中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:抽水蓄能機(jī)組止漏環(huán)裝置的作用是減少機(jī)組的容積損失,同時(shí)也降低止漏環(huán)后的壓力,對(duì)于上止漏環(huán),有利于主軸密封減小漏水量及供水壓力的降低。止漏環(huán)間隙越小對(duì)上述因素影響越有利。止漏環(huán)間隙值的選取,還要考慮軸系的安裝、剛度、軸系的支撐剛度和加工等因素的影響。
抽水蓄能轉(zhuǎn)輪上下止漏環(huán)常見(jiàn)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖1,圖2。
1.止漏環(huán)間隙統(tǒng)計(jì)
2.迷宮間隙壓力脈動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理
迷宮是指安裝于轉(zhuǎn)輪上冠和下環(huán)上的非接觸式密封止水裝置,它們都用于減少通過(guò)轉(zhuǎn)輪與固定部件之間的漏水量。間隙中泄漏水流的大方向是軸向的,迷宮中水壓力的作用方向是徑向的。
迷宮依靠比較小的密封間隙產(chǎn)生的沿程損失和間隙進(jìn)、出口的局部損失等形成的流動(dòng)阻力來(lái)減少主水流的泄漏。由于阻力的作用,在迷宮的進(jìn)口和出口之間產(chǎn)生壓力降,這個(gè)壓力降就是迷宮產(chǎn)生壓力脈動(dòng)的能量來(lái)源。
迷宮間隙中的流速、壓力與間隙的流動(dòng)阻力有關(guān):間隙大時(shí)阻力小,泄漏水流通過(guò)間隙時(shí)的壓力降也小,間隙中的平均壓力就高;相反,間隙小時(shí),阻力大,壓力降大,間隙中的平均壓力低。如果迷宮間隙發(fā)生周期性的變化,在間隙中就會(huì)產(chǎn)生周期性相同的壓力變化,這就是迷宮壓力脈動(dòng)及其產(chǎn)生的機(jī)理。
3.影響迷宮壓力脈動(dòng)的主要因素
(1)迷宮結(jié)構(gòu)和尺寸。迷宮有多種不同的結(jié)構(gòu)型式,例如直縫式、溝槽式、梳齒式、階梯式等。其中最重要的結(jié)構(gòu)尺寸是迷宮間隙值及其軸向長(zhǎng)度。在相同的水力條件下,迷宮的軸向長(zhǎng)度越長(zhǎng),迷宮壓力脈動(dòng)的幅值就越大,同時(shí),壓力脈動(dòng)的徑向作用面積越大,總徑向作用力越大。而在同樣的間隙變化值下,間隙越小,間隙變化率越大,壓力脈動(dòng)也越大,總徑向作用力也越大。
(2)迷宮間隙的變化值和變化率。迷宮間隙的變化值指迷宮間隙變化的絕對(duì)值,迷宮間隙的變化率則指迷宮間隙變化值與迷宮間隙平均值的比。在相同的水力條件下,迷宮間隙的變化率越大,迷宮壓力脈動(dòng)幅值越大,反之亦然。
(3)迷宮壓力脈動(dòng)的定量計(jì)算有一定的困難。這是因?yàn)槊詫m間隙、迷宮間隙沿圓周的分布、機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的擺度及其相位變化等諸多因素,都是隨機(jī)性的,很難給出普遍適用的數(shù)據(jù)。
迷宮壓力脈動(dòng)的定量計(jì)算有一定的困難。這是因?yàn)槊詫m間隙、迷宮間隙沿圓周的分布、機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的擺度及其相位變化等諸多因素,都是隨機(jī)性的,很難給出普遍適用的數(shù)據(jù)。
(4)高水頭水輪機(jī)的迷宮結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜,迷宮間隙比較小,產(chǎn)生的間隙壓力脈動(dòng)相對(duì)比較大,出現(xiàn)自激振動(dòng)的幾率相對(duì)較多。
4.避免轉(zhuǎn)輪迷宮止漏裝置中自激振蕩能的措施
(1) 改變迷宮裝置的結(jié)構(gòu)型式,轉(zhuǎn)輪上止漏環(huán)采用雙塔型三塔密封,合理選取密封面內(nèi)外側(cè)的間隙匹配,選取適當(dāng)?shù)拿詫m間隙,轉(zhuǎn)輪下止漏環(huán)采用階梯型密封,轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)的間隙設(shè)計(jì)不宜過(guò)小,以防由于間隙不均勻引起水輪機(jī)的自激振動(dòng)。
(2) 提高相關(guān)部件的加工精度。止漏環(huán)安裝后的間隙變化率不大于10%。提高軸線(包括鏡板)的安裝調(diào)整質(zhì)量,減小軸線的曲折度和鏡板與軸線的不垂直度。安裝偏差小于規(guī)程規(guī)定值,盤車擺渡小于規(guī)程規(guī)定值的一半。
(3)調(diào)整機(jī)組運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)軸線姿態(tài),把水導(dǎo)擺度降低到最小限度。
(4)采用承載力大的小間隙瓦,提高軸承的支撐剛度。