Система смазки турбомашины (варианты)

Полезная модель относится к области турбостроения, конкретно к системам смазки турбомашин для теплоцентралей, тепловых и атомных электростанций. Технический результат заключается в понижении температуры масла, подаваемого в систему насосов гидроподъема роторов (НГПР), что приводит к увеличению гидростатического подъема шеек роторов турбомашины без увеличения мощности электродвигателя НГПР, а также уменьшению износа баббита во вкладышах подшипников. В первом варианте выполнения системы смазки на напорном тракте в систему НГПР установлен дополнительный маслоохладитель. Во втором варианте выполнения системы смазки резервный маслоохладитель соединен дополнительным трубопроводом с системой НГПР на участке напорного тракта от резервного маслоохладителя до запорной задвижки перед ним. 2 н.з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемая полезная модель относится к области турбостроения, конкретно к системам смазки турбомашин для теплоцентралей, тепловых и атомных электростанций.

Известна система смазки турбомашины, содержащая маслобак, соединенный всасывающими трактами с насосами смазки, напорные тракты, включающие обратные клапаны, запорные задвижки, коллекторы, основной и резервный маслоохладители, редукционный клапан, корпуса подшипников турбомашины с вкладышами, сливной тракт и систему насосов гидроподъема роторов (HГПP) турбомашины. Причем всасывающий тракт НГПР подключен к маслобаку.

Однако, при применении в турбоустановках системы смазки в соответствии с известным техническим решением, температура масла в маслобаке составляет 50-60°С. При этом высокая температура и низкая вязкость масла обуславливают необходимость установки электродвигателя и насосов гидроподъема большой мощности для того, чтобы обеспечить необходимый расход масла для всплытия шеек роторов во вкладышах подшипников турбомашины на заданную величину. (Патент JP 3596641, F01D 25/20, опубл. 02.12.2004 г.).

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является система смазки, описанная в полезной модели (CN 201428481, F01D 25/20, опубл. 24.03.2010 г.). В указанной полезной модели система смазки турбомашины содержит маслобак, «чистый» отсек которого соединен всасывающими трактами с насосами смазки, напорные тракты, включающие обратные клапаны, запорные задвижки, коллекторы, основной и резервный маслоохладители, редукционный клапан, корпуса подшипников турбомашины с вкладышами, сливной тракт в «грязный» отсек маслобака и систему насосов гидроподъема роторов (НГПР) турбомашины.

Причем всасывающий тракт НГПР подключен к напорному тракту системы смазки после маслоохладителей.

В известном техническом решении по сравнению с рассматриваемым выше техническим решением по патенту JP 3596641 температура масла после маслоохладителей в систему НГПР составляет 40-45°С, что является достаточно высокой температурой и указанная система смазки не обеспечивает необходимого всплытия шеек роторов во вкладышах подшипников турбомашины или требует повышенной мощности насоса и электродвигателя системы НГПР.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, состоит в понижении температуры масла, подаваемого в НГПР и к вкладышам подшипников, что приводит к увеличению гидростатического подъема шеек роторов турбомашины. При этом не требуется увеличения мощности электродвигателя НГПР, а также уменьшается износ баббита во вкладышах подшипников при вращении роторов турбомашины валоповоротным устройством во время пуска турбомашины или выбега роторов турбомашины при ее остановке.

Указанный технический результат достигается тем, что система смазки турбомашины содержит маслобак, «чистый» отсек которого соединен всасывающими трактами с насосами смазки, напорные тракты, включающие обратные клапаны, запорные задвижки, коллекторы, основной и резервный маслоохладители, редукционный клапан, корпуса подшипников турбомашины с вкладышами, сливной тракт в «грязный» отсек маслобака и систему насосов гидроподъема роторов (НГПР) турбомашины. В первом варианте заявляемой системы смазки на напорном тракте в систему НГПР установлен дополнительный маслоохладитель. Во втором варианте заявляемой системы смазки резервный маслоохладитель соединен дополнительным трубопроводом с системой НГПР на участке напорного тракта от резервного маслоохладителя до напорной задвижки перед ним.

За счет дополнительного понижения температуры и повышения в результате этого вязкости масла, проходящего через дополнительный маслоохладитель после основного маслоохладителя (по первому варианту) и через резервный маслоохладитель (по второму варианту) и поступающего в НГПР, увеличивается гидростатический подъем шеек роторов турбомашины за счет повышенной вязкости масла в зазорах между шейками роторов и нижними половинами вкладышей подшипников турбомашины. При этом происходит увеличение кпд насоса гидроподъема, следовательно, не требуется увеличение мощности электродвигателя гидроподъема, что уменьшает расход электроэнергии на электродвигатель во время его работы. Также уменьшается износ баббита во вкладышах подшипников турбомашины, что увеличивает надежность и долговечность работы вкладышей подшипников.

На фиг.1 представлена конструктивная схема системы смазки турбомашины по первому варианту; на фиг.2 конструктивная схема системы смазки турбомашины по второму варианту.

Заявляемая система смазки турбомашины 1, состоящая из турбины и генератора, в первом и втором вариантах ее осуществления (фиг.1, фиг.2) содержит маслобак 2, «чистый» отсек 3 которого соединен всасывающими трактами с насосами смазки 4. Всасывающие тракты содержат трубопроводы 5 с установленными на них запорными задвижками 6. Напорные тракты включают в себя трубопроводы 7, обратные клапаны 8, запорные задвижки 9, коллектор 10, трубопроводы 11 с установленными на них запорными задвижками 12, основной и резервный маслоохладители 13, трубопроводы 14 с установленными на них запорными задвижками 15, коллектор 16, трубопровод 17, трубопровод 18, с установленным на нем редукционным клапаном 19, трубопровод 20, корпуса подшипников 21 турбомашины 1 с вкладышами, сливной тракт, содержащий трубопровод 22 в «грязный» отсек маслобака 2. Система смазки также содержит систему насосов гидроподъема роторов (НГПР) (на фиг.1 и фиг.2 система НГПР не показана). В первом варианте заявляемой системы смазки (фиг.1) на напорном тракте в систему НГПР установлен дополнительный маслоохладитель 23. Во втором варианте заявляемой системы смазки (фиг.2) резервный маслоохладитель 13 соединен дополнительным трубопроводом 24 с установленной на нем запорной задвижкой 25 с системой НГПР на участке напорного тракта от резервного маслоохладителя 13 до запорной задвижки 12 перед ним.

Заявляемая система смазки в первом и втором вариантах ее осуществления работает следующим образом.

Масло из «чистого» отсека 3 маслобака 2 через открытые запорные задвижки 6 по трубопроводам 5 поступает в насосы смазки 4. Далее по напорному тракту, включающему трубопроводы 7, обратные клапаны 8, запорные задвижки 9, масло поступает в трубопроводы 10 и 11 через открытую задвижку 12 на основном маслоохладителе 13 и закрытую запорную задвижку 12 на резервном маслоохладителе 13, трубопроводы 14 и открытые запорные задвижки 15. Далее при работе системы смазки по первому варианту (фиг.1) масло поступает в коллектор 16, в резервный маслоохладитель 13, в дополнительный маслоохладитель 23 и затем в систему НГПР. В маслоохладителе 23 масло дополнительно охлаждается и далее из системы НГПР поступает в нижние половины вкладышей, установленные в корпусах подшипников 21 для гидростатического подъема шеек роторов. При работе системы смазки по второму варианту (фиг.2) после трубопроводов 14 с открытыми запорными задвижками 15 масло поступает в трубопровод 24 и открытую запорную задвижку 25 на резервном маслоохладителе 13 (при этом запорная задвижка 25 на основном маслоохладителе 13 и запорная задвижка 26 из коллектора 16 в трубопровод 17 системы НГПР закрыты). В резервном маслоохладителе 13 масло дополнительно охлаждается и далее из системы НГПР поступает в нижние половины вкладышей, установленные в корпусах подшипников 21 для гидростатического подъема шеек роторов. Далее, в первом и втором вариантах выполнения системы смазки масло из коллектора 16 по трубопроводу 18 через редукционный клапан 19 и трубопровод 20 поступает на вкладыши подшипников 21 для смазки шеек роторов и для их гидродинамического подъема при повышении частоты вращения роторов турбомашины во время пуска и эксплуатации. Из вкладышей корпусов подшипников 21 масло по трубопроводу 22 поступает в «грязный» отсек маслобака 2.

1. Система смазки турбомашины, содержащая маслобак, «чистый» отсек которого связан всасывающими трактами с насосами смазки, напорные тракты, включающие обратные клапаны, запорные задвижки, основной и резервный маслоохладители, коллекторы, редукционный клапан, корпуса подшипников турбомашины с вкладышами, сливной тракт в «грязный» отсек маслобака, а также систему насосов гидроподъема роторов, отличающаяся тем, что на напорном тракте в систему насосов гидроподъема роторов установлен дополнительный маслоохладитель.

2. Система смазки турбомашины, содержащая маслобак, «чистый» отсек которого связан всасывающими трактами с насосами смазки, напорные тракты, включающие обратные клапаны, запорные задвижки, основной и резервный маслоохладители, коллекторы, редукционный клапан, корпуса подшипников турбомашины с вкладышами, сливной тракт в «грязный» отсек маслобака, а также систему насосов гидроподъема роторов, отличающаяся тем, что резервный маслоохладитель соединен дополнительным трубопроводом с системой насосов гидроподъема роторов на участке напорного тракта от резервного маслоохладителя до запорной задвижки перед ним.