冷油器介紹工作原理等

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作者來源:李清 ????? 發(fā)布時間： 2018-06-01 11:01

導(dǎo)讀：冷油器是電力系統(tǒng)中汽輪機(jī)配套使用的透平油冷卻設(shè)備，冷油器為光管表面式，采用循環(huán)水作為介質(zhì)實現(xiàn)熱交換，從而保證軸承入口油溫達(dá)到規(guī)定值，確保機(jī)組正常運行。

冷油器概述

冷油器主要部件有上下水室，殼體管系及充油管路構(gòu)成，殼體上接有進(jìn)出水管，進(jìn)出油管，排水管，排油管，排氣管及溫度表座。冷卻水流程一般為雙流程，冷油器一般為立式安裝形式，也可臥式安裝（選臥式冷油器）。

冷油器介紹工作原理等

冷油器主要特點

1、采用紫銅管為換熱元件，傳熱系數(shù)高，單位長度熱面積大，傳熱量高。 2、結(jié)構(gòu)合理,能在較大溫度變化范圍內(nèi)保持出油溫度穩(wěn)定，對溫度突變及震動有良好抗力。 3、裝配結(jié)構(gòu)可靠，確保冷卻水不會進(jìn)入汽輪機(jī)組。 4、翅片光滑無毛刺，無皺折，不易結(jié)塵、結(jié)垢，流體阻力低。

冷油器選購

選購冷油器應(yīng)告知冷卻面積,冷卻形式分LY型光管式(常用)和LYC型翅片式,換熱冷卻管一般選紫銅,也可根據(jù)用戶需要選不銹鋼或黃銅作為換熱元件。

冷油器優(yōu)點

為了汽輪機(jī)運行時保證透平油冷卻有足夠的安全愈量,雙聯(lián)式冷油器由兩只相同面積的冷油器和三通閥構(gòu)成,可一只工作,一臺備用,如因機(jī)組油溫高或進(jìn)水溫度高時冷卻效果差可同時投用,或運行中需清洗檢修冷油器時,可開啟備用冷油器,而不需停機(jī)。

冷油器其它相關(guān)

冷油器在電廠中的作用

汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組正常運行，由于軸承摩擦而消耗了一部分功，冷油器將轉(zhuǎn)化為熱量使軸承的潤滑油溫度升高，如果油溫太高軸承有可能發(fā)生軟化、變形或燒損事故。為使軸承正常運行，潤滑油溫必須保持一定范圍內(nèi)，一般要求進(jìn)入軸承油溫在35-45℃，軸承的排油溫升一般為10~15℃，因而必須將軸承排出來的油冷卻以后才能再循環(huán)進(jìn)入軸承潤滑。助利冷油器就是冷卻主機(jī)潤滑油的。溫度較高的潤滑油和低溫的冷卻水在冷油器中進(jìn)行熱交換，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量來達(dá)到控制潤滑油溫度的目的（同時由于轉(zhuǎn)子溫度較高，尤為高壓缸進(jìn)汽側(cè)，冷油器軸頸也向外進(jìn)行熱量傳遞，所以潤滑油也具有冷卻軸頸的作用）。

冷油器串聯(lián)和并聯(lián)的優(yōu)缺點

1、冷油器串聯(lián)運行的優(yōu)點有：冷卻效果好，油溫均勻。 2、冷油器串聯(lián)運行的缺點：油的壓降大，漏油時無法隔離。 3、冷油器并聯(lián)運行的優(yōu)點：油壓下降小，隔離方便，可在運行中檢修一組。 4、冷油器并聯(lián)運行的缺點：冷卻效果差，油溫不均勻。

冷油器換不銹鋼管的工藝要求

1、新不銹鋼管的準(zhǔn)備：將檢查合格后的不銹鋼管，按冷油器的尺寸下料，不銹鋼管要比管板長出4～5毫米，不銹鋼管兩端除去毛刺，將脹管部分打磨光滑，在兩端約50毫米處進(jìn)行回火處理。 2、剔除舊不銹鋼管：選用專用半圓三角鏨子剔除，剔時注意不要損傷管板，剔光不銹鋼管，，將舊不銹鋼管抽出后將管板管孔清理干凈，用細(xì)砂布打磨光潔，用布擦掉粉塵。 3、穿新管、脹口：管板和不銹鋼管都準(zhǔn)備好后，可以穿新不銹鋼管，注意不宜用力過猛、蹩勁，對準(zhǔn)自己的孔位裝入，新管兩端外露部分應(yīng)相等，管板孔直徑比管徑略大，約0.5毫米，不宜過大或過小。不銹鋼管穿好后可用脹管器脹口，脹管時力量速度不宜過大或過小，脹管長度應(yīng)為管板厚度的2/3，不可大于管板的厚度，脹完后兩端用沖子翻邊。 4、換不銹鋼管時要一半一半的換，拆一半換好再拆另一半。 5、換管過后的焊接接頭需要進(jìn)行泄漏檢測或者無損檢測。

冷油器凝結(jié)水產(chǎn)生過冷卻的主要原因

1、凝結(jié)器汽側(cè)積空氣，使蒸汽分壓力下降。從而凝結(jié)水溫度降低。 2、運行中凝結(jié)器水位過高。淹沒了一些冷卻水管，形成凝結(jié)水過冷卻。 3、凝結(jié)器冷卻水管排列不佳或布置過密，使凝結(jié)水的冷卻水管外形成一層水膜。此水膜外層溫度接近蒸汽飽和溫度，而膜內(nèi)層緊貼不銹鋼管外壁，因而接近或等于冷卻水溫，當(dāng)水膜變厚下垂成水滴時，此水滴溫度是水膜平均溫度，顯然低于飽和溫度，從而產(chǎn)生過冷卻。

冷油器故障分析

冷油器的主要作用為冷卻潤滑油，在汽輪機(jī)以及發(fā)電機(jī)運行過程中，保持其軸承的溫度在正常范圍內(nèi)。#1、#2以及#5、#6機(jī)組主機(jī)冷油器均采為上海汽輪機(jī)廠制造，在冷油器運行過程中，頻繁出現(xiàn)底部端蓋漏油或者漏水的故障。在實際的檢修過程中，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致故障頻發(fā)的原因，近而提出了相應(yīng)的技術(shù)改造措施，對于冷油器的設(shè)計以及運行維護(hù)有一定的借鑒意義。

冷油器工作原理

閉式冷卻水通過冷油器的頂部端蓋進(jìn)入冷油器，然后在冷油器內(nèi)部細(xì)小的管內(nèi)流動，無數(shù)細(xì)小的冷卻水管通過分布在冷油器內(nèi)部的隔板固定，通過隔板，冷油器間隔成若干個小的空間，潤滑油在冷卻水管外以S形流動，這樣布置可以增加有效的換熱面積，提高冷卻效果。在冷油器的底部，形成一個冷卻水室。潤滑油與冷卻水依靠兩只O型圈（轆管）以及銅床進(jìn)行分隔與密封。

冷油器故障原因分析

在機(jī)組的運行過程中，#1、#2、#5和#6機(jī)多次發(fā)生冷油器底部端蓋漏水或者漏油的故障，尤其在機(jī)組啟動或者停運過程中，故障發(fā)生更是頻繁。冷油器的油、水之間的隔離以及油和水的泄漏全部依靠兩只O型密封圈，如果一旦兩只O型圈出現(xiàn)破損或者移位，造成間隙改變，必然引起泄漏。因為該O型圈的密封面在左右兩側(cè)，而不是傳統(tǒng)的上下兩側(cè)，所以一旦發(fā)生泄漏，增加法蘭螺栓的緊力并不能減小泄漏量。經(jīng)過分析，總結(jié)了以下幾個容易引起O型密封圈間隙變化和破損的原因。 1）機(jī)組啟動或者停運過程中，冷油器油側(cè)和水側(cè)經(jīng)常發(fā)生壓力波動，導(dǎo)致O型密封圈移動，使其出現(xiàn)泄漏。 2）機(jī)組在安裝時，如果冷油器內(nèi)部發(fā)生偏心安裝，將使O型密封圈的間隙出現(xiàn)異常。在運行中，如果稍微有壓力（油側(cè)、水側(cè)）波動，就會造成泄漏。 3）每次檢修過程中，更換O型密封圈時，因為底部端蓋位置狹小，檢修中，造成安裝不便，往往出現(xiàn)O型圈被銅床壓破，近而出現(xiàn)泄漏。每次檢修后，水側(cè)發(fā)生泄漏的概率要超過油側(cè)，更加證明了現(xiàn)行的設(shè)計不便于檢修以及保證檢修質(zhì)量。

冷油器進(jìn)行技術(shù)改造的可行性分析

在冷油器底部端蓋與冷油器中間桶體法蘭結(jié)合面之間，增加聚四氟乙烯墊床，保證原來密封面不便的基礎(chǔ)上，再增加兩個密封面。因為聚四氟乙烯材料的可伸縮性能好于銅床，所以滿足依靠法蘭螺栓緊力增大密封性能的要求。該措施的實施難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他措施。

冷油器進(jìn)行技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)性分析

1）每次冷油器發(fā)生泄漏，一般要等到機(jī)組大、小修過程中開展檢修工作，在帶傷運行的階段，增加了泄漏油、水的清理工作，加大了班組的工作量。 2）冷油器端蓋體積龐大并且檢修空間狹小，所以每次在安裝O型圈時，必須5個人同時工作，這樣每次檢修產(chǎn)生的人工成本相當(dāng)大。 3）檢修中更換O型密封圈，往往產(chǎn)生很多耗材，增加了檢修費用。通過以上分析，可以證明冷油器進(jìn)行技術(shù)改造的必要性以及可行性，以及實施改造后，能夠帶來的經(jīng)濟(jì)效益。在改造中，可以采用逐步漸進(jìn)的方法，利用機(jī)組大小修，逐步對于#1、#2、#5和#6機(jī)組的冷油器進(jìn)行改造，改造結(jié)束后，勢必能夠帶來相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省設(shè)備的維護(hù)和檢修成本。