Research and modeling of the cooling system in steam turbine bearings

Investigación y modelización del sistema de refrigeración en cojinetes de turbinas de vapor

Se propone y estudia un nuevo sistema de refrigeración poroso en el que el suministro de refrigerante se produce por la acción combinada de las fuerzas capilar y gravitatoria, para diversos dispositivos y sistemas técnicos desarrollados por los autores. La superficie de refrigeración es de acero inoxidable, latón, cobre, bronce, níquel, vidrio y aluminio. El grosor de las paredes era de (0,05 - 2)∙10^-3m. Las observaciones visuales se llevaron a cabo mediante cámaras de alta velocidad que filmaban con SCS-IM. Los experimentos se llevan a cabo con agua a presiones (0,01 - 10) MPa, subenfriamiento (0 - 20) K, exceso de líquido (1 - 14) de flujo de vapor, carga térmica (1 - 60)∙104 W / m², la presión de temperatura (1 - 60) K y la orientación del sistema (±0 ±90) grados. Se ha estudiado la influencia del flujo de líquido en el intercambio de calor en materiales porosos. Se obtienen fórmulas calculadas para el flujo de fluido óptimo en función de la carga de calor y el tipo de estructura porosa. Se construyen los principios de diseño de estructuras porosas de evaporadores. Se describe el mecanismo del proceso de vaporización en el sistema de refrigeración poroso propuesto utilizando características de ebullición interna.

INTRODUCCIÓN

El funcionamiento del rodamiento debe ser fiable, eliminando el calentamiento limitado del aceite y el desgaste del revestimiento. Cuando se agota la camisa, cambian las características de vibración de toda la línea del eje y pueden iniciarse vibraciones intensas. El aceite del rodamiento se calienta por las fuerzas de fricción entre las capas de aceite de la película y debido al calor que entra en el eje procedente de las piezas calientes de la turbina. Normalmente, la cantidad de calor que entra en el eje absorbe entre el 10 y el 12 % del calor generado en la capa de aceite. Por lo tanto, para mantener el nivel de temperatura del cojinete, todas las instrucciones de funcionamiento estipulan una temperatura del aceite dura a la entrada (35 - 45 °C), una temperatura normal a la salida (unos 65 °C) y la temperatura límite (unos 70 °C), siendo necesaria la parada inmediata de la turbina. La temperatura de vertido controlada por termómetros de resistencia no debe superar los 100 °C. Se sugiere utilizar como calentador los sistemas porosos que están desprovistos de las limitaciones utilizadas actualmente por los calentadores.

Pueden calentarse con gas o electricidad. Las ventajas de los sistemas de calentamiento son el calentamiento uniforme de los pernos a una temperatura predeterminada, eliminando la necesidad del modo de selección del refrigerante primario en el proceso de calentamiento, el calor puede ser transferido sólo a la parte no roscada del perno, se permite el calentamiento de pernos sordos, simplicidad y fiabilidad del dispositivo, larga vida útil, satisfacen requisitos especiales: transportables, a prueba de fuego y explosión, no se requieren condiciones especiales de almacenamiento [1].