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给水泵推力瓦温度高的原因分析及对策研究

2014-11-26李庆华LIQinghua

价值工程 2014年4期
关键词:平衡装置油器瓦块

李庆华LI Qing-hua

(深圳妈湾电力有限公司,深圳 518054)

(Shenzhen Mawan Power Co.,Ltd.,Shenzhen 518054,China)

0 引言

给水泵推力瓦温度高是一个易发、频发的设备缺陷,推力瓦温度高原因多且复杂。如剩余不平衡力过大、油量不够或分配不均、推力间隙超标等等;检修工艺不细致也会使推力瓦温度升高,如推力瓦各瓦块不平整、推力负荷不均、只有部分推力瓦块严重时仅一块瓦承载剩余不平衡力。检修工作中应杜绝因推力瓦块的原因使推力瓦温度升高,在实际工作中可从四方面去查找原因,研究对策[1-3],如表1 所示。

表1 推力瓦温度升高原因与处理方法一览表

1 油的因素

1.1 油质 要用厂家推荐的规格型号即#32 透明油,油应干净不含水份和颗粒等杂物,定期检测化验。如有颗粒等杂物应及时清洗或更换油滤网,如油中带水应及时对冷油器进行查漏并处理。电泵工作油冷油器查漏应用如下方法:放尽油侧存水,否则是水查水,查不出漏点;重新将偶合器的油位补油到正常工作油位,否则冷油器油位不满无介质,查不出漏点;保持辅助油泵运行2 至4 小时就可查出全部漏点。

1.2 油温 推力瓦进口油温不能太高,48 度以下为优。否则应加大冷油器的冷却水量以保持油温,及时清洗冷油器提高冷却效率。如是冷油器冷却面积不够,则应更换冷油器。油温太高会影响油膜的形成及油膜质量和油膜的承载能力。

1.3 油量 推力瓦与其他各轴承同用一股油源,各轴承入口处都装有节流孔板,一般经验是节流孔板直径为3~8mm,依据各轴承油量需求合理分配油量,保证各轴承均有足够的油量将运转产生的热量带走。各轴承回油通畅,不让高温油储存在轴承室。

1.4 油压 如油压太低,油的流速就会很慢,无法及时将热量带走并会使推力瓦和推力盘蓄热。查验油泵和管路系统各处油压是否正常,发现原因及时处理。

2 泵的因素

2.1 动静间隙对推力瓦的影响 给水泵的推力是由高压水流冲转叶轮产生的,由平衡装置平衡后的剩余推力才作用于推力瓦上。动静间隙太小会使给水泵运转的安全性降低,动静间隙太大推力就会增大,在给水泵的检修工作中动静间隙必须保证最优值[1-3]。给水泵推力和平衡力形成过程如图1 所示。a 值是密封环间隙,最佳值为0.41mm,检修工作中必须检测,a 值超过0.50mm 可以考虑更换,a 值超过0.60mm 必须更换。高压给水泵在冲转给水泵的同时由于级间导叶前后给水存在压力差,会有微小部份给水经及隔板间隙回流到前一级叶轮的侧隙,向低压侧即进口侧产生一个推力。通流间隙增大向低压侧的作用力就会增大,超出平衡装置平衡能力的剩余力也就会随之增大,推力瓦温度就会升高。

图1 给水泵推力和平衡力形成过程简易图

2.2 平衡装置 给水泵转子总的轴向推力主要由平衡装置平衡,平衡装置的健康状态工作功效直接决定推力瓦的工作温度,平衡装置失效推力瓦肯定会烧坏,严重时还会损坏推力盘。平衡盘与平衡盘衬套的径向间隙b 最佳值为0.41mm。b 值太小容易发生动静摩擦,影响给水泵的安全运行;b 值过大,减压槽的环形面积就会减小,每个环形面积产生的力就会减少,总平衡力就会减小,给水泵转子总的轴向推力就会增加,推力瓦温度必然升高。b 值超过0.50mm 可以考虑更换,b 值超过0.60mm 必须更换。

2.3 回流间隙 平衡盘轴向回流间隙c 在工作状态应保持0.02~0.05 mm,该值由推力盘的挡圈调整,增加挡圈的厚度c 值增大,通过平衡盘回流间隙经过平衡管回流至进口侧的流量增大;减少挡圈的厚度c 值变小,通过平衡盘回流间隙经过平衡管回流至进口侧的流量减少;c 值太小平衡盘生成的平衡力就会小,推力瓦承载的推力就会增加,推力瓦温度就会升高;c 值太大泵的出口流量就会减少,泵的效率就会明显降低。

3 推力瓦本身的原因

3.1 推力盘 外观检查推力盘:推力盘工作面和非工作面均应光亮平滑,无划伤、擦伤和碰伤;测量推力盘的跳动度和瓢偏度及锥度且均应不大于0.02mm。轻微缺陷的推力盘,可用油石研磨,研磨的各处要依据缺陷轻重情况进行研磨,注意防止产生深窝和瓢偏,在研磨过程中要检测推力盘的跳动度和瓢偏度及锥度,缺陷消除要立即停止研磨,防止过度研磨。缺陷严重就要设计并制造合适的研磨专用工具,按照研磨工艺要求进行研磨。测量推力盘的瓢偏值0.01mm 合格,超过0.02mm 应更换。

3.2 推力瓦块油舌 每一个瓦块的进出口油舌应均匀平滑,利于工作油进入瓦面形成油膜,工作后的高温油顺畅排出。工艺要求:进口边沿每块斜高应均为0.04mm,在斜坡一半的地方为0.02mm,用平尺放平,观测斜坡透光逐渐均匀减小。第个瓦块两侧进出口油舌宽度不少于8~12mm。每个瓦块要自位正常。

3.3 推力瓦块乌金质量 宏观检查推力瓦块表面,各瓦块乌金上的工作印痕大小是否相等,接触点是否均匀,必要时进行修刮。瓦块乌金钝暗面超过乌金面积一半时应更换。着色检查乌金有无夹渣、裂纹、气孔、划痕、烧伤、脱胎等。测量推力瓦每块瓦块的厚度,并做好记录,并将每块瓦块的厚度同上次检修记录作比较,确认每块瓦块乌金表面的磨损量和磨损速度,过大过快应查明原因,不应超过0.02mm 差值。推力间隙偏小,油温长期偏高,润滑油粘度大和含颗粒都会加快推力瓦乌金的磨损速度。各瓦块厚度差不超过0.02mm,确保一整圈瓦块的平整度。

3.4 推力瓦整圈应为一个平面 测量和调整推力瓦平整度,有如下方法:

方法一:用塞尺测量平整度

将推力盘向工作瓦或非工作瓦一侧推紧并固定,用0.02mm 塞尺沿整圈圆周每个瓦块细致塞量,塞不进为合格;哪个瓦块能塞通并塞通面积超过单个瓦块总工作面积的一半则必须更换。用0.01mm 塞尺沿整圈塞,不能塞进去则表明该付瓦块平面度优良。用0.02mm 塞尺塞,有局部能塞进,则修刮工工作印痕最重的瓦块。

方法二:百分表测量平整度

①在推力盘工作面和非工作面两侧均匀地涂上一层淡薄的红丹;②将工作瓦和非工作瓦装入其正常工作位置;③正确地将百分表就位到轴向可清楚准确读数位置,如轴端,准备记录表格进行读数。另一表装在轴承上监测瓦体移动;④将推力盘推向工作瓦到头,第一次读数并记录,再反向推到非工作瓦到头,第二次读数,两次读数之差为推力间隙,只能轴向推,严禁旋转。分别将工作瓦和非工作瓦整圈取出。⑤观测各瓦块红丹印痕,各个瓦块印痕匀称满布且轻重一致,则证明该套瓦块平面度合格,否则则要分别测量各瓦块的差值以确定是否还可以经过修刮处理达到要求,并测算出每个瓦块的差值和修刮量。方法如下:

假设工作瓦块平整度不合格,取出红丹印痕最重的瓦块;并重新装入整付瓦块;然后再将整付瓦块装入正常工作位置;将推力盘推向工作位置到头,第三次读数;又取出印痕最重的瓦块,并重新装入整付瓦块;重复③可以得到第四次读数,如有需要每重复一次可得到一个读数;计算出各瓦块不平度差值,以差值最大的瓦块为基值进行修刮,但差值最大的那块瓦块的乌金厚度不得低于2mm。否则以中间值为基准进行修刮。

4 运行因素

4.1 启动给水泵时 给水泵启动的初始瞬间,平衡装置不生成平衡力,给水泵运转产生的推力全部由推力瓦承受,初始冲转转速太高,生成的瞬间推力就会很大,严重时会损坏推力瓦[4-5]。

4.2 运行中断油 油泵跳泵不能及时联启,使系统断油,推力瓦烧损。

4.3 振动 给水泵运行中振动过大,会使推力瓦的工作位置发生改变。

5 结语

在查找分析给水泵推力瓦温度升高的原因时,要按照“推力瓦温度升高原因与处理方法一揽表”逐项分析,并结合给水泵运行参数的变化。在制定解决方案时,要查阅设备档案和检修记录。在实施方案时,要严格执行各项技术标准。

[1]王金田.汽轮机检修工艺[M].水利电力出版社,1989 年4月:50-75.

[2]山西省电力工业局.汽轮机设备检修技术[M].水利电力出版社,1984 年12 月:120-140.

[3]涂光瑜等.汽轮发电机及电气设备[M].中国电力出版社,1997 年12 月:212-256.

[4]陈晓彬,黄祖伟,屠黎明.高压断路器压力低闭锁回路存在问题的分析与改进[J].电力系统自动化,2012(24):89-92.

[5]黄青松,徐光文.水轮机调速系统自定义建模与应用[J].电力系统自动化,2012(16):115-117.

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