水輪機(jī)主軸密封技術(shù)改造

1、水輪機(jī)主軸密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造水輪機(jī)主軸密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造1基本情況清江大龍?zhí)峨姀S裝機(jī)容量312MW。最大工作水頭36m，最小工作水頭16m，設(shè)計(jì)水頭24m。水輪機(jī)型號(hào)為ZZA834LJ280，額定流量66.9m3s，額定轉(zhuǎn)速250rmin。水輪機(jī)安裝高程45.00m，下游最低發(fā)電水位48.51m。水輪機(jī)主軸密封分為停機(jī)狀態(tài)密封(俗稱檢修密封)和運(yùn)行狀態(tài)密封(俗稱工作密封)兩種。其中檢修密封為橡膠圍帶式結(jié)構(gòu)，工作密封為橡膠活塞式結(jié)構(gòu)。工作

2、密封面高程46.867m。2水輪機(jī)主軸密封的作用及工作過程當(dāng)機(jī)組處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，工作密封活塞上腔是無壓的，活塞在活塞座內(nèi)靠自重沿定位銷自由下落到底部。而圍帶此時(shí)已接通0.7～0.8MPa的壓縮空氣，其非約束部分受壓鼓起，與密封環(huán)緊密接觸，從而阻斷尾水竄入水輪機(jī)頂蓋的通道，起到密封作用。開機(jī)時(shí)，為避免圍帶與主軸的磨擦，在機(jī)組啟動(dòng)前，開機(jī)繼電器就使圍帶排氣卸壓。同時(shí)，為防止圍帶卸壓后尾水大量竄入頂蓋，開機(jī)繼電器還使0.3MPa壓力的清潔水通

3、入密封活塞上腔，使密封活塞與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)密封面緊密接觸，阻斷竄水通道，起到密封作用。停機(jī)時(shí)，當(dāng)主軸完全靜止后，停機(jī)繼電器使圍帶通入壓縮空氣，并關(guān)閉密封活塞上腔的壓力水。就大龍?zhí)端姀S機(jī)組的情況來說，在水輪機(jī)各種密封裝置中，存在磨擦運(yùn)動(dòng)可能的只有檢修密封和工作密封兩種。前者有3種情況可能發(fā)生運(yùn)動(dòng)磨擦：a開機(jī)時(shí)圍帶尚未排氣卸壓，機(jī)組就運(yùn)轉(zhuǎn)起來；b停機(jī)時(shí)機(jī)組尚未靜止，圍帶就被充入壓縮空氣；c機(jī)組停機(jī)期間，由于導(dǎo)水葉漏水過大，機(jī)組自轉(zhuǎn)。對(duì)于檢修密封來

4、說，無論發(fā)生哪一種運(yùn)動(dòng)磨擦，其磨擦面始終浸泡在水中，其結(jié)果雖然會(huì)損壞圍帶，卻不可能因此產(chǎn)生濃煙。對(duì)于后者，它雖然被固定在活塞座里，只能作上下運(yùn)動(dòng)，不能作圓周運(yùn)動(dòng)和徑向運(yùn)動(dòng)，但是，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)卻是隨主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的。顯然，密封活塞存在運(yùn)動(dòng)磨擦。但密封活塞是靠清潔水流作為其磨擦面的潤(rùn)滑介質(zhì)的，因此必須對(duì)密封活塞的工況作進(jìn)一步剖析。密封橡皮活塞安裝在密封活塞座里，活塞座中均布2根8mm的定位銷(A3)，限制橡皮活塞只能作上下運(yùn)動(dòng)，不能作環(huán)向運(yùn)動(dòng)和徑向

5、運(yùn)動(dòng)。。在橡皮活塞上下端面之間有8個(gè)均布的4mm通流孔。發(fā)開機(jī)令后，密封活塞上腔接通0.3MPa的清潔水流，使密封活塞與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)密封面緊密接觸，當(dāng)活塞與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)接觸后，接觸面之間就產(chǎn)生了流動(dòng)的水膜。這時(shí)如果機(jī)組開始運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與活塞的磨擦實(shí)質(zhì)上就是與流動(dòng)水膜的磨擦。流動(dòng)水膜不僅保護(hù)了密封活塞，還將磨擦引起的熱量帶走。但在密封活塞的工作過程中，也可能出現(xiàn)下面幾種情況：(1)由于我廠機(jī)組在空載以下運(yùn)行時(shí)頂蓋排水壓力為負(fù)，即頂蓋水是向下吸，如果壓