Насосы в котельных установках

Введение
Классификация насосов
Классификация по принципу действия
Классификация по свойствам перекачиваемой жидкости
Классификация по назначению
Классификация по конструктивным признакам
Насосное оборудование тепловых электростанций
Питательные насосные агрегаты для парогенераторовдокритического давления
Особенности конструкций питательных насосов ТЭС, работающих при сверхкритических параметрах пара
Тепловая схема ТЭС и режимы работы насосов
Список использованной литературы

Концевые уплотнения 9 насоса — щелевого типа. Подшипники скольжения 2 с принудительной смазкой имеют цилиндрические вкладыши. Со стороны свободного конца вала имеется упор ротора 10 с автоматическим указателем осевого сдвига.В пределах насоса расположены вспомогательные трубопроводы для концевых уплотнений и подшипников. Насос соединяется с редуктором посредством глухой муфты, фиксируемой на валу двумя шпонками. Базовой деталью насоса является наружный корпус 5, который представляет собой полый кованый цилиндр из качественной углеродистой стали с приварными входными и напорными патрубками. Патрубки направлены вертикально вниз. Тепловое расширение насоса возможно только в сторону нагнетания. Это обеспечивается поперечными шпонками, фиксирующими опорные лапы корпуса на плите со стороны входного патрубка. Положение оси насоса при тепловом расширениисохраняется продольными шпонками на входном и напорном патрубках насоса.Внутренний корпус 6 центрируется в расточке наружного корпуса крышкой нагнетания 7. Секции внутреннего корпуса центрируются друг с другом на заточках, выполненных по напряженной посадке второго класса точности, и соединяются между собой болтами. На внутреннем корпусе в нижней его части предусмотрены две пары штифтов для облегчения установки внутреннего корпуса внаружный. В собранном насосе между внутренней поверхностью наружного корпуса и штифтами образуется зазор 0,26 - 0,3 мм на сторону для избежания нарушения центровки.Рис.3.Питательный насос ПЭ-600-300Ротор насоса представляет собой самостоятельный сборочный элемент. Рабочие колеса отбалансированы статически, а ротор балансируется в сборе динамически. Дисбаланс снимается с наружной поверхности разгрузочного диска 8гидропяты и с торца полумуфты.Корпус насоса крепится на фундаментной плите 1 и закрывается защитным кожухом, под который подкладывается слой теплоизоляционного материала. Транспортирование насоса осуществляется за проушины, приваренные к наружному корпусу. Направление вращения насоса — по часовой стрелке, если смотреть со стороны приводного электродвигателя.Пускорезервный питательный электронасосный агрегат ПЭ-600-300 обеспечивает пуск и нагружение энергоблока до 50-60% номинальной нагрузки. Он приводится в действие асинхронным двигателем АВ-8000/6000 через гидромуфту и повысительный зубчатый редуктор. Для обеспечения нормальной бескавитационной работы главного и пускорезервного питательных насосов предназначена группа параллельно включенных бустерных (предвключенных) насосов ПД-650-16, создающих необходимый подпор во входном патрубке питательного насоса. Насос ПД-650-160 (рис. 4) —центробежный, горизонтальный, спирального типа, одноступенчатый, с рабочим колесом двустороннего входа. Корпус 4 насоса - литой, чугунный, с горизонтальным разъемом по оси вала насоса и состоит из двух частей: нижней и крышки. Входной и напорный патрубки насоса расположены в нижней части корпуса и направлены горизонтально в противоположные стороны, что дает возможность производить разборку насоса без демонтажа трубопроводов. Уплотнение плоскости разъема осуществляется паронитовой прокладкой толщиной 1 мм. Для уменьшения радиального усилия, действующего на ротор при отклонении режима работы насоса от номинального, отвод насоса выполнен в виде двухзавитковой спирали. В корпусе отлиты также каналы полуспирального подвода к рабочему колесу. Шпильки, соединяющие обе части корпуса, закрыты колпачковыми гайками. Корпус четырьмя лапами опирается на литую плиту. Опорные поверхности лап максимально приближены к горизонтальной плоскости, проходящей через ось ротора насоса. Основные параметры насоса ПД-650-160 показаны в таблице 4.Таблица 4 – Основные характеристики насоса ПД-650-160ХарактеристикаВеличинаПодача650 м3/чНапор158 мДопустимый кавитационный запас18 м ст. жидкостиТемпература перекачиваемой воды165 °СЧастота вращения2980об/минМощность330 кВтКПД0,76Масса1780 кгДля сохранения положения оси вала корпус насоса при тепловом расширении фиксируется с помощью продольной шпонки и двух поперечных цилиндрических шпонок в лапах корпуса со стороны муфты. Опорные лапы крепятся к плите шпильками, под гайки которых установлены дистанционные втулки. Зазор между лапами и дистанционными втулками должен обеспечиваться в пределах 0,03-0,1мм.Ротор 5 насоса представляет собой отдельный сборный элемент. На вал насажены рабочее колесо из нержавеющей стали и втулки. Одним торцом ступицы рабочее колесо упирается в выступ вала.С другой стороны колесо фиксируется на валу через дистанционную и защитную втулки круглой гайкой. Защитные втулки фиксируются от проворачивания шпонками. Для предотвращения протекания жидкости по валу под втулками предусмотрены уплотнительные кольца из термостойкой резины, которые поджимаются круглыми гайками через металлические кольца. Ротор в сборе с упругопальцевой муфтой 1 подвергается динамической балансировке. Опорами ротора служат два подшипника скольжения 2 с баббитовой заливкой вкладышей. Корпуса подшипников — разъемные, чугунные, крепятся к кронштейнам корпуса насоса. Рис.4. Насос ПД-650-160.При центровке ротора корпуса подшипников перемещаются регулировочными винтами. Смазка подшипников — кольцевая, турбинным масломмарки 22. Для охлаждения масла в камере монтируется змеевик, по которому циркулирует охлаждающая вода. На крышках подшипников предусмотрены смотровые отверстия, закрытые крышками для контроля за работой масляных колец. Для восприятия остаточных неуравновешенных осевых усилий предусмотрен двусторонний радиально-упорный шарикоподшипник, установленный на свободном конце вала насоса. Для его смазки имеется дополнительное смазочное кольцо.Концевые уплотнения 3 ротора насоса — сальникового типа с термостойкой набивкой типа АГ-1. Охлаждение уплотнения осуществляется технической водой. Для интенсификации охлаждения корпус сальника имеет ребристую наружную поверхность, а перед набивкой предусмотрена цилиндрическая щель.Насос и приводной электродвигатель устанавливаются на отдельных фундаментных плитах. Направление вращения ротора насоса осуществляется против часовой стрелки, если смотреть со стороны электродвигателя. Бустерный насос ПД-650-160 допускает работу в широком диапазоне изменений режимов. Допускается кратковременная работа насоса с подачей 1200 м3/ч.Тепловая схема ТЭС и режимы работы насосовСовременные блоки ТЭС комплектуются турбинами единичной мощностью по 300, 500, 800 МВт с котлами паропроизводительностью 640, 950 и 2500 т/ч. Рост параметров пара и единичных мощностей турбоустановок приводит к увеличению мощности главных циркуляционных, питательных, циркуляционных, конденсатных и других насосов.По назначению, характеру работы, роду перекачиваемой жидкости и параметрам на ТЭС используются центробежные и осевые насосы различной конструкции. Это центробежные насосы низкого, среднего и высокого давления; одноступенчатые насосы с односторонним и двусторонним всасыванием, одно- и многоступенчатые насосы для чистой воды и радиоактивной среды, насосы для жидкометаллического теплоносителя и др.Для того чтобы представить роль питательных, конденсатных и сетевых насосов на современных ТЭС, рассмотрим принципиальные тепловые схемы электростанций. Для питания котлов с рабочим давлением пара в 10 МПа используются серийно выпускаемые электронасосы 9Ц-12,5Ц-10 (ПЭ-270-150) и турбонасосы ОВПТ-270. Для питания котлоагрегатов с рабочим давлением пара в 13 МПа используются питательные насосы с гидромуфтами ПЭ-250-185, ПЭ-380-185/200, ПЭ-720-185/200. Для котлов с рабочим давлением пара 24 МПа созданы, находятся в эксплуатации и в серийном производстве электро- и турбонасосы типа ПТН-1150-340, ОСПТ-1150-340, ПЭ-600-300, ПЭН-600-320. Этими насосами комплектуют блоки в 300 МВт. Разработано и создано оборудование блоков единичной мощностью 500 и 800 МВт, для которых требуются питательные насосы с подачами 950 и 1500 м3/ч и с давлением 35 МПа.На рис. 5 изображена принципиальная тепловая схема энергоблока 300 МВт. Главной особенностью питательной установки блоков 300 МВт и более является наличие специального турбопривода для главного питательного насоса со 100%- ной подачей при пускорезервном электронасосе с 50%-ной подачей питательной воды.Рис.5.Тепловая схема энергоблока 300 МВт1 – турбопитательный насос ОСПТ-1150; 2 – питательный насос пускорезервный; 3 – предвключенный насос 12ПД-8; 4 – конденсатные насосы 16КСВ-10х5; 5 – дренажный насос 10КС-9х6; 6 – насос циркуляционной воды 12НДС; 7 – расширительный бак; 8 – подогреватель питательной воды высокого давления; 9 - подогреватель питательной воды низкого давления; 10 – эжектор пусковой.Группа конденсатных насосов состоит из насосов первого и второго подъемов. В блоке 300 МВт конденсат поступает в конденсатные насосы первого подъема типа КсВ-500-85 (при подпоре 1,6 м и частоте вращения 1000 мин-1). С напором Н=85 м конденсат отводится в конденсатоочистительное устройство и затем поступает в конденсатные насосы второго подъема типа КсВ-500-220 с частотой вращения 1500 мин-1, подпором 2,5 м и напором 220 м. После группы конденсатных насосов питательная вода через подогреватели низкого давления (ПНД) с температурой около 438 К направляется в деаэратор закрытого типа с противодавлением 0,63 МПа. Из деаэраторного бака питательная вода поступает в группу предвключенных насосов типа ПД-650-160 (3 шт.) с 50%-ной подачей (Q=650 м3/ч, Н=160 м, Δh=18 м, n=3000 мин-1) каждый. Предвключенный насос обеспечивает кратковременную работу главного турбонасоса со 100%-ной подачей до включения резерва. Подогреватели высокого давления (ПВД) располагаются за группой питательных насосов - главного типа ПТН-11500-340 и пускорезервного типа ПЭ-600-300. Цикл завершается нагнетанием питательной воды через ПВД в котел.На рис. 6 изображена тепловая схема блока200 МВт. Конденсат поступает в конденсатные насосы 2 типа КсВ-200-220, затем через эжекторы 3 и подогреватели низкого давления4 с температурой около 438 К направляется в деаэраторный бак закрытого типа с противодавлением 0,63 МПа. Из деаэратора питательная вода насосами 1 типа ПЭ-380-200/185 (3 шт. с 50%-ной подачей каждый) нагнетается через подогреватели высокого давления (ПВД) 5в котел.Рис.6.Тепловая схема энергоблока 200 МВтВ схеме теплофикационной установки 100 МВт (рис. 7) группа конденсатных насосов включает основные насосы 3 типа КсВ-200-220 (4 шт.), а также два дополнительных 2 — типа 6Кс-7х3. Размещение подогревателей низкого давления (ПНД) 7 и подогревателей высокого давления (ПВД) 6 такое же, как в конденсационных блоках 200 и 300 МВт. Группа питательных насосов типа ПЭ-500-180 (2 шт.) имеет 100%-ный резерв. Группа сетевых насосов 4 типа СЭ-500-180 (3 шт.) обеспечивает питание теплофикационных сетей за счет подогрева воды в бойлерах Б-1 (8) и Б-2 (9) греющим конденсатом. Циркуляцию обратной сетевой воды поддерживает подпорный насос 5 типа 20НДс, включенный в теплофикационную сеть.Рис.7.Тепловая схема энергоблока 100 МВтСписок использованной литературыКарелин В. Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции: учеб.для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1986. – 320 с.: ил.Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы: Справочное пособие. – М.: Энергоиздат, 1981. – 200.: ил.ГОСТ 17398-72. Насосы. Термины и определения. – М.: Издательство стандартов, 1987. – 38 с.Жабо В.В., Уваров В.В. Гидравлика и насосы: Учеб.для техникумов. – 2-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 328 с.: ил.