汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置的製作方法
2023-06-14 02:10:56
專利名稱：汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽輪機的部件，具體涉及一種可以防止汽缸內洩漏的蒸汽進入軸承室內導致潤滑油含水量增高的供氣裝置。
背景技術：
現有技術中，汽輪機組中的軸承的潤滑油系統和調速油系統中存在著含水量過高的問題，特別是在一些國產汽輪機組中，帶水問題相當嚴重，這將直接威脅到機組的安全穩定運行，如果經常進行濾油操作，又會造成系統停運及成本增加。經申請人研究發現，含水量過高的問題是由於軸封不能完全將蒸汽阻斷的原因造成的。
造成軸封密封性能差的原因主要有1、機組運行過程中軸封齒磨損導致徑向間隙增大使汽缸內蒸汽漏出；2、高、中、低汽缸第一道軸封與軸承座的外油擋之間距離較近，一般都不大於115毫米，蒸汽易於被吸入軸承室內；3、為了防止軸承座油檔漏油，正常運行時軸承室必須保持一定的負壓，使軸承室內的氣壓低於外側，從而導致軸封漏出的汽更易被吸入軸承室；4、主機軸承座外油檔為固定不可調整式油檔，動靜之間必須有一定的間隙，在運行過程中油檔齒磨損，造成蒸汽吸入量增大。另外，在機組在啟停過程中，軸封供汽裝置調節不能適應工況的變化要求，造成大量軸封汽漏出，使得油內帶水的情況更為嚴重。
為解決上述問題，目前通常會採用以下三項措施一在保證真空的前提下加強調整軸封汽，但仍有蒸汽外洩而被吸入軸承室；二是不間斷地在線濾油，只能不致使油中含水量快速增加，無法阻斷消除油中帶水的根本原因，且造成成本增加；三是減低軸承室的負壓，這將造成軸承回油溫度升高。
採取上述措施對控水量並未達到令人滿意的程度，以國產300MW汽輪機組四臺主機為例，測試其油中帶水情況如下表
根據標準，油中水分小於100mg/L為合格，通過表中的數據看出#1-#4主機油箱透平油水分值均超標。
發明內容
本實用新型目的是提供一種外油檔供氣裝置，阻擋含水量高的蒸汽洩露至軸承室內，以解決油中含水量過高的問題。
為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，主要由乾燥調壓組件、高溫加熱裝置、低溫加熱裝置及複數個氣密封機構組成，所述乾燥調壓組件為乾燥過濾器與調壓閥的組合，一端與進氣閥連接，另一端經三通分別連通至高溫加熱裝置和低溫加熱裝置；所述每個氣密封機構由殼體、與固定結構組成，殼體上設有軸孔，並通過固定結構與外油檔固定連接，殼體與外油檔外壁間構成氣密封腔室，殼體上設有與相應溫度的加熱裝置連通的進氣口。
上述技術方案中，所述「相應溫度的加熱裝置」是指與軸承溫度相近的一組加熱裝置，一般的汽輪機組中都設有多個軸承室，熱態時的轉子各部分溫差、熱應力較大，因此通入氣密封殼體內的氣體溫度必須接近於轉子在外油檔處的實際溫度，否則會造成軸承工作異常；經檢測發現，汽輪機組中的軸承室有高溫與低溫之分，其溫度值範圍通常比較集中，因而，在本技術方案中，設置了兩組加熱裝置，高溫加熱裝置和低溫加熱裝置，分別提供兩種不同溫度的乾燥熱空氣，供氣密封機構使用，兩組加熱裝置的溫度值的設置，可以根據實際使用的場合而定。
例如，下表為上海汽輪機廠生產的300MW改進型N300-165/535/535(III)機組正常運行時，用紅外線測溫儀對8臺主機軸頸處的實測溫度(表中軸瓦指滑動軸承)
從表中數據發現#1～#4、#5～#8軸瓦溫度比較接近，這樣就可以將進氣溫度設計為兩個值120℃和70℃。通過高溫、低溫加熱裝置的調整，使從乾燥調壓組合中輸出的氣體溫度分別適合於軸瓦溫度，以便不影響主機的工作。
上述技術方案中，所述氣密封機構中的殼體為一體成型的氣密封殼蓋，氣密封殼蓋為內凹結構，其中央設有與轉軸配合的軸孔，凹陷部構成氣密封腔室。
另一種技術方案是，所述氣密封機構中的殼體由環形件與黃銅蓋板組成，黃銅蓋板中央開有軸孔，周邊與環形件密封連接後固定於外油檔上，環形件內壁、外油檔外壁和黃銅蓋板之間構成氣密封腔室。
上述技術方案中，所述乾燥調壓組件包括2個乾燥過濾器與2個調壓閥，依乾燥過濾器、調壓閥、乾燥過濾器、調壓閥的次序組合首尾相連，進氣閥與首端的乾燥過濾器連接，尾端的調壓器與加熱裝置連接；為使注入氣體的乾燥度＞80％，顆粒度＜5μm，同時，氣壓略高於當地大氣壓力約為0.01～0.1Mpa之間，故採用了2級乾燥調壓組。
上述技術方案中，所述高溫加熱裝置和低溫加熱裝置上均設有溫度反饋控制裝置，從而避免加熱裝置中輸出的空氣溫度波動過大。
上述技術方案中，所述氣密封殼體內腔壁與外油檔壁之間的間距為8毫米～12毫米。
本實用新型的工作原理是氣源提供的氣體經進氣閥進入乾燥調壓組件，通過乾燥過濾器與調壓閥的調整，使之乾燥度＞80％，顆粒度＜5μm，壓力值的調整使得氣體在進入氣密封腔室時壓力大於當地大氣壓的0.01～0.1Mpa，隨後經三通分別進入高溫加熱裝置與低溫加熱裝置加熱，並以溫度反饋控制裝置控制其溫度，加熱後的氣體被導入相應軸瓦的氣密封機構中，從氣密封腔的進氣口進入腔室內，其壓力略高於蒸汽氣壓，能阻擋住含水量高的蒸汽從軸擋齒縫中滲入，從而解決了油中帶水的問題，另一方面，乾燥、乾淨的氣壓漏於油箱內並不會影響到油的質量。
由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點1.由於在本實用新型中，通過乾燥過濾器與調壓閥的配合使用，在注入氣密封腔內的氣體既乾燥、無雜質，又具有略高於當地大氣的壓力，因此壓力低於氣密封腔內的蒸汽被擋於軸承室之外，阻擋了蒸汽漏入軸承室，也就從源頭上消除了油中帶水的問題，而乾燥、無雜質的氣體進入油箱內並不會影響到油的質量。
2.本實用新型分別採用高、低溫2條輸氣通道，以設於加熱裝置上的溫度反饋控制裝置調整注入氣密封腔內的氣體溫度，使之與相應的滑動軸承(軸瓦)的軸頸溫度接近，從而不影響主機的工作，避免對主機的損傷，延長使用壽命。
3.本實用新型氣源由主機在運轉中自動產生，同時，供氣裝置易於安裝，維修保養方便，投運簡單，便於操作，因工況變化而可隨時調整。
附圖1為本實用新型背景技術結構示意圖；附圖2為本實用新型實施例一的結構示意圖；附圖3為本實用新型氣密封機構的結構示意圖。
其中[1]、乾燥調壓組件；[2]、高溫加熱裝置；[3]、低溫加熱裝置；[4]、氣密封機構；[5]、乾燥過濾器；[6]、調壓閥；[7]、進氣閥；[8]、固定結構；[9]、外油檔；[10]、氣密封腔室；[11]、進氣口；[12]、軸孔；[13]、環形件；[14]、黃銅蓋板；[15]、軸瓦；[16]、溫度反饋控制裝置。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見附圖2、3所示，一種汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，它主要由乾燥調壓組件1、高溫加熱裝置2、低溫加熱裝置3及8個氣密封機構4組成，所述乾燥調壓組件1為乾燥過濾器5與調壓閥6的組合，包括2個乾燥過濾器5與2個調壓閥6，依乾燥過濾器5、調壓閥6、乾燥過濾器5、調壓閥6的次序組合首尾相連，進氣閥7與首端的乾燥過濾器5連接，尾端的調壓閥6經三通分別連通至高溫加熱裝置2和低溫加熱裝置3，高溫加熱裝置3分別與#1-#4軸瓦15的氣密封機構4連接，低溫加熱裝置3分別接於#5-#8軸瓦15的氣密封機構4；所述每個氣密封機構4由殼體與固定結構組成，殼體由環形件13與黃銅蓋板14組成，黃銅蓋板14中央開有軸孔12，周邊與環形件13密封連接後固定於外油檔9上，環形件13內壁、外油檔9外壁和黃銅蓋板14之間構成氣密封腔室10，外油檔9外壁與黃銅蓋板14的間距為10毫米，所述固定結構8為螺釘固定，環形件13上設有與相應溫度的加熱裝置連通的進氣口11。
本實施例中，通過2級乾燥過濾器5與調壓閥6配合作業後，使輸出的氣體的壓力略大於當地大氣壓0.01Mpa～0.02Mpa，乾燥度＞80％，顆粒度＜5μm；同時，在高溫、低溫加熱裝置的兩條導氣管與滑動軸承外油檔供氣腔室之間，各設有一溫度反饋控制裝置16，使從加熱裝置輸出的氣體溫度適合於該處軸頸溫度。故而，注入氣密封腔室內的氣體為高於大氣壓的乾燥、潔淨的、恆溫、恆壓的氣體，它能擋住軸端漏出位於軸承室和軸端之間的蒸汽，同時部分經油檔漏入軸承室，因其不含水分及雜質，故對油質不產生影響。
實施例二一種汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，它主要由乾燥調壓組件、高溫加熱裝置、低溫加熱裝置及8個氣密封機構組成，所述乾燥調壓組件為乾燥過濾器與調壓閥的組合，包括2個乾燥過濾器與2個調壓閥，依乾燥過濾器、調壓閥、乾燥過濾器、調壓閥的次序組合首尾相連，進氣閥與首端的乾燥過濾器連接，尾端的調壓器經三通分別連通至高溫加熱裝置和低溫加熱裝置，高溫加熱裝置分別與#1-#4軸瓦的氣密封機構連接，低溫加熱裝置分別接於#5-#8軸瓦的氣密封機構；所述氣密封機構中的殼體為一體成型的氣密封殼蓋，氣密封殼蓋為內凹結構，其中央設有與轉軸配合的軸孔，凹陷部與外油檔外壁之間構成間距為12mm的氣密封腔室，殼體上設有進氣口，與相對應的加熱裝置連通，殼體用螺釘與外油檔固定連接。
本實施例中，通過2級乾燥過濾器與調壓閥配合作業後，使輸出的氣體的壓力略大於當地大氣壓0.01～0.05Mpa，乾燥度＞80％，顆粒度＜5μm；同時，在高溫、低溫加熱裝置的兩條導氣管與滑動軸承(軸瓦)之間，各設有一溫度測試裝置，使從加熱裝置輸出的氣體溫度適合於該處軸頸溫度。
權利要求1.一種汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，其特徵在於它主要由乾燥調壓組件[1]、高溫加熱裝置[2]、低溫加熱裝置[3]及複數個氣密封機構[4]組成，所述乾燥調壓組件[1]為乾燥過濾器[5]與調壓閥[6]的組合，一端與進氣閥[7]連接，另一端經三通分別連通至高溫加熱裝置[2]和低溫加熱裝置[3]；所述每個氣密封機構[4]由殼體、與固定結構[8]組成，殼體上設有軸孔[12]，並通過固定結構[8]與外油檔[9]固定連接，殼體與外油檔[9]外壁間構成氣密封腔室[10]，殼體上設有與相應溫度的加熱裝置連通的進氣口[11]。
2.根據權利要求1所述的汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，其特徵在於所述氣密封機構[4]中的殼體為一體成型的氣密封殼蓋，氣密封殼蓋為內凹結構，其中央設有與轉軸配合的軸孔[12]，凹陷部構成氣密封腔室[10]。
3.根據權利要求1所述的汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，其特徵在於所述氣密封機構[4]中的殼體由環形件[13]與黃銅蓋板[14]組成，黃銅蓋板[14]中央開有軸孔[12]，周邊與環形件[13]密封連接後固定於外油檔[9]上，環形件[13]內壁、外油檔[9]外壁和黃銅蓋板[14]之間構成氣密封腔室[10]。
4.根據權利要求1所述的汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，其特徵在於所述乾燥調壓組件[1]包括2個乾燥過濾器[5]與2個調壓閥[6]，依乾燥過濾器[5]、調壓閥[6]、乾燥過濾器[5]、調壓閥[6]的次序組合首尾相連。
5.根據權利要求1所述的汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，其特徵在於所述高溫加熱裝置[2]和低溫加熱裝置[3]上均設有溫度反饋控制裝置[16]。
6.根據權利要求1所述的汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，其特徵在於注入氣密封殼體內的氣體壓力高於當地大氣壓力0.01～0.1Mpa。
7.根據權利要求1所述的汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，其特徵在於所述氣密封殼體內腔壁與外油檔[9]壁之間的間距為8毫米～12毫米。
專利摘要本實用新型公開了一種汽輪機組軸承座外油檔供氣裝置，其特徵在於它主要由乾燥調壓組件、高溫加熱裝置、低溫加熱裝置及複數個氣密封機構組成，所述乾燥調壓組件為乾燥過濾器與調壓閥的組合，一端與進氣閥連接，另一端經三通分別連通至高溫加熱裝置和低溫加熱裝置；所述每個氣密封機構由殼體、與固定結構組成，殼體上設有軸孔，並通過固定結構與外油檔固定連接，殼體與外油檔外壁間構成氣密封腔室，殼體上設有與相應溫度的加熱裝置連通的進氣口。本實用新型從源頭上消除了軸承室內油中帶水的問題，且易於安裝，維修保養方便，投運簡單，便於操作，因工況變化而可隨時調整。
文檔編號F01D25/00GK2721878SQ20042007959
公開日2005年8月31日 申請日期2004年9月17日 優先權日2004年9月17日
發明者王建中 申請人:王建中