小水電站油自冷軸承的降溫措施

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-487編號(hào)：_小水電站油自冷軸承的降溫措施審核：_時(shí)間：_單位：_小水電站油自冷軸承的降溫措施用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過(guò)程的方案制定，通過(guò)完善工作思路，在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問(wèn)題目標(biāo)和影響范圍、分析問(wèn)題并提出解決方案和建議、成本計(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)?？赏ㄟ^(guò)修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。在我國(guó)小水電站中采用臥式機(jī)組的電站較多，其軸承的冷卻方式不外乎油自冷和水冷兩種。由水冷卻的軸承，軸承溫度相對(duì)穩(wěn)定，而靠油自冷卻的軸承，受環(huán)境溫度的影響

2、較大。當(dāng)盛夏酷暑期間，廠房環(huán)境溫度達(dá)到40時(shí)，輕則使軸溫升高，加速潤(rùn)滑油的劣化，縮短軸瓦壽命，重則使軸承過(guò)熱，燒壞軸瓦，因?yàn)楫?dāng)環(huán)境溫度達(dá)到40，可使軸承溫度在正常運(yùn)行情況下達(dá)到70左右。按照電站運(yùn)行規(guī)程，凡軸溫達(dá)到65時(shí)應(yīng)發(fā)出警告信號(hào)，達(dá)到70時(shí)，必須立即停機(jī)，否則將由事故繼電器執(zhí)行跳閘。為了保證機(jī)組因軸承過(guò)熱跳閘，多數(shù)電站通常采用排風(fēng)扇、外接油泵循環(huán)冷卻或被迫減少機(jī)組出力等辦法來(lái)防止軸承溫度升高，但仍有燒壞軸瓦的重大事故發(fā)生。1軸承結(jié)構(gòu)和發(fā)熱原因一般采用三支點(diǎn)布置機(jī)組，其推力軸承由水冷卻，前后導(dǎo)軸承靠油自冷卻。導(dǎo)軸承為油環(huán)帶油式徑向軸承。其軸瓦分上下兩塊，下軸瓦水平安放在軸承座上，軸瓦底部設(shè)

3、有軸承測(cè)溫孔，里邊插有一支WTZ-288型溫度表；上軸瓦兩端各有一個(gè)徑向缺口，兩個(gè)甩油環(huán)就從徑口處伸向外面，同時(shí)套著主軸和下軸瓦。軸瓦表面鍍有一層巴氏合金，軸承使用30號(hào)汽輪機(jī)油作為潤(rùn)滑劑，甩油環(huán)下半部分則泡在潤(rùn)滑油中。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)甩油環(huán)就跟著在主軸上滾動(dòng)，不斷將軸承座中的潤(rùn)滑油帶到主軸上和潤(rùn)滑冷卻軸承的摩擦面，此時(shí)摩擦面上的熱量基本被潤(rùn)滑油吸收。因甩油環(huán)的作用，潤(rùn)滑油中的熱量又基本被帶至軸承座空氣中自行冷卻，最后使軸承溫度穩(wěn)定在略高于環(huán)境溫度之中，其值一般不超過(guò)60。當(dāng)環(huán)境溫度升高后，軸承和潤(rùn)滑油的溫度跟著升高，加上機(jī)組工作時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱量，使得潤(rùn)滑油的溫度更加升高；當(dāng)油溫達(dá)到60以后

4、，氧化速度加快，冷卻效果逐漸減小，繼而使摩擦面發(fā)熱量增加又使?jié)櫥蜏囟壬撸绱藧盒匝h(huán)，難以保證不發(fā)生過(guò)熱故障或事故，因此，降低軸承溫度的關(guān)鍵就是必須降低潤(rùn)滑油的溫度。2降溫措施和應(yīng)用效果(1)冷卻方案和原理：如圖1所示為一個(gè)軸承降溫冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)由進(jìn)、出水閥，工作閥、試驗(yàn)閥和進(jìn)、出水管、冷卻管、壓力表等元件組成。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，軸承熱量被潤(rùn)滑油吸收，因冷卻管直接安泡在潤(rùn)滑油中，故部分熱量被冷卻管優(yōu)先吸收和傳遞，通過(guò)流動(dòng)的冷卻水將熱量排放到尾水池；另一部分熱量則由甩油環(huán)的滾動(dòng)，散發(fā)在軸座內(nèi)的空氣中。因這兩種作用同時(shí)進(jìn)行，使軸承摩擦面產(chǎn)生的熱量基本被吸收排出，達(dá)到了冷卻軸承的目的。(2)確定主

5、要參數(shù)和選擇元件：散熱面積：散熱面積可根據(jù)軸承摩擦發(fā)熱量(即摩擦功率等于油潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦系數(shù)、軸承載荷和軸頸處的線速度的連乘積)，所選材料的傳熱系數(shù)，油溫和水溫的溫差，可計(jì)算出散熱面積。經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，得散熱面積為0.02m2；因軸座內(nèi)的空間有限，選紫銅管外徑為20mm，并彎成U形，其開(kāi)口距離70100mm，要求紫銅管泡在潤(rùn)滑油中的長(zhǎng)度不小于0.32m。供水量：通過(guò)紫銅管傳遞的熱量，被冷卻水帶走，所需供水量可通過(guò)冷卻水出口與進(jìn)口的溫差和需帶走的熱量、水的熱容量來(lái)進(jìn)行計(jì)算，可算出供水量為6.67×10-3m3/h，因供水量不大，故選冷卻水的進(jìn)、出水管內(nèi)徑為15mm。供水方式和壓力：本系統(tǒng)

6、采用自流供水方式，即從機(jī)組蝸殼取出壓力水，根據(jù)冷卻水管強(qiáng)度，一般取壓力值為0.2MPa。選壓力表00.6MPa，選試驗(yàn)閥為15mm水龍頭，其他各閥為15mm小閘閥。(3)技術(shù)處理：(4)單位：mm在距軸承最高油位線上50mm處鉆24mm孔兩個(gè)，兩孔間距為80mm，將紫銅管熱彎成圖2中形式，使冷卻管在潤(rùn)滑油中的有效長(zhǎng)度大于0.32m(實(shí)際已達(dá)0.7m)，具體位置要盡量靠近上部潤(rùn)滑油，以距最高油位線5080mm為宜，安裝時(shí)要保證甩油環(huán)能在U形冷卻管中正常滾動(dòng)，且與冷卻管兩邊的間隙必須大于20mm。為了防止產(chǎn)生軸電流，冷卻管必須與軸座保持絕緣，其兩端從新鉆的孔中伸出，并通過(guò)軟膠管與進(jìn)、出水管相連，然

7、后按圖1接通冷卻水系統(tǒng)。如有條件，還可在回路中裝設(shè)濾水器和示流器，使軸承降溫冷卻系統(tǒng)更加完善。在使用本系統(tǒng)時(shí)，先關(guān)閉試驗(yàn)閥和出水閥，然后開(kāi)啟工作閥和進(jìn)水閥，降溫系統(tǒng)開(kāi)始充水，待壓力表指示達(dá)0.2MPa時(shí)，開(kāi)啟出水閥，并適時(shí)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)壓力保持在0.180.2MPa之間；隨著環(huán)境溫度的變化，可通過(guò)進(jìn)、出水閥適時(shí)增大或減小進(jìn)水量，使導(dǎo)軸承溫度穩(wěn)定在50左右；為了檢驗(yàn)冷卻水管的暢通情況，可利用試驗(yàn)閥進(jìn)行試驗(yàn)。(4)應(yīng)用效果：通過(guò)對(duì)電站的機(jī)組導(dǎo)軸承的油自冷方式的改造，獲得了以下效果：冷卻可靠。軸承增加了水冷卻裝置后，冷卻效果大為改善，在炎熱酷暑時(shí)節(jié)的軸承溫度能穩(wěn)定在50以下，從而保證了機(jī)組的運(yùn)行安全。成本低廉。采用冷卻水的降溫措施，每臺(tái)機(jī)組僅需花200多元的材料費(fèi)，就能滿足機(jī)組在盛夏連續(xù)滿載運(yùn)行要求