Остаточного кислорода

Расчет и экспериментальные исследования зависимости уровней колебаний амортизированных опорных рам от значений и расположения остаточного дисбаланса ротора показывают, что при массах машины 20—30 т и ротора 3—4 т остаточный дисбаланс ротора 20—30 гс-см, расположенный в пучности формы колебаний, вызывает максимальные амплитуды ускорения рамы порядка 1 см/с2 на частотах 50—60 Гц. Такие же ускорения для машин массой 100—150 т при массе ротора 10—15 т вызывает дисбаланс 100—150 гс-см.

рабатывается в связи с проектированием технологии и выбором необходимого для этой цели оборудования. В дополнение к приведенным выше условиям, учитываемым при установлении остаточного дисбаланса, принимается во внимание также и то, что значительное повышение точности балансировки приводит к снижению производительности балансировочных станков, кроме того, возрастает стоимость операции, особенно при высокой начальной неуравновешенности. В связи с этим чрезмерное, не вызываемое особой необходимостью сокращение допусков на балансировку экономически невыгодно. Опыт показывает, что для многих машин частичная неуравновешенность вращающихся масс может быть допущена без ущерба для эксплуатационных качеств. Например, для коленчатого вала в сборе с противовесами тракторного двигателя допускаемая величина несбалансированности была установлена 35 Гсм, при начальной неуравновешенности в среднем около 1500 Гсм. На практике оказалось, что такая точность является излишней, так как даже при допуске 100—120 Гсм динамические усилия на коренных подшипниках от неуравновешенного момента не превышают 3—4 кГ.

ei/e2 == — пг2а12о)2кР/ (1 — m2a^KV) = — (1 — т^ацй)^) Ма21со2кр. (1) В этом случае теорегически исключается изгиб ротора по первой форме колебаний и реакции будут меньше, чем у изогнутого вала. С точки зрения величины реакций опор величину остаточного дисбаланса следует ограничивать. Например, для двухдискового ротора один эксцентриситет не должен превышать величины, определяемой точностью балансировочного станка, а второй находится по формуле (1).

Очевидно, измерение амплитуды Locm, а следовательно, и величины остаточного дисбаланса окажется затруднительным для балансировщика, вследствие чего им может быть допущена значительная ошибка в определении точности произведенного уравновешивания ротора. Поэтому сделанный выбор плоскостей противовесов нужно считать неудачным.

Величиной ос т_а точного дисбаланса будем называть модуль вектора Docm, который обычно измеряется в плоскостях противовесов во время уравновешивания ротора на балансировочной машине. Величину остаточного дисбаланса в какой-либо плоскости назовем также точностью балансировки ротора в этой плоскости.

2. Жесткие требования, предъявляемые к точности уравновешивания высокоскоростных роторов, обусловленные необходимостью обеспечить спокойную и надежную работу агрегатов в условиях высокой нагруженности опор, должны сочетаться с высоким качеством применяемых шарикоподшипников. Иначе, даже при минимальном значении начального остаточного дисбаланса

Балансируемый двигатель 8 без клапанной головки устанавливается на подвижную плиту. Привод осуществляется от асинхронного электродвигателя через приводную муфту и диск сцепления двигателя. Рабочее число оборотов балансировки взято равным 900 об/ мин. На опытном стенде в условиях лаборатории практически был решен вопрос о возможности динамической балансировки двигателя в сборе в двух плоскостях исправления. Уравновешивание производилось путем высверливания металла в плоскости маховика и наваркой пластин в плоскости клинового шкива. Величина остаточного дисбаланса составляла 15 г-см при наибольшем начальном дисбалансе в 125 г-см в каждой плоскости исправления. Отсчет угловой координаты дисбалансов производился с точностью 5 . Проведено исследование влияния опрокидывающего момента на определение величин d: и d2; это влияние 416

Величины, входящие в уравнение (16), являются функциями Q. Для конкретного ротора, с известным законом распределения остаточного дисбаланса, решим системы уравнений (16) в численной форме, задаваясь величинами прогиба Y и и. Результаты расчетов приведены в табл. 1 и 2, на основании которых построены графики изменения величины реакций на опорах R в зависимости от оборотов ротора турбомашины (фиг. 5 а, б). По оси абсцисс отложена скорость вращения п об/мин, по оси ординат — величины реакций, возникающих на опорах, при различных значениях максимального остаточного прогиба ротора в диапазоне рабочих оборотов. Горизонтальной прямой обозначена допустимая динамическая нагрузка на подшипник ротора, подсчитанная с учетом типа подшипника и ресурса турбомашины.

Г. Е. Бондарев, В. П. Ильин, Г. И. Дорофеева. Выбор допустимого остаточного дисбаланса ротора сепаратора ...... 362

лепием доли помехи, вносимой собственно устройствами исправления; действительного значения Ас остаточного дисбаланса, которое неразличимо по индикатору дисбаланса при точных балансировках вследствие превалирующего уровня помех.

ВЫБОР ДОПУСТИМОГО ОСТАТОЧНОГО ДИСБАЛАНСА РОТОРА СЕПАРАТОРА

Уменьшение недогрева приводит к снижению содержания остаточного кислорода в деаэрационной воде. Так, если недогрев воды равен 4 °С, содержание кислорода в деаэрированной воде составляет 0,8 мг/кг, если недогрев 0,1°С, содержание его снижается до 0,05 мг/кг. При увеличении доли выпара в струйном деаэраторе от 0 до 10 кг на 1 т воды содержание кислорода в воде быстро снижается.

В течение отопительного сезона поверхности тепло-обменных аппаратов подвергают частым механическим и кислотным очисткам. Механическая очистка трудоемка и не обеспечивает полноту удаления отложений; при химических способах очистки используют агрессивные по отношению к металлу среды. Применяемый на обычных тепловых электростанциях способ удаления из воды остаточного кислорода с помощью гидразина и сульфита натрия в системах теплоснабжения с открытым водо-разбором неприемлем вследствие строгих санитарных требований к качеству сетевой воды. В связи с этим представляют интерес способы защиты от внутренней коррозии, основанные на сочетании обычных методов деаэрации с дозированием в воду ингибиторов коррозии, допускаемых санитарными нормами на питьевую воду.

При достижении достаточной концентрации меди (1—2 мг/л) медно-аммиачный раствор спускают из котла в бак, добавляют в него гидразингидрат, перемешивают раствор и заполняют им оборудование на весь период консервации. Герметизации оборудования не требуется, поскольку кислород, поступающий с возможными подсосами воздуха, связывается имеющимся гидразином. Поскольку гидразин расходуется во время консервации котла на связывание попадающего в него кислорода, количество гидразина, необходимое для каждой консервации, зависит от времени простоя котла. Так, при выводе оборудования в резерв на 6 мес концентрация гидразина в консервационном растворе должна быть примерно 150 мг/л. Удаление остаточного кислорода (200— 300 мкг/л) при низкой температуре может быть обеспечено пропусканием воды через фильтровальные материалы, насыщенные гидразингидратом. При 25 °С на катионите К.У-2 удавалось снизить концентрацию кислорода до 15 % от исходной, на целлюлозном фильтре — до 18%, на сульфоугле (при четырехкратном избытке гидразина по сравнению с кислородом) до 2 %, на активированном угле марки БАУ до 3,4 % [18].

На электростанциях современного профиля (блочных, сверхвысокого и сверхкритического давления) термическая деаэрация питательной воды должна быть дополнена гидразионной обработкой для связывания остаточного кислорода.

Гидразинная обработка является надежным средством предупреждения коррозии металла котлов под действием остаточного кислорода питательной воды. Она осуществляется с помощью гидразина, представляющего жидкость с сильно выраженными восстановительными свойствами. Обычаю на электростанциях гидразин применяется в форме гидразин-гидрата или (реже) гидразин-сульфата. Суммарная реакция между гидразином и кислородом имеет вид:

После включения в работу щасоса-дозат^ра в первый период эксплуатации устанавливают усиленный (не реже 1 раза в 4 ч) контроль за содержанием в воде кислорода, гидразина и окислов железа; кроме того, осуществляют усиленную продувку барабанов котлов, если нарастает концентрация окислов железа и меди в котловой воде. При появлении в питательной воде за питательным насосом избыточного гидразина устанавливают нормальную, сниженную примерно вдвое против первоначальной, дозировку гидразина, размеры которой корректируют по результатам анализов на содержание кислорода и гидразина. Постоянная дозировка гидразина должна превышать содержание остаточного кислорода в деаэрированной воде примерно в 3 раза.

Кислородная коррозия металла паровых котлов может быть предотвращена рядом методов: термической деаэрацией; термической деаэрацией с последующей обработкой воды сульфитом натрия для устранения остаточного кислорода (сульфитирование воды); десорбцион-ным обескислороживанием воды. Выбор наиболее приемлемого способа для предупреждения кислородной коррозии производится с учетом параметров и мощности котлов, а также специфики их эксплуатации.

Для обеспечения минимального содержания остаточного кислорода в воде (0,03 мг/кг), отсутствия выноса угольной пыли из реактора и устранения газовых импульсов в газопроводе необходимо поддерживать заданное соотношение газа и воды.

Один раз в 3—4 мес. непрерывной работы установки необходимо удалять накопившуюся золу и мелочь из реактора через отверстие в нижней части. Не менее одного раза в смену надо производить отбор воды из десорбера для определения содержания в ней остаточного кислорода. Для прекращения работы установки надо отключить насос на линии исходной воды и закрыть задвижки на эжекторах.

Котлы, имевшие такие повреждения, питались смесью конденсата турбин и дистиллята испарителей: деаэрация питательной воды происходила в конденсаторах турбин, при этом содержание растворенного кислорода в питательной воде колебалось в пределах 0,05—0,15 wr/л, углекислоты — от 2 до 5 мг/л. Наличие в питательной воде остаточного кислорода и углекислоты вызывало коррозию питательного тракта с выносом из него продуктов коррозии в котлы, что подтверждается обнаруженным скоплением на поверхностях нагрева отложений, состоящих на 86% из окислов железа и на 14% из окислов меди и свободной меди. Наносное происхождение этих отложений доказывается не только присутствием в них меди, но и хорошим состоянием металла под ними на стороне труб, противоположной огневой. С огневой же стороны труб эти отложения сильно уплотнены, и под ними обнаруживаются разъединения металла.

Для поддержания неагрессивного водного режима прямоточных котлов наиболее распространенными средствами является гидразипная обработка питательной воды для устранения остаточного кислорода (см. § 3-4) и регулирование рН с помощью аммиака. Предупреждение коррозии в этом случае достигается при поддержании рН среды на уровне 9,0. При таком показателе концентрации ионов водорода на стали создается достаточно прочная защитная пленка и существенно снижается интенсивность действия коррозионных пар даже при высоких температурах и давлениях среды.