檢修密封。檢修密封是水輪機(jī)檢修時(shí)候工作的一種密封,它是在停機(jī)或檢修水輪機(jī)工作密封和水導(dǎo)軸承時(shí)需要的一種軸承密封,它防止在尾水位較高時(shí)倒灌進(jìn)入機(jī)坑內(nèi)。檢修密封按其結(jié)構(gòu)型式可以分為空氣圍帶式、機(jī)械式和抬機(jī)式檢修密封。但在實(shí)際中大多數(shù)運(yùn)用空氣圍帶檢修密封。它主要由固定環(huán)和橡膠空氣圍帶組成,在工作時(shí),向空氣圍帶充入0.4~0.7Mpa的空氣壓力,使空氣圍帶橡皮膨脹,報(bào)緊主軸,防止水進(jìn)入;當(dāng)開機(jī)時(shí),將空氣圍帶里的壓縮氣體排除,使其收縮,讓空氣圍帶與主軸之間保持1.5~2mm的間隙。該檢修密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作容易,密封效果好,大多數(shù)機(jī)組檢修密封都用此種結(jié)構(gòu)。
一、簡(jiǎn)介
(一)、簡(jiǎn)介
水輪機(jī)是水電廠將水輪轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的重要設(shè)備。
1、按能量方式轉(zhuǎn)換的不同,它可分為反擊式和沖擊式兩類。反擊型利用水流的壓能和動(dòng)能,沖擊型利用水流動(dòng)能。
2、反擊式中又分為混流、軸流、斜流和貫流四種;
3、沖擊式中又分為水斗、斜擊和雙擊式三種。
1)、混流式:
水流從四周沿徑向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪,近似軸向流出
應(yīng)用水頭范圍:30m~700m
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定且效率高
2)、軸流式
水流在導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)輪之間由徑向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動(dòng)
應(yīng)用水頭:3~80m
特點(diǎn):適用于中低水頭,大流量水電站
分類:軸流定槳、軸流轉(zhuǎn)槳
3)、沖擊式
轉(zhuǎn)輪始終處于大氣中,來(lái)自壓力鋼管的高壓水流在進(jìn)入水輪機(jī)之前已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚偕淞?,沖擊轉(zhuǎn)輪葉片作功。
水頭范圍:300~1700m
適用于高水頭,小流量機(jī)組。
(二)、水輪機(jī)主要類型歸類
二、 水輪機(jī)主要基本參數(shù)
1、水輪機(jī)主要基本參數(shù)
水頭:Hg、H、Hmax、Hmin、Hr(設(shè)計(jì)水頭)
流量:Q
轉(zhuǎn)速:f=np/60
出力:N=9.81QHη(Kw)
效率:η
2、水輪機(jī)型式代號(hào)
混流式:HL
斜流式:XL
軸流轉(zhuǎn)槳式:ZZ
軸流定槳式:ZD
沖擊(水斗式):CJ
雙擊式:SJ
斜擊式:XJ
貫流轉(zhuǎn)槳式:GZ
貫流定槳式:GD
對(duì)于可逆式,在其代號(hào)后增加N
3、混流式水輪機(jī)
型號(hào):HL100—LJ—210
HL:代表混流式水輪機(jī)
100:轉(zhuǎn)輪型號(hào)(也稱比轉(zhuǎn)速)
LJ:立式金屬蝸殼
210:轉(zhuǎn)輪直徑(210厘米)
4、軸流式水輪機(jī)
ZZ560—LH—1130
ZZ:軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)
560:轉(zhuǎn)輪型號(hào)
LH:立式混凝土蝸殼
1130:表示轉(zhuǎn)輪直徑為1130厘米
5、沖擊式水輪機(jī)
CJ47—W—170/2X15.0
CJ:沖擊式
W:臥軸
170:轉(zhuǎn)輪直徑170cm
2:2個(gè)噴嘴
15.0:射流直徑
三、水輪機(jī)主要部件
(一)、組成
引水部件、導(dǎo)水部件、工作部件、泄水部件
1、引水部件
組成:引水室(蝸殼)、座環(huán)
作用:以較小的水力損失把水流均勻地、對(duì)稱地引入導(dǎo)水部件,并在進(jìn)入導(dǎo)葉前形成一定的環(huán)量。
2、導(dǎo)水部件
組成:導(dǎo)葉及其操作機(jī)構(gòu)、頂蓋、底環(huán)
作用:調(diào)節(jié)進(jìn)入轉(zhuǎn)輪的流量和形成轉(zhuǎn)輪所需的環(huán)量
3、工作部件
組成:轉(zhuǎn)輪
作用:直接將水流能量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能
4、泄水部件
組成:泄水錐、尾水管
作用:引導(dǎo)水流進(jìn)入下游,尾水管同時(shí)還在轉(zhuǎn)輪后形成真空,利用轉(zhuǎn)輪出口到下游尾水之間的位能,恢復(fù)轉(zhuǎn)輪出口處的部分動(dòng)能損失,以提高效率。
(二)、水輪發(fā)電機(jī)組裝置形式
立式和臥式
立式:根據(jù)推力頭的位置分懸式、全傘式、半傘式
(三)、混流式水輪機(jī)主要結(jié)構(gòu)
由轉(zhuǎn)輪、主軸、導(dǎo)軸承、主軸密封、座環(huán)、蝸殼、頂蓋、底環(huán)、泄流環(huán)(基礎(chǔ)環(huán))、止漏環(huán)、抗磨板、導(dǎo)葉及其操作機(jī)構(gòu)、機(jī)坑里襯、機(jī)坑內(nèi)環(huán)形吊車、尾水管等組成。
將水輪機(jī)分成三大部分:轉(zhuǎn)動(dòng)部分、固定部分、埋入部分
1、轉(zhuǎn)動(dòng)部分
轉(zhuǎn)動(dòng)部分是機(jī)組的核心組成部分,是水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能/電能的關(guān)鍵。
轉(zhuǎn)動(dòng)部分及其相關(guān)部件主要包括:轉(zhuǎn)輪、主軸、主軸密封等。
2、轉(zhuǎn)輪
轉(zhuǎn)輪是實(shí)現(xiàn)水能轉(zhuǎn)換的主要部件,它將大部分水能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能,并通過(guò)水輪機(jī)主軸傳遞給發(fā)電機(jī)。
水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪是將水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。
3、主軸
主軸是承受水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量及軸向水推力所產(chǎn)生的拉力,同時(shí)傳遞轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生的扭矩。
4、轉(zhuǎn)輪拆卸方式
現(xiàn)在立式機(jī)組轉(zhuǎn)輪的拆卸可以有三種方式:
下拆:將尾水錐管和底環(huán)以及轉(zhuǎn)輪由下方取出;
中拆:即取出一段中間軸并拆除頂蓋后,將轉(zhuǎn)輪由水車室取出;
上拆:用傳統(tǒng)方式,吊出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子并拆除頂蓋后由上方取出轉(zhuǎn)輪。
5、主軸密封
主軸密封是水輪機(jī)關(guān)鍵部件之一,水輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,其主軸密封的安全可靠運(yùn)行,直接關(guān)系到水輪機(jī)是否安全運(yùn)行
分類:平板密封(映站)、端面密封、螺旋(水泵)密封、滑動(dòng)架密封等。
作用是:有效地阻擋尾水管中的水從主軸與頂蓋之間的間隙上溢,防止水輪機(jī)導(dǎo)軸承及頂蓋被淹,維持軸承和機(jī)組的正常運(yùn)行。
6、檢修密封
檢修密封是當(dāng)機(jī)組檢修、檢查或由于主軸密封損壞時(shí)投入的一種密封,又稱空氣圍帶;
檢修密封:當(dāng)投入時(shí)壓縮空氣進(jìn)入空氣圍帶,使空氣圍帶的凸出部位抱緊水導(dǎo)旋轉(zhuǎn)油盆與之配合的加工面或大軸法蘭,切斷尾水以防水淹水車室。
7、固定部分
頂蓋、底環(huán)、座環(huán)、支持環(huán)等
8、埋入部分
蝸殼、座環(huán)等
9、水輪機(jī)導(dǎo)軸承
作用 :
一是承受機(jī)組在各種工況下運(yùn)行時(shí)通過(guò)主軸傳過(guò)來(lái)的徑向力
二是維持已調(diào)好的軸線位置
10、筒式水導(dǎo)軸承循環(huán)方式
筒式瓦的油循環(huán)方式是采用自循環(huán),潤(rùn)滑油的自循環(huán)工作原理:當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí),安裝在大軸上的水導(dǎo)軸承旋轉(zhuǎn)油盆與大軸一起旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)時(shí)油盆中油也跟著旋轉(zhuǎn),由于離心力的作用,油盆中的油位形成邊緣高,中心低的狀態(tài),即形成一個(gè)拋物面。在壓差的作用下,油經(jīng)固定不動(dòng)的軸承體圓周外部的進(jìn)油孔進(jìn)入瓦面的下環(huán)形油槽,由于大軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使油沿軸瓦面上的斜向油溝上移,并流經(jīng)整個(gè)瓦面,使大軸與軸瓦之間的潤(rùn)滑良好,同時(shí)帶走熱量,熱油流到上環(huán)形油槽經(jīng)排油管流至冷卻器,熱油經(jīng)冷卻后通過(guò)進(jìn)油管進(jìn)入油盆,以上潤(rùn)滑油的路徑為一次工作過(guò)程。機(jī)組運(yùn)行時(shí)潤(rùn)滑油如此往復(fù)進(jìn)行不停的循環(huán),來(lái)滿足軸承的運(yùn)行需要。
11、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)
組成:由導(dǎo)水機(jī)構(gòu)由頂蓋、底環(huán)、導(dǎo)葉、連桿機(jī)構(gòu)和接力器等組成。
作用:
1、是使水流進(jìn)入轉(zhuǎn)輪之前形成旋轉(zhuǎn)并改變水流的入射角度 ;
2、當(dāng)機(jī)組出力發(fā)生變化時(shí),用來(lái)調(diào)節(jié)流量 。
3、正常與事故停機(jī)時(shí),用來(lái)截?cái)嗨鳌?/span>
導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)最終通過(guò)接力器和連桿機(jī)構(gòu)來(lái)操縱導(dǎo)葉的開關(guān)
12、頂蓋
主要作用:
形成流道并承受相應(yīng)的流體壓力
固定和支撐活動(dòng)導(dǎo)葉及其連桿機(jī)構(gòu)
支撐水導(dǎo)軸承
支撐并組成機(jī)組的密封,包括主軸密封、檢修密封、上迷宮環(huán)等
13、底環(huán)
作用:
與頂蓋一起形成過(guò)流通道
安裝導(dǎo)葉下軸承
14、基礎(chǔ)環(huán) (支持環(huán))
作用
在機(jī)組安裝時(shí)放座環(huán),成為座環(huán)的基礎(chǔ)。
在水輪機(jī)安裝及檢修時(shí),用來(lái)放置轉(zhuǎn)輪 。
15、尾水管
尾水管位于轉(zhuǎn)輪的下方是主要的通流部件 ,作用是引導(dǎo)進(jìn)出轉(zhuǎn)輪的水流。
水泵水輪機(jī)作水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)要求尾水管的斷面為緩慢擴(kuò)散型
16、其他
緊急真空破壞閥:消除抬機(jī)現(xiàn)象
補(bǔ)氣裝置:尾水管十字架補(bǔ)氣、尾水短管補(bǔ)氣、軸心孔補(bǔ)氣
17、埋設(shè)管路
埋設(shè)管路主要包括
機(jī)組排水管路
機(jī)組測(cè)壓管路
壓水系統(tǒng)管路
回水排氣管路
機(jī)組冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)管路
18、水輪機(jī)氣蝕(空化)及磨損
分類:間隙、空腔、翼型、局部
19、水輪機(jī)振動(dòng)
按振動(dòng)的原因:水力、機(jī)械、電磁
按振動(dòng)方向:軸向和徑向
振動(dòng)允許值:250~375r/min 合格為0.10
擺度允許值: 250r/min 0.05mm/m 375r/min 0.04mm/m
20、水輪機(jī)保護(hù)裝置
水輪機(jī)保護(hù)裝置是當(dāng)機(jī)組在啟停和運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生危及設(shè)備和人身安全的故障時(shí),自動(dòng)采取保護(hù)或聯(lián)鎖措施,防止事故產(chǎn)生和避免事故擴(kuò)大,從而保證人和設(shè)備的安全不受損害或?qū)p害降到最低限度。
保護(hù)裝置主要包括
振動(dòng)保護(hù)裝置
壓力保護(hù)裝置:如轉(zhuǎn)輪上腔水壓力、冷卻水壓力
溫度保護(hù)裝置
導(dǎo)軸承油位保護(hù)裝置