МАСЛЯНЫЕ НАСОСЫ ДЛЯ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Герметичные масляные насосы используются для обеспечения циркуляции
масла в системах охлаждения трансформаторов, устанавливаются на корпусах
трансформаторов и само их назначение свидетельствует об исключительно
высоких требованиях к надежности и долговечности.
Ранее насосы изготавливались на предприятиях республик СССР; после
отделения республик качество поставляемых насосов перестало
удовлетворять требованиям энергосистем, возникла потребность
энергосистем в замене отработавших ресурс насосов, а у трансформаторных
заводов – в комплектации вновь выпускаемых трансформаторов, в том числе
поставляемых на экспорт.
В условиях конверсии военного производства было принято решение об
освоении масляных насосов на мощностях завода «Агрегат» (г.Москва).
Основные параметры размерного ряда насосов (напор, подача,
присоединительные размеры) регламентируются требованиями ГОСТ 17221-91.
Проточная часть насоса состоит из литого алюминиевого рабочего колеса
и улитки (в некоторых насосах применен лопаточный направляющий аппарат).
Рабочее колесо насоса насаживается на вал вместе с короткозамкнутым
ротором. Двигатель – асинхронный, мокростаторный, охлаждается потоком
перекачиваемого масла. Корпус электродвигателя является одновременно
корпусом насоса, изготавливается из чугунного литья. Подшипники –
шариковые, смазываются прокачиваемым маслом. Корпус насоса и улитка
герметичные, рассчитываются на внутреннее давление до 5 атм.
К моменту начала освоения новой продукции – герметичных насосов – на
предприятии отсутствовала экспериментальная база и методология
гидродинамических расчетов. Поэтому работы были начаты с проектирования
и изготовления стендов параметрических испытаний, позволяющих объективно
сравнить параметры прототипов, испытать варианты конструкций проточных
частей и выбрать оптимальные режимы.
Стенд параметрических испытаний позволяет точно снять характеристику
насоса во всем диапазоне подач и напоров.
Испытания ведутся при рабочей температуре масла +80°С.
Тепловой расчет стенда выполнен таким образом, чтобы разогрев масла
до установившейся рабочей температуры осуществлялся за счет энергии,
передаваемой насосом в поток, т.е. без использования пожароопасных
электроподогревателей. Установившаяся температура регулируется
раздвижными металлическими шторами, изменяющими теплоотдачу с
поверхностей измерительной петли.
Стенд снабжен электронным пультом, позволяющим в автоматическом
режиме вести ресурсные испытания и испытания в режиме повторяющихся
пусков.
о обеспечивает 100% контроль параметров выпускаемых насосов.
Асинхронный двигатель испытывается в полном соответствии с ГОСТ
7217-87, в том числе в 100% контролируются параметры холостого хода,
короткого замыкания и номинального режима.
Для контроля герметичности корпусов и соединений (исключение
«отпотевания» или протечки масла) спроектирован и изготовлен
многоместный стенд испытаний под давлением до 5 атм. и температуре
+80°С. Испытание каждого насоса проводится в течение 24 часов, что
гарантирует выявление всех возможных производственных дефектов, в том
числе пористости чугунного литья.
Номенклатура насосов в ГОСТ 17221-91 представлена достаточно широкой
гаммой подач и напоров. Для обеспечения процесса проектирования насосов
с оптимальными энергетическими показателями предприятию необходимо
располагать достаточно точными методами поверочного расчета. Вместе с
тем, первые же испытания на стенде показали серьезные расхождения
расчетных и опытных данных, а также недостаточную экономичность принятых
проточных схем. Для решения данной проблемы были спроектированы и
изготовлены рабочие колеса с различными профилями и углами установки
лопаток на выходе (a2). В дальнейшем также отрабатывалась геометрия
направляющего аппарата.
Электродвигатели масляного насоса – встроенные, правильно их можно
назвать активными частями. С целью максимального повышения cosj
электромагнитный расчет встроенного двигателя делается на реально
потребляемую насосом мощность; масляное охлаждение исключает
необходимость каких-либо запасов по мощности, в том числе на случай
понижения напряжения, так как при этом увеличение скольжения
стабилизирует потребляемую мощность. Маркируются электронасосы по
потребляемой мощности.
При проектировании проводится оптимизация по критериям КПД и
стоимости материалов на изготовление двигателя.
Разработанные мероприятия по оптимизации проектирования и 100%
контролю параметров позволили организовать производство надежных
масляных насосов со сроком службы 100000 часов. К настоящему моменту
выпущено и эксплуатируется более 2000 штук насосов АНМТ100/8, по мере
поступления заказов готовится производство номиналов 63/10; 63/20;
100/15; 100/20; 16/10.
Выводы
1. Применена корпусная изоляция обмотки статора класса нагревостойкости
Н (полиамидная пленка и имидофлекс).
2. Рабочее колесо армировано стальной втулкой, что исключает ослабление
шпоночного соединения.
3. Увеличен диаметр подшипников, что значительно снизило удельную
нагрузку и улучшило показатели надежности и долговечности подшипников.
4. Увеличен расход масла через подшипники.
5. В проточной части применены два уплотнительных пластиковых кольца
(вместо одного у прототипов), изготавливаемых по современной технологии.
6. При проектировании двигателя в основу положена конструкция с
повышенным скольжением, что обеспечивает запуск и эффективную работу в
условиях низких температур и нештатных перегрузок.
В результате проведенных мероприятий срок службы выпускаемых насосов
АНМТ100/8 (подача 100м3/ч, напор 8м) увеличен до 100000 часов.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
