Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛОСИСТЕМЫ ТУРБОМАШИНЫ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛОСИСТЕМЫ ТУРБОМАШИНЫ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛОСИСТЕМЫ ТУРБОМАШИНЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для очистки маслосистемы турбомашины, для эффективной очистки маслопроводов, особенно маслопроводов большого диаметра, включая сливной коллектор. Сущность изобретения: устройство позволяет максимальной использовать штатное оборудование маслосистемы с применением дополнительных временно устанавливаемых (на время очистки) промывочных устройств, организующих нестационарное (нестабильное) истечение газожидкостной смеси пузырьковой структуры. Это промывочный инжектор, насыщающий потоки масла пузырьками воздуха, и дополнительные пульсаторы, вызывающие управляемые кавитационные процессы в маслопроводах во время промывки. Устройство высокоэффективное и позволяет чистить те участки маслосистемы, которые известными устройствами очистить не удается. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2052634
Класс(ы) патента: F01D25/18
Номер заявки: 5066902/06
Дата подачи заявки: 25.09.1992
Дата публикации: 20.01.1996
Заявитель(и): Балашов А.М.; Ан И.В.; Кудрявый В.В.; Уланов Г.А.; Журавлев С.А.
Автор(ы): Балашов А.М.; Ан И.В.; Кудрявый В.В.; Уланов Г.А.; Журавлев С.А.
Патентообладатель(и): Балашов Александр Миронович
Описание изобретения: Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях с турбомашинами большой единичной мощности, имеющими разветвленные маслосистемы регулирования, смазки подшипников турбины и уплотняющих подшипников генератора.
Во время эксплуатации турбомашины происходит засорение элементов маслосистем вследствие выпадания в осадок шлама, продуктов коррозии внутренних поверхностей деталей и трубопроводов, частиц трущихся деталей, а также корпусных антикоррозионных покрытий.
Известные устройства решают проблему отслоения загрязнений от стенок трубопроводов маслосистемы. Однако для их выноса скорости потоков оказываются недостаточными.
Известно устройство для очистки маслосистемы турбомашины, содержащее маслобак, пусковой насос, напорный и сливной трубопроводы, промывочный инжектор, подсоединенный нагнетательным соплом к нагнетательному трубопроводу, а также емкость со сжатым газом, соединенную с полостью диффузора промывочного инжектора через золотник. Золотник выполнен вращающимся и жестко скреплен с пульсатором давления. Последний установлен во всасывающем патрубке инжектора и выполнен в виде поворотной заслонки.
В камере смешения инжектора образуется масловоздушная смесь, которая в режиме пульсирующего течения ударно воздействует на частицы загрязнений и отрывает их от внутренних поверхностей маслопроводов.
Однако это устройство имеет низкую эффективность, так как воздух подается в горловину промывочного инжектора в виде пассивной среды. Давления масловоздушной смеси в напорном трубопроводе промывочного инжектора в этом случае недостаточно для эффективной очистки. Недостаточна и скорость смеси.
Кроме того, из-за пульсирующего режима всаса масла из бака и подачи воздуха через золотник в горловину промывочного инжектора порциями, приобретающими в трубопроводах форму пробок или "снарядов", происходит снижение скорости потоков. Упругое воздействие и скорость распределения волн повышения давления из-за сжимаемости находящегося в потоках масла воздуха значительно ослабевает. Эффективной очистки стенок трубопроводов при этом не происходит.
Целью изобретения является повышение эффективности очистки маслосистемы турбомашины, особенно трубопроводов больших диаметров, включая сливной коллектор.
Цель достигается тем, что устройство для очистки маслосистемы снабжено насосом системы смазки, последовательно соединенными подпорным и рабочим инжекторами, перемычками с пульсаторами давления, коллектором, сообщенным с емкостью со сжатым газом, с равномерно расположенными трубками с соплами Лаваля на концах, при этом трубки установлены внутри диффузора промывочного инжектора параллельно его образующей, активное сопло последнего подсоединено к нагнетательному патрубку пускового насоса, а камера смешения промывочного инжектора к нагнетательному соплу подпорного инжектора и к нагнетательному патрубку насоса системы смазки.
Каждый пульсатор давления может быть выполнен в виде поворотного диска, установленного в цилиндрическом корпусе, при этом радиус одной половины корпуса меньше радиуса другой половины диска и корпуса.
На сливном трубопроводе перед маслобаком может быть установлен дополнительный пульсатор давления, выполненный в форме полукруга, расположенного в цилиндрическом корпусе, с возможностью поворота и снабженный фиксатором положения.
На фиг. 1 схематически изображено устройство для очистки маслосистемы турбомашины; на фиг. 2 показан промывочный инжектор, продольный разрез; на фиг. 3 пульсатор давления, поперечный разрез; на фиг. 4 дополнительный пульсатор давления на сливном трубопроводе, поперечный разрез.
К штатным элементам маслосистемы турбомашины с пусковым маслонасосом 1, инжекторной группой 2, состоящей из подпорного инжектора 3 и рабочего инжектора 4, напорным 5 и сливным 6 трубопроводами, маслобаком 7 и маслоохладителями 8 на время очистки подсоединены перемычки 9 с пульсаторами 10. Подпорный инжектор 3 имеет с напорной стороны патрубок 11 с отходящей от него линией 12. Линия 13 от напорного патрубка 11 подпорного инжектора 3 к главному маслонасосу 14 на время очистки частично разобрана снят ее участок АБ. Вместо снятого участка АБ к оставшемуся участку БВ линии 13 подсоединена камера 15 смешения промывочного инжектора 16, а оставшаяся часть линии 13 со стороны главного маслонасоса 14 перемычкой 17 заведена в грязный отсек маслобака 7. Напорное сопло 18 промывочного инжектора 16 соединено с линией 19 подачи напорного масла от пускового маслонасоса 1, содержащей задвижку 20.
В расширяющуюся (диффузорную) часть 21 (фиг. 2) промывочного инжектора 16 введен пучок трубок 22, каждая из которых на входе соединена с коллектором 23, а с противоположной стороны заканчивается соплом 24 Лаваля. Коллектор 23 соединен с источником 25 сжатого газа. Напорный патрубок 26 промывочного инжектора 16 подключен к основному напорному трубопроводу 5 параллельно рабочему инжектору 4 (фиг. 1).
Каждая тонкостенная трубка 22 имеет длину, равную 5-10 ее диаметрам, для более равномерного распределения воздушных струй по сечению трубопровода при поперечных автоколебаниях трубок. Выходной участок диффузора 21 имеет длину l2 такую, чтобы площадь его выходного сечения была по меньшей мере вдвое больше площади сечения диффузора в месте ввода трубок 22 (для уменьшения гидравлического сопротивления из-за наличия трубок). Общая длина участка диффузора (сумма длин l1 и l2) определяется из условия неразрывности потока. Возможна установка трубок 22 непосредственно в трубопроводе за инжектором.
Пульсатор 10 (фиг. 3) состоит из плоской тарелки 27, размещенной в корпусе 28 или прямо в трубопроводе, причем одна половина тарелки 27 имеет радиус меньший, чем радиус другой половины. Корпус 28 пульсатора выполнен с разными радиусами, соответствующими половинам тарелки 27, например, с помощью полукольца 29, приваренного к внутренней поверхности корпуса (или трубопровода). Между тарелкой и корпусом предусмотрен минимальный зазор ("ходовая" посадка).
Обе половины тарелки 27 входят в прорезь на штоке 30 и дополнительно приварены к нему. Нижней частью шток 30 упирается в стакан 31, а в верхней части при выходе из корпуса уплотнен сальником 32 и шарнирно соединен с рычагом 33. Рычаг 33 фиксирован с помощью защелки 34.
На сливном трубопроводе 6 (фиг. 1) перед его входом в маслобак 7 установлен дополнительный пульсатор 35 давления. Он представляет собой размещенный в цилиндрическом корпусе 36 (или прямо в трубопроводе) поворотный рабочий элемент 37 типа заслонки, перекрывающий только половину сечения корпуса 36, и выполнен, например, в форме полукруга (фиг. 4).
Для подачи масла в систему регулирования при промывке пусковым маслонасосом 1 (фиг. 1) предназначена линия 38, а для слива масла из системы регулирования в грязный отсек маслобака линия 39 (через перемычку 17).
При промывке маслосистемы насосом 40 смазки промывочный инжектор 16 используется как последовательно включенный насос и становится дополнительной ступенью давления.
Устройство работает следующим образом.
При включении пускового маслонасоса 1 масло одновременно прокачивается и через систему регулирования по линии 38, и через систему смазки инжекторной группой 2 по линии 5. Нагревается масло за счет гидромеханического трения в секциях пускового насоса 1.
При необходимости масло может нагреваться до нужной температуры в маслоохладителе 8. В этом случае в их трубную систему необходимо подать горячую воду. При нормальной работе штатного оборудования после достижения заданной температуры масла в работу включается промывочный инжектор 16. Для этого открывается задвижка 20, обеспечивающая его устойчивую работу. Инжекторы 16 и 4 могут работать параллельно и последовательно. При последовательной схеме работы отрезок БВ линии 13 демонтируют, а на патрубок 11 устанавливают заглушку 42, и масло в камеру 15 смешения подается по линии 41. Возможна установка промывочного инжектора непосредственно в напорный коллектор после маслоохладителей. При этом давление масла в напорных линиях возрастает, что увеличивает скорости потоков и улучшает процесс очистки.
Для дальнейшей интенсификации процесса очистки через сопла 24 (фиг. 2) вдувается газ, инертный по отношению к маслу, например воздух. Истечение воздуха из сопл 24 вдоль внутренней поверхности диффузора происходит с большой скоростью, что увеличивает производительность промывочного инжектора 16 и обеспечивает хорошее перемешивание пузырьков воздуха с маслом.
При резком поочередном подъеме рычагов 33 (при освобождении защелок 34) происходит мгновенный разворот тарелок 27 на 90о вокруг оси штоков 30, что вызывает скачкообразное падение давления масла в системе. Это приводит к кавитации ("вскипанию") потока, особенно в пристенном слое, что также интенсифицирует процесс очистки.
Для организации движения потока масла полным сечением в сливном трубопроводе 6 с целью его очистки поворотный рабочий элемент 37 (полузаслонка) дополнительного пульсатора 35 периодически устанавливается в положении, частично перекрывающем сечение трубопроводов 6.
Резкое освобождение рычага тарелки 37 приводит к мгновенному (временному) увеличению скорости потока, что обеспечивает смыв загрязнений.
Основным преимуществом предлагаемого устройства является то, что его применение предполагает максимальное использование штатного стационарного оборудования, и при этом производится минимальный объем разборок, а дополнительно устанавливаемые промывочные устройства (промывочный инжектор, пульсаторы давления) органически вписываются в штатную схему: промывочный инжектор устанавливается вместо обязательно снимаемого участка АБ трубопровода 13 всаса главного маслонасоса, а легкоизготавливаемые пульсаторы давления вместо дефицитных задвижек на перемычках, дополнительный пульсатор давления в сливном трубопроводе.
Так как при традиционной прокачке масла главный маслонасос 14 не работает, то развиваемый напор подпорного инжектора 3 используется лишь частично. Применение предлагаемого промывочного инжектора 16 с использованием на всасе неиспользованного напора от подпорного инжектора 3 и параллельное включение его в работу с рабочим инжектором 4 образуют новую высокопроизводительную инжекторную группу. Это обеспечивает прокачку масла со значительно большим расходом и скоростями потоков. Применение всего комплекса элементов предлагаемого устройства при их четком взаимодействии решает задачу очистки разветвленных маслосистем в полном объеме и превосходит существующий уровень техники.
Как вариант промывочный инжектор может быть установлен в напорный коллектор после маслоохладителей. При этом коллектор выполняет функцию корпуса инжектора (камеры смешения).
Последовательное включение в схему прокачки масла промывочного инжектора в случае его установки в напорный коллектор после маслоохладителей значительно сокращает затраты на изготовление установки и монтажно-сборные работы. При этом качество очистки сохраняется.
Формула изобретения: 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛОСИСТЕМЫ ТУРБОМАШИНЫ, содержащее маслобак, пусковой насос, напорный и сливной трубопроводы, промывочный инжектор, подсоединенный нагнетательным соплом к нагнетательному трубопроводу, а также емкость сжатым газом, соединенную с полостью диффузора промывочного инжектора, отличающееся тем, что устройство снабжено насосом системы смазки, последовательно соединенными подпорным и рабочим инжекторами, перемычками с пульсаторами давления, коллектором, сообщенным с емкостью со сжатым газом, с равномерно расположенными трубками с соплами Лаваля на концах, при этом трубки установлены внутри диффузора промывочного инжектора параллельно его образующей, активное сопло последнего подсоединено к нагнетательному патрубку пускового насоса, а камера смешения - к нагнетательным патрубкам насоса системы смазки и подпорного инжектора.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый пульсатор давления выполнен в виде поворотного диска, установленного в цилиндрическом корпусе, при этом радиус одной половины диска и соответствующей половины корпусы меньше радиуса другой половины диска и корпуса.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на сливном трубопроводе перед маслобаком установлен дополнительный пульсатор давления, выполненный в форме полукруга, расположенного в цилиндрическом корпусе с возможностью поворота, и снабженный фиксатором положения.