水力発電所におけるスラスト軸受油冷却の重要性
水力タービンは、多くの場合、高い軸方向荷重や、水頭の変動や負荷の変化による変動する条件下で動作します。適切な冷却がないと、スラスト ベアリングのオイル温度が急速に上昇し、次のような問題が発生する可能性があります。
- オイル粘度の低下と潤滑膜の破壊
- スラストパッドとベアリング表面の摩耗の加速
- ベアリングのワイプまたは焼き付きのリスクの増加
- タービンの可用性とプラントの信頼性の低下
適切に設計されたスラストベアリングオイルクーラーは、安定したオイル温度、一貫した潤滑、およびオイルとベアリングコンポーネントの両方の長寿命を保証します。
設計上の重要な考慮事項
水力タービン用のスラストベアリングオイルクーラーを選択する場合、いくつかの技術的要素を評価する必要があります。
- 熱負荷: 軸受損失とタービン サイズによって決定されます。
- オイルの流量と粘度: 過度の圧力降下を生じさせずに適切な冷却を確保するため
- 冷却媒体の温度と品質
- 許容オイル出口温度: 通常は 45 ～ 55 度の間に維持されます。
- 冗長性: 重要なユニット用の二重またはスタンバイ クーラー
- 規格への準拠: IEC、ISO、および水力発電業界の慣行
長期的な信頼性と最小限のメンテナンスを確保するには、適切なサイズと材料の選択が不可欠です。{0}}
ケーススタディ: 大型水力タービン用スラストベアリングオイルクーラー
- プロジェクトの背景
120 MW の垂直フランシス水車を運転している水力発電所では、ピーク負荷運転中、特に夏季にスラスト軸受油の温度が上昇しました。既存のオイルクーラーは容量が限られており、寿命が近づいていました。
- 課題
全負荷時に推奨制限を超える油温
軸受検査頻度の増加
周囲水温が高い場合に強制ディレーティングが発生するリスク
- 実装されたソリューション
新しいシェル-と-チューブのスラスト ベアリング オイル クーラーは、直接交換品として設計および設置され、より高い熱遮断能力を実現するために最適化されました。
- 主要な設計パラメータ
タービンの種類: 垂直フランシス
冷却媒体: クローズドループ淡水-
オイル入口温度: 65 度
油出口温度：50度以下
チューブ材質：耐食性を向上させるステンレス鋼
- 達成された結果
あらゆる負荷条件下で安定したスラスト軸受油温
ベアリングの信頼性の向上とオイル交換間隔の延長
メンテナンス介入の削減
タービンの可用性と運用の信頼性の向上
このアップグレードにより、プラントは温度関連の制限を受けることなく、定格容量で継続的に稼働できるようになりました。{0}}
結論
水力タービン用のスラストベアリングオイルクーラーは、タービンの信頼性、効率、耐用年数を保護する上で重要な役割を果たします。これらのクーラーは、最適な油温と潤滑条件を維持することで、水力発電ユニット内で最も負荷の高いコンポーネントの 1 つを保護します。