5fan_ru_ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ОДНОМЕРНОГО УСТАНОВИВШЕГОСЯ ТЕЧЕНИЯ. Основные уравнения одномерного установившегося течения
 Скачать 0.51 Mb.
|
|
ПРОГРЕВАНИЕ ТУРБИНЫ Турбину прогревают для того, чтобы при впуске в нее рабочего пара не возникали недопустимые термические напряжения и остаточная деформация в деталях и исключалась возможность задевания вращающихся частей о неподвижные. Впуск пара при остановленном роторе не допускается, так как в этих условиях больше обогревается верхняя часть турбины, что может повести к короблению и прогибу ротора. Весь конденсат должен быть из турбины удален, так как вращение ротора, погруженного в воду, может вызвать гидравлический удар. Все части паропровода и турбин, в которых может собираться вода, снабжают продувочными вентилями и конденсационными горшками или они имеют постоянно открытые дренажи. Прежде чем открыть клапаны прогревания, на трубопроводе необходимо открыть дренажные вентили, краны, клапаны. Для контроля за расширением корпуса турбин, имеющих скользящую опору, ставят указатели или микрометры. Расширяясь, корпус через штифт воздействует на стрелку, которая показывает на шкале величину удлинения корпуса. Прогревание главных турбозубчатых агрегатов производят тремя способами. Вне зависимости от способа обогрева необходимо: подать пар на уплотнения и увеличить разрежение в главном конденсаторе до величины, установленной заводом-строителем; включить пароструйный эжектор в работу отсоса из уплотнений, установив необходимое разрежение в камерах отсоса (обычно 20—60 мм рт, ст.); при отсутствии автоматического регулятора вручную отрегулировать пар на уплотнения так, чтобы из вестовых труб слегка парило; включить автоматику травления пара; в процессе увеличения разрежения проворачивать ротор турбины валоповоротным устройством, следя за нагрузкой электродвигателя по амперметру. Первый способ прогревания турбины применяют при вращении ротора валоповоротным устройством. Греющий пар подводится по специальному трубопроводу прогревания. Величину разрежения в конденсаторе поддерживают согласно указаниям завода-строителя. По окончании прогревания закрывают клапан прогревания, разобщают валоповоротные устройства, увеличивают разрежения в конденсаторе до нормального и производят страгивание ротора турбины рабочим паром на передний и задний ходы, медленно открывая маневровый клапан или (при его отсутствии) сопловой и следя за давлением пара перед соплами. Не допускается увеличение давления пара выше величины, указанной в инструкции. Как только роторы начнут вращаться, закрывают клапан впуска пара и прослушивают турбины и зубчатую передачу. В случае обнаружения ненормального шума, стуков или звуков от задевания, страгивание роторов паром нельзя повторять до выявления и устранений причин неисправностей. Если ротор не стронулся при установленном давлении, клапан впуска пара закрывают, а затем вновь приоткрывают. Если после трехкратной попытки роторы не стронулись, выясняют причины неисправности. Первый способ прогревания можно применять в любых условиях стоянки. Однако прогревание должно быть длительным; кроме того, требуется установка специального паропровода. Второй способ — прогревание турбины при вращении роторов рабочим паром на стоянке с частотой вращения, указанной в инструкции (обычно устойчивая наименьшая частота вращения гребного вала равна 5—10 об/мин), переменно на передний и задний ход. Чтобы исключить возможность обрыва швартовов, якорной цепи или повреждения гребного винта, судно нужно надежно закрепить, и возле гребного винта не должно быть посторонних предметов. Преимущество этого способа — меньшая длительность и равномерность прогревания, так как пар поступает по многим соплам. Недостатком прогревания является повышенный износ сопел и клапана от первоначальной влажности пара. Третий способ — комбинированный: вначале ведется прогревание при вращении роторов валоповоротным устройством, а затем рабочим паром. Величина вакуума в конденсаторе, давление пара страгивания роторов указаны в инструкциях. ЗАПУСК ТУРБИНЫ За 5—15 мин до пуска турбины в ход с командного мостика должна быть подана по машинному телеграфу команда «Готовьсь». этот сигнал репетуется телеграфом из машинного отделения на мостик. Затем переводят на нормальный режим вспомогательные механизмы: циркуляционный, конденсатный, масляный насосы, поднимают вакуум в конденсаторе. Вновь проверяют работу системы смазки. При отсутствии причин, препятствующих пуску турбины, подают сигнал машинным телеграфом «Стоп», который репетуется с мостика в машинное отделение. Пуск в ход производят медленным открытием маневрового клапана, постепенно увеличивая частоту вращения до требуемой. Любой из сопловых клапанов на любом режиме работы должен быть либо полностью открыт, либо закрыт. Регулирование частоты вращения производят маневровым клапаном. Число открытых сопловых клапанов при каждом режиме должно быть указано в инструкции завода-строителя. Если после готовности турбины выход судна задерживается, то по разрешению с мостика и указанию вахтенного механика необходимо проворачивать турбину на самом малом ходу через каждые 5—10 мин; (по 1—2 мин); в случае длительной задержки — снизить вакуум до; 500 мм рт. ст. и начать прогревание вновь. В случае вибрации во время развития хода уменьшают частоту вращения турбины до исчезновения вибрации и через 5—10 мин снова увеличивают. Если после двукратного или трехкратного снижения и повышения частоты вращения вибрация не исчезает, турбину останавливают и выясняют причину, вызывающую вибрацию, затем поступают в соответствии с инструкцией завода-строителя. При увеличении частоты вращения ротора следят за: изменением шума работы турбины и редуктора; появлением вибрации; температурой пара, идущего в конденсатор; удлинением ротора и расширением корпуса; системой уплотнения; продуванием турбины и паропровода; температурой подшипников; давлением масла в системах смазки и регулирования. Когда температура масла, поступающего в подшипники, дрстигнет 38—40° С, открывают и регулируют подачу охлаждающей воды в маслоохладитель, поддерживают нормальный уровень конденсата в конденсаторе при помощи рециркуляционного клапана (если отсутствует автоматическое регулирование). При переходе на устойчивый режим работы турбо установи, и открывают необходимое количество сопловых клапанов для заданного хода, при этом, во избежание излишнего дросселирования пара, маневровый клапан должен быть открыт полностью. После достижения необходимой температуры пара закрывают систему продувания главного и маневрового паропровода; сопловых и быстрозапорного клапанов, ступеней продувания, работающих перегретым паром; оставляют открытой систему продувания ступеней, работающих на насыщенном паре, систему непрерывного продувания регулируют согласно инструкции. В соответствии с нагрузкой турбоагрегата регулируют работу эжекторов, циркуляционного, конденсатного насосов и систему уплотнения. Отработавший пар от вспомогательных механизмов пускают в промежуточную ступень турбины, если это предусмотрено. Отборы пара из турбины открывают при установившемся режиме. По разрешению с мостика закрывают разобщительный клапан заднего хода. При нахождении судна в тумане, каналах, проливах, шхерах разобщительный клапан держат открытым. Пусковые операции очень ответственны и должны быть организованы так, чтобы тепловые напряжения и линейные расширения, зазоры и величина вибрации не выходили за пределы допускаемых величин. НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ТУРБИННОЙ УСТАНОВКОЙ НА ХОДУ Обслуживающий персонал во время действия турбоагрегата обязан обеспечить заданный ход и маневренность судна, надежность работы всей турбоустановки и требуемую мощность при минимальном расходе пара. Необходимо знать число открытых сопел и параметры пара перед соплами. Наблюдение за работой турбоустановки должно быть усилено при плавании в штормовую погоду, на мелководье, в ледовых условиях, при попытках сняться смели своим ходом, на швартовах, при работе на задний ход, циркуляции судна, при изменении дифферента, повреждении гребного винта, буксировке другого судна. В этих случаях особенно перегружается и перегревается главный упорный подшипник. Поддержание нормального давления и температуры обеспечивает надежную и экономичную работу. Обычно отклонения допускаются от нормальных значений: давления — на 5%, температуры — на 10— 15° С. Если восстановить нормальные параметры невозможно, необходимо доложить об этом механику. При падении температуры пара ниже допускаемой открывают клапан продувания паропроводов, парораспределительных органов и турбины, снижают частоту вращения агрегата, перекрытием маневрового клапана уменьшают давление. В случае вскипания воды в котлах необходимо немедленно снизить частоту вращения турбины и открыть клапаны продувания паропроводов, парораспределительных органов и турбины. Следить за давлением пара в промежуточных ступенях и камерах отбора турбин, за давлением пара в системе уплотнения (0,1-0,3 кгс/см2) и разрежением в камерах отсоса (20-50 мм рт. ст.). При наличии вестовых труб из них должно быть легкое парение. При автоматическом регулировании величина давления поддерживается в определенных пределах автоматами. Контроль за состоянием проточной части турбины и заносом ее солями осуществляется при систематической проверке давления и его перепадов по ступеням и на разных режимах работы. Для каждой турбины должны быть установлены предельные величины давлений в контрольных ступенях. В случае увеличенных давлений соответственно снижают нагрузку. При обслуживании конденсатной установки для поддержания нормального вакуума устанавливают работу циркуляционного насоса соответственно температуре забортной воды и паровой нагрузке конденсатора. При падении вакуума в конденсаторе проверяют систему уплотнений турбины. Если уплотнения работают нормально, а вакуум падает, пускают резервный эжектор и выясняют причину падения (ненормальная работа эжекторов, циркуляционных и конденсатных насосов, недостаточная плотность соединений, уровень конденсата). В инструкции завода-строителя указана величина вакуума, при которой турбоагрегаты должны быть остановлены. Причинами переохлаждения конденсата являются: недостаточная плотность конденсатора, ухудшение работы эжекторов, высокий уровень конденсата, избыток охлаждающей воды, особенно при низкой ее температуре. В этом случае переходят на частичную рециркуляцию. Во время каждой вахты проверяют содержание кислорода в конденсате, которое должно находиться в пределах 0,05—0,1 мг/л. Повышенное содержание кислорода свидетельствует о подсосе воздуха. Не реже одного раза за вахту проверяют соленость конденсата, которая не должна превышать 5 мг/л. Причинами засоления конденсата могут быть: дефекты трубок (свищи, трещины, паровая эрозия уплотнения в трубных досках); подсос забортной воды при ненормальной работе испарителей; дефекты в запасных цистернах питательной воды. Во время бортовой качки в штормовых условиях следует перейти на прием забортной воды из донного кингстона чтобы избежать срывов в подаче циркуляционной воды в конденсатор. При плавании на мелководье и по рекам, при входе в порт и выходе из него переходят на бортовой кингстон, чтобы избежать засорения илом и песком трубок конденсатора, трубопроводов, маслоохладителя. В случае засорения необходимо очистить от ила и песка трубные доски и водяные камеры конденсатора. При плавании в мелкобитом льду переходят на донный кингстон, а бортовые продувают паром, чтобы они были резервными на случай, если донный кингстон забьется. Вахтенный машинист наблюдает за работой теплообменных аппаратов: подогревателей, деаэратора, холодильников, испарителей. Отборы пара из турбин включают только при установившемся режиме работы установки. Регуляторы нормального давления в магистралях должны обеспечить давление, температуру и уровень воды в деаэраторе. Необходимо периодически очищать фильтры рабочей воды автоматики конденсатно-питательной системы. При обслуживании турбоагрегата нужно, внимательно прислушиваться с помощью стетоскопа (слухача) ко всем шумам работающей турбины, зубчатой передачи, генератора, валопровода, отмечая все необычные звуки или вибрации, указывающие на ненормальную работу. Местом прослушивания обычно являются наружные уплотнения, зубчатые передачи (у соединительных муфт и опорных подшипников шестерен). Одно из основных требований, предъявляемых к турбинам, — это спокойная работа без вибрации. При повышенной вибрации часть энергии бесполезно растрачивается на тряску машины и судна, чем снижается эффективный к. п. д. Части турбоагрегата при этом изнашиваются; в различных соединениях (паропроводы, маслопроводы) могут появляться трещины, в подшипниках — наклеп, растрескивание и выкрашивание баббита и т. д. Необходимо наблюдать за давлением масла в системе в пределах, указанных инструкцией, за переливом масла из напорных цистерн; в случае уменьшения перелива пускают резервный насос. При поступлении масла на подшипники, во избежание возможных воздушных подушек, периодически выпускают воздух из масляной системы, открывая воздушные краны на подшипниках и маслоохладителе. При наличии дроссельного регулирования дроссели должны быть заранее отрегулированы, штоки закрыты специальными колпачками и запломбированы. В случае внезапного повышения давления масла у насоса (при засорении фильтров или трубопроводов) нужно немедленно найти и устранить неисправность. Температуру масла, поступающего на подшипники, поддерживают в пределах 35—45° С путем регулирования подачи охлаждающей воды на маслоохладитель. Перепад температур охлаждающей воды, обычно составляет 6—10° С. Ежесуточно проверяют охлаждающую воду для выявления следов масла. Давление масла в маслоохладителе должно быть больше давления охлаждающей воды, чтобы вода не попала в масляную полость маслоохладителя. В цистернах масло должно находиться не ниже минимально допускаемого уровня. Ежесуточно удаляют из масляных цистерн отстой. Цистерны доливают чистым отфильтрованным маслом той же марки. При приеме и сдаче вахты необходимо тщательно осмотреть маслопровод и устранить утечку масла. На каждой вахте необходимо смазывать минеральным маслом шарнирные соединения рычагов, регуляторов и тахометр. Каждые полчаса при осмотре турбоагрегата проверяют состояние доступных для осмотра узлов, температуру подшипников, которая не должна превышать 70° С, работу форсунок, смазку зацепления зубчатой передачи. При повышении температуры хотя бы одного подшипника при установившемся режиме на 3—5° С против нормы надо срочно установить причину; если температура не понизится, то с разрешения старшего механика уменьшают частоту вращения до тех пор, пока подшипники не охладятся, после чего турбоагрегат останавливают, вскрывают подшипник и устраняют неисправность. Немедленная остановка турбоагрегата при перегреве подшипника, во избежание приставания баббита к валу, запрещается. Нельзя применять поверхностное охлаждение подшипников. ПОДДЕРЖАНИЕ ТУРБИНЫ В ГОТОВНОСТИ К ДЕЙСТВИЮ Поддержание турбоустановки в готовности к действию это сохранение теплового состояния, при котором может быть обеспечен ее пуск в ход немедленно или в назначенное время. Установлены следующие состояния готовности турбоагрегата к действию: полная, получасовая, часовая, двухчасовая и т. д. Для поддержания турбоагрегата в состоянии полной готовности: а) после закрытия маневрового клапана оставляют открытым то количество сопел, которое обеспечит проворачивание турбины; б) открывают все клапаны продувания корпусов турбин, ресиверов, сопловых коробок, маневровых клапанов; в) уменьшают, а затем прекращают подачу охлаждающей воды в маслоохладитель, не допуская понижения температуры масла на выходе из маслоохладителя ниже 35—40° С; г) по согласованию с начальством каждые 5—10 мин проворачивают ротор турбины на передний и задний ход (по 1—2 мин) частотой вращения гребного вала 10—20 об/мин; при этом прослушивают турбину и зубчатую передачу; д) для улучшения условий прогревания турбины уменьшают вакуум в конденсаторе до величины, предусмотренной заводом-строителем, путем изменения режима работы пароструйного эжектора; е) если турбина не проворачивалась более 15 мин, закрывают подвод пара к маневровым клапанам и валоповоротным устройством проворачивают турбину, наблюдая за нагрузкой электродвигателя; ж) давление масла при проворачивании турбины паром поддерживают нормальным (рабочим). При получасовой готовности соблюдают указанна выше условия (кроме «г» и «е»); кроме того, уменьшают подачу циркуляционной воды в конденсатор, закрывают БЗК, каждые 5—10 мин проворачивают ротор не менее чем на треть оборота гребного вал. Через 1—1,5 ч выключают валоповоротное устройство, и прогревай турбину паром. Поддержание турбоагрегата в часовой и свыше часовой готовности производят согласно правилам подготовки к пуску. При остановке турбины корпус и ротор остывают неравномерно; в корпусе быстрее охлаждается нижняя часть (особенно в ТНД), медленнее — верхняя. Неравномерно остывает также ротор, вследствие чего появляется тепловой прогиб выпуклостью кверху. В процессе остывания турбины этот изгиб вначале нарастает, а затем по мере остывания уменьшается. Пуск турбины при большом тепловом прогибе ротора опасен, так как в начале же вращения ротор может задеть за уплотнения. Кроме того, тепловой прогиб может вызвать нарушение динамической уравновешенности ротора и, как следствие, вибрацию, которая с увеличением частоты вращения будет значительно нарастать. В этом случае следует уменьшить частоту вращения, чтобы на малом ходу выровнять температуру ротора. Надежный пуск турбины обеспечивается при тепловом прогибе ротора не свыше 0,03—0,04 мм. Пуск турбины при большем прогибе категорически запрещается. В течение первых 2 ч после остановки характерны небольшие искривления вала, так как температура внутри турбин сохраняется близкой к рабочей. В следующие периоды (до 4 ч и после 5—8 ч) после остановки прогиб ротора еще более увеличивается; в этот же период тепловую деформацию получает и корпус. Наибольшей величины прогиб ротора достигает через 8—12 ч после остановки турбины, а затем уменьшается, и турбина считается в. холодном состоянии. Непрерывное вращение или периодические повороты валоповоротным механизмом способствуют равномерному охлаждению ротора и предотвращают тепловой прогиб. |