灯泡贯流式水轮机主轴密封研究

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1、灯泡贯流式水轮机主轴密封研究周忠浩，陈美娟,熊建平（东芝水电i殳备（杭州）有限公司，杭州310016）摘耍:主轴密封是灯泡贯流式水轮机的关键部件，文章介绍了东芝水电设备(杭州)有限公司设计的灯泡贯流式水轮机主轴密封主要结构型式及其应用效果，并对主轴密封结构选型等问题进行了探讨。关键词：灯泡贯流式水轮机;主轴密封;碳精密封;盘根密封;迷宫密封中图分类号:TK733十8;TM312文献标识码:AStudyonMainShaftSealingofBulbTubularTurbineZHOUZhong-hao,CHENMei-juan,XIONGJian-ping*T

2、oshibaHydroPower(Hangzhou)Co.,Ltd,Hangzhou310016,China)Abstract：Themainshaftsealingisonekeypartofbulbtubularturbine.Inthispaper,mainstructuraltypesandcorrespondingapplica-tioneffectsofthemainshaftsealingofbulbtubularturbinedesignedbyToshibaHydroPower{Hangzhou)Co.,LtdareintroducedIs

3、suessuchastypeselectionofthemainshaftsealingarediscussedaswellKeywords：Bulbtubularturbine;mainshaftsealing;carbonsealing;stuffingsealing;labyrinthsealing0前言主轴密封是灯泡贯流式水轮机的关键部件之一，设置在水导轴承与转轮Z间，作用是减少水轮机转动部件（主要指主轴）与固定部件间的漏水量，舆性能优为对机组运行稳定性、可靠性和电站效益有着重要的影响，水轮机主轴密封设计、制造及安装筹各个环节都必须非常重视。灯泡贯流式

4、水轮机由于受本身结构特点的限制，其主轴密封有许多特殊要求。首先，对灯泡贯济式水轮机主轴密封的可靠性要求很高。由于主轴密封漏水靠自重排至电站集水井内，一旦漏水不能及时排走积聚在灯泡体内，将造成严重事故。其次，止于灯泡体内空间窄小，要求主轴密封结构简单，便于拆装和检修。设计一种结构简单合理、运行可靠、成本低.维护简便的主轴工作密封结构形式，一直是灯泡贯流式机组研究的重点和难点之一。东芝水电设备｛杭州）有限公司（简称：东芝水电）在灯泡贯流式水轮发电机组方面拥有良好的业绩，在主轴密封设计及应用方而也积累了丰富的经验。灯泡贯流式水轮机主轴密封按其工作性质可以分为主轴检

5、修密封和主轴工作密封，灯泡贯流式水轮机一般同时设置主轴检修密封和主轴工作密封；种主轴密封。主轴检修密封在水轮机停机或检修时候起密封作用；而主轴工作密封在水轮机运转情况下起密封流道压力水的作用。本文对贯流式水轮机主轴检修密封进行了简娶说明，着重对东芝水电灯泡贯流式水轮机主轴工作密封结构型式及其实际应用情况作了一些总结分析，并对主轴工作密封的设计及形式选择方面进行一些探讨。1主轴检修密封收稿日MJJ2012-07-28作者简介:周忠浩（1967-），男，工程师,从事水轮机设计工作主轴检修密封是主轴密封的一道辅助密封，在水轮机停机状态下投入，此时可以避免流道内压力

6、水通过工作密封而泄漏，理论上此时可以在机组流2主轴工作密封主轴工作密封是机组主轴密封的关键部件，其型式多种多样，主要有盘根密封、碳精密封、迷宫密图1实心结构空气圉带式检修密封简图(1)在机组投产的时候，密封水流量较小达不到正常设计流量，并往往低于开机流量，造成机组无I•压紧力调节装置；2•水封盖；3.()形密封圈:4•密封圈；5•工字环；6•水封支撑.7•抗磨环；&主轴；图2盘根密封典型结构简图道不排水状态下进行主轴工作密封的检修、维护。鉴于卧式灯泡贯流式机组的特殊性，也有部分小型灯泡贯流式机组没有设置主轴检修密封，此时如果机组停机，则主轴工作密封一直有较小漏

7、水需要排出。一般情况下，灯泡贯流式水电站通常会落下流道进口闸门和尾水检修闸门，排干机组流道水，之后再检修或更换主轴工作密封，以进一步确保检修时人身安全。东芝水电贯流式水轮机一般采用图1所示实心结构空气围带式检修密封。其结构简单、制作容易、维护方便，密封效果良好。主轴检修密封主要山供气管路、连接法兰、空气围带和主轴构成。在流道中没有充水或者水轮机运转时，空气围带不充气，此时空气圉带与主轴间有2mm左右的间隙；在机组停机时，需要投入检修密封,在空气圉带的外腔通入的05-07MPa的压缩空气，空气围带充胀贴紧旋转部件(如：主轴或抗磨环)起到密封作用，阻止流道内河水通

8、过主轴工作密封而泄漏，此时检修密封处于