Редукторы - мультипликаторы, применяемые на электроприводных ГПА

Современные быстроходные редукторы, применяемые для повы­шения оборотов в центробежных нагнетателях на компрессорных станциях магистральных газопроводов, относятся к наиболее ответ­ственным узлам в газоперекачивающих агрегатах.

Необходимостьпримененияповышающихредукторов обусловлена тем, что нагнетатели рассчитаны на определенную частоту вращения; в то же время, электродвигатели, которые имели бытакуюжечастотувраще-ния, в нашей стране не производятся. В связи с чем на КС применяются только повышающие редукторы- мультипликаторы.

В настоящее время на электроприводных компрессорных станциях объединения эксплуатируются четыре типа редукторов:

• Р-4300/5,37 с передаточным числом 5,37; Ne = 4,3 МВт; установле­ны на агрегаты АЗ-4500-1500 с нагнетателями 280-111;

• РЦОТ-380-2,66 -1 с передаточным числом 2,66; Ne = 4,3 МВт; уста­новлены на агрегаты СТД-4000-2 с нагнетателями 280-127;

• РЦОТ-1,67 с передаточным числом 1,67; Ne = 12.5 МВт; установ­лены на СТД-12500-2 с нагнетателем типа Н-235;

• РЦОТ -1,6 с передаточным числом 1,6; Ne = 12,5 МВт; установле­ны наСТД-12500-2с нагнетателями типа Н-370.

Несмотря на некоторые конструктивные различия между редукто­рами, в общем конструкции их аналогичны.

Каждый редуктор состоит из литого чугунного корпуса с горизон­тальным разъемом.

Внутри корпуса установлена повышающая силовая зубчатая пере­дача, состоящая из колеса и шестерни. Вал колеса в осевом направле­нии фиксируется с помощью опорно - упорного подшипника; шестер­ня своего осевого фиксирования не имеет и при работе ее положение устанавливается зубчатым зацеплением. Вкладыши подшипников выполнены стальными и имеют баббитовую заливку поверхностей скольжения. В корпусе редуктора вкладыши подшипников устанав­ливаются с натягом и прижимаются крышками подшипников, имею­щими установочные штифты. Диаметральный зазор между шейками валов и вкладышами подшипников должен быть в пределах 0,37 -0,445 мм. Осевой разбег вала колеса в опорно-упорном подшипнике должен быть в пределах 0,4 - 0,5 мм.

Колесо и шестерня — цилиндрические с шевронным зубом эволь-вентного профиля. При входе в зацепление и выходе из него зубья скользят один по другому, что вызывает их нагрев и износ. Уменьше­ние трения и охлаждения зубьев достигается непрерывной подачей на них масла из масляной системы ГПА. Масло для смазки зубчатого зацепления давлением до 0,2 МПа подается из коллектора редуктора через каналы в корпусе и «флейту», дугообразную трубку, подающую масло непосредственно в зону зацепления; для смазки подшипников -из коллектора через каналы в корпусе.

На корпусе редуктора смонтирован главный масляный насос, ра­бочее колесо которого насажено непосредственно на вал колеса редуктора.

В процессе работы редуктора необходимо контролировать:

• уровень вибрации, который не должен превышать 7,1 мм/с;

• изменение уровня шума, которое не характерно для нормальной работы редуктора;

• температуру подшипников;

• качество масла;

• состояние крепежа.

Полный осмотр редуктора проводят после того, как он разобран, промыт и очищен. Проверяют положение вкладышей в расточках кор­пуса, масляные зазоры и разбеги валов в подшипниках, состояние зубьев колеса и шестерни, центровку зубчатых осей, состояние шеек валов, зубчатых муфт и корпуса.

К основным видам дефектов зубьев колес и шестерни относятся поломка, выкрашивание, задиры, износ, наволакивание, пластичес­кая деформация.

Поломка зубьев кинематических пар редуктора может произойти от ударных нагрузок, в результате попадания между зубьями посторонних предметов, от образования усталостных трещин. Последние появляют­ся обычно у корня и распространяются перпендикулярно к поверхности зуба.

Выкрашивание характеризуется появлением на рабочих поверхно­стях зубьев небольших углублений- оспин (питтингов), что происхо­дит в результате поверхностной усталости металла зубьев. Вниматель­ный под увеличением осмотр соприкасающихся поверхностей зубьев, позволяет иногда увидеть на них мелкие трещины, уходящие в глубь металла на расстояние до 0,02 мм и возвращающиеся наружу, образуя на поверхности как бы замкнутые площадки. Обычно пштинги на зубьях появляются после определенного времени их работы при непра­вильно сцентрованных парах. Твердые и хорошо отполированные по­верхности зубьев мало подвержены выкрашиванию. Питтинги счита­ются наиболее опасным видом износа, при котором зубчатые пары не могут продолжать работу. Известны случаи, когда в процессе работы после появления питтингов дальнейшее выкрашивание прекращалось. Однако в большинстве случаев питтинги прогрессируют в своем разв№ тии.

При неудовлетворительной смазке трущихся поверхностей зубча­тых пар происходит сдирание рабочих поверхностей зубьев.

В случаях, когда износ рабочих поверхностей зубьев приводит к их ; выдалбливанию (врезание вершины зуба ведомой шестерни в ножку, ведущей), от непосредственного контакта металла зубьев происходит сильное местное повышение температуры. Это явление приводит к «пластическому течению» незакаленного металла зуба. Если масляная пленка между находящимися в зацеплении зубьями полностью исчезнет, произойдет накатывание, характеризующееся задиранием зуба по всей его рабочей поверхности.

Дефекты в зубчатых парах редуктора могут появиться также и в результате ненормальной работы соединительных муфт, т.е. когда последние не обеспечивают подвижность и независимость положения соединяющих валов «СТД - редуктор» и «редуктор - нагнетатель», что может происходить в результате зашламования муфты.

При дефектовке редуктора, помимо визуального осмотра зубчатых зацеплений, особое внимание уделяется определению положения осей колеса и шестерни относительно друг друга.

Редукторы производства НЗЛ по своей конструкции, расчетным нагрузкам, применяемым материалам могут работать длительное вре­мя при следующих обязательных условиях:

• правильного монтажа на КС;

• постепенного нагружения при вводе в эксплуатацию;

• соблюдения требований в отношении чистоты и вязкости масла и температурных режимов;

• периодического контроля за состоянием зубчатой передачи;

• систематического наблюдения за состоянием зубчатых муфт и нали­чии требуемых осевых разбегов.

4.5. Особенности подготовки к пуску и пуск ГПА

К пуску электроприводного газоперекачивающего агрегата предъявляются такие же требования, как и к газотурбинному. Перед пуском ГПА должны быть выполнены все предпусковые условия, контроль которых включает анализ исходного положения всех ме­ханизмов ГПА.

Существует два варианта пуска ГПА - разгруженный и загру­женный. При разгруженном пуске ротор нагнетателя начинает вра­щаться, когда в полости нагнетателя давление равно атмосферному (открыт кран № 5), загрузка начинается после включения виривод-ном электродвигателе возбудительного устройства (при этом элек­тродвигатель набирает синхронную частоту вращения). При загру­женном пуске - пуске под давлением газа в полости нагнетателя -включению электродвигателя предшествует загрузка нагнетателя переключением кранов в его обвязке и заполнением полости нагне­тателя газом. Переключение кранов до включения электродвигате­ля с точки зрения управления - один из положительных моментов загруженного пуска, так как позволяет все наименее надежные опе­рации (по управлению кранами) выполнять при неподвижном роторе нагнетателя. Поэтому при отмене пуска ГПА, например, из-за отка­за в переключении одного из кранов, до включения и отключения приводного электродвигателя дело не доходит. В результате снижа­ется общее число пусков приводного электродвигателя, что весьма важно, так как каждый пуск связан с соответствующими динамичес-

кими и термическими нагрузками, приводящими к выходу его из строя вследствие разрушения изоляции.

В соответствии с инструкцией по эксплуатации, электродвигатель допускает два пуска подряд из холодного состояния; третий пуск реко­мендуется проводить не менее чем через 6 часов после остановки газопе-рекачивающего агрегата. Частые пуски приводят к недопустимому нагреву обмотки статора и особенно ротора; при этом необходимо иметь в виду, что максимальная температура обмоток статора после каждого пуска может быть значительно выше, чем показания приборов, что свя­зано с погрешностью измерения, не всегда удачным местом установки датчика и быстрым рассеиванием теплоты медным приводом.

В эксплуатации основная масса газоперекачивающих агрегатов пус­кается с незагруженным контуром. Дело в том, что при загруженном пуске момент на валу нагнетателя выше, чем при разгруженном пуске (рис.4.9). Может случиться так, что электромагнитный момент электро­двигателя при скольжении S= 0,05 (входной момент МВт), определяю­щий условия вхождения электродвигателя в нормальный режим рабо­ты, будет меньше момента на валу нагнетателя, и синхронный электро­двигатель не может выйти на нормальный режим. Входной момент зави­сит от конструктивных особенностей электродвигателя и его системы, возбуждения.

Алгоритмы пуска систем масло - смазки и масло - уплотнения анало­гичны алгоритмам для газотурбинных ГПА. Этап запуска приводного электродвигателя начинается с его включения и разгона в асинхройном режиме до подсихронной скорости, после чего автоматически подается возбуждение и электродвигатель входит в нормальный режим. После этого происходит перестановка кранов на «гитаре» компрессорного цеха.

В случае, если двигатель длительное время не работает, перед пус­ком необходимо проверить сопротивление изоляции статора, ротора и подшипников двигателя. Сопротивление изоляции при + 10°С должно быть не менее: для обмоток статора 125 МОм, для обмоток ротора 0,5 МОм, для подшипников 0,5 МОм. При несоответствии уровня изо­ляции указанным нормам, обмотки подлежат сушке, подшипники - про­верке и замене изоляции. -

Увлажнение и некоторое снижение электрической прочности изоля­ции объясняется в основном тем, что вместе со слюдяными применяют также хлопчатобумажные волокнистые материалы. О степени влажнос­ти изоляции машин принято судить по сопротивлению изоляции относи­тельно корпуса и между обмотками и по коэффициенту абсорбции (отно- , шение сопротивлений изоляции, отсчитанных спустя 15 и 60 с после ;

Рис. 4.9.График соотношения моментов нагнетателя и электродвигателя

СТД-4000-2 при пуске: 1 - крутящий момент электродвигателя СТД-4000-2;

2 - тормозящий момент незагруженного нагнетателя; 3 - момент загруженного

нагнетателя; 4 - входной момент (М_В11)

приведения в действие мегомметра). Коэффициент абсорбции К_абс - R_m IR₁₅ должен быть не менее 1,3. Для измерения коэффициента абсорбции следует применять мегомметры на напряжение 2500 В.

При пониженном сопротивлении изоляции обмотки последнюю сле­дует тщательно очистить от грязи и пыли, протереть авиационным бен­зином, толуолом или четыреххлористым углеродом, являющимся хоро­шим и негорючим растворителем. После просушки изоляцию необходи­мо покрыть лаком.

Электродвигатели обычно сушат в неподвижном состоянии одним из следующих способов: индукционными токами в стали статора и рото­ра, воздуходувками - горячим воздухом, а также токами короткого за-

мыкания. На компрессорных станциях электродвигатели сушат преиму­щественно токами короткого замыкания. При сушке двигателя ток ста­тора составляет 140-160 А. Сушку изоляции ведут при температуре, близкой к максимально допустимой. Эта температура не должна превы­шать температуру в статорных обмотках, равную 80-85 °С. При сушке двигателя необходимо периодически измерять сопротивление изоляции обмоток и определять коэффициенты абсорбции для каждой обмотки в отдельности при заземленных других обмотках. Полученные при этих измерениях данные необходимо заносить в журнал сушки двигателя. Перед измерением сопротивления изоляции обмотку разряжают на зем­лю не менее 2 мин, если незадолго до этого производилось измерение изоляции или испытание повышенным напряжением.

Так как при сушке током нормальная вентиляция отсутствует, необ­ходимо особо следить за нагревом двигателя; если при достижении наи­высшей температуры нельзя понизить напряжение на зажимах статора, следует периодически отключать напряжение, поддерживая необходи­мую температуру путем устройства перерывов в подаче тока в статор. ' Сушку двигателя необходимо прекратить, если сопротивление изоля­ции и коэффициенты абсорбции в конце сушки после подъема темпера­туры остаются неизменными в течение 3-5 ч при неизменной температу* ре. С начала сушки при температуре 85 °С сопротивление изоляции обмоток двигателя постепенно снижается, а затем, через 20-30 ч сопротивление изоляции начинает возрастать, температурная кривая повышается и к концу сушки стабилизируется на несколько часов, дос­тигая 250-300 МОм, после чего сушка двигателя прекращается и счи­тается законченной.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: