Система розвантаження тиску в підшипниковому вузлі ротора осьової турбомашини

Реферат: Винахід належить до систем розвантаження тиску в підшипниковому вузлі ротора осьової турбомашини. Система додатково містить ежектор (2), який встановлений в турбомашині зовні її обтічника (5), при цьому розширювальна камера (1) вихідним каналом (1.3) сполучена з ежектором (2) і встановлена між ним та підшипниковим вузлом (4). Технічним результатом винаходу є усунення витоків мастильних матеріалів з підшипникових вузлів виключно за рахунок використання повітряних потоків, які виникають всередині турбомашини в процесі її роботи. UA 114516 C2 (12) UA 114516 C2 UA 114516 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до гірничого машинобудування, а саме до шахтних вентиляторних установок головного провітрювання, і може бути використаний в системах розвантаження тиску в підшипниковому вузлі ротора осьової турбомашини. Як найближчий аналог системи розвантаження тиску в підшипниковому вузлі ротора осьової турбомашини вибрані технічні рішення, представлені в джерелах [1] і [2]. У аналогу [1] представлена шахтна осьова турбомашина, в корпусі якої встановлені обтічник і ротор. Ротор осьової турбомашини представлений у вигляді вала з робочим колесом, встановленого в підшипникових вузлах, які розміщені в обтічнику. У робочому режимі турбомашини при обертанні робочого колеса виникають повітряні потоки, які рухаються в корпусі турбомашини, охоплюють обтічник і створюють в зазорі між обтічником і робочим колесом негативний тиск, в результаті чого в порожнині обтічника виникає розріджена атмосфера. При обертанні робочого колеса підшипниковий вузол нагрівається і в його порожнині утворюється парамасляна суміш, яка під дією розрідження в обтічнику і позитивному тиску в порожнині підшипникового вузла виходить з підшипникового вузла назовні через його ущільнення - в порожнину обтічника. Інтенсивність процесу витоку мастила з підшипника частково знижує наявність віддушини [2], спряженої трубопроводом з підшипниковим вузлом осьової турбомашини. Віддушина містить корпус, в якому виконані розширювальна камера з фільтром, лиски (вихідний канал), центральний (вхідний) канал. Центральний (вхідний) канал через трубопровід з'єднує розширювальну камеру з порожниною підшипникового вузла. Високотемпературна парамасляна суміш під тиском через вхідний канал трубопроводу надходить в розширювальну камеру, де відбувається частковий скид тиску в порожнині підшипникового вузла. Частина парамасляної суміші, частково затримується фільтром і через лиски (вихідні канали) виводиться назовні корпуса турбомашини в атмосферу, тим самим знижуючи надмірний позитивний тиск в порожнині підшипникового вузла. Наявність в конструкції віддушини [2] частково вирішує проблему витоку мастильного матеріалу через ущільнення назовні підшипникового вузла за рахунок того, що вихідні канали розширювальної камери сполучені з атмосферою. Позитивний тиск атмосфери протидіє інтенсивному виходу під тиском нагрітої парамасляної суміші з вихідного каналу віддушини, що зменшує інтенсивність зниження тиску на ущільнення в порожнині підшипникового вузла та не усуває витік мастила в порожнину обтічника. Недоліками наведеної системи є: - високі експлуатаційні витрати, пов'язані з підвищеною витратою мастильного матеріалу підшипників, через його виток та розбризкування всередині турбомашини, а також надходження в атмосферу через віддушину парамасляної суміші; - Нагрів підшипників понад допустиму температуру в результаті зменшення кількості мастильного матеріалу в них, що може призвести до аварії через зменшення величини натягу внутрішнього кільця підшипника на валу турбомашини. В основу корисної моделі поставлена задача: - усунути витік мастильного матеріалу з підшипникового вузла; - збільшити інтенсивність охолодження підшипників. В результаті рішення даної задачі може бути отриманий технічний результат, який полягає в усуненні витоків мастильних матеріалів з підшипникових вузлів виключно за рахунок використання повітряних потоків, які виникають всередині турбомашини в процесі її роботи. Досягнення заявленого технічного результату забезпечує винаходу споживчі властивості: підвищення експлуатаційної надійності підшипників, зниження експлуатаційних витрат і зменшення часу на обслуговування і ремонт. Заявлений технічний результат досягається за рахунок того, що в систему розвантаження тиску в підшипниковому вузлі ротора осьової турбомашини, яка містить, розширювальну камеру (1) з вхідним (1.2) і вихідним (1.3) каналами, сполучену вхідним каналом (1.2) з порожниною (4.2 ) корпусу (4.1) підшипникового вузла (4), встановленого всередині обтічника (5) турбомашини, і виконану з можливістю відводу тепла з порожнини (4.2) корпусу (4.1) підшипникового вузла (4) у вихідний канал (1.3), пропонується, додатково ввести ежектор (2), який встановлюється в турбомашині зовні її обтічника (5), при цьому розширювальну камеру (1) виконати, сполученою вихідним каналом (1.3) з порожниною ежектора (2), і встановити між підшипниковий вузлом (4) і ежектором (2). Перераховані вище ознаки, відмінні від прототипу, необхідні і достатні у всіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони винаходу. Крім того, пропонується: - розширювальну камеру (1) встановити в порожнині (5.2) обтічника (5) турбомашини; 1 UA 114516 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - розширювальну камеру (1) виконати з радіаторами (1.1); - вихідний канал (1.3) розширювальної камери (1) виконати оснащеним запірнорегулювальною арматурою (6); - площу поперечного перерізу (S2) розширювальної камери (1) визначити залежністю: 25SiS2200S1, де S1 - площа поперечного перерізу вхідного каналу (1.2), а довжину (L) розширювальної камери (1) визначити залежністю: 5d1