Диплом. Диплом Королев А.В. ИСПРАВЛЕННАЯ — 2. Ремонт упорных колодок опорноупорного подшипника турбины к300240
 Скачать 1.77 Mb.
|
 Министерство образования и молодежной политики Свердловской областиГАПОУ СО «Екатеринбургский энергетический техникум» Допустить к защите дипломного проекта заместитель директора по УР _____________Е. А. Тищенко «_____» __________2022 г. дипломный проект на тему «Ремонт упорных колодок опорно-упорного подшипника турбины К-300-240» специальность 13.02.01 «Тепловые электрические станции» ДП.13.02.01.Ту-444 Разработал _____________ ___________ А. В. Королев дата подпись Руководитель ____________ ____________ Н. В. Панова дата подпись Нормоконтроль ____________ ____________ О. В. Самохвалова дата подпись Рецензент ____________ ____________ Е. М. Захарова дата подпись Екатеринбург 2022 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАДП.13.02.01.Ту-444.ПЗ
Протокол заседания ГЭК №______от «____» ___________20___г. Оценка ___________________________ У  СОДЕРЖАНИЕ
У  ВВЕДЕНИЕОдной из самых важных операций, которой должно уделяться максимальное внимание при капитальном ремонте турбин, является ремонт подшипников. Подшипник важный узел турбины, поскольку обеспечивает условия для вращения ротора и при ремонте подшипника необходимо восстановить геометрические размера для получения расчетных зазоров для получения масляного клина, обеспечивающего подъемную силу подшипника. При ремонте подшипника необходимо выполнить замеры верхнего и боковых зазоров и проверить прилегание центрирующих колодок к расточке корпуса подшипника. Эти сведения необходимы как для анализа работы турбоагрегата до ремонта, так и для принятия решения по требующемуся объему ремонта. Ремонтные затраты на поддержание эксплуатации опорных подшипников достигли значительного уровня и становятся малоэффективными из-за неадекватно увеличивающихся объемов дефектации и сложности в обеспечении качества восстановительных работ по месту. Упорные подшипники воспринимают осевые нагрузки и фиксируют положение вращающегося валопровода относительно статора. Подшипники в значительной мере определяют надежность работы турбины и оказывают значительное влияние на вибрационные характеристики ротора. Цель представленной дипломного проекта: описание ремонта упорной части опорно-упорного подшипника турбины К-300-240 пятого энергоблока Рефтинской государственной районной электростанции (ГРЭС). Для достижения этой цели необходимо выполнить следующие задачи: проанализировать причины, приводящие к дефектам упорных подшипников, описать методы восстановления, ремонта подшипников турбины, в частности, на примере ремонта упорного подшипника турбины К-300-240 Рефтинской ГРЭС в период капитального ремонта.  1 Ремонт упорных колодок опорно-упорного подшипника турбины К-300-240Описание турбины Турбина К-300-240-1 паровая, конденсационная, с промперегревом, одновальная, трехцилиндровая, предназначенная для непосредственного привода генератора переменного тока типа ТВВ-320-2. Имеет электрическую мощность Nэ = 300 МВт, начальные параметры пара: Р0 = 23,54 МПа; t0 = 560°С; давление в конденсаторе турбины Рк = 3,43 кПа. Турбина имеет 8 нерегулируемых отборов пара, предназначенных для подогрева питательной воды в ПНД, деаэраторе 7 кгс/см2 и ПВД до расчетной температуры 265˚С. Кроме того, в турбине предусмотрены дополнительные отборы пара для целей теплофикации в количестве 63 ГДж/ч. Турбина выполнена с сопловым парораспределением. Свежий пар поступает во внутренний корпус цилиндра высокого давления (ЦВД) и протекает через одновенечную регулирующую ступень и десять нерегулируемых. Далее пар покидает ЦВД и направляется по двум трубам на промежуточный перегрев, откуда по двум трубам подводится к двум комбинированным клапанам цилиндра среднего давления (ЦСД), установленным в непосредственной близости к ЦСД. В конструкции комбинированного клапана совмещены регулирующий и стопорный клапаны. Клапаны ЦСД открываются одновременно. Схема потоков пара в ЦСД такая же, как и у турбины К-300-240 ХТГЗ: пар проходит 12 ступеней ЧСД ЦСД и разделяется на два потока; первый поток, составляющий 1/3 всего расхода пара, направляется в ЧНД ЦСД, а 2/3 пара направляется в ЦНД. Отработавший в турбине пар тремя потоками направляется в конденсатор типа К-15240. Валопровод турбоагрегата состоит из роторов ЦВД, ЦСД и ЦНД и ротора генератора. Он опирается на пять опорных подшипников со сферическими вкладышам. Подшипники ЦВД – сегментные. Упорный подшипник с выравнивающим устройством установлен между ЦВД и ЦСД, потоки пара в которых направлены в противоположные стороны. Корпус ЦВД выполнен двойным с паровпуском. Внутренний корпус не имеет отдельных сопловых коробок, а разделение дуги подвода пара на сегменты организуется специальными камерами при отливке половин внутреннего корпуса. 1.2 Дефекты упорных подшипников и причины их появления В процессе ревизии и ремонта упорных подшипников обнаруживаются дефекты, требующие устранения. Наиболее часто встречаются следующие неисправности: - вследствие отсутствия масляного клина из-за неправильно выполненной передней кромки сегмента; - повреждения ребра качания сегментов; - возникновение на установочном кольце под ребром качания сегмента выработки, препятствующего повороту сегмента и образованию необходимого масляного клина. Повреждение ребра качания сегмента и выработка на установочном кольце под ребром качания сегмента происходят из-за осевой вибрации валопровода и электроэрозионного износа. Механический износ баббита с возникновением кольцевых рисок возникает обычно в результате эксплуатации турбины с применением обводненного масла или масла с повышенным содержанием механических примесей.  Отслоение баббитовой заливки сегмента может происходить из-за некачественной заливки или высокого уровня динамических нагрузок на упорные колодки во время эксплуатации турбины с повышенной вибрацией. Выкрашивание баббитовой заливки сегмента происходит вследствие резкого изменения нагрузки турбины и возникновения низкочастотной вибрации ротора турбины. Электроэрозионный износ деталей упорного подшипника возникает в результате появления токов между роторами и опорами из-за остаточной намагниченности деталей турбины или отсутствия изоляции в районе заднего подшипника генератора. Частичное подплавление или полное выплавление баббитовой заливки сегментов происходит: - вследствие прекращения подачи масла или снижения расхода масла; - увеличения усилия на колодки при резком изменении нагрузки; - затрудненных тепловых расширений турбины. Повреждение упорных колец обоймы упорного подшипника происходит из-за осевой вибрации ротора. 1.3 Конструкция упорного подшипника Упорный подшипник служит для восприятия осевого усилия, действующего на ротор во время работы турбины, и передачи его на детали статора. Как видно из рисунка 1.1 подшипник фиксирует осевое положение вращающегося ротора турбины по отношению к ее неподвижным деталям, положение ротора в упорном подшипнике и положение самого упорного подшипника в корпусе определяют величину осевых зазоров в проточной части турбины и уплотнениях. На величину зазоров в проточной части турбины и в уплотнениях во время работы турбины влияет также разница температурных удлинений цилиндра и ротора. Это обстоятельство должно учитываться при первоначальной установке упорного подшипника, его пригонке, а также проверке осевых зазоров в турбине, особенно в тех уплотнениях, которые  максимально удалены от упорного подшипника. Рисунок 1.1 По способу установки сегментов различают два вида сегментных подшипников: - подшипник с жесткой установкой сегментов, "подшипник Митчеля" - подшипник с самоустанавливающимися колодками "типа Кёнигсберг", называемый так же подшипником балансирного типа.   Рисунок 1.2   Рисунок 1.3  Из рисунка 1.3 видно, что в упорном подшипнике при увеличении нагрузки на одну из колодок (сегментов) перемещение этой колодки передается на обе соседние колодки через опоры выравнивающей системы, отжимая их в сторону упорного гребня. Под этими колодками уменьшается толщина масляного клина, возрастает давление, а между ними происходит перераспределение нагрузки. Такая система установки упорных колодок позволяет равномерно распределить на них нагрузку и не требует повышенной точности пригонки толщины колодок. Сегменты упорных подшипников изготавливаются из бронзы ОФ-10-1, а в качестве антифрикционного материала для заливки сегментов применяется баббит марки Б-83. Перед разборкой упорного подшипника в обязательном порядке необходимо произвести контрольный замер положения роторов относительно  корпуса подшипников и занести его значение в формуляр.Проверяется толщина установочных и рабочих колодок; разница в толщине каждого комплекта сегментов не должна превышать 0,02мм. Упорные полукольца не должны иметь выработку в местах опирания сегментов. В случае обнаружения выработки упорное кольцо в сборе (рабочее или установочное) нужно прошлифовать "как чисто", а в случае значительных повреждений заменить на новое кольцо. При ревизии упорного подшипника нужно отревизировать упорный диск; при этом должны быть проверены: - состояние поверхности диска; - перпендикулярность рабочей поверхности по отношению к оси вала. Проверка перпендикулярности диска к оси вала осуществляется с помощью двух индикаторов, закрепленных на плоскости разъема упорного подшипника с двух противоположных сторон; если разница в показаниях индикаторов не превышает 0,03 мм, то это указывает на удовлетворительную насадку упорного диска.   Рисунок 1.4  Упорные колодки (Рисунок-1.4) имеются с обеих сторон упорного гребня, так что подшипник может воспринимать усилия, направленные не только вправо, но и влево; последние усилия обычно невелики, поэтому расположенные слева установочные колодки имеют меньшие размеры. К рабочим колодкам масло подводится из камеры по сверлениям в теле вкладыша подшипника. К установочным колодкам оно поступает по трубкам. Сливается масло через ряд отверстий. Для замера температуры масла установлены два термометра. Толщина масляной пленки между упорным диском и колодками в сегментном подшипнике достигает значений 0,01 мм и меньше. Поэтому сегменты должны быть пригнаны с большой точностью, и имеется опасность, что при случайном разогревании одного из них и его расширении этот сегмент возьмет на себя всю нагрузку. Для предупреждения аварий по этой причине разработаны конструкции упорных подшипников, у которых нагрузка на сегменты автоматически выравнивается. Если давление на один из сегментов будет больше, чем на остальные, этот сегмент отойдет от упорного гребня, приподнимет соседние сегменты и, уменьшив толщину масляного клина, увеличит давление на них.   Рисунок 1.5  Сегменты (колодки), на которые опирается ротор при работе турбины, принято называть рабочими колодками, а колодки, воспринимающие усилия при перемещении ротора в противоположную сторону, – установочными. Сегменты упорных рабочих и установочных колодок опираются и фиксируются на опорных полукольцах. С помощью изменения толщины рабочих и установочных колец регулируется масляный зазор (разбег ротора) в упорной части подшипника. При нормальной работе упорного подшипника величина масляного разбега ротора в подшипнике должна составлять 0,5 - 0,7  мм. |
