Меню Рубрики

Установки для промывки масло систем

Инструкция по гидродинамической очистке маслосистем турбоагрегатов

ПО гидродинамической ОЧИСТКЕ МАСЛОСИСТЕМ ТУРБОАГРЕГАТОВ

разработан Харьковским филиалом ЦКБ Главэнергоремонта (редакция 1973 г.)

Всероссийским теплотехническим научно-исследовательским институтом (редакция 1997 г. с Изменением № 1)

ИСПОЛНИТЕЛИ , , (ХФ ЦКБ Главэнергоремонта); , (ВТИ)

УТВЕРЖДЕН Главэнергоремонтом 10 июля 1972 г.

Главный инженер В. Куркович

Главтехуправлением Минэнерго СССР 10 июля 1972 г.

Заместитель начальника Д. Шамараков

Переиздана с Изменением № 1 в 1997 г.

Настоящий руководящий документ распространяется на способ гидродинамической очистки маслосистем турбоагрегатов во время капитальных и текущих ремонтов и устанавливает порядок проведения промывки, определяет необходимые скорости потоков масла, температурный режим промывки, содержит указания по разработке схемы промывки, а также требования к качеству очистки маслосистемы.

1.1 Настоящая Инструкция предназначена для персонала ремонтных предприятий и электростанций в качестве руководства по подготовке и выполнению очистки маслосистем турбоустановок гидродинамическим способом.

В Инструкции приведены некоторые теоретические сведения, дающие представление о процессе очистки маслопроводов от отложений, указания по разработке схемы промывки, режиму гидродинамической очистки и определению критериев чистоты маслопроводов.

В приложении А дана промывочная схема маслосистемы турбоустановки ПТ-60-90, которая может быть использована при разработке схем очистки турбоустановок других типов.

Для турбоустановок энергоблоков мощностью 150, 200 и 300 МВт ЦКБ «Энергоремонт» разработаны подробные технологические указания и схемы промывки маслосистем, предусматриваемые в процессе капитального ремонта таких турбин.

1.2 Очистка маслосистем гидродинамическим способом должна выполняться при капитальных или текущих ремонтах в следующих случаях:

а) после ревизии и ремонта узлов регулирования и маслосистемы (насосов, арматуры и т. п.) для удаления загрязнения, занесенного при ремонте, независимо от наличия отложений шлама в маслопроводах. Очистка производится в один этап в конце ремонта;

б) при наличии отложений шлама в напорных маслопроводах более 50 г на 1 м2 и в сливных маслопроводах более 100 г на 1 м2. Очистка производится в два этапа.

Методика определения массы отложений шлама на единицу поверхности приведена в п. 6;

в) при замене масла. Очистка производится в два этапа.

Настоящая Инструкция не исключает применения других способов очистки маслосистем.

2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЛОСИСТЕМ

2.1 Во время работы турбоагрегата масло насыщается воздухом, обводняется, нагревается в подшипниках, что в результате развивающихся в нем процессов старения приводит к образованию шлама, отлагающегося на внутренних поверхностях маслосистемы и являющегося катализатором дальнейшего окисления масла.

Ламинарный режим движения масла в пристеночной области способствует отложению значительной части шлама и грязи на внутренних и особенно на холодных поверхностях маслосистемы.

Загрязнение маслосистемы снижает надежность работы турбоагрегата, поэтому во время ремонта маслосистема должна быть тщательно очищена.

2.2 Гидродинамический способ очистки маслосистем турбоустановок заключается в том, что вся маслосистема, исключая подшипники и серводвигатели регулирования, очищается прокачиванием масла со скоростью, в 2 и более раза превышающей рабочую при температуре 60-65 °С.

2.3 Этот способ основан на организации турбулентного движения в пристеночной области, при котором шлам и продукты коррозии за счет механического воздействия потока масла смываются с внутренних поверхностей маслосистемы и выносятся на фильтры.

2.4 Гидродинамический способ очистки маслосистем имеет следующие преимущества:

а) не нарушается пассивирующая пленка, образовавшаяся в результате длительного контакта металла с маслом;

Читайте также:  Установка принтера эпсон л 366

б) исключается коррозия баббитовых и азотированных поверхностей;

в) не требуется применения химических реагентов для смыва отложений с внутренних поверхностей маслосистем;

г) исключается разборка маслосистемы (кроме мест установки перемычек);

д) сокращается трудоемкость очистки на 20-40% и длительность капитального ремонта турбоагрегата на 2-3 сут.

2.5 Очистку маслосистемы проводят маслом, находящимся в данной системе. Выбор температурных параметров процесса определяется в зависимости от соответствия качества масла требованиям, предъявляемым нормативно-технической документацией.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ СКОРОСТЕЙ ПОТОКА МАСЛА ПРИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОМ СПОСОБЕ ОЧИСТКИ МАСЛОСИСТЕМ

3.1 Различают ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости.

При ламинарном режиме движения частицы масла перемещаются параллельными струями вдоль стенки трубы, не перемешиваясь между собой и плавно обтекая встречающиеся препятствия. При таком режиме движения скорость масла у стенки равна нулю и возрастает по закону параболы до максимального значения на оси трубы.

Турбулентный режим движения характеризуется хаотическим движением частиц масла и пульсацией потока. В этом случае на главное движение жидкости вдоль оси трубы накладываются поперечные движения, приводящие к выравниванию распределения скоростей по всему сечению трубы. При турбулентном режиме течения жидкости значения скоростей распределяются по логарифмическому закону.

Режим движения жидкости характеризуется критерием Рейнольдса Re.

Критическое значение Reкр = 2320 (для круглой трубы) является границей между ламинарным и начинающимся турбулентным режимами движения. При Re > Reкр ламинарное движение начинает переходить в турбулентное (переходный режим) и при Re = 10000 поток будет турбулентным. Однако и при турбулентном режиме движения непосредственно у стенки трубы имеется слой жидкости, в котором сохраняется ламинарное течение (ламинарный подслой).

3.2 Во время эксплуатации турбоустановки (температура масла 40-55 °С, скорость потока до 2 м/с) в той части маслосистемы, где имеет место турбулентный режим движения масла, толщина ламинарного подслоя равна 1-1,5 мм. Попадая в ламинарный подслой, шлам и другие частицы откладываются на стенках маслосистемы, так как скорость масла в подслое недостаточна для их выноса.

3.3 Необходимым условием смыва этих отложений со стенок маслосистемы является турбулизация ламинарного подслоя, которая зависит от соотношения толщины ламинарного подслоя и высоты бугорков шероховатости омываемой поверхности.

Когда толщина ламинарного подслоя становится меньше высоты бугорков шероховатости омываемой поверхности, т. е. бугорки шероховатости выступают над ним, ламинарный подслой турбулизуется и практически исчезает.

Толщина ламинарного подслоя в мм определяется по формуле

, (1)

где d — внутренний диаметр трубы, мм;

l — коэффициент сопротивления по длине трубопровода, равный

, (2)

, (3)

где u — средняя скорость потока масла, м/с;

Из формул (1) и (3) видно, что толщина ламинарного подслоя определяется скоростью потока и вязкостью, зависящей от температуры масла. Повышение температуры потока масла уменьшает толщину ламинарного подслоя, так как снижается кинематическая вязкость. Кроме того, с повышением температуры ослабляются силы сцепления между отложениями и стенкой трубы, что улучшает условия смыва отложений. Однако из условий сохранения физико-химических свойств масла и снижения гидравлического сопротивления контура (см. п. 4) температура прокачиваемого масла принимается 60-65 °С.

При такой температуре дальнейшего уменьшения толщины ламинарного подслоя до величины, меньше высоты бугорков шероховатости, необходимо достигать путем увеличения скорости потока масла.

Для подсчета необходимой скорости потока масла принимается:

Читайте также:  Установка контейнеров под металлолом

а) d = 0,2 мм при 10 МПа масло нагревается теплом от работающего насоса, поэтому требуемую температуру необходимо поддерживать с помощью холодной воды, циркулирующей через один из маслоохладителей схемы промывки.

4.6 Для очистки прокачиваемого масла от смываемых отложений необходимо применять штатные сетчатые фильтры, фильтр-пресс, а также специальные фильтры тонкой очистки и ватный фильтр (рисунки 2 и 3).

Рис. 2. Фильтр тонкой очистки

1. Размеры а-г выполнить по штатному фильтру маслобака так, чтобы размер а составлял третью часть высоты штатного фильтра.

2. Сварные швы зачистить заподлицо.

3. Фильтры тонкой очистки навешивать на штатные после 4-часовой прокачки масла по каждому контуру на первом этапе очистки маслосистемы и после 2-часовой прокачки на втором.

1 — ватная подушка; 2 — вата; 3 — перфорированный диск; 4 — крепление болтом М8´40, гайкой М8, шайбой диаметром 8 мм; 5 — упор; 6 — корпус адсорбера

1. Для ватного фильтра использовать корпус адсорбера, выгрузив из него силикагель и установив перфорированные диски, как показано на рисунке.

2. Вместо войлочного фильтрующего материала уложить ватную подушку (вату, обшитую марлей или бязью), диаметр которой больше диаметра корпуса адсорбера не менее чем на 200 мм.

3. Ватный фильтр подключать после 4-часовой прокачки масла через каждый контур на первом этапе очистки маслосистемы и после 2-часовой прокачки на втором. Загрязнение ваты определяется уменьшением струи масла, выходящей из фильтра, или снижением давления по показаниям манометра.

4.7 К контурам промывки предъявляются следующие требования:

а) скорости потока масла должны обеспечиваться согласно п. 4.1;

б) потери давления должны быть на 5-10% меньше располагаемого напора, развиваемого насосами, используемыми при промывке;

в) схема промывки должна быть разделена на возможно меньшее количество контуров (обычно на три-пять);

г) в первых контурах должна проводиться очистка нижней части оборудования схемы промывки с тем, чтобы исключить попадание грязи в уже очищенные маслопроводы.

Например, в первом контуре должны быть очищены маслоохладители. Как правило, необходимое качество очистки обеспечивается поочередным включением в контур половины общего количества маслоохладителей.

Во втором контуре должна проводиться очистка стояка и коллектора напорного маслопровода, ответвлений к подшипникам турбины, а также сливного коллектора подшипников турбины.

В третьем контуре должны очищаться напорный и сливной коллекторы подшипников генератора и возбудителя и ответвления к подшипникам генератора и возбудителя.

Параллельно с этими контурами очищаются контуры системы регулирования и маслопроводы уплотнений вала генератора, которые имеют самостоятельные насосы.

4.8 Выбор контура заключается в определении потерь давления при заданных скоростях потока масла. Расчет потерь давления в контуре определять по таблице в такой последовательности:

а) составить схему контура с указанием всех местных сопротивлений (колен, арматуры, маслоохладителей и др.). Для большей наглядности схему желательно чертить в аксонометрической проекции;

б) разделить контур на расчетные участки, которые пронумеровать. Расчетным участком называется отрезок маслопровода с постоянным сечением и расходом масла;

в) определить необходимые расходы масла для каждого расчетного участка:

где ui — заданная средняя скорость потока масла на данном расчетном участке, м/с;

F — площадь поперечного сечения трубы, м2.

При этом увязать расход масла в контуре с расходами масла в расчетных участках, увеличив при необходимости скорости потока масла на отдельных участках.

Читайте также:  Установка блокиратора акпп на киа рио

Расход масла в контуре не должен превышать производительности насосов, применяемых в схеме промывки, которая определяется по характеристикам насосов;

г) определить потери давления на каждом расчетном участке контура:

, (5)

где l — длина расчетного участка, м;

g — ускорение силы тяжести, м/с2;

д) определить суммарную потерю давления последовательно соединенных участков рассматриваемого контура:

Если суммарная потеря давления в контуре больше напора, создаваемого насосами схемы промывки при расчетном расходе, необходимо уменьшить потерю давления в контуре за счет увеличения диаметров перемычек или организации дополнительных сливов (подключений ответвлений другого контура).

4.9 Правильность гидравлического расчета контура проверить во время прокачки по величине потери давления на расчетном участке, которая равна разности давления, создаваемого насосами, и замеренного в конце расчетного участка. Допустимое отклонение замеренной потери давления от расчетного значения 10%.

5. УКАЗАНИЯ ПО ОЧИСТКЕ МАСЛОСИСТЕМЫ

5.1 Очистку маслосистемы гидродинамическим способом выполнять в два этапа. Первый этап, предусматривающий очистку маслосистемы от шлама, продуктов коррозии и других посторонних частиц, необходимо провести до разборки и ревизии ее узлов. Для этого после останова турбоагрегата и отключения маслонасосов установить перемычки согласно схеме.

Прокладки перемычек не должны перекрывать сечения трубопровода.

Перемычки и специальные пробки в узлах регулирования турбоустановок, имеющих централизованную маслосистему, установить до останова маслонасосов, если система регулирования может быть отключена по маслу.

При сборке схемы следует вынуть все дроссельные шайбы, характеристики которых не учтены в гидравлическом расчете.

5.2 В маслосистемах с высоконапорными маслонасосами заданную температуру масла поддерживать подачей циркуляционной воды в один из маслоохладителей турбоустановки. Более качественно охлаждающие трубки очищаются в том маслоохладителе, в который не подается охлаждающая вода. Поэтому при очистке маслоохладителей нужно чередовать подачу и отключение охлаждающей воды.

В маслосистемах с низконапорными маслонасосами заданную температуру масла поддерживать подачей горячей воды температурой 80-90 °С во все маслоохладители, включенные в контур. Использование маслоохладителей в качестве подогревателей масла улучшает и ускоряет очистку их охлаждающих, так как температура трубок выше температуры масла, что уменьшает силы сцепления между трубками и отложениями.

5.3 Наблюдать за давлением масла в схеме по штатным манометрам маслосистемы. При прокачке масла у работающих насосов задвижки на стороне всасывания и нагнетания, а также на перемычке прокачиваемого контура должны быть полностью открыты.

5.4 Если нагрузка электродвигателя насоса больше допустимой, следует уменьшить количество промываемых трубопроводов, закрыв задвижку одной из перемычек, а очистку перекрытого трубопровода провести при прокачке следующего контура.

5.5 Последовательную прокачку всех контуров, как правило, выполнять непрерывно, чтобы не произошло остывания масла. Переключение потока масла на следующий контур вести задвижками на перемычках и штатной арматурой.

5.6 Если масло, бывшее в эксплуатации, не подлежит замене, прокачку маслосистемы на первом и втором этапах проводить этим же маслом при температуре 60-65 °С.

5.7 Температуру прокачиваемого масла замерять на выходе из маслоохладителей.

5.8 Длительность непрерывной прокачки каждого контура на первом этапе очистки зависит от толщины слоя отложений.

Ориентировочная длительность прокачки масла через маслосистему на первом этапе следующая:

Максимальная толщина отложений в трубопроводах, мм

источник