【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水轮机，尤其涉及一种水轮机自调静压式主轴密封断水运行能力判断方法。
技术介绍
1、依据国家标准gb/t 15468《水轮机基本技术条件》第6.4项g)条内容要求，当“水润滑接触式主轴密封润滑水中断时”，水轮机应自动事故或紧急停机。而在工程实际中，主轴密封润滑水系统发生主备用水源切换、滤水器反冲洗以及管路中流量计信号偏差或设备故障等情况时，均会对主轴密封润滑水流量信号产生一定的影响，甚至发生主轴密封润滑水中断信号误报现象，造成水轮发电机组误动停机。主轴密封润滑水中断，主轴密封是否能够安全运行，自调静压式主轴密封是否具有断水运行能力在整个水电行业内尚没有明确的说法。
2、有鉴于此，水电行业亟需开发一种主轴密封断水运行能力判断方法，这种方法能够判断主轴密封润滑水中断后，主轴密封设备是否能够安全运行，为主轴密封断水运行模式提供依据，为电站运维人员到现场确认故障和设备检修处理创造条件，从而避免误报、错报和设备简单故障造成的非计划停运。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种水轮机主轴密封断水运行能力判断方法，本专利技术的技术方案包括如下步骤：
2、s1、对主轴密封断水运行时，密封漏水腔压力p1，密封水腔压力p2和被密封水腔压力p3进行分析；
3、s2、对主轴密封断水运行时，密封块端面水压力分布进行分析；
4、s3、对主轴密封断水运行时，浮动环受力进行分析；
5、s4、对主轴密封断水运行能力进行判断，确定判据；p>
6、s5、分析主轴密封断水运行能力影响因素；
7、在上述主轴密封断水运行能力判断方法中，所述s1中还包括：主轴密封断水运行时，密封漏水腔压力p1与大气相通，压力为零，密封水腔压力p2低于被密封水腔压力p3，被密封水腔中的水会反向渗透至密封水腔中，主轴密封断水运行时，密封水腔仍能保持压力p2。
8、在上述主轴密封断水运行能力判断方法中，所述s2中还包括：主轴密封断水运行时，密封块内环端面压力分布规律为p′＝k1(r-r1)，其中p1＝0，密封块中间环形密封水腔为均布压力p2，密封块外环端面压力分布规律为p"＝k2×(r4-r)+p3，其中其中p"≥p2≥p′≥p1。
9、在上述主轴密封断水运行能力判断方法中，所述s3中还包括：主轴密封断水运行时，在密封块内环端面、密封水腔和密封块外环端面水压力作用下浮动环受到向上的力有f1、f2和f3，浮动环受到向下的力有浮动环和密封块的重力g、弹簧的弹力fr、大气压产生的力f4和被密封水腔(3)水压力产生的力f5，其中f4＝0，fr为设计值，主轴密封断水运行时，浮动环受到向上力的合力小于向下力的合力，f1+f2+f3<g+fr+f4+f5。
10、在上述主轴密封断水运行能力判断方法中，所述s4中还包括：主轴密封断水运行时，密封块承受了作用于浮动环上向下的部分载荷，计算密封块端面承载工作压应力p值和p.v值，其中n为机组转速，主轴密封断水运行能力判据为安全裕度n1和n2，[p]和[p.v]为密封块材料允许值，与密封块材料性能有关，当n1≥1∪n2≥1成立时，主轴密封具有一定的断水运行能力，密封润滑水中断后能够安全运行一段时间。
11、在上述主轴密封断水运行能力判断方法中，所述s5中还包括：主轴密封断水运行能力的判据是主轴密封断水运行安全裕度n1和n2，n1和n2主要与主轴密封工作条件、运行参数和密封块材料特性有有关，n1和n2越大，主轴密封断水运行能力越强，密封润滑水中断后安全运行时间t越长，其中n1≥1，h为小时。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
13、1.本专利技术挖掘了自调静压式主轴密封断水运行机理，对主轴密封断水运行时密封块端面压力分布和浮动环受力进行分析，阐明了主轴密封断水运行时，密封块端面工作状态。
14、2.本专利技术阐明了主轴密封断水运行能力判断方法，阐明了主轴密封断水运行能力的判据，明确在满足判据条件下，主轴密封具有一定的断水运行能力，清洁水中断后能够安全运行一段时间。
15、3.本专利技术阐明了主轴密封断水运行能力相关影响因素，明确了主轴密封断水运行能力与主轴密封的工作条件、运行参数和密封块材料特性有关。
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1.一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征是：所述S1中还包括，主轴密封断水运行时，密封漏水腔(1)压力P1与大气相通，压力为零，密封水腔(2)压力P2低于被密封水腔(3)压力P3，被密封水腔(3)中的水会反向渗透至密封水腔(2)中，主轴密封断水运行时，密封水腔(2)会保持压力P2。
3.根据权利要求1所述的一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征是：所述S2中还包括：主轴密封断水运行时，密封块内环端面压力分布规律为P′＝K1(R-R1)，其中P1＝t，密封块中间环形密封水腔(2)为均布压力P2，密封块外环端面压力分布规律为P"＝K2×(R4-R)+P3，其中其中P"≥P2≥P′≥P1。
4.根据权利要求1所述的一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征是：所述S3中还包括，主轴密封断水运行时，在密封块内环端面、密封水腔(2)和密封块外环端面水压力作用下浮动环受到向上的力有F1、F2和F3，浮动环受到向下的力有浮动环和密封块的重力G、弹簧的弹力FR、大气压产生的力F
5.根据权利要求4所述的一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征是：所述S4中还包括：主轴密封断水运行时，密封块承受了作用于浮动环上向下的部分载荷，计算密封块端面承载工作压应力P值和P.V值，其中n为机组转速，主轴密封断水运行能力判据为安全裕度N1和N2，[P]和[P.V]是密封块材料允许值，与密封块材料性能有关，当N1≥1∪N2≥1成立时，主轴密封具有断水运行能力，密封润滑水中断后能够安全运行一段时间。
6.根据权利要求5所述的一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征是：所述S5中还包括，主轴密封断水运行能力的判据是主轴密封断水运行安全裕度N1和N2，N1和N2主要与主轴密封工作条件、运行参数和密封块材料特性有关，N1和N2越大，主轴密封断水运行能力越强，密封润滑水中断后安全运行时间T越长，其中N1≥1，h为小时。
...【技术特征摘要】
1.一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征是：所述s1中还包括，主轴密封断水运行时，密封漏水腔(1)压力p1与大气相通，压力为零，密封水腔(2)压力p2低于被密封水腔(3)压力p3，被密封水腔(3)中的水会反向渗透至密封水腔(2)中，主轴密封断水运行时，密封水腔(2)会保持压力p2。
3.根据权利要求1所述的一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征是：所述s2中还包括：主轴密封断水运行时，密封块内环端面压力分布规律为p′＝k1(r-r1)，其中p1＝t，密封块中间环形密封水腔(2)为均布压力p2，密封块外环端面压力分布规律为p"＝k2×(r4-r)+p3，其中其中p"≥p2≥p′≥p1。
4.根据权利要求1所述的一种主轴密封断水运行能力判断方法，其特征是：所述s3中还包括，主轴密封断水运行时，在密封块内环端面、密封水腔(2)和密封块外环端面水压力作用下浮动环受到向上的力有f1、f2和f3，浮动环受到向下的力有浮动环和密封块的重力g...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏立华，高洪军，耿在明，赵世昊，杨小龙，杨杰，张兴宇，王嘉，董德焕，祝继文，
申请(专利权)人：哈尔滨电机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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