4.2. Эксплуатация масляных уплотнений турбогенераторов

Турбогенератор с водородным охлаждением полностью герметизирован, кроме выходов вращающегося вала. Вал уплотнен специаль­ными масляными уплотнениями, не выпускающими водород из корпуса генератора. Надо отметить, что уплотнение вала работает в довольно тяжелых условиях: при частоте вращения генератора 3000 об/мин окружная скорость в месте уплотнения достигает 300-400 км/час. Основной принцип конструкции большинства современных уплотнений вала турбогенератора - разделение водорода и воздуха потоком масла, давление которого несколько превосходит давление водорода.

Уплотнение (рис.21) вращающегося вала содержит подвижное уплотнительное кольцо 2, -прижимаемое пружиной (их несколько по окружности уплотнения) 3 к специальному диску 1 на валу генератора. Другим концом пружина 3 упирается в крышку корпуса статора 4, создавая усилие . Подвижное в осевом направлении

Рис.21. Торцевое уплотнение турбогенератора

кольцо 2 уплотнено относительно статора 4 резиновыми кольцами 6, позволяющими кольцу 2 смещаться в осевом направлении при удлинении вала генератора в процессе его нагрева. В промежуток между кольцами 6 в канал 5 подается масло под давлением, превышающим давление водорода на 34,3 - 88,2 кПа (0,35-0,90 кгс/см². Выходящий из канала 5 поток масла разделяется на две части: одна течет внутрь генератора, преодолевая давление водорода и препятствуя таким образом его выходу из генератора, а вторая - в сторону воздуха. Сторона кольца 2, обращенная к диску 1, покрыта антифрикционным материалом - баббитом (показано двойной штриховкой). Расход масла в уплотнении - 3-5 л/мин, оно поступает в нормальном режиме из маслосистемы регулирования паровой турбины.

Пример схемы маслосистемы турбогенератора приведен на рис. 22. В нормальном режиме работающего турбоагрегата маслосистема питается от эжектора 11, который засасывает масло из системы смазки турбоагрегата за счет высокого давления - 2,45-3,92 МПа (25-40 кгс/см²) масла системы регулирования. Резервным источником масла, например в случае остановки агрегата, является маслобак 1, от которого питаются резервный насос 13 с приводом переменного тока и аварийный насос с приводом постоянного тока от аккумуляторной батареи. Запуск резервного и аварийного маслонасосов

Рис.22. Схема маслоснабжения торцевых уплотнений турбогенератора

производится при падении давления в маслосистеме по сигналам контактного манометра. Уплотнительное масло под напором поступает в регулятор давления 7, который поддерживает определенное соотношение между давлением масла, поступающего в уплотнения, и давлением водорода в корпусе турбогенератора. Давление водорода передается в регулятор 7 по импульсной трубке 6, давление в которой равно давлению водорода в бачке продувки 4 и корпусе турбогенератора. Из регулятора 7 масло поступает в маслоохладитель (омываемый холодной технической водой теплообменник) 10 и далее через фильтры 9 в распределительный бачок 5 и уплотнения турбогенератора. Масло, стекающее из уплотнения внутрь генератора в сторону водорода, поступает в бачок продувки 4, где из него удаляется водород, далее в поплавковый гидрозатвор 3 и через петлевой гидрозатвор 2 в маслобак I. Сливающееся в сторону воздуха масло собирается в маслосборнике и направляется в маслобак турбины 15, где выделяется растворенный водород, который отсасывается через маслоотделитель 16 вентилятором 17 и выбрасывается в атмосферу через трубу 18.

Необходимо отметить, что вентилятор должен непрерывно работать все время, пока генератор заполнен водородом, иначе в маслобаке 15 начнет скапливаться водород, который может попасть в машзал через неплотности маслобака. Для повышения надежности питания маслом системы уплотнений зачастую создается резерв масла под давлением из поднятого над турбогенератором на 20-25 см маслобака, емкость которого обеспечит питание уплотнений в течение 5-10 мин.