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轴流转桨式水轮机转轮桨叶“λ型”密封漏油处理

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-17  来源:中国胶粘剂网  浏览次数:2653

  油的对策,为确保水资源不受水轮机转轮漏油污染做了有益的探索,可供水电行业借鉴。

  3B文章编号D1D2D3abcdefr外圆紧量内圆紧量44 28~2.0表2橡胶的物理机械性能项目指标封面19起到良好的密整作用。经过电(站试验和实际运行,P表lishing湖97年Aft月和99年泌月,电站分别对轮和t2bookmark2国内水电站轴流转桨式水轮机桨叶“X型”密封普遍存在漏油、污染水资源的问题,急待解决。大黑汀水电站的5台机组于1986年投入运行,从1996年开始相继出现了转轮漏油事故,其中1水轮机转轮漏油量每周高达400kg2水轮机转轮漏油量每周300kg对引滦入津的源头造成了污染,不仅影响机组的正常运行,而且严重影响津、唐两市的供水质量。

  为此,大黑汀电站与天津市机电科技开发中心有关技术人员,于1996年10月至1997年3月、1997年10月至1998年3月,分别对1、2机的水轮机转轮密封部位进行拆卸,查找漏油原因,并提出了防止漏油的对策,对桨叶“X型”密封进行了改造处理,经运行考验,无任何漏油现象,不但保证了机组的安全正常运行,而且确保为津、唐两市人民提供清洁水源,取得了明显的经济效益与社会效益,并为国内其它有漏油现象的水电站,提供分析处理“X型”密封漏油问题的成功经验。

  1“X型”密封的结构原理1.1机组基本参数量Q为37m3/s额定转速N为187. 5r/min额定功率N为320kW;飞逸转速np为437r/min机组台数为5台;吸出高度Hs为一2m;转轮接力器操作油压化为2 5MPa;转轮体内腔油压Pi=0. 2~03MPa其油量约为340L1.2桨叶“X型”密封的结构原理桨叶“X型‘密封的结构原理见,这种结构的特点要求密封在环形槽内,A、B、C面都应贴紧。所以设计”X型“密封内孔与叶片法兰有一定预紧量,外与转轮体有一定顶紧量(见表1)预紧量是靠组合零件本身尺寸精度、几何精度及安装精度来保证的,然后通过弹簧的压力并借助于顶起环、压盖等零件使密封按设计要求定位。叶片转动密封不会随着转动,在油压、水压作用下可以贴紧密结构尺寸见表1、。橡胶的物理机械性能见表2.表1硬度/邵尔抗拉强度/MPa相对延伸率/永久延伸率/阿克隆磨损试验磨耗/cm 1MPa水压下轴向压缩变形/ 25C水浸24h重量变化/% 25V航空汽油浸24h重量变化/ 2电站实测及漏油原因分析2.1电站实测型封内外外5受力不均A密封效果差6并影影响使el寿密6PublishingHouse.Allrightsreserved.转轮吊出机坑进行了漏油试验,试验油压为0. 5MPa,具体数据见表3叶片号1机漏油量2机漏油量在天津机电科技开发中心将转轮解体后,分别以’X型”

  密封、叶片枢轴、压环、顶紧环、轴瓦、弹簧等进行测量,检查结果如下:①密封己老化,失去弹性,并有龟裂现象;②顶紧环结构完好,但与底面之间距离不均匀,有的相差3③弹簧形状完好,实测受力变形不均匀,疲劳破坏;④桨叶轴瓦,1机的23叶片轴瓦磨损较为严重,设计间隙0.⑤桨叶轴颈,其密封配合面粗糙度63,而设计要求粗糙度0.8,个别的还有磨痕。

  2.2原因分析X型‘密封老化。’X型“密封为转轮密封的主要密封件,其材料为丁氰橡胶CH-17,应具有较好的弹性,但因材料老化,几乎失去弹性,并有裂纹,是造成漏油原因之一。

  弹簧失效。如所示,作用在‘X型“密封上的水压力为:作用在每个弹簧上的压力为:Z为弹簧个数按16个计,弹簧的预紧力是按上述力计算而保证的。当机组遇事故紧急停机时其压力上升值为以前的2倍,则每个弹簧受力为2ps=46kg由于长期运转,弹簧在交变载荷作用下容易产生失效,从而造成弹簧受力不均。

  桨叶轴瓦磨损造成桨叶轴颈与轴瓦的间隙过大,超过设计间隙,使压力油腔串油,加大了漏油量,严重的造成‘X 3对策及处理根据以上分析,要确保’X型‘密封运行安全可靠,不是仅仅换上一套新的零部件而己,而是要以系统工程的眼光研宄对策,从设计―制造―安装调测,每一个环节都得进一步优化,都要质量到位,这样才能真正保证这套密封部件的运行质量。为此作如下处理:重新进行压模的优化设计和制造,充分考虑了’X型“密封密封唇边几何形状及尺寸精度的要求,仔细计算决定压模的形状、尺寸及工艺要求,严格掌握橡胶的压缩量及反弹变形量,严格控制压模压制时的工艺规范,使模压成型的‘X型”密封的模具经精细研磨达到了设计、制造精度要求,形位公差6-7级,尺寸公差控制到7-8级。

  对丁氰橡胶C庄17的材料进行严格的检验,完全符合机械、物理性能要求。

  仔细装配密封,使密封唇边处处均匀贴合在密封面上,真正做到密封到位按新的标准设计制造弹簧,检测并均符合设计要求。

  按规范要求将弹簧和压紧环重新安装,使其符合预紧力要求。

  重新设计制造铜瓦使轴与瓦的间隙符合优化设计要求安装铜瓦时,确保轴与瓦的间隙达到设计要求且均匀一致。

  各密封部件装配完成后,应经检验人员进行严格要求检测验收,确认各零件按设计图纸要求安装调整到位,符合安装精度要求。

  4运行试验结果按上述要求装配完成后,向转轮体进行充油、排气、加压,压力稳定在05MPa操作桨叶做全行程开启与关闭,在12h内操作桨叶启、闭12次,桨叶密封处无浸漏现象。从投运至今,1机组己运行2年,2机组己运行1年,未发现桨叶密封处有漏油现象,也未发现水头高时水渗进转轮体内的现象,实践证明:新的‘X型“密封的双向密封性能好,使机组达到安全、稳定、高效运行,取得了显著的技术经济效果,并为天津、唐山两市人民提供了未被污染的清洁水源,达到了环境保护指标的要求,取得了良好的社会效益。

  5结语大黑汀水电站转桨式水轮机转轮桨叶‘X型“密封技术改造的成功,为国内500台之多类似机组处理漏油事故提供了经验,可供水电行业借鉴。

  齐津安男工程师引滦工程菅理局大黑汀水库菅理处河北迁西064309

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