小水电站油自冷轴承的降温措施.doc

仅供参考整理安全管理文书小水电站油自冷轴承的降温措施 日期：_ 单位：_第 1 页 共 6 页小水电站油自冷轴承的降温措施在我国小水电站中采用卧式机组的电站较多，其轴承的冷却方式不外乎油自冷和水冷两种。由水冷却的轴承，轴承温度相对稳定，而靠油自冷却的轴承，受环境温度的影响较大。当盛夏酷暑期间，厂房环境温度达到40时，轻则使轴温升高，加速润滑油的劣化，缩短轴瓦寿命，重则使轴承过热，烧坏轴瓦，因为当环境温度达到40，可使轴承温度在正常运行情况下达到70左右。按照电站运行规程，凡轴温达到65时应发出警告信号，达到70时，必须立即停机，否则将由事故继电器执行跳闸。为了保证机组因轴承过热跳闸，多数电站通常采用排风扇、外接油泵循环冷却或被迫减少机组出力等办法来防止轴承温度升高，但仍有烧坏轴瓦的重大事故发生。1轴承结构和发热原因一般采用三支点布置机组，其推力轴承由水冷却，前后导轴承靠油自冷却。导轴承为油环带油式径向轴承。其轴瓦分上下两块，下轴瓦水平安放在轴承座上，轴瓦底部设有轴承测温孔，里边插有一支WTZ-288型温度表；上轴瓦两端各有一个径向缺口，两个甩油环就从径口处伸向外面，同时套着主轴和下轴瓦。轴瓦表面镀有一层巴氏合金，轴承使用30号汽轮机油作为润滑剂，甩油环下半部分则泡在润滑油中。当主轴转动时，两个甩油环就跟着在主轴上滚动，不断将轴承座中的润滑油带到主轴上和润滑冷却轴承的摩擦面，此时摩擦面上的热量基本被润滑油吸收。因甩油环的作用，润滑油中的热量又基本被带至轴承座空气中自行冷却，最后使轴承温度稳定在略高于环境温度之中，其值一般不超过60。当环境温度升高后，轴承和润滑油的温度跟着升高，加上机组工作时产生的摩擦热量，使得润滑油的温度更加升高；当油温达到60以后，氧化速度加快，冷却效果逐渐减小，继而使摩擦面发热量增加又使润滑油温度升高，如此恶性循环，难以保证不发生过热故障或事故，因此，降低轴承温度的关键就是必须降低润滑油的温度。2降温措施和应用效果(1)冷却方案和原理：如图1所示为一个轴承降温冷却系统。该系统由进、出水阀，工作阀、试验阀和进、出水管、冷却管、压力表等元件组成。当机组运行时，轴承热量被润滑油吸收，因冷却管直接安泡在润滑油中，故部分热量被冷却管优先吸收和传递，通过流动的冷却水将热量排放到尾水池；另一部分热量则由甩油环的滚动，散发在轴座内的空气中。因这两种作用同时进行，使轴承摩擦面产生的热量基本被吸收排出，达到了冷却轴承的目的。(2)确定主要参数和选择元件：散热面积：散热面积可根据轴承摩擦发热量(即摩擦功率等于油润滑状态下的摩擦系数、轴承载荷和轴颈处的线速度的连乘积)，所选材料的传热系数，油温和水温的温差，可计算出散热面积。经设计计算，得散热面积为0.02m2；因轴座内的空间有限，选紫铜管外径为20mm，并弯成U形，其开口距离70100mm，要求紫铜管泡在润滑油中的长度不小于0.32m。供水量：通过紫铜管传递的热量，被冷却水带走，所需供水量可通过冷却水出口与进口的温差和需带走的热量、水的热容量来进行计算，可算出供水量为6.6710-3m3/h，因供水量不大，故选冷却水的进、出水管内径为15mm。供水方式和压力：本系统采用自流供水方式，即从机组蜗壳取出压力水，根据冷却水管强度，一般取压力值为0.2MPa。选压力表00.6MPa，选试验阀为15mm水龙头，其他各阀为15mm小闸阀。(3)技术处理：(4)单位：mm在距轴承最高油位线上50mm处钻24mm孔两个，两孔间距为80mm，将紫铜管热弯成图2中形式，使冷却管在润滑油中的有效长度大于0.32m(实际已达0.7m)，具体位置要尽量靠近上部润滑油，以距最高油位线5080mm为宜，安装时要保证甩油环能在U形冷却管中正常滚动，且与冷却管两边的间隙必须大于20mm。为了防止产生轴电流，冷却管必须与轴座保持绝缘，其两端从新钻的孔中伸出，并通过软胶管与进、出水管相连，然后按图1接通冷却水系统。如有条件，还可在回路中装设滤水器和示流器，使轴承降温冷却系统更加完善。在使用本系统时，先关闭试验阀和出水阀，然后开启工作阀和进水阀，降温系统开始充水，待压力表指示达0.2MPa时，开启出水阀，并适时调节，使系统压力保持在0.180.2MPa之间；随着环境温度的变化，可通过进、出水阀适时增大或减小进水量，使导轴承温度稳定在50左右；为了检验冷却水管的畅通情况，可利用试验阀进行试验。(4)应用效果：通过对电站的机组导轴承的油自冷方式的改造，获得了以下效果：冷却可靠。轴承增加了水冷却装置后，冷却效果大为改善，在炎热酷暑时节的轴承温度能稳定在50以下，从而保证了机组的运行安全。成本低廉。采用冷却水的降温措施，每台机组仅需花200多元的材料费，就能满足机组在盛夏连续满载运行要求，每年可为电站挽回过去被迫降荷运行的经济损失，减少轴瓦维修和停机损失，从而创造了较大的经济效益。另外，该