3. Ремонтно-технічне обслуговування
Лабіринтові (витратні) ущільнення використовуються в конструкції ЦБН. Лабіринтові (витратні) ущільнення - одні з найбільш широко поширених видів ущільнень. Для газоперекачувальних агрегатів лабірінтовие ущільнення є основним видом ущільнень.
Лабіринтове ущільнення - безконтактне пристрій між двома або кількома деталями, що перебувають в русі одна щодо іншої. Складається з ряду чергуються вузьких щілин (зазорів) і розширювальних камер. Найбільш часто застосовується для ущільнення простору між обертовим валом і нерухомим корпусом. Лабіринтове ущільнення характеризується простотою конструкції, високим ресурсом, можливістю роботи при високих швидкостях і високих температурах. Конструкція конкретного ущільнення визначається умовами роботи (окружна швидкість, перепад тиску), конструктивно - компонувальними обмеженнями і технологічними можливостями виробника.
Принцип роботи лабіринтового ущільнення полягає в наступному (рис. 1).
Мал. 1 Принцип роботи лабіринтових ущільнень.
При перетікання газу через першу кільцеву щілину виникає велика швидкість, яка в кільцевої камері падає майже до нуля. У камері встановлюється тиск, знижений в порівнянні з тиском в порожнині А в результаті втрат на вихреобразование в зазорі. Так як питома обсяг газу в камері більше питомої обсягу в порожнині А, а кількість перетікає в одиницю временігаза в силу нерозривності потоку таке ж, то швидкість у другій кільцевої щілини повинна бути вище, ніж в першій, а в кожній наступній щілини вище, ніж в попередньої. Внаслідок цього перепад тиску між суміжними камерами зростає від щабля до щабля. При високих перепадах тиску і великій кількості ступенів в одній з щілин може встановитися критичний перепад тиску; швидкість газу досягає швидкості звуку. Усі наступні ступені в такому ущільненні зайві, так як вони не зменшують критичної величини закінчення, що дорівнює добутку швидкості звуку на площу перетину щілини. Число ступенів лабіринтового ущільнення визначається термодинамічним розрахунком. Лабіринтове ущільнення не може повністю виключити витікання газу. Навпаки, безперервний рух газу вздовж лабіринту лежить в основі принципу дії лабіринту і є неодмінною умовою його функціонування. Лабіринт може тільки послабити потік газу через ущільнення.
Лабіринтові ущільнення розрізняються як за формою (рис. 2), так і за способом кріплення гребінців в корпусах (рис. 3).
Мал. 2. Форми лабіринтових ущільнень
Мал. 3. Способи кріплення гребінців в корпусах
На ЦБН типу 650-21-2 виробництва ЧКД встановлено 6 лабіринтових ущільнень (рис.4):
· Два кінцевих ущільнення ротора (поз.V, VI);
· Ущільнення думміса (поз. IV);
· Два ущільнення на вході в робочі колеса (поз. I і II);
· Ущільнення між виходом першого колеса і входом другого (поз. III).
Мал. 4. Лабіринтові ущільнення ЦБН типу 650-21-2.
Конструкція всіх шести ущільнень однотипна, відмінності стосуються робочих діаметрів, кількості вусів і геометрії суміжній поверхні. Лабіринтове ущільнення складається:
· Два сегмента ущільнення (встановлені у верхній і нижній половині пакета ЦБН). Сегменти заводяться в пази пакетів, і фіксуються гвинтами;
· Вуса ущільнення, що розділяють камери гальмування, вставляються в проточки сегментів і расчеканіваются;
· Роторна втулка (ущільнення встановлені між входом і виходом робочих коліс працюють безпосередньо з шийками покривають дисків робочих коліс). Геометрія робочої поверхні втулки може бути різною, на кінцевих ущільненнях ротора застосована гладка втулка, в інших ущільненнях використані втулки з серією проточек по робочій поверхні. На шиях покривають дисків робочих коліс працюють з ущільненнями так само виконані проточки.
В процесі експлуатації відбувається поступове збільшення робочого зазору, можливі застрягання ущільнювачів гребенів, виривання окремих ділянок ущільнювачів гребенів і т. Д.
Пошкодження лабіринтових ущільнень відбувається з наступних причин:
· Через осьового зсуву ротора, що перевищує осьової зазор;
· Вібрації ротора з амплітудою коливання більше встановленого зазору;
· Недостатній величини зазорів в ущільненнях;
· Незадовільною запрессовки гребенів в пазах обойми;
· Недбалої укладання ротора або установки верхньої кришки.
В результаті збільшується перетин робочого зазору, що значно знижує ефективність ущільнення. При збільшенні робочого зазору на 1мм коефіцієнт технічного стану нагнітача знижується на величину до 3%.
Як випливає з наведених вище даних, низька ефективність ущільнень в значній мірі позначається на технічному стані відцентрових нагнітачів. Основним методом діагностування, що дозволяє побічно оцінити зміна стану лабіринтових ущільнень, є параметричне діагностика. Незадовільний стан будь-якого ущільнення відіб'ється на ККД ЦБН і відповідно зниження розвивається напору і підвищенні температури газу на виході ЦБН при рівних режимах роботи, оскільки призведе до збільшення перепуску газу з виходу на вхід ЦБН. Погіршення стану ущільнення думміса, призведе до зниження ефективності думміса, як наслідок до збільшення зусилля ротора на завзятий підшипник ЦБН, що в першу чергу відіб'ється на температурі колодок і масла мастила сливаемого з наполегливої підшипника. При дотриманні режимів експлуатації зниження ефективності ущільнень відбувається плавно і в перебігу значного періоду часу. Значне погіршення ефективності лабіринтових ущільнень протягом короткого проміжку часу може статися при експлуатації ЦБН на нерозрахованих режимах, наприклад помпаж, який часто призводить до того, що зім'яло або руйнування ущільнюючих вусів. Слід зазначити, що відносно швидкоплинне зниження ефективності лабіринтових ущільнень може бути викликано незадовільною очисткою технологічного газу, що сприяє заносу камер гальмування ущільнень технологічними відкладеннями.
Ослаблення посадок роторних втулок на роторі, сегментів в пакеті призведе до биття втулок на роторі і зачіпанні ротора про сегменти, що в свою чергу відіб'ється на вібраційної картині агрегату.
3.Ремонтно-технічне обслуговування
Для оцінки технічного стану лабіринтових ущільнень і проведення ремонтних робіт необхідно:
1. демонтувати основний маслонасосів;
2. демонтувати картери переднього і заднього підшипників і трубну обв'язку;
3. демонтувати торцеву кришку ЦБН;
4. вийняти пакет ЦБН і здійснити розбирання пакета. При цьому ротор залишається в постелях підшипників в нижній половині пакета.
Перед проведенням дефектоскопії вузли та деталі ущільнень миються і очищаються від технологічних забруднень.
Основним методом оцінки технічного стану лабіринтових ущільнень є візуально-вимірювальний контроль (ВІК). Порядок проведення ВІК при оцінці стану ущільнень наступний:
1. Загальний огляд ущільнень на предмет:
· Наявності і цілісності всіх елементів ущільнення: обидва сегмента ущільнення, вуса, що фіксують гвинти, роторні втулки;
· Контроль геометрії (наявність вм'ятин, вигинів і т. Д.);
· Контроль суцільності металу (задираки, тріщини, виривання і т. Д.);
2. Проводиться вимірювання зазорів між вусами ущільнень і суміжними поверхнями роторних втулок. При цьому ротор повинен лежати в пакеті в постелях підшипників. У нижній половині пакета завмер проводиться по площині роз'єму з обох сторін ротора з використанням щупів. Вимірювання зазорів у верхній половині пакету проводиться по відбитках на пластинах свинцю із закриттям і обтягуванням пакета.
Таблиця №1 величини допустимих зазорів в ущільненнях ЦБН типу 650-21-2 згідно рис.4
Діапазон допустимих радіальних зазорів
На підставі порівняння результатів вимірів зазорів з гранично допустимими приймається рішення про необхідність проведення і обсязі ремонту.
3. При підозрі на наявність тріщин в окремих елементах ущільнення (роторні втулки, сегменти) використовуються інші методи дефектоскопії. Вибір конкретного методу визначається контрольованої деталлю (матеріал, геометрія), характером передбачуваного дефекту (поверхневий, внутрішній, розмір дефекту і т. Д.) І наявними можливостями. Найбільш часто застосовуються такі методи дефектоскопії:
Як показує практика і відповідно до специфіки конструкції найбільшому зносу піддаються гребінці (вуса) ущільнень, відповідно ремонт лабіринтових ущільнень, як правило, зводиться до заміни вусів.
При виявленні зам'ятих вусів проводиться правка.
Заміну ущільнювачів вусів можна розділити на чотири операції:
1. видалення із сегментів вусів з дефектами, робочими зазорами перевищують максимально допустиме значення;
2. підготовка пазів для установки нових вусів;
3. установка нових вусів;
4. хутро. обробка встановлених вусів з метою приведення робочого зазору в норму згідно ремонтного формуляра.
Вуса з пазів сегментів видаляються з використанням ручного слюсарного інструменту. Для установки нових вусів, як правило, в місцях карбування потрібна доробка пазів з метою приведення ширини паза в норму. Обробка паза здійснюється ручним слюсарним інструментом з контролем ширини по новому усу. В обробленому пазе перевіряється прилягання вуса по зовнішньому діаметру до сегменту, при необхідності коригується радіус вигину вуса.
Після виконання всіх вищеописаних підготовчих операцій вуса по черзі вкладаються в пази і расчеканіваются. На сегментах з встановленими вусами обробляються місця сполучення вусів в горизонтальній площині на верхньому і нижньому сегменті з забезпеченням мінімального зазору. Сегменти з заміненими і підігнаними по сполучень вусами встановлюються в пакет, після чого перевіряються робочі зазори. При зниженні зазорів нижче мінімально допустимих сегменти демонтуються, і відповідні вуса обробляються в токарному верстаті на необхідну величину. Після механічної обробки проводиться повторний контроль робочих зазорів. При задовільному результаті ущільнення вважається придатним до подальшої експлуатації.
Після виконання ремонту сегменти ущільнення слід установлювати у відповідні пази пакета ЦБН і фіксуються гвинтами. При установці сегментів забезпечується збіг площин роз'єму сегмента і відповідної половини пакета. Після установки всіх сегментів ущільнень в нижню половину пакета укладається ротор, після чого пакет закривається верхньою кришкою і остаточно збирається.
деталь ущільнення відцентровий насос
У висновку хотілося-б відзначити більш ніж значний вплив стану лабіринтових ущільнень на загальні показники ЦБН, хоча вони і не є основними складовими нагнітача і виконують допоміжну функцію щодо зниження небажаного перетікання газу. Ремонт лабіринтових ущільнень є однією з простих і найменш витратних операцій, але дозволяє значно підвищити показники агрегату.
Розміщено на Allbest.ru