент М2. „ гидравлического торможения.

преодоление моментов гидравлического торможения, дискового трения, трения в опорах и момента касательных напряжений по контрольным поверхностям в жидкости.

Величина момента УИ2. „ гидравлического торможения возрастает с увеличением угла ср поворота лопастей и повышением коэффициента ns быстроходности турбины.

Из таблицы видно, что развитие кольцевого вихря с переходом в область насосных режимов вызывает рост абсолютных значений направленных против потока составляющих Р'п и Р'^ о. Это объясняется тем, что кольцевой вихрь стесняет поток протекания, обеспечивая повышение осевых составляющих абсолютной скорости потока протекания в выходном сечении. Кроме того, повышение интенсивности потока гидравлического торможения, меняющего в области лопастной системы колеса направление на противоположное, обеспечивает рост составляющей осевой силы, действующей в сторону колеса.

Потери гидравлического торможения не относятся к гидравлическим потерям [7], так как не ведут непосредственно к снижению мощности потока протекания.

При насосных и частично разгонных режимах момент Мк взаимодействия колеса с жидкостью отличается от момента Мпр взаимодействия колеса с потоком протекания на величину момента гидравлического торможения. Учитывая это, получим выражение для удельной работы колеса, т. е. работы колеса на килограмм жидкости потока протекания

Задача IV-28. Определить диаметр Dlv на котором установится вода во внутренней полости гидравлического уплотнения вала воздушной машины, если диаметр вала d = 0,15 м, диаметр, на котором установилась вода в наружной полости уплотнения, D = 0,3 м. Атмосферное давление рат = 100 кПа, абсолютное давление во внутренней полости р = 30 кПа.

Задача IV—28. Определить диаметр ?>ь на котором установится вода во внутренней полости гидравлического уплотнения вала воздушной машины, если диаметр вала d = 0,15 м, диаметр, на котором установилась вода в наружной полости уплотнения, D = 0,3 м. Атмосферное давление ра1 = 100 кПа, абсолютное давление во внутренней полости р = 30 кПа, Частота вращения вала п =* = 2000 об/мин.

Слоевые и камерные топки без гидравлического уплотнения

Индивидуальная система маслоснабжения .(рис. 25) предназначена для смазки подшипников газоперекачивающего агрегата и создания герметичных уплотнений нагнетателя, а также для смазки систем гидравлического уплотнения и регулирования установки [11]. Масляная система состоит из маслобака, пускового 3 и резервного 4 масляных насосов, инжекторных насосов 5, 6. Подачу масла к деталям обеспечивает главный масляный насос 1, во время пуска и остановки — пусковой масляный насос 3. Через сдвоенный обратный клапан 2 часть масла поступает к инжекторному насосу 5 для создания подпора во всасывающем патрубке главного масляного насоса и обеспечения его надежной работы, а часть масла — к инжекторному насосу 6 для подачи масла под давлением 0,02—0,08 МПа на смазку подшипников агрегата и зацепления редуктора. Масло после насосов подается в гидродинамическую систему регулирования агрегата, давление в которой поддерживает регулятор 9. Часть масла после регулятора, пройдя три маслоохладителя 10, подается на смазку ради^ьно-упорного подшипника нагнетателя. При аварийном снижении давления в системе смазки установлены два резервных насоса 4 и 7 с электродвигателями постоянного тока. Причем насос 4 подключен к маслопроводу смазки турбин, компрессора и редуктора, а насос 7 — к линии смазки ра-диально-упорного подшипника. В системе маслоснабжения имеется специальный центробежный насос — импеллер 12, служащий для выдачи импульсов гидродинамическому регулятору скорости при изменении частоты вращения вала турбины низкого давления. Частота вращения импел-

Плохое разрежение, доходящее временами до срыва вакуума, происходит из-за присоса воздуха через неплотности во фланцевых соединениях или в сальниках. Нужно осмотреть сальники, проверить набивку и исправность трубок гидравлического уплотнения сальников.

В конструкции гидравлического уплотнения должна быть предусмотрена циркуляция уплотняющей жидкости с отводом теплоты, выделяющейся при вращении крыльчатки. В противном случае уплотняющая жидкость перегревается через короткое время работы.

ровке и отсутствии гидравлического уплотнения

Одним из источников подсосов воздуха в конденсатор является арматура, установленная на трубопроводах, соединенных с паровым корпусом конденсатора, и находящаяся под воздействием вакуума. Средством, предотвращающим возможность подсосов воздуха через арматуру, является применение гидравлического уплотнения ее сальников (рис. 62) или использование бессальниковой арматуры, а также замена фланцевых соединений трубопроводов сваркой.

Камерные топки при обычной обмуровке и отсутствии гидравлического уплотнения шлаковой шахты, а также слоевые топки

Подсос воздуха через фланцевые разъемы арматуры и поее штокам. Чем выше мощность турбины и разветвленнее ее вакуумная система, тем больше различной арматуры (задвижек, вентилей, предохранительных клапанов и др.) работает под вакуумом и тем больше потенциальных источников подсоса воздуха. Необходимо стремиться к замене фланцевой арматуры на бесфланцевую, а имеющиеся фланцы следует обварить. Подсос воздуха по штокам арматуры устраняется применением специальной конструкции парового или гидравлического уплотнения. Однако на крупных турбинах такая система получается чрезвычайно разветвленной и с большим количеством арматуры. При этом усложняются тепловая схема и компоновка турбинного отделения и увеличиваются затраты на обслуживание. Для борьбы с подсосами по штокам арматуры на них устанавливают резиновые кольца, которые при открытии запорного органа уплотняют кольцевой зазор между штоком и деталями сальникового уплотнения арматуры.

Болтовое уплотнение должно очень тщательно контролироваться, чтобы обеспечить правильное натяжение каждого болта. В случае болтов небольших размеров это может достигаться с помощью специального гаечного ключа или применения контролируемого другого уплотнения, однако это более существенно в случае крупных болтов. Кроме того, применяется метод или теплового уплотнения, при котором болт расширяется вдоль оси, или гидравлического уплотнения, при котором болт поддерживается в состоянии растяжения, в то время как гайка уплотняет его, используя минимальный крутящий момент. Применение обычных рычажных ключей для затяжки уплотняющих болтов нежелательно.