Работа уплотнений и подшипников нагнетателя

Из станционного трубопровода по линии 1 газ подводится в газо-приемную полость А нагнетателя (рис.8.). После сжатия, пройдя первую и вторую ступени нагнетателя, он поступает в выходную полость Б, откуда по линии подается в напорную ветвь станционного трубопровода. Давление газа на входе (в полости А) и на выходе (в полости Б) нагнетателя значительно отличается от атмосферного и составляет 5,17 МПа и 7,45 МПа соответственно. Для того, чтобы конструктивно уплотнения нагнетателя были одинаковыми (и с целью уменьшения осевых нагрузок на опорно-упорный подшипник), полость В за разгрузочным диском соединена с полостью А трубопроводом 8. Данное конструктивное мероприятие, кроме того, способствует
повышению эффективности лабиринтного уплотнения между разгрузочным диском и улиткой, так как уменьшает перепад давления между полостями Б и В.

Газ, находясь под избыточным давлением, из полостей А и В через зазоры между валом ротора и крышками нагнетателя поступает ко втулкам уплотнений и, пройдя первый лабиринт, попадает через радиальные отверстия в полость кольцевых проточек Г. Эти полости соединены уравнительной линией 7, благодаря чему в них происходит окончательное выравнивание давления газа.

С другой стороны масло под давлением от насоса уплотнения по линии 14 направляется по трубопроводам системы уплотнений к агрегату РПД-2М. К этому же агрегату подводится линия 4, связывающая его с полостями кольцевых проточек Д. Назначение РПД-2М заключается в том, что он обеспечивает подачу масла по линии 3 в полости кольцевых проточек Е на 0,16...0,20 МПа больше, чем в полостях кольцевых проточек Д. Поэтому масло всегда будет перетекать из полостей Е через зазоры в полости Д навстречу движения газа и, таким образом, обеспечивать надежную герметизацию между вращающимся валом и неподвижным уплотнением.

Из полостей кольцевых проточек Д масло - газовая смесь под давлением направляется по линии 5 к маслоотводчикам, а затем в трубопровод слива.

Масло от насоса смазки под давлением подается по линии 12 в масляную систему, оттуда по линии 6 направляется в полости кольцевых проточек Ж и, через отверстия в крышке, попадает на смазку опорных и опорно-упорного подшипников.

Часть масла из системы уплотнения, прошедшего через лабиринтные уплотнения из полостей Е в полости Ж, смешивается там с маслом, поступающим на смазку подшипников.

Масло, отработавшее в системах смазки и уплотнения, поступает по линии 9 на слив.

 

МАСЛЯННАЯ СИСТЕМА НАГНЕТАТЕЛЯ

Масляная система нагнетателя обеспечивает подачу масла для смазки и охлаждения двух опорных и упорного подшипников ротора нагнетателя, смазку зацеплений торсионного вала и уплотнение газовой полости нагнетателя с целью предотвращения прорыва сжатого природного газа в контейнер турбоагрегата.

Основные агрегаты масляной системы

Бак нагнетателя

Бак предназначен для содержания объема масла, необходимого для нормальной работы систем смазки и уплотнений нагнетателя. За счет этого объема осуществляется заполнение маслом агрегатов систем нагнетателя, их нормальная работа а также возмещение безвозвратных потерь масла в системах. В баке производится предварительный прогрев масла с помощью трубчатых электронагревателей до 288...303⁰К (15...30⁰С) и очистка его от механических примесей.

Бак нагнетателя (рис. ) представляет собой сварную конструкцию прямоугольной формы, выполненную из листовой стали, емкостью 4,3 м³ (рабочая емкость 3,5 м³). Он установлен на раме блока турбоагрегата в отсеке нагнетателя.

Внутренний объем бака разделен перегородками 1,2,3 на отсеки Б₁, В₁, Г₁, Д₁, сообщающиеся между собой.

Отработанное масло сливается в отсек Б₁, проходит через сетки и пакеты наклонных перегородок 5, где происходит пеногашение, и через отсеки В₁ и Г₁ поступает в отсек Д₁. В отсеке Д₁ расположены заборные клапаны 6, 7 пусковых насосов смазки и уплотнений нагнетателя. В отсеке Г₁ находится заборный фильтр 8 главного насоса смазки нагнетателя.

Заполнение (пополнение) и слив масла осуществляется через штуцер Ж₁ и И₁. При переполнении бака слив масла из него производится через штуцер Е₁.

Для подогрева масла на крышке бака установлены два электроподогревателя 10 суммарной мощностью 20 кВт. Днище 11 выполнено наклонным с понижением в сторону сливного штуцера И₁. Внутренние полости бака с целью удобства обслуживания имеют лючки, которые закрываются крышками 12,13,14.

Для контроля уровня масла в баке на крышке 9 размещен поплавковый сигнализатор уровня 15, работающий в автоматическом режиме и позволяющий одновременно осуществлять визуальный контроль.

Аккумулятор масла

Аккумулятор масла (рис.1.2.) служит для подачи масла в уплотнения нагнетателя при аварийном останове агрегата.

Аккумулятор представляет собой сварную конструкцию, состоящую из цилиндрического корпуса 1 и двух сферических днищ 2 и 4. Снизу к корпусу 1 приварены две опоры 5, с помощью которых аккумулятор устанавливается на корпусе нагнетателя. К переднему днищу приварен фланец в котором установлен входной штуцер А. Сверху на аккумуляторе расположены штуцер Б с обратным клапаном 6 для входа и выхода газа (воздуха), а также штуцер В для сообщения внутренней полости с указателем уровня 7. В нижней части аккумулятора имеются штуцер Д для соединения с трубопроводом подачи масла в уплотнения нагнетателя и штуцер Г для соединения с трубопроводом слива масла и с указателем уровня.

Обратный клапан 6 предназначен для выпуска воздуха при заполнении аккумуляторов маслом и для сообщения с газовой полостью нагнетателя при аварийном маслоснабжении уплотнений.

Емкость аккумулятора 0,54 м³ (рабочая емкость - 0,50 м³).

Шариковый клапан

Шариковый клапан (обратный) предназначен для заполнения газом аккумулятора при аварийном останове агрегата с целью обеспечения работы систем смазки и уплотнений нагнетателя. Он препятствует образованию газовой подушки в аккумуляторе при заполнении его маслом от пускового насоса смазки,

Клапан состоит (рис.1.3.) из стального корпуса 1, в котором установлены шарик-клапан 3 и втулка 4. Втулка имеет осевое и продольное отверстия. Её положение в корпусе 1 может фиксироваться с помощью винта 2. Для нормальной работы клапана нужно обеспечить необходимый зазор А между конической поверхностью седла корпуса 1 и шариком 3.

Клапан работает следующим образом: при заполнении гидроаккумулятора маслом вытесняемый газ будет выходить через клапан.

Движение потока газа приводит к возникновению сил давления, действующих на шарик. Канал, образованный конической поверхностью корпуса клапана и сферической поверхностью шарика, представляет собой сужающуюся щель, в которой скорость потока значительно возрастает, а давление снижается.

На шарик со стороны конической поверхности втулки 4, благодаря осевому отверстию, действует давление потока, скорость которого равна нулю. В результате разниц давлений, действующих на шарик, появляется результирующая сила, направленная вверх. Пока через клапан движется газ, результирующая сила оказывается меньше силы шарика и клапан остается открытым. Как только аккумулятор оказывается заполненным и через клапан начинает двигаться масло, имеющее гораздо большую плотность, перепад давления на клапане резко увеличивается. Величина результирующей силы, действующей на шарик, становится больше силы тяжести шарика. Клапан закрывается. Под действующим перепадом давления масла и газа клапан остается в закрытом положении. Открытие клапана произойдет как только давление газа за аккумулятором и масла в аккумуляторе начнет выравниваться. Шарик 3 под действием силы тяжести опустится на коническую поверхность втулки 4, открывая доступ газа во внутреннюю полость аккумулятора.