Судовые турбинные установки. Документ Microsoft Word. Судовые паротурбинные установки классифицируются по нескольким признакам

• Название: Судовые паротурбинные установки классифицируются по нескольким признакам
• Анкор: Судовые турбинные установки
• Дата: 29.11.2022
• Размер: 21.07 Kb.
• Имя файла: Документ Microsoft Word.docx
• Тип: Документы; #819512

1 слайд

Судовые паротурбинные установки классифицируются по нескольким признакам.

1. По назначению:

- главные турбины, обеспечивающие судну движение на передний и задний ход;

-турбины вспомогательных механизмов - электрогенераторов, насосов.

2. По числу корпусов: одно- и многокорпусные;

3. По давлению пара, подводимого к турбине: турбины высокого (7,85 МПа), среднего (не более 4,1 МПа), и низкого (ниже 2,8 МПа) давления.

4. По давлению пара на выходе из турбины:

- конденсационные, в которых пар расширяется до давлении ниже атмосферного,

- с противодавлением, давление отработавшего пара которых выше атмосферного.

5. По способу преобразования энергии пара:

- активные, если расширения пара происходит только в сопловых аппаратах турбины;

- реактивные, если располагаемый теплоперепад преобразуется в кинетическую энергию примерно поровну в сопловых и рабочих аппаратах;

- комбинированные активно-реактивные турбины;

6.По числу потоков пара;

- однопроточные;

- двухпроточные, когда поток пара после входа в турбину идет в двух противоположных направлениях.

7. По направлению движения пара:

- осевые, если движение пара направлено вдоль оси турбины;

- радиальные, если он движется в плоскости перпендикулярной к оси турбины.

8. По расположению оси турбины:

- горизонтальные (главные и вспомогательные);

- вертикальные (вспомогательные).

9. По способу передачи мощности:

- прямодействующие (с прямой передачей на дополнительный механизм);

- с передачей мощности через зубчатую, гидравлическую или  электрическую передачи.

10. По направлению вращения:

- реверсивные турбоагрегаты, используемые в качестве главных, обратное направление вращения обеспечивается специальной турбиной заднего хода (ТЗХ);

- нереверсивные турбины для главных двигателей, когда реверс судна обеспечивается электрической передачей или винтом регулируемого шага (ВРЩ), а также для вспомогательных механизмов.

 

2 слайд

Пар, получаемый в котлоагрегате 4, поступает в пароперегреватель 5, а затем в турбину 3. Механическая энергия вырабатываемая турбиной, через редуктор 2 передается на гребной винт 1.

Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор 9. Конденсатор прокачивается забортной водой, которая и служит теплоприемником. В нем пар охлаждается и конденсируется; конденсат насосом 8 подается в питательный бак 7, из которого питательным насосом подается котлоагрегат.

3 слайд

К конструкциям современных судовых турбин и ТЗА в целом предъявляются высокие требования надежности и экономичности. При этом ТЗА должен обладать хорошими маневренными качествами, быть простым в обслуживании.

Конструкция турбоагрегата с промежуточным подогревом пара приведена на Рисунке

Он состоит из двух корпусной турбины, трехступенчатого редуктора и конденсационной установки. Турбины высокого давления (ТВД) и турбины среднего давления (ТСД) размещены в одном корпусе, турбина низкого давления (ТНД) - в отдельном корпусе.

Турбина заднего хода (ТЗХ) отсутствует, поскольку реверсирование турбиной не предусмотрено.

ТВД-ТСД состоит из пяти активных ступеней высокого давления, после которых пар направляется в промежуточный пароперегреватель, и пяти активных ступеней среднего давления, к которым пар подводится после промежуточного перегрева. Потоки пара в ТВД-ТСД направлены от середины в противоположные стороны, что уменьшает утечки через концевые уплотнения.

Полости ступеней высокого и среднего давления разделены разъемной перегородкой с уплотнениями. Концевые части корпуса образуют выпускные патрубки.

4 слайд

К конструкциям современных судовых турбин и ТЗА в целом предъявляются высокие требования надежности и экономичности. При этом ТЗА должен обладать хорошими маневренными качествами, быть простым в обслуживании.

Конструкция турбоагрегата с промежуточным подогревом пара приведена на Рисунке

Он состоит из двух корпусной турбины, трехступенчатого редуктора и конденсационной установки. Турбины высокого давления (ТВД) и турбины среднего давления (ТСД) размещены в одном корпусе, турбина низкого давления (ТНД) - в отдельном корпусе.

Турбина заднего хода (ТЗХ) отсутствует, поскольку реверсирование турбиной не предусмотрено.

ТВД-ТСД состоит из пяти активных ступеней высокого давления, после которых пар направляется в промежуточный пароперегреватель, и пяти активных ступеней среднего давления, к которым пар подводится после промежуточного перегрева. Потоки пара в ТВД-ТСД направлены от середины в противоположные стороны, что уменьшает утечки через концевые уплотнения.

Полости ступеней высокого и среднего давления разделены разъемной перегородкой с уплотнениями. Концевые части корпуса образуют выпускные патрубки.

Отработавший в ТВД пар по ресиверу поступает в паровпускную часть корпуса. Далее через проточную часть турбины и выходной патрубок идет в конденсатор.

Проточная часть ТНД состоит из 10 ступеней активного типа. Ротор жесткий, цельнокованый. С кормовой стороны ротора выточен гребень упорного подшипника и полумуфта, зубчатым венцом соединяющая с торсионным валом зубчатой передачи редуктора. На носовом торце укреплен импеллер, служащий для подачи импульса в систему регулирования.

5 слайд

Ротором называют вращающуюся часть турбомашины с закрепленными на ней рабочими лопатками. В процессе взаимодействия потока с рабочими лопатками энергия пара от потока передается лопатками потребителю.

Ротор состоит из вала с дисками или барабана с полуосями, рабочих лопаток, упорного гребня, элементов наружных уплотнений и полумуфт. Типы роторов приведены на рисунке

Типы роторов  а) - с насадными дисками; б) - цельнокованый барабанный; в) - барабанного типа; г) - цельнокованый дисковый; д) - сварной
Конструкция ротора зависит от типа турбины: в активных турбинах применяются дисковые, в реактивных - барабанные, а в активно-реактивных- комбинированные.

По способу изготовления роторы различают: цельнокованые, когда весь ротор, за исключением мелких деталей (гребня, втулки уплотнения) состоит из одной поковки (обычно диаметром до 1 м), составные- ротор составлен из двух или большего числа крупных поковок, сварные- ротор сварен из отдельных частей.

6 слайд

Диафрагмы многоступенчатых активных турбин предназначены для разделения внутренней полости турбины на отдельные ступени давления, а также для размещения сопловых лопаток, обеспечивающих последовательное расширение пара в ступенях. Независимо от конструкции каждая лопатка состоит из двух половин: верхней, устанавливаемой в крышке турбины, и нижней, располагаемой в нижней половине корпуса.

Любая диафрагма состоит из полотна, представляющего собой ее остов, сопловых лопаток, обода и уплотнения в местах прохода вала через центральное отверстие диафрагмы. Сопла в диафрагмах могут располагаться по всей окружности или только в части ее. В первом случае диафрагма будет с полным впуском пара, во втором- с парциальным.

По способу изготовления и крепления сопловых лопаток диафрагмы бывают литые, наборные и сварные.

Литая диафрагма имеет обод 1, сопловые лопатки 2 и полотно 3. На кромках сопловых лопаток делают шины в виде ласточкиного хвоста или сверлят отверстия.

В наборной диафрагме цельнофрезерные сопла 1 надеваются на кольцевой выступ 2 с прорезями 3 и крепятся заклепками 4.

В сварной диафрагме сопловые лопатки набраны в специально проточенной канавке. Далее диафрагма закрепляется в специальное приспособление и лопатки по всей дуге приваривают к ободу и телу. Сопловые лопатки 3 набираются в специальном приспособлении в два ленточных бандажа - наружный 2 и внутренний 4 с отверстиями так, чтобы края лопаток выступали за бандажные ленты с каждой стороны на 1…1,5мм. Затем концы лопаток приваривают к бандажам, полученную таким образом сопловую решетку приваривают к ободу 1 и полотну 5.

7 слайд

Подготовка парового турбоагрегата к прогреванию начинается с проверки состояния агрегата и обслуживающих систем.

Для этого необходимо выполнить следующие действия:

1. Подготовить турбины и зубчатые передачи, т.е. произвести осмотр турбин и зубчатых передач и убедиться в наличии всех штатных контрольно-измерительных приборов и их исправности. Проверить состояние указателей расширения корпусов и скользящих опор. Произвести замеры осевого и радиального положения валов и осевого положения корпусов.

2. Подготовить и ввести в действие масляную систему.

Для этого необходимо:

· Удалить отстоявшуюся воду и шлам из масляных цистерн;

· Проверить уровень масла в сточных и напорных гравитационных цистернах;

· В случае низкой температуры масла подогреть его до 30…35 0С, при этом следить за тем, чтобы давление греющего пара не превышало 0,11…0,115 МПа;

· Запустить масляный сепаратор и ввести его в действие;

· Подготовить к работе фильтры и маслоохладитель, открыть соответствующие клапаны и клинкеты;

· Подготовить к пуску и запустить масляный насос;

· Открыв воздушные краники на фильтре, маслоохладители на всех крышках подшипников турбин и зубчатой передачи, выпустить воздух и проверить заполнение масляной системы маслом;

· Проверить поступление масла на смазывание зубьев зубчатой передачи, при необходимости открыв для этого смотровые лючки;

· Убедиться, что давление в системах смазывания и регулирования соответствует значениям, указанным в инструкции;

· Убедиться в отсутствии утечек масла из системы;

· Понижением уровня масла проверить исправность сигнального устройства;

· После запуска циркуляционного насоса открыть клапаны циркуляционной воды у маслоохладителя, проверить циркуляцию воды;

· Проверить исправность действия терморегуляторов;

· Убедиться в наличии достаточного перелива масла из напорной гравитационной цистерны.

3. Подготовить к работе валоповоротное устройство;

4. Произвести осмотр и подготовку валопровода;

При подготовке валопровода к проворачиванию необходимо:

· Проверить отсутствие посторонних предметов на валопроводе;

· Отжать тормоз валопровода;

· При необходимости ослабить дейдвудный сальник;

· Проверить и подготовить к работе систему охлаждения подшипников;

· Проверить и убедиться в нормальном натяжении цепи привода к датчику тахометра;

· Подготовить и включить валоповоротное устройство;

О включении валоповоротного устройства, на посту управления повесить табличку ВАЛОПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО ВКЛЮЧЕНО. Для пробного проворачивания турбоагрегата ВПУ необходимо получить разрешение вахтенного помощника капитана. Произвести проворачивание на 1 и 1/3 оборота гребного винта на передний и задний ход. При этом наблюдать по амперметру за мощностью, потребляемой электродвигателем валоповоротного устройства и тщательно прослушивая турбину и зубчатую передачу. Превышение нагрузки допустимого значения свидетельствует о наличии неисправности, которая должна быть устранена.

5.  Подготовить паропровод и систему управления, сигнализации и защиты;

Подготовка заключается в проверке работы паровых клапанов на открытие и закрытие при отсутствии пара в паропроводах:

· Проверить, закрыты ли клапаны отбора пара из турбин;

· Открыть клапаны продувания;

· Открыть-закрыть быстрозапорный, маневровый и сопловые клапаны, чтобы убедится в исправности их действия;

· Произвести наружный осмотр редукционных и предохранительных клапанов;

· После подачи масла в систему регулирования выключить вакуум-реле, открыть быстрозапорный клапан, проверить его действие выключением от руки, понижением давления масла, а также воздействием на реле осевого сдвига, после чего оставить клапан закрытым и включить вакуум-реле;

· Открыть клапаны продувания ресиверов, быстрозапорного и маневрового клапанов, паровой коробки и камер штоков сопловых клапанов;

· Перед прогреванием турбин, прогреть и продуть главный паропровод до быстрозапорного клапана через специальный трубопровод прогревания или медленным открытием главных разобщительных клапанов, постепенно повышая давление в паропроводе по мере прогревания.

6. Подготовить конденсационную систему и главный конденсатор;

для этого необходимо:

· Открыть приемный и отливной клинкеты (или клапаны) циркуляционного насоса, запустить главный циркуляционный насос;

· Открыть воздушные краники на водяной части главного конденсатора, закрыв их после того, как из них пойдет сплошной струей вода;

· Проверить и убедится, что спускные клапаны водяной стороны конденсатора и циркуляционного насоса закрыты;

· Заполнить сборник конденсата главного конденсатора питательной водой до половины водомерного стекла;

· Подготовить к действию автоматику поддержания уровня конденсата в конденсаторе;

· Проверить открытие клапанов на магистрали конденсата, поступающего к холодильникам (конденсаторам) эжекторов;

· Открыть клапан на трубопроводе обратной циркуляции;

· Пустить конденсатный насос, после чего открыть клапан на его напорном трубопроводе;

· Проверить работу регулятора уровня конденсата в конденсаторе.

7. Прогреть паровые турбины.

Прогревание турбин начинают с подачи пара к концевым уплотнениям турбин, подготавливают и включают в работу главный пароструйный эжектор, тем самым поднимают вакуум в конденсаторе. Включают в действие автоматику поддержания давления в системе управления.

Поднимают вакуум до полного для проверки плотности системы после чего снижают до величины, установленной заводом производителем.

В процессе подъема вакуума проворачивают роторы турбин валоповоротным устройством.

Для прогревания турбин главных турбозубчатых агрегатов применяется три способа прогревания:

Первый- прогревание турбин при вращении ротора рабочим паром на стоянке;

Второй- прогревание турбин при вращении роторов валоповоротным устройством;

Третий- комбинированный, при котором вначале прогревание ведется при вращении ротора валоповоротным устройством, а затем, получив разрешение с командного мостика, дают пробные обороты рабочим паром турбин на передний ход. При этом внимательно прослушивают турбины, зубчатые зацепления и подшипники.

Проверяют давление пара при страгивании турбин, которое не должно превышать значений, указанных в инструкции. Меняют направление вращения турбин с переднего хода на задний, с помощью маневрового клапана и опять прослушивают все элементы ТЗА. После окончания процесса прогревания турбин переводят циркуляционный конденсатный и масляный насос на нормальный эксплуатационный режим работы и поднимают вакуум в главном конденсаторе до рабочего значения.

При этом надо иметь в виду, что роторы турбин могут оставаться неподвижными, после подачи пара к уплотнениям не более 5…7 минут.

8. Проверить блокировку, исключающую возможность пуска агрегата в ход при включенном валоповоротном устройстве.

9. Произвести процесс пробного проворачивания ТЗА.

При пробном проворачивании турбоагрегатов валоповоротным устройством необходимо убедится, что:

· Быстрозапорный клапан (БЗК) закрыт;

·  Маневровые клапаны турбины закрыты;

·  Автоблокировка валоповоротного устройства, если она имеется, не позволяет открыть БЗК давлением масла.

В процессе пробного проворачивания турбоагрегата валоповоротным устройством необходимо выполнить следующие действия:

· Провернуть валы турбоагрегата, тщательно прослушивая при этом турбины и зубчатую передачу;

· Пробное проворачивание производить не менее чем на один оборот гребного вала на передний и задний ход;

· Следить за силой тока потребляемого валоповоротным устройством и в случае превышения нормального значения или резком колебании силы тока немедленно остановить валоповоротное устройство до выяснения причин и устранения неисправностей.

При проворачивании ГТЗА ВПУ возможно, что электродвигатель валоповоротного устройства при страгивании и проворачивании ГТЗА имеет повышенную нагрузку или резкие колебания. Это может происходить по следующим причинам:

· Возможно задевание внутри турбины в облопатывании или в уплотнении, задевание в зубчатой передаче во время проворачивания ГТЗА, при этом слышен характерный звук.

В этом случае необходимо вскрыть горловины и прослушать изнутри, проверить осевые и радиальные зазоры как в проточной части, так и в подшипниках.

При обнаружении недопустимых просадок или разбегов, дефектов проточной части турбины вскрыть корпус или редуктор и устранить дефекты.

· В турбине слышен характерный при наличии воды звук, скопление воды в корпусе турбины, переполнение главного конденсатора.

Для их устранения необходимо открыть продувание турбины, удалить воду, довести уровень в главном конденсаторе до нормального.

· Возможно заедание внутри кинематической схемы ВПУ.

В этом случае необходимо отключить ВПУ, проверить кинематическую схему и устранить заедание.

· Возможно нарушение работы электродвигателя.

В этом случае надо проверить подшипники и электрическую схему и устранить неисправность.

· Зажат тормоз.

· Намотан трос на винт.

В процессе прогревания турбин запрещается применять следующие процедуры:

· Снижать вакуум в конденсаторе за счет уменьшения подачи пара на уплотнения;

· Держать открытыми БЗК и маневровые клапаны при проворачивании ГТЗА валоповоротным устройством.

По окончании прогревания турбин необходимо выполнить следующие действия:

· Произвести пробные пуски турбоагрегата со всех постов управления;

· Убедиться в правильности действия системы дистанционного управления.

В процессе пробных оборотов ГТЗА возможно, что турбина не страгивается при допустимой величине давления пара. Это возможно по следующим причинам:

· Не достаточен вакуум в главном конденсаторе;

· Тепловой прогиб ротора турбины в результате местного охлаждения во время стоянки с прогретым ГТЗА и нарушение режима проворачивания.

В этом случае следует вывести турбинную установку из действия, дать турбине постепенно остыть. Для равномерного остывания необходимо закрыть приемные и отливные клинкеты главного конденсатора, удалить из него охлаждающую воду. После проворачивания ГТЗА ВПУ ввести установку в действие.

· При открытии сопловых клапанов происходит падение давления в главном паропроводе.

В этом случае возможна неисправность клапанов на главном паропроводе или они не полностью открыты.

8 слайд

По команде с мостика дать ход, плавным открытием маневрового клапана довести частоту вращения роторов до заданного. При этом тщательно прослушивают турбины и редуктор и следят за равномерностью расширения корпусов турбин, положение роторов, температурой и давлением масла, уровнем конденсата в конденсаторе.

При запуске темп повышения частоты вращения турбоагрегата следует устанавливать по тепловому и по вибрационному состоянию.

При переходе на установившийся режим работы открывают сопловые клапаны, из таблиц выбирают такую комбинацию, чтобы маневровый клапан был максимально открыт.

Закрыть клапаны продувания и клапан редукции конденсата и открыть клапаны отбора пара.

Отрегулировать обжатие дейдвудного сальника.

Если предполагается длительный передний ход необходимо закрыть разобщительный клапан заднего хода и открыть продувание камеры между разобщительным и маневровым (заднего хода) клапанами на конденсатор.

При работе турбоагрегата на самом полном ходу запрещается превышать частоту вращения (мощность) и длительность работы агрегата.

При экстренном пуске агрегата допускается отключение защитных устройств по осевому сдвигу роторов и по вакууму в конденсаторе.

При маневрировании недопустимо нарушать частоту вращения полного хода и давление контрпара.

Давление контрпара может быть повышено до величины предусмотренной в инструкции для экстренного торможения только в случаях грозящих судну опасностью и когда по машинному телеграфу дважды поступает команда «Самый полный».