Воздушная плотность вакуумной системы турбоустановки

В том случае, если в установке имеются воздухо­меры, измеряющие количество воздуха, удаляемого из конденсатора, контроль воздушной плотности вакуумной системы должен быть постоянным и осуществляться пу­тем наблюдения за показаниями воздухомера и сравне­ния этих показаний с нормальными значениями, которые приняты для данной установки. Величина присоса возду­ха устанавливается для каждого агрегата в зависимости от пропуска пара в конденсатор. С уменьшением пропус­ка пара в конденсатор наблюдается повышение присоса воздуха в вакуумную систему. Последнее объясняется тем, что с уменьшением пропуска пара в турбину разре­жение распространяется на большее число ступеней тур­бины, захватывая регенеративные подогреватели и паро­проводы регенеративной системы. Распространение раз­режения обычно приводит к увеличению количества источников присоса воздуха.

В настоящее время воздушная плотность вакуумных систем турбоагрегатов значительно повысилась за счет широкого применения в установках сварных соединений и высокого качества сварочных работ.

Как свидетельствует опыт эксплуатации турбоагрега­тов, присос воздуха обычно не превышает 2—3 кг/ч для турбоагрегатов мощностью 20—25 Мвт и 5—10 кг/ч — для турбоагрегатов мощностью 100 Мвт и выше при но­минальной мощности и отличном состоянии воздушной плотности системы. При отсутствии воздухомеров для контроля за присосами воздуха необходимо периодиче­ски, обычно не реже 1 раза в месяц, производить про­верку воздушной плотности системы. В том случае, если имеются подозрения в отношении нарушения воздушной плотности, такая проверка может быть повторена.

Проверка воздушной плотности системы также про­водится перед остановкой турбоагрегата на ремонт и после ремонта. Проверка воздушной плотности вакуум­ной системы турбоагрегата по существу заключается в определении скорости падения вакуума при полностью отключенном воздухоудаляющем устройстве. Опытами установлено, что для всех турбоагрегатов имеется линейная зависимость падения разрежения от времени при отключенном отсосе воздуха. Таким образом, относи­тельная оценка качества воздушной плотности системы может производиться по скорости падения разрежения в конденсаторе в единицу времени (обычно за 1 мин).

Проверка плотности вакуумной системы произво­дится следующим образом. При нагрузке турбины примерно 50 или 75% полной закрывают задвижку на линии отсоса воздуха между конденсатором и воздухоудаляющим устройством. Циркуляционные и конденсатные насосы при этом должны работать на обычном режиме. После перекрытия линии отсоса воздуха через равные интервалы времени, обычно через каждые пол­минуты, производят запись показаний вакуумметра.

Общая продолжительность опыта чаще всего не пре­вышает 5—7 мин. Необходимо иметь в виду, что падение вакуума при проверке воздушной плотности не должно быть ниже 500—550 мм рт. ст. во избежание нагрева выхлопной части турбины. Воздушная плотность счи­тается хорошей, если скорость падения вакуума не пре­вышает 1 мм рт. ст. в минуту для турбин мощностью 25 Мвт и выше и 3—5 мм рт. ст. в минуту — для турбин мощностью до 25 Мвт. Большие скорости падения ва­куума свидетельствуют о ненормальных присосах возду­ха вследствие нарушения плотности вакуумной системы установки. В таких случаях необходимо приступать к отысканию мест присоса воздуха.

Отыскание мест присоса воздуха может произво­диться путем тщательного осмотра и проверки пред­полагаемых мест неплотностей пламенем свечи или опрессовкой конденсатора водой. Отыскание мест присосов воздуха является нелегкой задачей, требующей не только значительной затраты времени и труда, но и опре­деленных навыков.

Первый способ отыскания неплотностей заклю­чается в том, что все наиболее вероятные места присосов воздуха (фланцы, сальники, сварные швы, нахо­дящиеся под вакуумом, атмосферный клапан) прове­ряют пламенем свечи. По отклонению пламени можно установить место присоса воздуха. Однако этот способ неприменим для турбогенераторов с водородным охлаж­дением вследствие его пожарной опасности.

Второй способ — это опрессовка водой; он требует остановки турбины и не дает положительных результа­тов в тех случаях, когда имеются неплотности в корпусе турбины или в паропроводах регенеративных подогрева­телей.

В ФРГ был предложен способ отыскания воздушных неплотностей в вакуумной системе работающих турбо­установок с помощью галоидного течеискателя. Этот способ основан на том, что эмиссия, т. е. испускание с поверхностей раскаленной платины положительных ионов, очень резко возрастает в присутствии галоидов (галогенов) элементов VII группы периодической системы Менделеева (фтор, хлор, бром и под). Таким обра­зом, если в каком-либо газе окажется даже незначитель­ное присутствие галоидов, то эффект эмиссии ионов становится заметным. Наиболее подходящим галоидосо- держащим газом является фреон-12 (СF2Сl2). Фреон не обладает токсическими свойствами, негорюч, не взрыво­опасен и не действует агрессивно на металлы.

На рис. 3-7 показана схема использования галоидного течеискателя для определения мест воздушных неплот­ностей в вакуумной системе турбоустановки. Галоидосодержащий газ находится в сжатом виде в баллоне 1, ко­торый через редуктор 2 соединен с гибким шлангом 3, на конце которого установлено сопло 4. Струя газа, вы­ходящего пз сопла, направляется на те места, которые проверяются на плотность. В случае наличия неплот­ности газ проникает в вакуумную систему и затем по­ступает в трубопровод 5, соединяющий конденсатор с воздухоудаляющим устройством. На трубопроводе отсоса воздуха, ближе к конденсатору, встраивается дат­чик 6, соединенный бронированным кабелем 7 с прибо­ром 8, в электрическую схему которого включен микро­амперметр, Прибор подключается к сети переменного тока. Отклонение стрелки микроамперметра зависит от интенсивности эмиссии ионов в датчике. Последнее нахо­дится в зависимости от попадания в датчик галоидов.

Схема использования галоидного течеискателя

Таким образом, при наличии неплотности и проникнове­ния галоидосодержащего газа в вакуумную систему установки стрелка микроамперметра будет отклоняться вправо.

После встройки датчика в турбопровод 5 и подклю­чения прибора к сети переменного тока производят про­грев датчика небольшим током в течение 1—2 мин. Стрелку микроамперметра устанавливают на нуль. По­сле этого прибор готов к работе и можно приступать к обдувке фреоном вероятных мест присоса воздуха.

Опыты, проведенные с описанной выше установкой, показали, что время запаздывания (время с момента проникновения газа через неплотность до срабатывания микроамперметра) не превышает 3 сек при установке прибора на максимальную чувствительность. При таком времени запаздывания можно с достаточной точностью установить место нарушения плотности соединения.

Если галоидный течеискатель соединить с каким-либо звуковым или световым сигнальным прибором, то тогда поиски мест присоса воздуха могут проводиться одним человеком. При появлении звукового или светового сиг­нала следует заметить мелом место, которое обдувалось газом, и путем тщательного осмотра этого места или по­вторным обдуванием газом можно обнаружить место повреждения. Для отыскания неплотностей в труднодо­ступных местах может быть использован галоидный течеискатель, выполненный в виде щупа. Такие течеискатели у нас выпускаются под марками ГТИ-1 и ГТИ-2.