Монтаж турбин
По, уже сложившейся, традиции начнем сначала. Я бы сказал «с букваря». Что такое Турбина? Мне бы конечно хотелось услышать ваши варианты ответа на этот вопрос, но формат наших встреч, к сожалению, не предусматривает этого. Поэтому обратимся к Большому Энциклопедическому словарю. Что же он нам говорит? А вот что:
ТУРБИНА (франц. turbine, от лат. turbo - вихрь, вращение с большой скоростью), первичный двигатель с вращательным движением рабочего органа - ротора, преобразующий в механическую работу кинетическую энергию подводимого рабочего тела - пара, газа, воды.
Струя рабочего тела воздействует на лопатки, закрепленные по окружности ротора, и приводит ротор в движение.
По принципу действия различают активные и реактивные турбины,
По конструкции - одно- и многоступенчатые.
Паровые и газовые турбины подразделяются на стационарные (для привода генераторов электрического тока, компрессоров и т. д.) и транспортные.
Гидравлические турбины строят только стационарными и используют на ГЭС для привода гидрогенераторов.
Давайте теперь от общих слов перейдем к более конкретным вещам. Я предлагаю взять за пример конкретную турбину. Пусть это будет паровая теплофикационная турбина Следующей модели: Турбина паровая Т 150-7,7
Вот так она выглядит в продольном разрезе:
А вот её основные технические характеристики:
Мощность: 150 МВт
Диапазон регулирования в теплофикационном отборе верхнем: 0,1...0,21 МПа
Диапазон регулирования в теплофикационном отборе нижнем: 0,04...0,18 МПа
Длина рабочей части лопатки последней ступени: 640 мм
Температура воды: 27 °С
Расход воды через конденсатор: 20500 куб.м/ч
Сопротивление гидравлическое: 0,05 МПа
Мощность предельная: 1 60 МВт
Давление контура высокого давления: 7,6 МПа
Температура контура высокого давления: 510 °С
Расход контура высокого давления: 525 т/ч
Производительность: 1755 ГДж/ч
Давление контура низкого давления: 0,62 МПа
Температура контура низкого давления: 195 °С
Расход контура низкого давления: 120 т/ч
Как можно видеть, турбина мощная, поэтому к вопросам её монтажа отнесемся максимально серьезно. С чего же необходимо начать? Предлагаю все вопросы монтажа, чего бы то ни было, начинать с подготовки к монтажу.
Как подготовить турбину для монтажа.
Перед тем, как начать монтаж турбины необходимо:
- разобрать и расконсервировать, поступившие на склад узлы и детали;
- испытать картеры подшипников на протекание (герметичность);
- оценить, как фундаментные плиты прилегают к площадкам на которые опираются патрубки для выхлопа;
- рамы опор для подшипников залить бетоном;
- после схватывания бетона, проверить, как прилегают опоры подшипников к рамам.
Что бы проверить картеры на протечки, нам потребуется текучая жидкость и мел. Мы нальем керосин, до риски, а для определения протечек швы сварки снаружи натрем мелом. Так мы сразу увидим места протекания жидкости. Если через 72 часа мы не увидим следы подтекания жидкости, то мы можем принять такой (такие) картер испытанным и пригодным к монтажу. Правда есть еще одно условие – температура воздуха должна быть выше 10 градусов.
Для того, что бы проверить насколько хорошо поверхности плит фундаментов совпадают с поверхностями патрубков выхлопа, нам потребуется совместить эти две поверхности.
Оценить качество прилегания нам всегда помогут щупы из нержавеющей стали серии BALTECH FG.
Прежде чем заливать бетонный раствор во внутренние полости рам, все металлические конструкции нужно очень хорошо обезжирить. Для заливки необходим бетон марки не ниже 200.
После того, как бетон схватится и застынет, раму надо выставить строго по уровню, для этого используют специальные болты. Только после этих операций, на рамы устанавливаются опоры для подшипников.
Установка фундаментных плит и рам
Фундаментные плиты ЦНД, рамы подшипниковых опор турбины выравниваются на фундаменте при помощи двух клиньев, а так же специальных приспособлений, для которых опорой служат плоские подкладки.
Фундаментные рамы передней и средней опор подшипников устанавливают непосредственно на поперечные ригели фундамента. Качество прилегания подкладок под клиньями к фундаменту добиваются притиркой подкладок к бетону.
Установка на фундамент ЦНД и опор подшипников
Вот с установки на фундамент нижней части этого цилиндра и должен начаться монтаж всех цилиндров. И уже после этой операции мы можем установить опоры будущих подшипников.
Установив эти узлы турбины, пред нами встает следующая задача – обозначит продольную и поперечную оси турбины. С этой целью используют струны. Точность выставки должна быть не хуже 0,8 мм.
После того, как мы добились заданной точности, можно провести сборку опорных подшипников турбины. При этом необходимо добиться следующего показателя – точность совпадения двух осей: ротора и подшипников, которое должно быть не хуже 0,05 мм. Это пригодится в последующей эксплуатации и ремонтах турбины. Для точной лазерной выверки геометрических параметров всех осей мы рекомендуем применять систему BALTECH LL-9110, а для центровки муфтовых соединений систему «КВАНТ-ЛМ».
В случае, когда нужно проводить корректировку положения редуктора относительно цилиндра, то корректировку осуществляют изменяя толщину подкладок, которые находятся под соответствующими опорными колоннами, на которых монтируются опоры подшипников (опорных подшипников).
Установка ЦНД и ЦВД на динамометрах
Для этого необходимо соблюдать определенную последовательность операций:
- нижнюю половину ЦВД установить без внутреннего корпуса, обоймы и диафрагмы;
- ЦВД относительно РВД по паровым расточкам должен быть отцентрован. Если необходимо, то корректировку нужно произвести изменяя толщину подкладок под лапами опор. Используйте калиброванные центровочные пластины серии BALTECH-23458N;
- в отверстия лап ЦНД установить динамометры, замерить с их помощью нагрузку на передние и задние лапы ЦВД. Если показания фактически измеренных нагрузок отличаются от стендовых испытаний, необходимо провести корректировку. Она производится изменением толщины специальных подкладок под лапами цилиндра;
- затем, непрерывно контролируя нагрузку на динамометрах (она должна оставаться неизменной): затягиваются шпильки на раме фундамента, на опоре переднего подшипника, проверяется центровка переднего подшипника, а так же контролируется качества прилегания опоры к фундаментной раме;
Подливка фундаментных плит и рам
Когда установлены все самые тяжелые элементы турбины, в общей сложности не менее 80-85 % всего оборудования, настает время для того что бы провести подливку всех фундаментов и рам.
Для начала выполнения подливки, нужно убедиться, что работы по центровке роторов турбины закончены;
Процесс подливки должен быть непрерывным и должен закончиться до начала схватывания бетона.
Все работы по бетонированию должны проводиться в соответствии с рекомендациями и требованиями к данному виду работ.
Проверка центров отверстий обойм и диафрагм.
Все внутренние элементы цилиндров должны быть проверены на соосность после того, как турбина закреплена на фундаменте, фундаментные плиты и рамы подлиты.
Для проверки соосности могут использоваться калиброванные валы или различные оптические методы (применением специальных таблиц, учитывающих статический прогиб ротора в различных сечениях по длине). Мы рекомендуем применять лазерную систему для выверки проточной части турбины BALTECH LL-9110.
В случае использования калиброванного вала, в подшипниках контролируются положение ротора по паровым и масляным расточкам.
Ось расточки диафрагмы относительно оси ротора не должно иметь смещение более 0,05 мм. В случае необходимости проводят коррекцию смешением диафрагмы или обоймы с подгонкой соответствующих шпонок.
После окончания всех работ по центровке, проверяются все тепловые зазоры в соответствии с чертежами. Все зазоры должны соответствовать чертежам турбины.
Сборка и закрытие цилиндров
После того, как все вышеперечисленные работы выполнены, приступают к операции закрытия цилиндров турбины.
Непосредственно перед закрытием турбины необходимо выполнить контрольный замер всех зазоров и разбегов, все измеренные величины занести в формуляр. Для проведения замеров рекомендуется применять клиновые или пластинчатые щупы из нержавеющей стали серии BALTECH FG. Зазоры проточной части замеряются в двух положениях ротора (с поворотом ротора на 90°).
Прежде чем приступить к сборке цилиндров - производите следующие работы:
- удалите из нижних половин цилиндров:
ротор; внутренние корпуса; диафрагмы, обоймы диафрагм и обоймы концевых уплотнений.
Из корпусов подшипников удаляют вкладыши подшипников, установочные кольца, корпус упорного подшипника;
- очистите все внутренние поверхности цилиндров и корпусов подшипников и обдуйте сжатым воздухом.
Работы по сборке цилиндров выполняют непрерывно до момента закрытия крышек.
В процессе сборки цилиндров все внутренние крепежные детали должны быть надежно закреплены от выпадения или отвинчивания.
strong>Сборка подшипников
Во время сборки подшипников турбины, проводится так же ревизия вкладышей. Натяги на вкладышах доводятся до норм в соответствии с документацией.
Поверхности вкладышей должны быть без шероховатостей, забоин и заусенцев. При этом все поверхности должны плотно прилегать друг к другу. Плотность прилегания необходимо проверить пластинчатым щупом BALTECH FG-203,
В случае необходимости проведения работ по подгонке вкладышей, нужно применять калибр. Его диаметр должен равняться диаметру шейки ротора, с учетом бокового масляного зазора.
После окончания всех работ по центровке валов турбоагрегата, проводится окончательная проверка, и если требуется, подгонка всех опорных колодок и вкладышей.
Когда проводят ревизию масляных уплотнений, обращают внимание на радиальные зазоры, на их соответствие данным формуляра. Замер производят с помощью пластинчатого щупа и свинцовых оттисков.
В упорном подшипнике проверяют так же разбег ротора. Эту операцию проводят при собранном подшипнике. Разбег ротора не должен превышать 0,5-0,6 мм. В случае необходимости его корректируют толщиной установочного кольца обоймы подшипника.
Сборка муфт
В процессе сборки муфт турбоагрегата, проверяют качество сборки непосредственно полумуфт (их соосность) в соединениях РВД—РНД, РНД - ротора генератора. От качества выполнения этой операции зависит вибрационное состояние турбоагрегата.
Для проверки соосности полумуфт могут применяться различные методы и инструменты. Мы рекомендуем недорогую лазерную систему «КВАНТ-ЛМ». Но не зависимо от этого, максимальное торцевое биение одной полумуфты должно совпадать с минимальным биением другой. При этом, сумма биений не должна быть более: для муфт РВД—РНД и РНД-РГ - 0,02 мм.
Приглашаем всех технических специалистов на наши учебные курсы ТОР-101 и FIX-300 «Лазерная центровка валов, выверка и монтаж турбин».
