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多泥沙水轮机主轴密封的改进

2023年09月13日 15:56:48      来源:西安华英特轴承有限责任公司 >> 进入该公司展台      阅读量:30

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陈波
(海南省儋州市和庆电站)
摘 要:该文以和庆电站1号水轮机主轴密封改造为例,对几种水轮机主轴密封在多泥沙水电站的应用设计思想及实现方法进行了较为详细的阐述。实际运行情况表明,该主轴密封运行可靠,能够满足机组安全稳定运行的需要。
关键词:和庆电站;密封;磨损;漏水
和庆电站位于儋州市和庆境内东干渠道上,为松涛管理局所管辖的第二大水电站,建于1975年。水轮机型号为ZD510-LH-180,设计水头为11.10m,额定流量为14.2m3/s,额定转速为250r/min,飞逸转速为527r/min,额定出力为1360kW。发电机型号为TS260/40-24,额定功率为1562.5kVA,机组型式为三导悬式结构。电站装机容量3×1250kW,多年平均发电量13GWh。30多年的运行工况比较稳定。但是,当汛期来临,渠道的水面漂浮大量的城市生活垃圾,如泡沫、塑料袋以及山上冲刷下来的树枝烂叶时,渠道来水浑浊,含沙量远远大于0.41kg/m3,引水系统沉沙池设计偏小,未能使泥沙很好地在沉沙池沉淀,造成水轮机主轴密封在短时间内因磨损严重而漏水,被迫停机检修。为此,和庆电站在2008年年初组织技术力量对1号水轮机主轴密封进行了改进。
1 旧密封的结构形式
和庆电站早期采用碳精密封。曾在碳精密封与梳齿之间通入压力清水,但不能阻止渠道中的混水进入碳精密封。由于磨损严重,多次造成水淹水导轴承的停机事故。因此,只好拆除碳精密封,而改用尼龙端面密封。
采用尼龙端面密封后,由于弹簧压力不均匀,锈蚀破断及托盘与密封架之间橡胶盘根的阻力,再加上泥沙堵塞和部件锈蚀,当机组负荷变化而引起转动部分上下窜动时,因密封架不能随着上下自由活动,而造成大量漏水。
虽然采取了一些改进措施,但卡死与磨损问题未能根本解决,大量漏水的可能性仍然存在。因此,只好拆除尼龙端面密封,而改用橡胶平板密封。
但橡胶平板的厚度有限,使用寿命短,易撕裂,从而引起大量漏水。
经过方案论证比较,认为只有采用新结构形式的密封:才能解决水轮机主轴因密封磨损的漏水问题。
2 新密封的结构形式
U型橡胶端面密封是经过改进的一种新的结构形式,其结构如图1所示。这种密封的结构特点如下。
端面U型橡胶密封块3,高100mm,宽52mm,置于高100mm的不锈钢密封槽2内。在密封橡胶块底部通入0.1~0.15MPa的压力清水,将密封橡胶块顶起,与转环4接触形成摩擦面,起到止漏作用。该密封装置以水压取代弹簧对密封间隙进行调整。由于橡胶密封块富有弹性,密封性能好,在不锈钢槽内既能防止漏水,又能上下灵活移动,使得橡胶密封块在水压的作用下,在任何工况时都能与转环贴合,达到良好的止漏效果。
橡胶密封块高100mm,允许磨损量可达70mm左右,因此大大延长了密封块的使用寿命。
橡胶密封本身抗磨性能好,安装、检修、更换都比较方便。
U型橡胶密封所用的清水可以直接不间断地进入中间空腔,保证了润滑作用。
U型橡胶密封圈的直径应该尽可能小,以减少漏水端面和降低磨损速度。
1号水轮机主轴密封采用U型橡胶端面密封后,未出现过水淹水导轴承的停机事故。
3 结束语
运行实践证明,U型橡胶端面密封磨损较小,负荷变化时,漏水量不大。因此,认为U型橡胶端面密封作为多泥沙水轮机的主轴密封是比较合适的。
来源:《农村电气化》
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