Способы сборки турбогенераторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Национальный технический университет

«Харьковский политехнический институт»

Кафедра Электрических машин

РЕФЕРАТ

По теме: «Способы сборки турбогенераторов»

Выполнил:

Студентка гр. ЭМС-17А

Андриевская А. В.

Проверил:

доц. Шевченко В.В.

Харьков - 2012

1.1 Общие положения

Для уменьшения габаритов и массы современные мощные турбогенераторы выполняются с форсированным охлаждением активной стали и системы обмоток циркулирующим водородом при давлении 0,294 МПа (Зкг•с/см²). Дальнейшим развитием этих систем явилось, охлаждение статорных обмоток дистиллированной водой или конденсатом.

Таблица 1 Технические данные турбогенераторов

ротор турбогенератор статор

Некоторые технические данные по турбогенераторам приведены в табл. 1. Конструкция турбогенератора в значительной мере определяет особенности его монтажа.

Турбогенератор должен быть установлен на фундаменте турбоагрегата так, чтобы его ротор был центрирован с ротором турбины,статор в свою очередь был центрирован по ротору генератора и в осевом направлении, занимал по отношению к нему строго определенное положение.

Должны быть обработаны отверстия муфты, соединяющей роторы турбины и генератора, выполнена ее сборка, а также смонтированы системы охлаждений обмоток генератора и маслоснабжения уплотняющих подшипников. При этом следует обеспечить высокую плотность ротора, статора и всей газовой системы. Технологическая последовательность монтажа турбогенератора:

· установка фундаментных плит и статора на фундамент;

· установка выводов статорной обмотки;

· проверка плотности статора и системы водяного охлаждения обмотки (для турбогенераторов типа ТВВ);

· проверка опорных и уплотняющих подшипников, проверка плотности ротора;

· установка ротора в статор и центрирование его к ротору турбины;

· обработка отверстий соединительной муфты и ее сборка;

· установка статора по ротору, сборка торцевых щитов и уплотняющих подшипников;

· монтаж возбудителя, установка траверсы щеткодержателей;

· монтаж систем охлаждения (водяной, водородной);

· монтаж системы маслоснабжения уплотняющих подшипников.

Для того чтобы монтаж турбогенератора выполнить в кратчайший срок, необходимо до окончания установки цилиндров турбины и укладки ротора низкого давления в цилиндр выполнить максимум подготовительных и проверочных работ.

Следует поднять на фундамент статор, проверить газовую плотность ротора и статора, провести ревизию возбудителя, проверить состояние шеек ротора генератора, его опорных и уплотняющих подшипников, провести гидравлическое испытание газоохладителей, установить на место выводы статорной обмотки, смонтировать агрегат маслоснабжения, пост управления газом, в максимально возможном объеме выполнить монтаж трубопроводов, связанных с турбогенератором (трубопроводы охлаждающей воды, газа и масла), подготовить монтажные приспособления (стропы, тележки) для установки ротора в статор и последующей сборки генератора.

1.2 Установка ротора турбогенератора в статор и центрирование его к ротору турбины

1.2.1. Подготовка к установке ротора в статор

Перед установкой ротора в статор шейки вала и полумуфту следует очистить от консервирующей смазки и проверить отсутствие на них следов коррозии. В случае необходимости следы коррозии на шейках, фланце полумуфты и рабочих поверхностях гребней уплотняющих подшипников удаляют шлифовкой, которую производят наждачным полотном с мелким зерном, смоченным чистым турбинным маслом. Для того чтобы убедиться в чистоте вентиляционных каналов ротора, необходимо продуть их сжатым воздухом. Для удаления масла и влаги воздух должен быть предварительно пропущен через фильтр и осушитель. При осмотре ротора следует проверить и в случае необходимости усилить крепление балансировочных винтов и грузов. Следует проверить отсутствие посторонних предметов в расточке статора, удалить грязь и пыль из пространства между корпусом и сердечником, продуть сжатым воздухом расточку и обтереть чистыми тряпками лобовые части обмотки. Кроме того, турбогенераторы конструкции завода «Электротяжмаш» продувают сухим сжатым воздухом каждую вентиляционную трубку статорных стержней. До сборки турбогенератора электрики должны проверить состояние изоляции статорной и роторной обмоток. После окончания установки ротора в статор торцы турбогенератора с обеих сторон должны быть надежно закрыты чистым брезентом.

Установку ротора турбогенератора в статор выполняют:

- с применением присоединяемого к муфте ротора специального удлинителя;

- с применением специальных монтажных тележек, закрепляемых на валу ротора;

- комбинированным способом с использованием удлинителя и монтажных тележек.

Способ установки ротора в статор определяется заводом-изготовителем в зависимости от массы ротора, его габаритов и соотношения длин ротора и расточки статора. Как правило, более легкие и короткие роторы устанавливают с помощью удлинителя, тяжелые и длинные -- комбинированным способом.

1.2.2 Установка ротора в статор с применением удлинителя

В расточку статора для предохранения бандажей ротора от повреждения при случайном касании стали сердечника укладывают листы электрокартона. На полумуфту ротора устанавливают и надежно закрепляют удлинитель 2 (рис. 5.13). Чтобы не повредить торцевую поверхность полумуфты, между ней и фланцем удлинителя следует установить картонную прокладку. С целью несущественного смещения центра тяжести ротора в сторону возбудителя на заднюю шейку ротора навешивают корпус заднего подшипника 3 вместе с вкладышами. При этом для предотвращения скольжения подшипника по шейке вала между шейкой и верхним вкладышем следует уложить полоску электрокартона толщиной 1 --1,5 и шириной 50--60 мм. Чтобы при этом не повредить маслоудерживающие уплотнения корпуса подшипника, их следует заблаговременно удалить.

На плиты корпуса заднего подшипника от возбудителя укладывают стальной лист 4 толщиной 4--6 мм, по которому при установке ротора будет скользить опорная часть корпуса подшипника.

Во избежание движения листа вместе с корпусом лист следует закрепить электросваркой за обрамление фундамента.

В местах строповки бочки ротора ее нужно обернуть электрокартоном и уложить на него чистые строганые доски.

Строповку ротора выполняют достаточно длинным стропом с полным охватом бочки ротора.

Пазовые клинья роторов с непосредственным охлаждением обмотки выполнены из дюралюминия и своей верхней частью выступают из бочки ротора. Для того чтобы не повредить клинья при строповке ротора, следует привязать поставляемые заводом рейки из твердого дерева точно между клиньями.

Ротор поверх реек следует обернуть электрокартоном толщиной не менее 2 мм, а затем листовой сталью толщиной около 1 мм. Между стропом и стальным листом укладывают доски.

Со стороны турбины вплотную к корпусу статора устанавливают монтажную балку, способную выдержать половину массы ротора при прогибе не более 3--5 мм. В качестве монтажной балки обычно применяют двутавровую балку соответствующего номера.

При установке ротора в статор требуютсябольшая внимательность и осторожность для того чтобы не повредить лобовые части обмотки статора и бандажные кольца ротора.

Следует иметь в виду, что зазор между расточкой статора и бандажным кольцом ротора примерно вдвое меньше, чем аналогичный зазор по бочке ротора, и составляет всего 10-15 мм на сторону.

Порядок операций при установке ротора:

1. Ротор с установленным удлинителем и навешенным корпусом заднего подшипника следует последовательным перемещением стропов по бочке выверить так, чтобы уровень на свободной шейке показывал отклонение от горизонтального положения не больше чем на два-три деления.

Ротор вводят краном в расточку статора до тех пор, пока стропы не подойдут вплотную к корпусу статора (рис. 5-13, а).

Перед вводом бандажного кольца в расточку следует приостановить перемещение ротора, тщательно центрировать ротор по расточке, после чего плавными перемещениями моста (тележки) крана возобновить его продвижение. Следует избегать резких перемещений моста (тележки) крана, которые могут вызвать раскачивание ротора и задевание бандажного кольца за расточку.

Во время продвижения ротора все время проверять концентричность зазора между ротором и расточкой.

2. Как только конец удлинителя выйдет из корпуса статора, опереть удлинитель на монтажную балку. После этого следует постепенно опускать ротор, следя, чтобы бандажное кольцо не коснулось расточки статора. Убедившись, что при наличии зазора под бандажным кольцом ротор надежно опирается на монтажную балку и задний подшипник, следует поднять стропы с бочки ротора и перенести их на удлинитель (рис. 5-13, б).

3. Корпус заднего подшипника охватывают стропом, за петли которого крепят располагающиеся по сторонам статора две тали грузоподъемностью по 19,6 кН (2 тс) каждая. Свободные концы талей крепят за рымы статора. Передний конец ротора приподнимают краном за удлинитель и талями осуществляют дальнейшее продвижение его. При этом необходимо, чтобы натяжение обеих талей производилось одновременно и равномерно.

По мере продвижения ротора соответственно перемещают мост крана. Перед вводом в расточку заднего бандажного кольца следует центрировать его относительно расточки в поперечном направлении, передвигая талями корпус заднего подшипника. При необходимости исправления положения ротора по высоте нужно поднять или опустить задний подшипник на парных клиньях, уложенных под его фундаментной плитой.

Ротор продвигают до тех пор, пока его полумуфту можно будет опереть на монтажную балку (рис. 5-13, в).

Далее удлинитель снимают, ротор стропят за ступицу полумуфты, приподнимают с монтажной балки и продвигают талями, пока между полумуфтами роторов турбогенератора и турбины установится зазор около 10 мм.

Заранее подготовленную нижнюю половину вкладыша переднего подшипника турбогенератора устанавливают на место малым крюком крана и на нее опирают ротор. Монтажную балку переносят краном и устанавливают под вал у заднего торца корпуса статора. Заднюю часть ротора приподнимают краном, ротор опирают на монтажную балку(рис. 5-13, г), после чего разбирают задний подшипник и удаляют стальной лист-подкладку.

Фундаментную плиту и опорную часть корпуса подшипника необходимо протереть и осмотреть, случайные забоины и заусенцы запилить. Затем под корпус подшипника устанавливают подготовленные подкладки, после чего затягивают его фундаментные болты.

Следует уложить на место нижнюю половину вкладыша, приподнять краном задний конец ротора, удалить подкладки с монтажной балки и опустить ротор на вкладыш.

1.2.3 Установка ротора в статор с применением монтажных тележек

В расточку статора укладывают листы электрокартона и поставляемый заводом опорный стальной лист 6, который следует надежно закрепить, чтобы избежать смещения его при движении по нему монтажной тележки 1 (рис. 5-14). На фундаментные плиты корпуса заднего подшипника возбудителя укладывают и выверяют относительно продольной оси статора рельсы 5, по которым должна двигаться задняя тележка 4. Плиты возбудителя необходимо предварительно сдвинуть по направлению к оси турбины. Рельсы выверить с уклоном три--пять делений уровня в сторону турбины.

После выверки рельсы следует закрепить тора краном (рис. 5-14, I) и продвинуть ротор на фундаментных плитах.

Ротор необходимо уложить на шпальные выкладки такой высоты, которая обеспечит возможность установки монтажных тележек. Тележки следует установить на ротор, уложив на вал в местах расположения хомутов прокладки из электрокартона, при этом колеса тележек должны располагаться вертикально. Ротор с установленным удлинителем, если он предусматривается в заводском чертеже установки ротора и с навешенными монтажными тележками, заводят краном до тех пор,, пока стропы не подойдут вплотную к корпусу статора. После этого ротор опускают задней тележкой на рельсы, а передней -- на опорный лист (рис. 5-14,I). Дальнейшее продвижение ротора осуществляют вручную с помощью рычагов 7, которые вставляют в отверстия, расположенные на ободьях колес задней тележки.

При выходе полумуфты из корпуса статора следует приподнять передний конец до тех пор, пока полумуфта не сможет быть оперта на временную подкладку в расточке корпуса переднего подшипника. В этом положении снимают переднюю тележку, после чего передний конец ротора снова приподнимают краном и ротор продвигают до тех пор пока между полумуфтами турбины и генератора не установится зазор 10 мм.

После этого устанавливают нижнюю половину вкладыша переднего подшипника и у торца корпуса генератора со стороны возбудителя монтажную балку. Ротор опирается передним концом на вкладыш, а задним--на балку (рис. 5-14,II). В этом положении снимают заднюю тележку. Вместо балки в настоящее время применяется специальное устройство для подвески заднего конца ротора. Устройство крепится к корпусу статора. Дальнейшие операции производят так же, как и при установке ротора с применением удлинителя.

1.3 Окончательная установка статора по ротору и установка торцевых щитов, и сборка уплотняющих подшипников

Точную установку статора, по отношению к ротору выполняют для того, чтобы продольные и поперечные магнитные оси статора и ротора совпадали во время работы турбоагрегата. Продольные магнитные оси будут совпадать, в том случае, если ротор расположен концентрично расточке статора. При этом зазоры между активной сталью ротора и расточкой статора, измеренные сверху, снизу, слева и справа, должны быть равны или отличаться от величины среднего зазора на величину не более 1 мм.

Измерения производят в четырех точках (сверху, снизу, слева и справа) как со стороны турбины, так и со стороны контактных колец приспособлениями, приведенными на рис. 5-20.

Измеряемая величина зазора К приспособления, приведенного на рис. 5-20, а, устанавливается автоматически за счет пружины 4 и фиксируется стопором 2. Цифровое значение величины К находят путем измерения ее штангенциркулем.

Приспособлением на рис. 5-20, б величина зазора устанавливается постепенным вывертыванием болта 8 до тех пор, пока щуп будет входить в зазор с небольшим усилием.

При работе турбогенератора ротор его будет сдвигаться в сторону от турбины под влиянием относительного теплового расширения ротора турбины и собственного теплового удлинения ротора турбогенератора. Поэтому при монтаже следует установить статор турбогенератора так, чтобы его поперечная магнитная ось была несколько сдвинута в сторону от турбины.

Величина необходимого сдвига магнитных осей указывается в формулярах турбогенератора и составляет несколько миллиметров.

Практически величину сдвига поперечной магнитной оси статора определяют измерением величин В и Г (рис. 5-21). При этом, между заданной величиной сдвига магнитной оси Б и величинами В и Г существует следующее соотношение: В=Г + 2Б, т. е. во время монтажа размер В должен быть установлен больше размера Г на величину 2Б.

Измерение размеров В и Г выполняют стальной линейкой, один конец которой упирается в торец зуба активной стали статора, а отсчет величины производится по делению, совпадающему с наружным торцом бандажного кольца.

Следует иметь в виду, что осевые усилия, действующие на ротор турбогенератора из-за несовпадения магнитных осей ротора и статора сравнительно невелики. Поэтому практически при выверке статора в осевом направлении необходимо стараться установить его так, чтобы получить наилучшее совпадение осевых размеров статора и ротора в узлах уплотняющих подшипников, а уже после этого проверить совпадение магнитаых осей. Для этого перед выверкой статора в осевом направлении следует предварительно установить нижние половины торцевых щитов и корпусов уплотнений, после чего проверить совпадение осевых размеров.

Гайки фундаментных шпилек прихватывают электросваркой сверху к опорной лапе статора, а снизу к опорной плите.

Перед подливкой фундаментных плит, установленных на клиновых домкратах, необходимо убедиться, что все домкраты нагружены равномерно. Слабо нагруженные следует подтянуть; при этом по муфте контролировать сохранение ранее выполненной центровки. Клиновые домкраты (парные клинья) стопорят электросваркой.

Список источников информации

1. Иноземцев Е. К., Ремонт турбогенераторов (Часть 1), Москва, НТФ «Энергопрогресс», «Энергетик», 2002.

2. Справочник по ремонту турбогенератороров/ Под ред.. д.э.н., проф.. Х.А. Бекова, к.э.н., проф. В.В. Барило. - М.: ИПКгосслужбы, ВИПКэнерго, 2006. - 724с.

3. http://leg.co.ua/info/elektricheskie-mashiny/montazh-mashin-pribyvshih-v-razobrannom-vide.html

Размещено на Allbest.ru