Шегендеу тізбектері 13 глава

Келтірілген құрылымда ротордың бiлiгi роликтi радиалды және радиалды - сфералық екi катарлы мойынтіректерге бекiтiлген, ал көп таралған түрлерінде екi мойынтірегі де роликтi радиалды болып келеді. Бiлiктiң өстік жағдайы радиал сфералық мойынтірекпен, оның сыртқы сақинасы реттегіш төсемi бар шеткі қақпақпен, iшкiсi - бекiткiш төлкесiмен 2 бекiтiліп тартылады. Қарама-қарсы бiлiк ұшының еркін тұруы, мойынтiректің роликтерi iшкi құрсамасының жүгiру жолы бойынша орын ауыстыруымен қамтамасыз етiледi.

Ротор және статордың өстік саңылауы 4-4,5 мм құрайды және металл стақандар мен статордың сыртқы беті арасына орнатылған метал төсемдердiң жиынтығымен реттеледi. Бiлiктiң мойынтіректері консистеннті маймен майтесік арқылы қол сорап көмегімен майланады. Май ақпауын болдырмау үшiн фланецтік стақандар және қақпақ май тежегіш ойықтармен жабдықтаған. Біліктің шығарылған ұшы бұрғылау шығыры көтергіш білігін гидродинамикалық тежегішпен жалғастыратын ілінісу муфтасы үшiн қолданылады. Айналмалы бiлiктi май тамшылатпай нығыздау үшiн сальниктік және шеттік тығыздағыштар қолданылады.

Тоқылған асбестсымды тығыздағыш сальниктер В қарапайым және арзандықтарына байланысты кең таралған және аралық кергiш төлкелерден, грундбуксалардан, тартып бекітетін болттар мен контргайкалардан тұрады. Тығыздағыш сальниктердің тозуы жұмыс сұйығының арна 10 арқылы ағуы арқылы тексерiледі. Шамадан тыс сұйық ағу кезінде сальниктер қысқыш болттармен бiр қалыпты тартылады. Сальникті шамадан тыс тарту, оның қызып кетуіне және мерзімінен бұрын істен шығуына алып келедi.

Ротор бiлiгi сальниктерi ұзақтұрақтылығын жоғарылату үшiн майтесік арқылы берілетін графитті маймен майланады. Май үйкеліс коэффициентін төмендетедi және осының нәтижесінде сальниктердің қызып тозуларын азайтады. Тығыздағыш сальниктерді фланецтік стақандарды алғаннан кейiн, тексереді және қажет болса алмастырады. Гидродинамикалық тежегiштердiң кейбір түрлерінде бiлiк мойынтіректері сыртқа шығып тұрған тiректерде орнатылады. Нәтижесінде бiлiк мойынтіректері жұмыс сұйықтарынан толық қорғалынады және оларды тексеру мен сальниктерін алмастыру оңайлайды. Бұндай құрылымдардың кемшiлiгі - бiлiктiң ұзаруы, соның салдарынан тежегiш қондырғысын орнату үшiн соған сәйкес шығыр рамасын ұзарту керек болады.

Жұмыс сұйығы ретiнде, әдетте, статордың сақиналық камераларына тоңазытқыш түтiгі арқылы 11 берілетін суды пайдаланады. Статор ішіндегі және қалақшаларындағы радиалды және тангенциалды арналар А бойынша су тежегiштiң қалақша аралық Б арналарына бағытталады. Тангенциалды бағытталған ағыс өзі соруға жағдай жасайды, сондықтан тоңазытқыштан келетiн су тежелу әсерінен тежегiш ішінде қыздырылған ыстық сумен тез араласады. Тежегiштiң ағындық қималарын молайту үшiн ротор қалақшаларының бiр бөлiгi қысқа етіп жасалған.

Гидродинамикалық тежегiштен тоназытқышқа су жоғарғы түтiк арқылы берiледi. Осыған қажеттi арын ротордың сыртқы цилиндрлiк бетiнде ойық болуымен немесе ротор мен статордың аралығындағы радиалдық саңылауын мойынтіректердің фланецтік стақандарын статор өсiне қатысты жылжытып тарылтумен жүзеге асады. Сұйық суығаннан кейiн тоңазытқыштан гидротежегiшке өз ағынымен құйылады. Пайда болатын тежегiш момент тоңазытқыштағы судың деңгейіне тәуелдi болады және ол сатылы және сатысыз реттегiштер көмегiмен жүзеге асады.

Гидродинамикалық тежегіш түсіру операциясы кезінде, бұрғылау құбырлар тізбегі салмағы 100-200кН асқан кезде қолданылады. Құбырларды көтеру және жүктелмеген элеваторды түсiру кезінде гидродинамикалық тежегішті ажыратуымыз керек, себебі ол бұл жағдайларда жұмысқа кері әсер етеді. Көтеру операцияларында гидродинамикалық тежегiштiң жұмысы артық шығындарға алып келеді, артық қуат жұмсалады, тығыздағыштар мен ротор бiлiгiнiң мойынтіректері тозуы тежегiштiң қызмет мерзiмiн қысқартады. Жүктелмеген элеваторды түсiру кезінде оның түсiру жылдамдығы азаяды және нәтижесінде КТО-ның жалпы жұмыс ұзақтығы өседi.

8.3-кестеде гидродинамикалық тежегіштерді есептеуге арналған көрсеткіштер берілген.

8.3-кесте

Гидродинамикалық тежегіштің техникалық көрсеткіштері

Әдеттегі қосу және ажырату жұмыстарына жұмсалатын уақытты қысқарту үшiн, шығырдың көтеру білігін гидродинамикалық тежегiштің білігімен ілінісу муфталары арқылы жалғастырады. Бұрғылау свечаларын түсірерде тежегішті шығырға жедел жалғауға мүмкіндік беретін, өте тиiмдi фрикционды муфта болып табылады.

Гидродинамикалық тежегiштер iшкi және сыртқы көрсеткiштерімен танылады. Iшкi көрсеткiштерге гидродинамикалық тежегiштiң қалақша аралық арнасынан айналатын жұмыс сұйығының шығыны және арыны кіреді. Гидравликалық қуат, тежеу моменті және бұрыштық
жылдамдық - гидродинамикалық тежегiштiң сыртқы көрсеткiштерi.

Тежегіштің гидравликалық қуаты (Вт)

N = ρgQH (8.9)

мұндағы: ρ – жұмыс сұйықтығының тығыздығы, кг/м³;

g – ауырлық күші үдеуі, м/с²;

Q – уақыт бірлігінде қалақшалы жүйе арқылы ағатын жұмыс сұйықтығының көлеміне тең жұмыс сұйықтығының шығыны, м³/с;

Н – жұмыс сұйықтығының арыны, м.

Гидрадинамикалық тежегішпен жасалған, тежеу моменті (в Н×м)

Мт = ρgH/ω, (8.10)

мұндағы ω – бұрыштық жылдамдық, с^–1.

Тәжірибелік есептеулер және гидродинамикалық тежегiштiң сыртқы мiнездемесін зерттеу үшiн, қалақты машиналардың теориясынан белгiлi, тежегiш моментiнің формулаларын пайдаланамыз:

М_т = λ′_м ρ(D⁵ – d⁵)ω²

М_т = λ_м ρ(D⁵ – d⁵)ω² (8.11)

мұндағы λ_м ≈ 100λ′_м – гидравликалық момент коэффициенті;

D – ротор айналған кезде құралатын, сұйық сақинасының ротор диаметріне тең сыртқы диаметрі, м;

d – тежегіштің толтырылу деңгейіне байланысты сұйық сақинасының ішкі диаметрі, м;

n – ротордың айналу жиілігі, мин^-1.

Гидравликалық моменттiң коэффициентi λ, жұмыс арналарының формасына, гидродинамикалық тежегiштің геометриялық параметрлеріне және қалақшалар санына байланысты болып, тәжірибелік жолмен анықталатын және өлшемсiз шама болып табылады. λ өсуіне байланысты гидродинамикалық тежегiштiң тежеу моментi оның роторының бірдей диаметрі мен айналу жиілігінде өседі

Қаралатын тежегiштердiң толық толтырылған кездегі гидравликалық моментiнiң коэффициенттерi төменде келтiрiлген.

УТГ-1000.................................. 0,32

УТГ-1450.................................. 0,27

ТГ-1200 .................................... 0,29

ШТГ-1-1200............................. 0,29

Көріп отырғандай, тежегiш момент су сақинасының iшкi диаметрi және ротордың айналу жиiлiгiне байланысты өзгередi. Толық шамадағы толтырылуда α минимумға дейiн төмендейді және тежегiш момент ең үлкен мәндерге жетедi. Гидродинамикалық тежегiш сұйығының ортайу мөлшеріне байланысты сулы сақинаның iшкi диаметрi үлкейедi, ол тежегiш моменттiң төмендетуiне алып келеді. Гидродинамикалық тежегiштердің ортақ кемшiлiктері – ротордың айналу жиiлiгi төмендеуiне байланысты тежегiш моментiнiң азайуы. Жылжымайтын роторда (n=0) тежегiш момент нөлге тең болады. Осыған байланысты гидродинамикалық тежегіш шығырды оның толық тежелуіне дейін тоқтата алмайды.

Гидродинамикалық тежегiштiң сыртқы мiнездемесі деп, тежегiш моментінің тұрақты толтырулы деңгейдегі ротордың айналу жиiлiгiне тәуелдiлiгiн айтады. Тежегiштiң сыртқы мiнездемесi график түрiнде координаталар басы арқылы өтетiн квадратты параболамен бейнеленедi.

Гидродинамикалық тежегiштер әртүрлi әдiстемелер бойынша есептелінеді. Өте қарапайым және түсiнiктi есептеу - ұқсастықтар әдісі, ол есептік және анық мiнездемелердiң нақты дәл сәйкес келуiн қамтамасыз ететiн әдіс. Ұқсастықтар әдiсi бойынша есептеулер гидродинамикалық тежегiштер құрылымын λ коэффициентінің белгiлi мәндерiмен салыстырып сынауға бағытталған. Гидродинамикалық тежегіштің мінездемелік өлшемдері ретінде ротор диаметрін таңдайды. Толық толтырылған тежегіш моментін нақты дәлдікпен мына формула бойынша анықтайды:

М_т = λ_м ρ D⁵ n². (8.12)

Ротор диаметрі өзгерген жағдайда осыған ұқсас тежегіштің тежеу моменті

M′ = M(D′/D)⁵, (8.13)

мұндағы М′ и D′ – жаңа тежегіштің тежеу моменті мен диаметрі;

М и D – түп тұлғаның тежегіш моменті мен диаметрі.

Жұмыс сұйықтығы тығыздығының өзгеруіне байланысты, ұқсастықтар әдісін пайдаланып, тежеу моментін былай есептесе болады:

M′ = M ρ′/ρ, (8.14)

мұндағы ρ′ – жұмыс сұйықтығының өзгерген тығыздығы.

Сатылы деңгей реттегішпен гидродинамикалық тежегiштi қолданған кезде, құбырлар тізбегі салмағы артқан сайын түсiру жылдамдығы үздiксiз - сатылы қисық бойынша төмендейдi. Гидродинамикалық тежегiштердi толығырақ қолдану үшiн тоңазытқыштағы құйылмалы клапандар санын көбейту керек. Сатысыз тоназытқыштар түсiру жылдамдығының бірқалыпты өзгерiсiн қамтамасыз етеді, және соның арқасында берілген тежеу қорымен құбырлар тізбегінің жiберу ұзақтығын ең аз шегіне дейiн қысқарады.