Описание конструкции турбогенератора

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Описание конструкции турбогенератора

1.1 Назначение и устройство турбогенератора

Турбогенератор служит для питания электроэнергией силовых, специальных и осветительных установок судна и предназначен как для раздельной, так и для параллельной работы с другим турбогенератором или дизель-генераторами, имеющими идентичные характеристики регулирования.

Турбогенератор допускает кратковременную, на период перевода нагрузки, параллельную работу с береговой электросетью.

Турбогенератор рассчитан на длительную работу в вакуумную систему.

Турбогенератор включает в себя следующие узлы и элементы:

Турбину паровую.

Редуктор одноступенчатый.

Генератор с самовозбуждением.

Подшипники турбин.

Фундаментную раму.

Муфту зубчатую.

Блок регулирования.

Насос-регулятор.

Блок защиты.

Быстрозапорный клапан (БЗК).

Коробку клапанную.

Авторегулятор давления пара.

Электронасос масляный винтовой.

Масляный насос.

Маслоохладитель.

Фильтр масляный.

Центробежный маслоочиститель.

Инжектор масляный.

Эжектор отсоса с конденсатором.

Систему отсоса и дренажа.

Масло- и водопровод.

Выявитель нагрузки.

Сетевой электрический фильтр.

Клапан предохранительный.

Контрольно измерительную аппаратуру.

Пульт управления турбогенератором.

Общее описание турбогенератора

Турбогенератор состоит из турбины, редуктора и генератора, оси которых параллельны и лежат в горизонтальной плоскости. Паровая турбина через редуктор приводит во вращение генератор, вырабатывающий электрическую энергию.

Турбина, редуктор и генератор смонтированы на общей сварной фундаментной раме, часть которой используется как масляный бак для масляной системы генератора.

Турбина состоит из неподвижного корпуса 12 и 14 (см. чертеж) и вращающейся части - ротора 5, уплотнений 7 и 16, диафрагмы 13 и подшипников 4 и 18.

К верхней половине (передней) корпуса турбины 14, горизонтальным фланцем крепится клапанная коробка. К нижней передней половине корпуса турбины 12, крепится гибкая опора 2, задняя часть турбины опирается на две неподвижные опоры 20.

Выхлопной патрубок турбины выполнен сварношитым и направлен вверх.

Корпус турбины, для уменьшения тепловых потерь и уменьшения нагрева воздуха в МКО имеет теплоизоляцию с наружной обшивкой из алюминиевых листов.

Редуктор - одноступенчатый, служит для понижения числа оборотов с 7800 об/мин на валу турбины, до 1500 об/мин на валу генератора. Ротор турбины с шестерней редуктора соединен при помощи зубчатой муфты 21, а колесо редуктора с ротором генератора - жестким фланцем.

На фундаментной раме 1 размещены:

- блок регулирования;

- центробежный очиститель тонкой очистки, очищающий масло от находящихся в нем взвешенных частиц;

- фильтр масляный грубой очистки щелевого типа;

- электронасос масляный, винтовой, обеспечивающий смазку агрегата в момент пуска, остановки и в аварийных случаях;

- щит контрольно-измерительных приборов, на котором смонтированы все необходимые манометры и мановакуумеры, а также электротахометр, обеспечивающий наблюдение за оборотами турбогенератора;

- авторегулятор давления пара в системе уплотнения и отсоса, обеспечивающий нормальные уплотнения вала турбины, как в момент пуска, так и при работе под нагрузкой.

С правой стороны фундаментной рамы (см. со стороны входа пара) вмонтирован маслоохладитель, на кормовой стороне (в районе генератора) навешен эжектор отсоса с конденсатором. Наблюдение за уровнем масла осуществляется с помощью указателя уровня масла.

Наблюдение за температурой пара, масла и охлаждающей воды осуществляется при помощи термометров, установлнных в соответствующих местах.

Смазка турбогенератора (редуктора, турбины и генератора) жидкостная, форсированная и обеспечивается работой насоса-регулятора, расположенного на валу турбины. Подпор масла для работы насоса-регулятора создается масляным инжектором, питание которого осуществляется насосом-регулятором.

Сухой вес турбогенератора около 12500 кг, в рабочем состоянии вес турбогенератора около 13800 кг, больше за счет веса масла (около 1000 кг), залитого в масляный бак, и охлаждающей воды маслоохладителя и эжектора отсоса с конденсатором (около 300 кг). Турбогенератор монтируется на заказе без разборки его на отдельные узлы и детали.

1.2 Общее описание паровой турбины турбогенератора

Турбина активного типа состоит из одной регулировочной ступени в виде двухвенечного колеса (см. чертеж) скорости 11 и шести ступеней давления 75. В корпусе турбины, состоящей из верхней половины 14 и нижней 12, крышки опорно-упорного подшипника 3 и крышки заднего подшипника 19, размещены направляющий аппарат 9, паровой щит 10 и диафрагмы 13. К верхней части корпуса турбины шпильками крепится клапанная коробка, в кольцевую расточку которой заводится кованый сегмент сопел 8.

Из клапанной коробки через сегмент сопел в турбину поступает свежий пар. Проходя через лопатки ступеней скорости и давления, пар приводит во вращение ротор турбины, расположенный на двух подшипниках, один из которых опорно-упорный 4 (передний), второй (задний) - опорный 18.

Подшипники расположены в нижней половине корпуса турбины и закрыты крышками. В передней части турбины установлено паровое концевое уплотнение 7 с пятью уплотнительными кольцами, а в задней части турбины с тремя уплотнительными кольцами, а в задней части турбины с тремя уплотнительными кольцами 16. Уплотнительные кольца вместе с выточками на валу ротора образуют лабиринтовое уплотнение. Переднее концевое уплотнение 7 служит для уменьшения потерь от протечек пара из корпуса турбины, заднее уплотнение 16 - для предотвращения попадания воздуха в корпус турбины. Для уменьшения протечек пара через осевые и радиальные зазоры проточной части турбины на рабочих лопатках и их бандажных лентах предусмотрены усики и пластины уплотнений на диафрагмах.

Маслозащитные кольца 6 и 17 совместно с отражательными дисками на роторе препятствуют утечке масла из подшипников турбины наружу. Для уплотнения паров масла в верхней части крышки опорно-упорного подшипника имеется вентиляционная головка.

Корпус турбины крепится к фундаментной раме следующим образом: в передней части посредством гибкой опоры 2, а в задней части при помощи трех шпонок, одна из которых 22 укреплена непосредственно на фундаментной раме и способствует продольному перемещению корпуса, а две других укреплены на специальных подставках рамы 20 и способствуют горизонтальному поперечному перемещению корпуса турбины. Пересечение линий продольной и поперечной шпонок создают фикс-пункт турбины.

Для замера радиального смещения ротора турбины служат измерители проседания ротора, устанавливающиеся на крышках опорно-упорного подшипника и редуктора в двух местах. Для замера осевого смещения ротора турбины применяется измеритель, устанавливающийся в корпусе насоса-регулятора.

2. Технологическая часть

2.1 Выбор способа монтажа турбогенератора

Обоснование выбора крепления

Судовые впомогательные механизмы и теплообменные аппараты составляют часть судового оборудования. Их разнообразие обуславливает наличие многочисленных различных методов крепления.

Выбор типа крепления во многом зависит от технологичности конструкции механизма и от условий его работы. Требования к выбору крепления для центруемых механизмов значительно выше, чем для нецентруемых. Поэтому для последних допускается более простые способы монтажа.

В судостроении приняты следующие способы крепления вспомогательных механизмов:

- на стальных клиньях;

- на сферических самоцентрирующихся прокладках (ССП);

- на амортизаторах;

- на деревянных прокладках;

- на стальных выравнивающих прокладках;

- на пластмассах;

- непосредственно на опорной поверхности фундамента.

При выборе способа крепления, необходимо выполнить следующие условия:

- механизмы, центруемые между собой на судне и не имеющие общей фундаментальной рамы, должны быть жестко закреплены;

- работа механизма не должна создавать сильной вибрации корпусных конструкций, а сам механизм не должен вибрировать под воздействием возмущающих сил (качки судна и ходовой вибрации);

- крепление должно обеспечивать устойчивость механизма к инерционным перегрузкам при сотрясении корпуса судна;

- при креплении механизма на общей фундаментной раме не должно происходить деформации рамы, нарушения центровки и изменения установленных на заводе-изготовителе зазоров в сопряжениях механизма.

На стальных клиньях устанавливают центруемые вспомогательные механизмы, для плоскостей которых необходима строгая фиксация относительно базовых плоскостейи сохранения геометрических размеров. Это в первую очередь механизмы большой мощности с большой частотой вращения (дизель- и турбогенераторы). Но установка вспомогательных механизмов на стальных клиньях представляет собой наиболее трудоемкий вид крепления. Поэтому этот вид крепления применяется очень редко.

Разновидностью механических прокладок являются сферические самоцентрующиеся прокладки (ССП). Этот вид крепления применяется в тех же случаях, что и крепление на стальных клиньях. Конструкция ССП позволяет избежать ручной пригонки прокладок по месту, а также уменьшить количество замеров при определении высоты прокладки. Поэтому сферические прокладки имеют большие преимущества перед стальными клиньями.

При установке центруемых мелких механизмов, не связанных жестким приводом с устройством, мелких агрегатов, смонтированных на общей раме, а также отдельных приборов и устройств рекомендуют применять стальные выравнивающие прокладки. Но турбогенератор не относится к типу таких механизмов, поэтому такой вид крепления для него не годится.

На деревянных прокладках рекомендуется устанавливать нецентруемые между собой механизмы с жестким корпусом или судовое оборудование, не имеющее механического движения. Но турбогенератор также не относится к такому виду механизмов.

В последние годы увелиилось число механизмв, для которых необходима амортизация, уменьшающая шум и вибрацию. Эта задача решается при помощи другой связи между механизмами и фундаментом, к которому он крепится. Этой другой связью является амортизатор. Но крепление амортизатора трудоемкая и дорогостоящая установка. Даже применение макет-редуктора не дает всех тех преимуществ, которыми обладают сферические прокладки ССП.

Установку турбогенератора непосредственно на опорную поверхность фундамента производить нельзя, так как не исключена передача вибрации ТГ на корпус судна и наоборот.

Применение пластмассовых прокладок при креплении вспомогательных механизмов полностью исключают ручные пригоночные работы при монтаже механизма, устраняют необходимость обработки судовых фундаментов. Но этот вид крепления имеет ряд существенных недостатков, в частности, продолжительность отверждения пластмассы при температуре 10-16 градусов происходит через 72 часа, т.е. через трое суток, а при температуре выше 16 градусов - через 24 часа. При температуре наружного воздуха ниже 10 градусов для полного отверждения пластмассы необходим нагрев опорных поверхностей фундаментов и лап механизмов, а это приносит определенные затруднения. Поэтому крепление вспомогательных механизмов на пластмассах в зимнее время ограничено и находит применение в летний период постройки судна.

Из вышесказанного следует, что ни один вид перечисленных креплений не обладает теми преимуществами, какими обладают сферические прокладки. Поэтому монтаж турбогенератора осуществляется на сферических самоцентрующихся прокладках.

турбогенератор электроэнергия турбина

2.2 Подбор оснастки, инструмента и приспособлений при монтаже турбогенератора

Для обработки опорной поверхности судового фундамента применяется пневматическая шлифовальная машинка ШМ-25-50 с наждачным кругом, с развалом на наружные стороны. При проверке обработки фундамента применяется линейка и щуп №2.

При распаковке ящика с турбогенератором используем топор, молоток, гвоздодер и лом.

Гаечные ключи необходимы для демонтажа арматуры и деталей, а также для запрессовки фундаментных болтов.

Для проведения электросварочных работ необходим электросварочный аппарат и все необходимое для его работы.

Для погрузки турбогенератора на судно, а затем на судовой фундамент необходим грузоподъемный кран г/п свыше 12,5 т, а также тали, общей грузоподъемностью тоже свыше 12,5 т.

Для центровки турбогенератора на судовом фундаменте используем отжимные болты, допускающие вертикальное и горизонтальное перемещение механизма на судовом фундаменте. Замер расстояний под сферические прокладки осуществляем с помощью индикаторного нутромера.

Для изготовления и обработки сферических прокладок используют специальное копирное приспособление, разрезное кольцо, объемные калибры, а также приспособления для подрезки торца верхней половины сферических прокладок.

Для сверловки отверстий под фундаментные болты используют электромагнитную сверлильную машину УСЭМ-50 и сверло 0 26 мм, а также зенкер для обработки этих отверстий.

3. Организация производства

3.1 Организация технологического процесса монтажа турбогенератора

Производственные бригады - трудовые коллективы, которые объединяют рабочих для совместного и наиболее эффективного выполнения конкретных работ. Формирование производственных бригад требует соблюдения определенных принципов, а именно: единой направленности интересов предприятий и бригады, оперативной самостоятельности, коллективной и личной заинтересованности, материальной ответственности, соответствия численности и состава бригады объема и видам выполняемых работ.

На предприятиях работает большое количество комплексных бригад. Организация работы на основе больших комплексных бригад имеет ряд важных преимуществ, главным из которых есть предоставление широкого фронта работ, что дает возможность маневрировать при их организации. В комплексной бригаде можно более рационально распределить ее членов по рабочим местам, исходя из квалификации, опыта работы и знаний. При этом менее опытные молодые рабочие всегда получат необходимую помощь от более опытных. В конечном итоге, комплексные бригады работают на один наряд, что позволяет использовать прогрессивные формы оплаты работы и лучше организовать производство. Комплексные бригады являются прогрессивной формой организации коллективной работы, поскольку они позволяют:

- совершенствовать межоперационные связи и межбригадную кооперацию работы;

- легко определить конечный результат работы;

- гибко маневрировать людьми на работе;

- обеспечить более полную загрузку работающих; другое.

Очень эффективная организация специализированных бригад органиченной численности при высокой квалификации каждого из ее членов.

Такие бригады косплектуются для выполнения технологически однородных работ, которые требуют глубоких профессиональных знаний и большого опыта. Широко распространенное соединение профессий, что позволяет совсем по-новому организовать работу не только в комплексных и специалзированных бригадах, но и в сравнительно небольших бригдах, которые состоят из двух-пяти человек.

Как комплексные, так и специализированные бригады в зависимости от режима работы могут быть сменными или сквозными.

Сменные бригады объединяют рабочих только одной смены, и создаются в условиях, если весь комплекс выполняемых работ заканчивается на протяжении одной смены и не связан с работой других смен.

Сквозные бригады могут формироваться и в таких случаях:

- если необходимо усилить ответственность рабочих смен за качество работы и приспособлений;

- если нет возможности учесть посменные результаты деятельности бригад или отдельных рабочих.

По степени распределения и внутрибригадной кооперации, работы комплексных бригад разделяют на следующие виды:

- с полным разделением труда, если каждый член бригады выполняет строго определенные виды работ (операций);

- с частичным разделением труда, если в бригаде рабочие, кроме своей основной работы, выполняют различные смежные операции;

- с полной взаимозаменяемостью, если рабочий, при необходимости, может выполнять каждый вид из работ, выполненных в бригаде.

Укрупненные бригады имеют большое экономическое значение, потому что в них:

- усиливается соответствие между конечным результатом работы и ее оплатой;

- имеется возможность внедрить прогрессивную систему мотивации;

- повышается значение рабочего контроля в борьбе за качество работы;

- легче организовать чередование работ;

- легче объединить трудовые функции;

- больше возможностей повышать квалификацию.

Бригадир - квалифицированный рабочий, который владеет организаторскими способностями и пользуется авторитетом у членов бригады.

Бригадир руководит бригадой и принимает непосредственное участие в работах, которые требуют высокой квалификации. Его обязанности заключаются в правильном распределении заданий между рабочими, полном и правильном использовании рабочих в бригаде по специальности и квалификации, в личной помощи при освоении передовых методов труда.

Бригадир должен следить за:

- качеством выполнения членами бригады работ и заботливом отношении к инструменту и инвентарю;

- расчетливой затратой материалов

- поддержкой чистоты и порядка на рабочих местах;

- соблюдением трудовой дисциплины;

- соблюдением правил внутреннего распорядка;

- охраной труда и техникой безопасности.

Бригадир отвечает за выполнение бригадой в установленный период порченных ею работ при высоком качестве и за выполнением и перевыполнением ею норм выработки.

Новым в организации работы бригад является внедрение работ механизированными бригадами, оснащенными специально оборудованными автомашинами, прицепами, фургонами.

Организация рабочих мест бригад и звеньев заключается в правильном размещении рабочих, материалов, механизмов, инструмента и приспособлений в максимальном, удобном положении. Организация рабочего места охватывает все мероприятия, которые направлены на устранение потерь рабочего времени.

Согласно с технологично-нормированной картой определим трудоемкость работ по монтажу турбогенератора. Трудоемкость монтажа турбогенератора 85,5 нормо-часов.

3.2 Характеристика контроля качества монтажа турбогенератора

В основу рациональной организации технического контроля качества продукции на предприятиях положены научные принципы его организации, которые выплывают из общих принципов организации производства. Но специфика контрольных процессов обусловливает необходимость сформулировать ряд дополнительных принципов и дать им соответствующую интерпретацию, опираясь при этом на основные принципы организации производства. Среди принципов организации технического контроля качества основными есть такие:

1) принцип соответствия контроля уровню техники, технолгии и организации основных производственных процессов. В условиях быстрого внедрения в производство достижений научно-технического прогресса происходит поспешное обновление технического базиса производства и соответствующих ему форм организации, поэтому формы, методы и средства технического контроля качества продукции должны полностью отображать содержание в технике и организации производства. Организация контроля в условиях механизированного труда и автоматического производства будет различной. Если в первом случае основное внимание уделяется контролю изготовления изделий, обеспечению контролеров соответствующими техническими средствами, применяется отсеивающий метод предохранительного контроля, то в условиях автоматизированного производства контроль осуществляется в процессе изготовления продукции и имеет место регуляция качества во время выполнения технологического процесса, а средства контроля позволяют автоматически отключать оборудование при выявлении какого либо дефекта.

2) принцип комплексности контроля предусматривает комплексность схватывания контролем всех элементов производственного процесса (орудий труда, предметов труда и процесса труда) и всех факторов, которые определяют качество продукции во время ее изготовления. Поэтому при организации контроля необходимоучитывать технические, организационные и экономические факторы производства, а также группу социально-экономических факторов, которые имеют мотивационный характер;

3) принцип непрерывности контроля требует организации проведения постоянного контроля на операциях технологического процесса изготовления продукции и ликвидации каких-либо перерывов между технологическими и контрольными операциями и между стадиями контроля;

4) принцип параллельности в организации контроля качества продукции выходит из необходимости выполнения контрольных операций параллельно к технологическим операциям с целью всестороннего сокращения времени на пролеживание изделий в ожидании контроля и сокращения длительности производственного цикла за счет уменьшения расходов времени на контроль;

5) принцип сочетания производственных и контрольных функций заключается в том, что в процессе производства отдельные функции контроля качества продукции передаются производственникам-рабочим, бригадирам, мастерам, а отдельные производственные операции выполняют работники аппарата технического контроля. Принцип сочетания производственных и контрольных функций способствует повышению ответственности производственников за качество продукции и одновременно ведет к уплотнению рабочего времени всех категорий работников;

6) принцип автоматичности продиктован требованиями технического прогресса и требует максимально возможной и экономически целесообразной механизации и автоматизации контроля качества продукции;

7) принцип профилактичности является одним из основных принципов организации технического контроля качества продукции. Этот принцип выходит из необходимости выполнения одной из функций контроля, которая заключается в предупреждении появления дефектных изделий в процессе производственного прогресса. Принцип профилактичности делает технический контроль активным и предусматривает постоянное активное влияние на технологический процесс с целью недопущения дефектов;

8) организация бездефектного труда как принцип организации контроля базируется на привлечении к процессу контроля качества продукции непосредственных исполнителей работы и направлена на повышение ответственности исполнителей, как за качество изготовленных изделий, так и за качество самого контроля , что производится исполнителем;

9) принцип независимости органов контроля означает их независимость от производственного персонала. Углубление и развитие этого принципа идет по линии создания контрольных органов в цехах и производствах, которые подчиняются центральному (основному) органу, к компетенции которого отнесены все вопросы качества на предприятии;

10) принцип экономичности требует проведения контроля качества продукции с минимальными затратами на выполнение конкретных операций. Этот принцип предусматривает необходимость проведения экономической оптимизации при выборе средств и методов проведения контроля на всех уровнях деятельности предприятия.

Важнейшими недостатками организации технического контроля являются его слабая активность и низкая надежность. Эти недостатки являются следствием того, что организационные формы контроля долгое время оставались практически неизменными и не учитывались коренные изменения в технике, технологии и организации производства. Необходимо также отметить, что в ряде отраслей промышленности все еще недооценивают вопрос разработки надежных и производительных средств контроля. Однако усиление конкуренции, выход предприятий со своей продукцией на внешние рынки, побуждает их руководство к усовершенствованию форм и методов организации контроля качества продукции.

Контроль монтажа турбогенератора осуществляется при установлении на фундамент, центровки рессоры и ее монтажа. Для контроля монтажа используют устройство для контроля плоскости рамы, нутромер, индикаторы гаечные, щуп, индикатор сверла. Проверяют замеры высоты клиньев от крепления к конусу с помощью отжимных болтов, проверяют зазор по наружному телескопу, устанавливают заглушки, проверяют заземление турбогенератора.

3.3 Определение трудоемкости работ и численности работников

Для того, чтобы определить численность рабочих, необходимо определить трудоемкость монтажных работ.

В данном случае трудоемкость монтажа турбогенератора составляет 85,5 н/час.

На основе этих данных определяем численность рабочих по формуле 4.1, 4.2:

Чр. = Тр.р./Fэ.ф.*Ки.с.

Где Чр - численность работников-монтажников;

Fэ.ф. - эффективный фонд рабочего времени;

Ки.с. - коэффициент использования норм времени.

Fэ.ф. = Д*Sд*Ки.р.в.,

Где Д - количество рабочих дней в месяце;

S - количество измерений;

д - длительность рабочего дня;

Ки.р.в. - коэффициент использования рабочего времени.

Д = 4 рабочих дня

S = 1

д = 8 час.

Ки.р.в. = 0,9

Fэ.ф. = 4*1*8*0,9 = 28,8 час.

Ки.с. = 1,1

Размещено на Allbest.ru

...