нагрузки на сегменты при неподвижном подпятнике практически одинаковы. При вращении выравнивание нагрузки между сегментами полностью не достигается, так как перетекание масла в системе не успевает за быстрыми колебаниями нагрузки на сегменты.

При нагрузке 30 МН и более применяется двухрядный подпятник, в котором сегменты расположены в двух концентрических рядах, что позволяет уменьшить нагрузку на один опорный болт и размеры сегментов. Опоры двух смежных сегментов внешнего и внутреннего рядов установлены на балансире в виде призматического бруса, опирающегося на цилиндрическую опору, закрепленную в корпусе. Распределение нагрузки между рядами сегментов производится регулировкой опорных болтов внешнего ряда.

Среднее давление на поверхности трения сегмента составляет обычно около 4 МПа и достигает в высоконагруженных подпятниках 6 МПа. Нагрузка на один опорный болт не превышает 1 5 МН. В подпятниках с тяжелыми условиями пуска и давлениями от веса вращающихся частей агрегата более 2,2 МПа предусматривают при пусках и остановах принудительную подачу на плоскость трения масла под давлением (до 10-12 МПа). Для подачи масла в сегментах подпятника предусматривают отверстия, выходящие на поверхность трения. Подачу масла производят через обратный клапан так, чтобы после отключения насоса давление в масляном клине не падало.

Корпус подпятника крепят к днищу масляной ванны подпятника или к верхнему диску опорной крестовины.

Для охлаждения и смазки подпятника применяют минеральное масло, заполняющее ванну подпятника. Циркулируя под воздействием вращающегося диска, масло охлаждает сегменты и диск и отдает вьще-ляющееся на поверхности трения тепло трубчатым маслоохладителям, по которым протекает техническая вода. Для обычно используемых в маслоохладителях гладких латунных и томпаковых трубок диаметром 17/19 мм на 1 кВт потерь в подпятнике используется 3,5-4,5 м трубок. В тех случаях, когда разместить необходимое количество трубок маслоохладителей в ванне не представляется возможным или когда в технической воде содержатся абразивные частицы и агрессивные примеси, способные разрушить материал трубок, применяется выносная система охлаждения с принудительной циркуляцией масла.

Направляющие подшипники в современных генераторах выполняются исключительно с самоустанавливающимися сегментами. Сегменты в радиальном направлении опираются на регулировочные опорные болты, ввинченные в отдельные втулки, которые запрессованы в корпус подшипника. Опора сегмента, так же как и в подпятнике, смещается от середины против вращения для облегчения поворота сегмента и образования масляного клина. Поверхность сегментов облицовывается баббитом марки Б-16.

При нормальных условиях направляю-шие подшипники не воспринимают сколько-нибудь значительных нагрузок. Однако возможны аварийные состояния, при которых возникает одностороннее притяжение ротора к статору.

Шейка вала имеет в пределах подшипника форму колокола, под который входит внутренняя часть масляной ванны - выгородка. Сегменты подшипника погружают в масло на 1/3 - 1/2 высоты сегмента. Благодаря давлению, развивающемуся в масляном клине между сегментом и шейкой, масло растекается по всей поверхности сегмента и обеспечивает смазку непогруженной части подшипника. Дополнительным источником смазки являются радиальные отверстия в шейке, работающие как центробежный насос.

Масло, циркулирующее в ванне, охлаждается встроенными в нее трубчатыми маслоохладителями.

Подшипники, расположенные выше ротора, изолируют. Нижние направляющие подшипники, как правило, не изолируют.

В подавляющем большинстве случаев генераторы выполняют с системой косвенного воздушного охлаждения. Воздух циркулирует по замкнутому циклу и охлаждается в воздухоохладителях.

Напор, необходимый для преодоления аэродинамических сопротивлений каналов в собственно генераторе, воздухоохладителях и воздухоподводящих каналах вне генератора, создается вращающимся ротором и установленными на его торцах вентиляторами. При наиболее распространенной схеме самовентиляции по замкнутому циклу нагретый в активных частях мащины воздух выходит из вентиляционных каналов сердечника в полость статора, далее через воздухоохладители направляется двумя раздельными потоками мимо торцов статора и вновь засасывается вентилирующим действием ротора.

Воздухоохладители, размешенные вокруг генератора, присоединяются к корпусу

статора непосредственно или через патрубки шириной около 400 мм. Патрубки способствуют выравниванию скоростей воздуха по поверхности охладителей. В боковых стенках патрубков предусматривают дверцы, через которые можно попасть внутрь корпуса /шя осмотра как самих охладителей, так и креплений сердечника статора к корпусу.

Когда генератор работает с отбором горячего воздуха для обогрева машинного зала (допускается обычно отбор до 15% суммарного расхода воздуха через генератор), необходимо обеспечить подачу соответ-ствуюшего количества воздуха для компенсаций отбора. Горячий воздух выводится из патрубков воздухоохладителей или из корпуса статора по специальным кожухам и затем через верхнее перекрытие генератора попадает в машинный зал.

Наибольшая скорость воздуха в каналах вне генератора не должна превышать 5 м/с, падение давления воздуха вне .генератора и воздухоохладителей не должно превышать 100 Па.

В гидрогенераторах малой мощности применяется также разомкнутая система вентиляции.

Принудительное охлаждение находит применение прежде всего в гидрогенераторах большой мощности, в крупных генераторах с высокими частотами вращения, в кап-сульных и некоторых обратимых гидрогенераторах. Это прежде всего жидкостные системы непосредственного охлаждения обмоток и сердечников. Внедрение этих систем, характеризующихся большей эффективностью и экономичностью, позволило повысить удельные электромагнитные и тепловые нагрузки машин и их единичную мощность. При этом в гидрогенераторах в качестве охлаждающего агента используется вода.

Практически реализованы конструктивные схемы непосредственного водяного охлаждения всех основных элементов гидрогенераторов, в которых имеют место значительные потери (обмотки статора и возбуждения, шинопроводы, сердечники статора и полюсы ротора, демпферная обмотка, нажимные гребенки статора).

Во многих случаях вьшолняются системы охлаждения смешанного типа, в которых шт одних, наиболее напряженных в тепловом отношении элементов используется непосредственное водяное охлаждение, для других - воздушное. Примером могут служить крупнейшие гидрогенераторы Саяно-Шушенской и Красноярской ГЭС, в которых обмотки и шины обмотки статора охлаждаются непосредственно водой, об-

мотки возбуждения выполнены с форсированным воздушным охлаждением, причем форсирование охлаждения достигается выполнением поперечных каналов в витках катушек полюсов, а остальные элементы конструкции имеют традиционное косвенное воздушное охлаждение.

Внешняя система циркуляции дистиллята включает в себя водяные насосы, теплообменники, фильтры механической очистки, магнитные фильтры, ионообменный фильтр, водяной бак, а также контрольно-измерительную аппаратуру, средства защиты и сигнализации. Все баки, трубопроводы, арматура и аппаратура замкнутой циркуляционной системы вьшолняются из некоррозирующих материалов. Дистиллят подается в обмотку двумя центробежными насосами с электродвигателями переменного тока, из которых один - рабочий, а другой - резервный. Для контроля за циркуляцией дистиллята устанавливаются расходомеры. Из насоса дистиллят поступает в водяные теплообменники, где охлаждается до необходимой температуры, затем - в сетчатые фильтры механической очистки и магнитные фильтры, где очищается от случайных ферромагнитных чаииц, после этого дистиллят поступает в обмотку и далее в водяной бак и вновь к насосам. В водяном баке поддерживается небольшое избыточное давление азота для предотвращения попадания в дистиллят воздуха. Снижение до минимума содержания в дистилляте углекислого газа COj и кислорода Oj имеет особенно важное значение, так как именно ими в значительной мере определяется интенсивность протекающих в каналах проводников химических процессов. Поэтому в современных системах водяного охлаждения мощных гидрогенераторов применяются различные способы дегазации и декарбонизации дистиллята.

В процессе эксплуатации периодически включается ионообменный фильтр, используемый для обессоливания воды и поддерживающий высокое удельное электрическое сопротивление дистиллята. Минимально допустимое значение удельного электрического сопротивления дистиллята, по достижении которого подается предупреждающий сигнал, устанавливается обычно в диапазоне 75 - 100 кОм-см. Дистиллят должен быть нейтральным по отношению ко всем материалам водяного тракта.

Надежность работы системы циркуляции дистиллята обеспечивается контрольно-измерительными устройствами, светозвуковой технологической сигнализацией и автоматикой. Автоматически контролируются

Таблица 8.7. Технические данные гидрогенераторов зонтичного исполнения

Продолжение