5#TRT潤(rùn)滑油擋泄露機(jī)理分析及改進(jìn)

陶京 張子立

武鋼有限檢修中心 湖北武漢 30083

油擋密封是目前TRT發(fā)電機(jī)組軸瓦端廣泛采用的一種密封形式，但隨著機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，油擋經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)滲油的現(xiàn)象。不但造成周圍環(huán)境污染，而且若泄露飛濺出來(lái)的潤(rùn)滑油甩到運(yùn)行中的高溫機(jī)體或煤氣管道上還會(huì)發(fā)生冒煙、著火并燒毀臨近高壓電纜等一系列不安全現(xiàn)象，同時(shí)也威脅著機(jī)組正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致被迫停機(jī)。因此TRT潤(rùn)滑油泄露問(wèn)題不容忽視，以下就其泄露的機(jī)理進(jìn)行分析，找到泄露原因并提出防范措施及時(shí)加以改進(jìn)。

1 油泄露機(jī)理

根據(jù)流體流經(jīng)縫隙的流量計(jì)算理論，TRT機(jī)組軸承處的間隙流動(dòng)分為兩個(gè)部分：即縫隙兩端壓力差造成的壓差流動(dòng)和形成縫隙的兩壁面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)所造成的剪切流動(dòng)。其泄漏量可用下列公式表示：

2 5#TRT潤(rùn)滑油泄漏問(wèn)題處理

2.1 軸瓦箱排煙風(fēng)機(jī)功率選擇不當(dāng)

TRT機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中，大量的回油經(jīng)回油管流回油箱時(shí)，會(huì)帶走軸瓦箱里空氣，使密閉的軸瓦箱內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)[1]。當(dāng)形成負(fù)壓時(shí)，有利于回油系統(tǒng)吸走在潤(rùn)滑軸瓦的過(guò)程中高溫產(chǎn)生的油煙，以減少軸瓦箱內(nèi)潤(rùn)滑油中溶解的氧氣濃度，防止因生成水蒸氣而造成潤(rùn)滑油被乳化。若軸瓦箱腔室內(nèi)油煙無(wú)法及時(shí)排除，會(huì)導(dǎo)致這種負(fù)壓狀態(tài)被破壞，使得軸瓦箱腔室內(nèi)的壓力大于外界壓力，多余油煙會(huì)從油擋縫隙向外滲漏，擴(kuò)散的油煙遇到外界低于軸瓦箱溫度的空氣迅速凝結(jié)成微小的油滴，布滿整個(gè)機(jī)組表面。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，選擇排煙風(fēng)機(jī)的功率最小不低于890Pa為合適。而5#TRT排煙風(fēng)機(jī)為上海鼓風(fēng)機(jī)廠所制造的型號(hào)為C02-1型離心通風(fēng)機(jī)，實(shí)際工作全壓僅為590Pa，顯然不滿足軸瓦箱排煙的需要，使得運(yùn)行時(shí)造成潤(rùn)滑油泄露。在本次機(jī)組大修中，由于備件問(wèn)題遲遲無(wú)法解決，我們根據(jù)此思路，將50mm的排煙風(fēng)管改成80mm，也大大緩解了潤(rùn)滑油泄露的問(wèn)題。

2.2 油擋回油孔設(shè)計(jì)缺陷

煉鐵廠5#TRT的2#軸瓦為可傾瓦，軸瓦箱兩端均設(shè)計(jì)了用來(lái)防止?jié)櫥托孤兜墓潭ㄊ戒X齒條式油擋，由固定油擋底座與三級(jí)鋁齒條組成。其密封原理是利用每級(jí)油擋齒條節(jié)流，有效的減少潤(rùn)滑油繼續(xù)外泄的壓力，經(jīng)過(guò)逐級(jí)降壓，并迫使油液流向回油槽內(nèi)，經(jīng)油擋固定底座下的回油孔流回主油箱，從而實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油停止泄露的目的[2]。

為了解決該設(shè)計(jì)缺陷，先將油擋與軸的間隙調(diào)整為，上部間隙 0．20-0．25mm；下部間隙 0．05-0．10mm；左右兩側(cè)間隙 0．15-0．20mm。具體實(shí)施方式是使用研磨劑進(jìn)行研磨，使接觸面更加光滑。再將原來(lái)直徑5mm回油孔重新擴(kuò)鉆改為7mm，并在原有孔的兩側(cè)分別增加了兩個(gè)直徑為7mm的回油孔，增加回油通道可使油槽中相對(duì)真空度加大，確保回流速度加快增強(qiáng)了密封效果。同時(shí)增加回油槽深度，將原固定底座油槽內(nèi)徑由Φ410mm修整為Φ415mm，在一定程度上起到緩沖作用。檢查油擋回油管路，讓其回油方向始終保持向下呈傾斜狀態(tài)。

2.3 聯(lián)軸器保護(hù)罩氣流影響

為了更有效的防止?jié)櫥托孤叮话爿S瓦箱微負(fù)壓應(yīng)在49．5-98Pa之間。導(dǎo)致微負(fù)壓破壞的原因分為內(nèi)部破壞和外部破壞兩種情形。當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)無(wú)法滿足運(yùn)行需要時(shí)，會(huì)造成內(nèi)部破壞；而當(dāng)外部產(chǎn)生更大的負(fù)壓時(shí)，即為外部破壞。

5#TRT透平機(jī)部分整體為日本進(jìn)口設(shè)備，為了消除運(yùn)行中的風(fēng)噪，該聯(lián)軸器密封罩是密封效果良好（除密封罩兩端及底部固定端有縫隙外），因而在2#軸瓦箱油擋外部形成了一個(gè)獨(dú)立的密封體。機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，在高速旋轉(zhuǎn)的聯(lián)軸器帶動(dòng)下形成鼓風(fēng)效應(yīng)，順著旋轉(zhuǎn)軸兩端方向引起的高速氣流從聯(lián)軸器的底部縫隙大量甩出[3]。根據(jù)流體力學(xué)的“伯努利原理”，流體的壓強(qiáng)與它的流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越小；反之亦然。當(dāng)機(jī)組旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生鼓風(fēng)效應(yīng)時(shí)，需要吸入外界大量的空氣進(jìn)行有效補(bǔ)償，而補(bǔ)償?shù)臍饬鞲咚俳?jīng)過(guò)油擋外部的聯(lián)軸器保護(hù)罩狹窄的縫隙進(jìn)入罩內(nèi)，使油擋外部形成局部微負(fù)壓狀態(tài)，而當(dāng)外界微負(fù)壓大于軸瓦箱內(nèi)的微負(fù)壓時(shí)，會(huì)將軸瓦箱里的油煙吸出，甚至將吸附在旋轉(zhuǎn)軸上及油擋縫隙還未及時(shí)回流的潤(rùn)滑油直接吸出造成潤(rùn)滑油泄漏。

鑒于這種情況，最簡(jiǎn)單的方式是只需要破壞鼓風(fēng)效應(yīng)造成的氣流流經(jīng)方向便可以直接消除外部負(fù)壓狀態(tài)。

2.4 運(yùn)行效果

自本次大修改造完畢，跟蹤監(jiān)測(cè)5#TRT機(jī)組運(yùn)行狀況，在正常運(yùn)行四個(gè)月后，潤(rùn)滑油泄漏現(xiàn)象徹底消除。其間在一次停機(jī)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，油擋齒條間隙正常，無(wú)磨損痕跡，齒條間回油槽無(wú)灰塵及油泥聚集，所有回油暢通。結(jié)果表明，通過(guò)此次分析及改造后，徹底解決了油擋潤(rùn)滑油泄漏問(wèn)題，提高了運(yùn)行生產(chǎn)效率及安全穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)武鋼有限煉鐵廠5#TRT的2#軸瓦箱油擋潤(rùn)滑油泄漏的原因研究分析，得出從選擇合適功率的排煙風(fēng)機(jī)，改善回油管結(jié)構(gòu)，增加擾流擋板等來(lái)解決TRT機(jī)組潤(rùn)滑油泄漏問(wèn)題，增強(qiáng)了機(jī)組運(yùn)行效率，同時(shí)也為安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供了重要保障。