Охлаждение подшипников

_^_ Охлаждение подшипника

К недостаткам относятся: пределы их применения — до окружной скорости на валу v^5...6 м/с из-за шачительных потерь на трение при вращении; возможность прим( нения при температурах не свыше 70...100°С (за исключением туго! лавкнх смазок); высокое сопротивление вращению при низких тед пературах; менее интенсивное охлаждение подшипника; удержание и накопление продуктов износа, способствующие прогрессиру! ццему износу подшипников; необходимость разборки и промывки узла при полной замене смазки.

Подвод и распределение смазочного материала. Оптимальное место подвода смазочного масла в подшипник при принудительной смазке — область наибольших зазоров (табл. 18.1). Подвод масла в эту область особенно выгоден в случае, если необходимо обеспечить хорошее охлаждение подшипника. При подаче масла самотеком оптимальная область подвода масла смещается в сторону увеличения зазора, где возникает разрежение. При определенных условиях возможно

Твердые частицы воспринимают на себя внешнюю нагрузку и поэтому должны иметь малый коэффициент трения. В процессе работы пластичная основа изнашивается быстрее, чем твердые частицы, и благодаря этому образуется неровная поверхность, обеспечивающая хорошую циркуляцию масла, а следовательно, интенсивное охлаждение подшипника и удаление из него продуктов износа (мельчайших частичек, оторвавшихся от поверхности).

Для иллюстрации сказанного рассмотрим радиальную опору насосов реактора БН-350 '(схему насоса см. на рис. 2.16)—цель-новтулочный гидродинамический подшипник (рис. 3.7). Он имеет сменную втулку 5, залитую баббитом Б-83. Ответной деталью является напрессованная на вал 1 втулка 6 из углеродистой стали с цементированной рабочей поверхностью. Смазка и охлаждение подшипника осуществляются принудительной циркуляцией масла

Центробежная смазка применяется дачу масла и осуществляет не только смазы-главным образом в подшипниках качения, вание, но и охлаждение подшипника, работающих с высокими числами оборотов — от 3500 до 15000 в минуту. При быстром вращении центробежная сила заставляет подниматься масло по коническим стенкам специ-

2. Усадочные раковины обнаруживаются чаще всего при кокильной заливке или при заливке под давлением. Причины — неравномерное охлаждение подшипника при заливке (односторонняя подача струи охлаждающего воздуха или воды).

Неравномерное охлаждение подшипника при одностороннем подводе воды или струи воздуха

Замедленное охлаждение подшипника после заливки; слишком большая скорость вращения при центробежной заливке

Охлаждение подшипника после заливки осуществляется струей воды или сжатым воздухом.

Для повышения предельной частоты вращения решающее значение имеют смазочный материал и охлаждение подшипника. Желательно, чтобы подшипник работал в условиях жидкостного трения. Если используют пластичный смазочный материал или минеральное масло с вязкостью при рабочей температуре не ниже 12 мм2/с, а скоростной параметр (Dpw п) > 300000 ммх хоб/мин, то наличие гидродинамического режима обеспечено заведомо.

Охлаждение подшипников вспомогательных механизмов . . . 0,65—0,90 Гидравлическое удаление шлака и золы (зависит от зольности топлива и типа золоулавливания)......... 1,9—5,3

Потери, связанные с отбором воздуха от компрессора на охлаждение подшипников и дисков турбин, а также потери из-за утечек из тракта компрессора учитываются коэффициентом фох = 1 — GOX/G. Для ГТД с неохлаждаемыми лопатками (/„ « 800 °С) можно принимать GQX/G = Gox = 0,025. В остальных случаях ориентировочно при t3 = 900 °С G~x = 0,04, при ts = 1000 °С Gox = 0,06.

Особенности газовых турбин. По принципу действия газовые турбины не отличаются от паровых. При освоенных в настоящее время температурах начальное давление и срабатываемый в газовой турбине перепад энтальпий в несколько раз меньше, чем в паровой. В результате для получения требуемой мощности необходимо, чтобы расход рабочего тела через газовую турбину был большим. Высокие температуры, относительно малые давления и перепады энтальпий, а также большие расходы обусловливают следующие особенности судовых ГТД: малое число ступеней (2—8) и малую массу ротора; большую длину лопаток (степень парциальности е == 1); применение диффузора на выходе из турбины; применение тонкостенной составной конструкции корпуса с вертикальными разъемами; широкое использование подшипников качения; соединение элементов турбины, обеспечивающее тепловые расширения; воздушное охлаждение подшипников, дисков, а иногда и лопаток турбин.

При запуске агрегата масло главным масляным насосом .подается из бака на фильтры. Главный и вспомогательный насосы одинаковы по конструкции и размерам. Они являются насосами шестеренчатого типа. Давление масла, поступающего на смазку и охлаждение подшипников силовой турбины и нагнетателя, должно составлять 0,14 МПа, а температура масла должна быть, около 328 К. Требуемое давление устанавливают и поддерживают регулятором давления плунжерного типа. При снижении давления до 0,114 МПа автоматически включается вспомогательный насос. Он остается в работе до восстановления давления номинальной величины. При уменьшении давления масла смазки до 0,071 МПа по сигналу от реле давления произойдет аварийная остановка агрегата. Если температура масла выше 328 К, то оно перепускается через маслоохладитель. При увеличении температуры масла до 341,3 К происходит аварийная остановка агрегата. После фильтров масло поступает на смазку и охлаждение: подшипников силовой турбины; зубчатых полумуфт промежуточного вала; подшипников нагнетателя; зубчатых зацеплений редуктора генератора собственных нужд. Кроме этого, смазочное масло поступает на всасывание насосов уплотнения и через обратный клапан заполняет аккумулятор масла уплотнения.

После остановки агрегата в работе остается вспомогательный насос смазки, который в течение 2 ч обеспечивает охлаждение подшипников. Затем он автоматически отключается. При нормальной работе оборудования электроэнергию переменного тока для электродвигателей всех насосов обеспечивают генераторы собственных нужд. Однако при его неисправности и прерывании снабжения электроэнергией от внешних источников подача масла от главного и вспомогательного насосов прекращается. В этом случае автоматически включается аварийный насос смазочного масла с приводом от электродвигателя постоянного тока. Масло от аварийного насоса давлением 0,07 МПа обеспечивает смазку и охлаждение только одного подшипника (наиболее горячего) силовой турбины.

Система разгрузки ротора от осевых усилий служит для облегчения условий работы (разгрузки) осевых подшипников ГЦН. Система может быть выполнена с использованием различных принципиальных решений (разгрузка гидравлическая, электромагнитная и пр.). Описания некоторых систем разгрузки, а также ряда других, обеспечивающих работу ГЦН (система продувки, поддержания уровня в баке, охлаждение подшипников и др.), приведены ниже,

Стендовый натриевый насос с турбоприводом (рис. 5.31) интересен тем, что выполнен в консольном варианте на подшипниках качения. Вал насоса 5 вращается в двух опорах. Нижняя опора 6 — радиальный шарикоподшипник, верхняя опора 4 — сдвоенный радиальный шарикоподшипник, воспринимающий осевую и радиальную' нагрузки. Подшипники смазываются консистентной смазкой, закладываемой на весь срок работы насоса (возможно пополнение смазки с помощью шприц-масленки). Предусмотрено охлаждение подшипников дефи-нилом. В целях уменьшения протечек перекачиваемого натрия вал насоса проходит через узкую кольцевую щель 7 большой длины. Слив протечек натрия осуществляется по специальному трубопроводу. В конструкции предусмотрена дополнительная труба слива протечек на случай, если металл по каким-то причинам попадает выше диафрагмы 2. Импеллер 3 служит для затруднения условий попадания металла выше этой диафрагмы. Корпус насоса снабжен электрообогревом 1. В качестве привода используется паровая турбина [1, гл. 2].

* В вес решётки включены ходовая часть, рамная конструкция, передний вал, смазка и охлаждение подшипников, опорные башмаки, охладительные пангли, шлакосниматель, воздушные клапаны, фронтовой кожух, угольный ящик и задний вал. ** Средних башмаков под нагрузкой Ра — 6 шт.

64. Покорны Б., Яната И. Охлаждение подшипников и сальников высокотемпературных вентиляторов с помощью ротационной тепловой трубы.—24 Международная конференция CHISA-77. Братислава, 1977, "с. 159—168,

Охлаждение подшипников......

Необходимо стремиться к всемерному снижению расхода электроэнергии всех потребителей собственных нужд станции,. Большое значение имеет поэтому также экономия электроэнергии, расходуемой на топливное хозяйство, гидравлическое золоудаление, подачу химически очищенной воды, воды* на охлаждение подшипников механизмов собственных нужд, на электрическое освещение-помещений и территории станции, привод станков механических мастерских и т. п.