Шестеренные пневмодвигатели - основа турбинного привода

 

На начальном этапе были проанализированы различные виды приводов, такие как винт Дарье, винты пропеллерного типа, ротационные, роторные и поршневые расширительные двигатели, турбины, которые ранее не использовались для отбора энергии потока газа. Были изучены турбинные приводы. Турбины разрабатывались в г. Харькове, в НПО " Союзтурбогаз". Мощность турбин была самой меньшей - 500 кВт. Турбин малой мощности никто не создавал, поэтому вначале поиск осуществлялся среди семейства расширительных машин - пневмодвигателей.

 

Выбор был остановлен на выпускаемых серийно в горнодобывающей промышленности пневматических шестеренных двигателях. На сегодняшний день разработаны и выпускаются пневмодвигатели от 3, 0 кВт до 100 кВт прошедшие эксплуатационные испытания и длительную проверку временем. Главным преимуществом является то, что шестеренные пневмодвигатели весьма простой конструкции. Валы двигателей имеет скорость вращения не более 3, 0тыс. оборотов в минуту и установлены на обычных опорах подшипников качения.

 

При выборе подходящей машины, автор статьи руководствовался изученными техническими условиями и предыдущим опытом. Сначала были рассмотрены ротационные пневмодвигатели, изучены наиболее передовые разработки в этой области. Эти двигатели удовлетворяли своим качеством в заданных условиях их применения, но они обладали рядом нежелательных свойств. Они оказались высокооборотными, а это означало - чувствительными к качеству газа, к качеству смазки. Кроме того, они были ненадежными из-за высокого износа лопастей, и в связи с этим требовали постоянного обслуживания и замены изношенных лопастей.

 

Рассматривая другой вид пневмодвигателей - поршневые пневмодвигатели, было установлено следующее. Несмотря на положительные стороны этого вида расширительных машин, они все-таки обладали рядом нежелательных свойств. В первую очередь, они требовали высокой чистоты газа, от этого зависела их надежность и долговечность. Затем поршневые пневмодвигатели были сложны в изготовлении и эксплуатации, они не удовлетворяли требованиям автономной работы, требовали постоянного обслуживания.

 

Роторные пневмодвигатели по своим качествам наиболее подходили для автономного источника электроэнергии, но их сложные конструкции, дополнительная зубчатая передача, трудность изготовления не позволили их считать приоритетными.

 

Наконец, рассматривая шестеренные пневмодвигатели, выяснилось, что их показатели лучше всего подходят для вышеуказанных разработок:

· они имели номинальную скорость вращения 3 тыс. оборотов в минуту;

· шестеренный пневмодвигатель выпускался серийно предприятиями горного машиностроения;

· простота конструкции;

· шестерни " перемалывали" любые загрязнения. Их можно было выпускать с износостойким покрытием;

· работоспособность пневмодвигателей подтверждалась многолетней эксплуатации их в условиях шахт.

 

Применяя серийный шестеренный пневмодвигатель (асинхронный генератор), был спроектирован простой агрегат, который удался с первого раза, совершенствование его затронуло только мелкие узлы. Корпусом, в котором он размещался и противостоял высокому давлению газа, стала серийная труба диаметром 426 мм, и длиной 1000 мм. Агрегат собирался и тестировался вне корпуса, затем вставлялся в корпус, крепился расклиниванием с трех сторон клиновыми распорками. Потом с обеих сторон устанавливались плоские крышки с уплотняющими кольцами и запирались врезными сухарями. Отвод и подвод газа осуществляется с боковой поверхности через приварные фланцевые штуцера. Также имеется вариант подвода и отвода газа через приварные штуцера, расположенные на плоских крышках. Подвод смазки осуществляется через штуцера с обратным клапаном на крышках, подача смазки к подшипникам и зубчатым передачам по гибким трубопроводам. Нагнетание смазки производилось серийным станочным пневмонасосом.

 

Для решения проблемы смазки подшипниковых узлов предложено использовать имеющийся в природном газе конденсат, который в ряде случаев может улавливаться просто из рабочего потока и отфильтрованный подаваться в подшипниковые узлы микронасосом, без последующего возврата в смазочную систему. Таким образом, отпадает громозкая система регенерации смазки. Конденсатом предложено смазывать и рабочие колеса, для уменьшения их износа.

 

В целях исключения утечек через уплотнения выходного вала пневмодвигателя, которые не допускаются по требованию правил безопасности, пневмодвигатель вместе с генератором, соединенные в агрегат, помещены в герметичный корпус. Электрический кабель при этом помещен в металлическую трубу и выводится из герметичного корпуса через гермовывод, как это делается в типовых насосах для перекачки сжиженных газов типа ХГ. При этом рабочая среда служит для охлаждения обмоток электрогенератора.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: