Приложение В (обязательное). Турбины для отбора гидравлической мощности

Приложение В
(обязательное)

Турбины для отбора гидравлической мощности

B.1 Общие положения

Настоящее приложение распространяется на турбины для отбора гидравлической мощности (HPRT).

Отбор мощности обычно достигается путем уменьшения давления текучей среды, иногда совместно с процессами парообразования и газообразования во время снижения давления. Турбина для гидравлического отбора мощности может быть насосом, работающим с обратным потоком.

B.2 Термины

В настоящем стандарте используются термины, которые необходимо изменить, если стандарт применяется к турбинам для отбора гидравлической мощности. Направление потока через HPRT является обратным по отношению к потоку через насос. В этом случае слово "насос" означает HPRT, термин "всасывающий патрубок насоса" означает "выход HPRT", а термин "выходной патрубок насоса" - "вход HPRT".

B.3 Конструкция

B.3.1 Характеристики жидкости

В.3.1.1 Потребитель/заказчик должен сообщить поставщику/изготовителю HPRT, о возможности технологического потока, входящего в HPRT, мгновенно превращаться в пар, и возможности выделения абсорбированного газа в потоке при давлении меньшим давления на входе.

В.3.1.2 Потребитель/заказчик должен определить объем (в процентах) пара или газа (или того и другого) на выходе турбины, а также давление и температуру, при которых пар будет испаряться.

В.3.1.3 Если известен состав жидкой среды, то плотность жидкости и пара (или газа) как функция давления должна быть также определена. Может возникнуть необходимость в регулировании давления на выходе HPRT с целью ограничения количества жидкой среды, которое будет превращаться в пар, или количество газа, выделяющегося из раствора.

B.3.2 Система промывки уплотнений

Во избежание сокращения срока службы уплотнений необходимо рассмотреть выделение газа и парообразование в потоках промывки уплотнений. Если это возможно, то рекомендуется для промывки уплотнений использовать другие способы, а не вход HPRT.

B.3.3 Автоматическое выключение при превышении скорости

B.3.3.1 Если HPRT и другое оборудование не позволяют рассчитать скорость разгона (максимальную скорость, достигаемую HPRT без нагрузки и в наихудших установленных режимах на входе и выходе), необходимо рассмотреть возможность использования механизма автоматического выключения при повышенной скорости. Обычно такие механизмы устанавливаются в диапазоне от 115% до 120% номинальной скорости. Важно понимать, что скорость разгона при использовании жидкостей, обогащенных абсорбируемым газом, или жидкостей, которые частично испаряются при прохождении через HPRT, может в несколько раз превышать скорость разгона при использовании воды. В случае таких жидкостей невозможно точно определить скорость разгона.

B.3.3.2 Риск повышенных скоростей снижается, если приводное оборудование, например, насос или вентилятор, в реальности не могут терять нагрузку. Риск возрастает, если приводным оборудованием является генератор, поскольку внезапное отключение от электрических силовых цепей снимает нагрузку HPRT. В последнем случае необходимо предусмотреть автоматический контроль и переключение на искусственную нагрузку.

B.3.3.3 Системы роторов, обладающих малой инерцией и подвергающиеся случайному снятию нагрузки, должны оснащаться быстродействующим тормозом, что позволит предотвратить повреждения, связанные с повышенной скоростью.

B.3.4 Двойные приводы

Примечание - См. рисунки В.1а) и В.1б).

B.3.4.1 Если HPRT используется как дополнение другого привода, необходимо применять положения в соответствии с В.3.4.2 - В.3.4.5.

B.3.4.2 Основной привод должен быть рассчитан так, чтобы приводить в действие зубчатую передачу без использования HPRT.

B.3.4.3 Обгонная муфта (т.е. муфта, передающая момент в одном направлении, а колеса свободного хода - в другом) должна располагаться между HPRT и зубчатой передачей для приведения в действие приводного оборудования во время технического обслуживания HPRT и запуска перед подачей технологического потока HPRT.

B.3.4.4 Подача в HPRT может меняться в значительной степени и часто. Если подача упадет до значения, приблизительно равного 40% от номинальной подачи, то HPRT прекращает выработку мощности и торможение может передаваться на основной привод. Обгонная муфта будет препятствовать такому торможению.

B.3.4.5 HPRT не должна размещаться между основным приводом и приводным оборудованием.

"Рисунок В.1 - Типичная схема HPRT"

B.3.5 Генераторы

Примечание - См. рисунок В.1в).

Если генератор приводится в действие HPRT, работающей в газонасыщенном технологическом потоке, следует предварительно определить мощность генератора. Выходная мощность HPRT может на 20% - 30% превышать прогнозируемое значение, полученное на основе испытаний с водой, что является результатом воздействия выделяемого газа или испаряемой жидкости.

B.3.6 Дросселирующие клапаны

В большинстве областей применения, клапаны, используемые для регулирования подачи в HPRT, должны размещаться выше по потоку и вблизи входа HPRT согласно рисунку В.1. Такое размещение позволяет торцевым уплотнениям работать при выходном давлении HPRT и, в случае потоков, обогащенных газом, позволяет газу выделяться, что приводит к увеличению выходной мощности.

B.3.7 Байпасные клапаны

Независимо от размещения зубчатой передачи HPRT должен быть установлен полнопоточный байпасный клапан с модуляционной способностью. Общее регулирование модулирующего байпасного клапана и регулирующего клапана на входе HPRT обычно достигается путем размещения на разных уровнях согласно рисунку В.1.

B.3.8 Предохранительные клапаны

Для защиты целостности корпуса на выходе HPRT и торцевых уплотнений от возможных переходных режимов с противодавлением необходимо предусмотреть установку предохранительного клапана в цепи выходного трубопровода HPRT согласно рисунку В.1.

В.4 Испытания

B.4.1 HPRT должна проходить параметрические испытания на испытательном оборудовании изготовителя. Гидравлические и механические рабочие характеристики должны основываться на результатах испытаний с водой.

B.4.2 На рисунке В.2 приведены рекомендуемые испытательные допуски на рабочие характеристики HPRT. Критерии для насосов, установленные в основной части настоящего международного стандарта не применяются.

"Рисунок В.2 - Испытательные допуски на параметры HPRT"

В.4.3 Уровни вибрации для HPRT должны отвечать критериям для насосов, установленным в основной части настоящего стандарта.

В.4.4 Необходимо проверить механизм автоматического выключения при превышении скорости, устанавливаемый для HPRT, на испытательном оборудовании изготовителя. При проведении испытаний с использованием воды может быть определена скорость разгона, однако эту скорость можно точно вычислить, если известны рабочие характеристики при использовании воды. Скорость разгона для потоков, обогащенных газом, нельзя определить путем проведения испытаний с водой.