Преимущества использования электронагревателей типа ТЭН при нагреве шпилек паровых турбин
МЕТОДЫ НАГРЕВА ШПИЛЬКЕК ПАРОВЫХ ТУРБИН
Шпильки турбин расположены по всему периметру корпуса паровой турбины: на горизонтальных и вертикальных разъемах, в корпусных деталях подшипников, систем регулирования и др. Единственный приемлемый способ раскрутить или закрутить шпильку - это нагреть ее по всей длине.
Один из устаревших методов нагрева осуществлялся открытым пламенем газовой горелки, которое направляли прямо в центральное отверстие болта или колпачковой гайки.
Такой способ нагрева шпильки приносил немало проблем, так как высокая температура ацетилено-кислородного пламени может приводить к негативным последствиям:
- Местные пережоги металла;
- Оплавление краев отверстия шпилек вблизи торцов;
- Нарушение структуры металла с недопустимым падением механических свойств и образованием микротрещин;
- Заедания и обрывы шпилек и болтов, соответственно их поломка.
На смену газовым горелкам пришел метод нагрева шпилек при помощи электронагревателей типа ТЭН.
Рис. 1. Корундовый трубчатый нагреватель (ТЭН)
Что собой представляет электронагреватель ТЭН
ТЭН представляет собой тонкостенную трубку из жаропрочной стали. Внутри трубки располагается стержень нагревателя, а вокруг него корундовая засыпка. Запитывается ТЭН от сварочного трансформатора. При прохождении электрического тока от трансформатора трубка раскаляется до необходимой температуры и отдает тепло шпильке, таким образом нагревая ее.
Преимущества нагрева шпилек ТЭНами
ТЭНы в настоящий момент являются самыми конструктивно удачными и экономически выгодным способом нагрева.
- Безопасный нагрев без открытого огня;
- Низкая стоимость по сравнению с индукционными установками;
- Оборудование многоразового использования;
- Запитывается от сварочного трансформатора, который есть почти на любом предприятии;
- Одновременно можно запитать 4 ТЭНа, что позволяет производить нагрев 4-х шпилек одновременно.
- Высокая скорость работы.
В настоящий момент ремкомплекты турбин заводов УТЗ и Силовых машин комплектуются именно ТЭНами, что говорит об их популярности в профессиональной среде.
Как греть шпильки ТЭНами
Одновременно можно нагревать шпильки, расположенные противоположно относительно оси цилиндра турбины.
Нагрев шпилек турбин ТЭНами
- ТЭН состоит из карборундового стержня и верхнего контакта, который проводом присоединяется к двум последовательно соединенным сварочным трансформаторам.
- После холодной затяжки колпачковой гайки и нанесения рисок расчетной дуги поворота стержень ТЭНа помещается в отверстие шпильки. При опускании ТЭНа в отверстие шпильки обратите внимание на правильность установки его верхней части. Карборундовый стержень должен быть опущен в осевое отверстие шпильки так, чтобы его греющая часть приходилась по длине на ненарезанную часть шпильки. Это вертикальное положение стержня фиксируется с помощью установочного кольца.
- Питание ТЭНов током от сварочных трансформаторов производится после того, как на нагреватели одеты верхние контакты. Сила тока, подаваемая на нагреватели, регулируется дросселем и по амперметру, включенному через трансформатор тока.
- За счет радиации тепла от раскаленного стержня достигается равномерный по всей длине шпильки нагрев ее внутренней поверхности до температуры 550° С, что обеспечивает необходимое удлинение шпильки;
- По мере нагрева и удлинения шпильки поворот гайки производится обычным ключом вручную на размеченную ранее величину дуги, отмеченную риской.
- После поворота гайки на заданную величину питание ТЭНа отключается, снимается верхний контакт и ТЭН переносится в отверстие следующей шпильки. Перед переносом обязательно производится проверка прибором отсутствия тока в цепи нагревателя.
По данным ЛМЗ нагрев шпильки М120 при силе тока 70 А, напряжении 90 в и мощности 6,3 кВт выполняется за 12—15 мин, шпильки М140—за 20—25 мин и шпильки М165—за 25—30 мин. При этих условиях, работая двумя нагревателями, затяг крепежа цилиндра высокого давления турбины К-200-130 может быть произведен не более чем за 3—4 ч.
Все операции по вводу стержней ТЭНов в отверстия шпилек, по выемке и переносу их в отверстия других шпилек, подлежащих затяжке, должны производиться очень осторожно, так как карборундовые стержни отличаются не выдерживают ударов, изгибающих нагрузок и т.д.
Другие статьи по теме:
- Порядок установки ТЭНов в шпильку турбины.
- Как подготовить ТЭН к работе.
- Технология разборки паровых турбин в части соединения корпусных деталей шпильками и болтами.
- Различные виды оборудования для нагрева шпилек паровых турбин.
