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抽水蓄能水泵水轮机止漏环间隙技术研究

作者:数字储能网新闻中心 来源:抽水蓄能与储能技术交流 发布时间:2024-06-19 浏览:

数字储能网讯:抽水蓄能机组止漏环装置的作用是减少机组的容积损失,同时也降低止漏环后的压力,对于上止漏环,有利于主轴密封减小漏水量及供水压力的降低。止漏环间隙越小对上述因素影响越有利。止漏环间隙值的选取,还要考虑轴系的安装、刚度、轴系的支撑刚度和加工等因素的影响。

  抽水蓄能转轮上下止漏环常见结构见下图1,图2。

  1.止漏环间隙统计

  2.迷宫间隙压力脉动的产生机理

  迷宫是指安装于转轮上冠和下环上的非接触式密封止水装置,它们都用于减少通过转轮与固定部件之间的漏水量。间隙中泄漏水流的大方向是轴向的,迷宫中水压力的作用方向是径向的。

  迷宫依靠比较小的密封间隙产生的沿程损失和间隙进、出口的局部损失等形成的流动阻力来减少主水流的泄漏。由于阻力的作用,在迷宫的进口和出口之间产生压力降,这个压力降就是迷宫产生压力脉动的能量来源。

  迷宫间隙中的流速、压力与间隙的流动阻力有关:间隙大时阻力小,泄漏水流通过间隙时的压力降也小,间隙中的平均压力就高;相反,间隙小时,阻力大,压力降大,间隙中的平均压力低。如果迷宫间隙发生周期性的变化,在间隙中就会产生周期性相同的压力变化,这就是迷宫压力脉动及其产生的机理。

 3.影响迷宫压力脉动的主要因素

  (1)迷宫结构和尺寸。迷宫有多种不同的结构型式,例如直缝式、沟槽式、梳齿式、阶梯式等。其中最重要的结构尺寸是迷宫间隙值及其轴向长度。在相同的水力条件下,迷宫的轴向长度越长,迷宫压力脉动的幅值就越大,同时,压力脉动的径向作用面积越大,总径向作用力越大。而在同样的间隙变化值下,间隙越小,间隙变化率越大,压力脉动也越大,总径向作用力也越大。

  (2)迷宫间隙的变化值和变化率。迷宫间隙的变化值指迷宫间隙变化的绝对值,迷宫间隙的变化率则指迷宫间隙变化值与迷宫间隙平均值的比。在相同的水力条件下,迷宫间隙的变化率越大,迷宫压力脉动幅值越大,反之亦然。

  (3)迷宫压力脉动的定量计算有一定的困难。这是因为迷宫间隙、迷宫间隙沿圆周的分布、机组转动部分的摆度及其相位变化等诸多因素,都是随机性的,很难给出普遍适用的数据。

  迷宫压力脉动的定量计算有一定的困难。这是因为迷宫间隙、迷宫间隙沿圆周的分布、机组转动部分的摆度及其相位变化等诸多因素,都是随机性的,很难给出普遍适用的数据。

  (4)高水头水轮机的迷宫结构相对比较复杂,迷宫间隙比较小,产生的间隙压力脉动相对比较大,出现自激振动的几率相对较多。

  4.避免转轮迷宫止漏装置中自激振荡能的措施

  (1) 改变迷宫装置的结构型式,转轮上止漏环采用双塔型三塔密封,合理选取密封面内外侧的间隙匹配,选取适当的迷宫间隙,转轮下止漏环采用阶梯型密封,转轮止漏环的间隙设计不宜过小,以防由于间隙不均匀引起水轮机的自激振动。

  (2) 提高相关部件的加工精度。止漏环安装后的间隙变化率不大于10%。提高轴线(包括镜板)的安装调整质量,减小轴线的曲折度和镜板与轴线的不垂直度。安装偏差小于规程规定值,盘车摆渡小于规程规定值的一半。

  (3)调整机组运行时的动态轴线姿态,把水导摆度降低到最小限度。

  (4)采用承载力大的小间隙瓦,提高轴承的支撑刚度。


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关键字:抽水蓄能

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