CZ201841A3 - Zařízení na rozdělení olejů - Google Patents

Abstract

Zařízení je tvořeno výparníkem (3) uspořádaným k propojení s tlakovou částí (1) turbíny a napojeným přes snímač (11) vakua na vývěvu (12) a napojeným také na zdroj (10) inertizačního plynu, přičemž výparník (3) je opatřen topným zařízením (4) a je dále napojen na chladič (7) páry napojený na jímku (8) kondenzátu uspořádanou pro napojení na podtlakovou část (9) turbíny. Výparník (3) je napojen na sběrnou nádobu (6). Před výparník (3) je předřazen ovladač (2) vstupu oleje napojený na snímač (13) tlaku na vstupu do výparníku (3) a ovladač (2) vstupu oleje je napojen také na snímač (15) hladiny ve výparníku (3).

Description

Zařízení na rozdělení olejů

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení na rozdělení olejů, určené zejména pro rozdělení pohonného oleje olejové turbíny od mazacího oleje této turbíny, používané pro pohon generátoru elektrárny.

Dosavadní stav techniky

Při provozu olejové turbíny dochází vlivem netěsností ucpávky turbíny k unikání mazacího oleje do pohonného oleje. Tyto oleje se smíchají a snižují potom výkon celého turbosoustrojí poháněného touto olejovou turbínou. Nejméně hospodárným řešením této situace je výměna poháněcího oleje po určité době provozu. Dalším řešením je jednorázové napojení turbíny na čisticí zařízení. Napojení tohoto jednorázového zařízení vyžaduje úpravy armatur pro možnost jeho instalace a kompletní odstavení elektrárny při provádění této instalace. Zařízení má kromě toho nízký výkon a vyžaduje trvalou obsluhu stroje.

Cílem vynálezu je proto vytvoření zařízení pro rozdělení olejů, které bude mít podstatně vyšší výkon a umožní kontinuální oddělování olejů při dodržení bezpečnosti provozu bez nutnosti trvalé obsluhy zařízení.

Podstata vynálezu

Vytyčeného cíle je dosaženo zařízením na rozdělení olejů podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že je tvořeno výpamíkem, uspořádaným k propojení s tlakovou částí turbíny a napojeným přes snímač vakua na vývěvu a napojeným také na zdroj inertizačního plynu, přičemž výpamík je opatřen topným zařízením a je dále napojen na chladič páry, napojený na jímku kondenzátu, uspořádanou pro napojení na podtlakovou část turbíny, přičemž výpamík je napojen také na sběrnou nádobu.

Před výpamík je zpravidla předřazen ovladač vstupu oleje, napojený na snímač tlaku na vstupu do výpamíku a ovladač vstupu oleje je napojen také na snímač hladiny ve výpamíku.

Výpamík je zpravidla opatřen snímačem teploty, napojeným na spínač topného zařízení.

Chladič páry je napojen na chladič vody, který je napojen také na chladič odpadního oleje předřazený před sběrnou nádobu.

Jímka kondenzátu je opatřena snímačem hladiny napojeným na spínač vývěvy a také na spínač topného zařízení.

Pohonný olej spolu s nežádoucí příměsí mazacího oleje proudí z tlakové části turbíny přes ovladač vstupu oleje do výpamíku, ze kterého je vyčerpán vzduch pomocí vývěvy přes snímač vakua. K zamezení případného výbuchu je do výpamíku vpraven inertizační plyn. Dopravená směs olejů do výpamíku je zahřáta topným zařízením a vlivem různého odpařování olejů ve vakuu dochází k odpaření par pohonného oleje. Tyto páry jsou dále vedeny do chladiče páry, kde se opět dostávají do kapalného stavu a postupují do jímky kondenzátu a dále do podtlakové části turbíny. Odloučený mazací olej je odváděn do chladiče odpadního oleje a dále do sběrné nádoby. Hladina přivedené směsi olejů je sledována snímačem hladiny, napojeným na ovladač přívodu směsi oleje do výpamíku, přičemž tento snímač sleduje rovněž teplotu uvnitř výpamíku a v případě nedostatku olejové směsi ve výpamíku zabrání přívodu energie do topného zařízení. Mazací olej jez výpamíku odváděn do chladiče odpadního oleje a dále do sběrné nádoby.

- 1 CZ 2018 - 41 A3

Proces funkce zařízení umožňuje jeho naprogramování a tím také kontinuální funkci. Tím je dosaženo toho, že může být trvale namontováno na turbínu a nevyžaduje nepřetržitou obsluhu, přičemž provoz čištění olejů je hospodárný a ztráty pohonného oleje jsou minimální.

Objasnění výkresu

Zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém výkrese na obr. 1.

Příklady uskutečnění vynálezu

Zařízení na rozdělení olejů je napojeno na tlakovou část 1_ turbíny přes ovladač 2 vstupu oleje a je napojeno na výpamík 3, ve kterém je umístěno topné zařízení 4. Na výpamík 3 je napojen chladič 7 páry, který je dále napojen na jímku 8 kondenzátu, která je napojena na podtlakovou část 9 turbíny. Tak je dosaženo kontinuálního rozdělení pohonného oleje od mazacího oleje. Topné zařízení 4 je zapojeno na spínač 17 topného zařízení, spojený se snímačem 16 teploty ve výpamíku 3. Výpamík 3 je rovněž opatřen snímačem 11 vakua, napojeným na vývěvu 12. Do výpamíku 3 je přiveden také inertizační plyn ze zdroje 10. Ovladač 2 vstupu oleje do výpamíku 3 je napojen na snímač 13 tlaku na vstupu do výpamíku 3 a na snímač 15 hladiny ve výpamíku 3. Zařízení je opatřeno chladičem 5 odpadního oleje, na jedné straně napojeným na výpamík 3 a na opačné straně napojeným na sběrnou nádobu 6, přičemž zařízení je opatřeno také chladičem 14 vody, který je napojen jak na chladič 7 páry, tak na chladič 5 odpadního oleje. Jímka 8 je napojena na snímač 18 hladiny jímky kondenzátu napojený na spínač 17 topného zařízení a také na spínač 19 vývěvy 12.

Pohonný olej znečištěný mazacím olejem teče od tlakové části 1 turbíny přes ovladač 2 vstupu oleje do výpamíku 3, kde je na základě různého odpařování kapalin ve vakuu odpařován a přiveden do chladiče 7 páry, kde kondenzuje a je odváděn do jímky 8 kondenzátu, ze které je odváděn do podtlakové části 9 turbíny. Naopak neodpařený a nezkondenzovaný mazací olej je odváděn do chladiče 5 odpadního oleje, kde je ochlazen a odveden do sběrné nádoby 6. Vzduch je odčerpáván z výpamíku 3 vývěvou 12, přičemž požadované vakuum je kontrolováno a zajišťováno snímačem 11 vakua. Inertizační plyn je dodán ze zdroje 10 a slouží k zabezpečení výpamíku proti výbuchu. Topné zařízení 4 je v tomto případě tvořeno topnými tyčemi a je napojeno na spínač 17, který v případě signálu od snímače teploty ve výpamíku 3, odpojí nebo spíná topné zařízení 4 a zejména provádí jeho ochranu proti přehřátí. Pokud není dosaženo potřebného vstupního tlaku na vstupu do výpamíku 3, ovladač 2 nespustí přívod oleje na tento vstup, což je hlídáno snímačem tlaku 13 a ovladač 2 vstupu oleje rovněž nevpustí další přívod oleje při přeplnění výpamíku 3, což je zajištěno snímačem 15 hladiny. Destilovaný pohonný olej je z chladiče 7 páry a odvedení do jímky 8 kondenzátu odváděn do podtlakové části 9 turbíny. Odpadní mazací olej je po zchlazení v chladiči 5 odpadního oleje odveden do sběrné nádoby 6. Do chladiče 5 je přiváděna chladicí voda z chladiče 14 vody.

Celé zařízení se nejdříve inertizuje technickým plynem (dusíkem) ze zdroje 10 inertizačního plynu, aby bylo zabráněno možnosti exploze vypařené směsi. Natlakování se provede na 2,8 bare (0,28 MPa) a spustí se vyčkávací smyčka zhruba 10 min pro monitoring netěsnosti. Pokud tlak nepoklesne, pokračuje se odtlakováním zařízení na 1,2 bare (0,12 MPa). Naopak v případě detekce netěsnosti není možné pokračovat. Po inertizování zařízení je tlak v zařízení snížen vývěvou 12 na zhruba 0,060 bar (6 kPa) za účelem snížení teploty varu olejů. Dále se ručně napustí výpamík surovým olejem nad úroveň instalovaných topných tyčí, tvořících topné zařízení 4 za pomoci vakua vytvořeného vývěvou 12 Spustí se topné zařízení 4 na teplotu ve výpamíku na 105 až 130 °C, přičemž snímání a řízení řeší PLC. Po dosažení zadané teploty nastává odpař pohonného oleje, viditelný na snímači hladiny 15. Páry oleje postupují do chladiče 7, kde jsou

-2CZ 2018 - 41 A3 zkapalněny. Hladina je ve výpamíku 3 monitorována snímačem 15 hladiny a je průběžně doplňována přes přívodní armaturu z turbíny tak, aby se zabránilo vynoření topných tyčí, vytvářejících topné zařízení 4. Po dosažení dostatečného množství oleje v jímce 8 dojde k přerušení vytápění výpamíku 3 a činnosti vývěvy 12. Tlak ve výpamíku 3 je zvýšen nad pracovní tlak kondenzátorů turbíny přívodem inertizačního plynu ze zdroje 10 na 0,2 baru (0,02 MPa). Po dosažení nižší hladiny vývěva 12 opět sníží pracovní tlak cca na 0,060 bar (6 kPa) a proces pokračuje dále. V momentě, kdy hladina ve výpamíku 3 již nejeví známky snižování, ve výpamíku 3 je pouze odpadní mazací olej. Při tomto stavu dojde k přerušení vytápění výpamíku 3, přerušení činnosti vývěvy 12 a zvýšení tlaku ve výpamíku 3 na 1,6 baru (0,16 MPa) přívodem inertizačního plynu ze zdroje 10 vakua. Odpadní olej je vytlačen tlakem inertizačního plynu přes chladič 5 odpadního oleje do sběrné nádoby 6. Zchlazení v chladiči 5 probíhá přes deskový výměník s vodou na sekundární straně, přicházející z chladiče 14 vody. Po kompletním vypuštění výpamíku 3 od odpadního mazacího oleje je výpamík 3 odtlakován. Při dosažení tlaku 1,2 bar (0,12 MPa) je spuštěna vývěva 12 k udržování provozního vakua. Po dosažení provozního vakua dojde k odstranění najímaného olejového úletu způsobeného odtlakováním výpamíku 3. Následně se naplní výpamík 3 nad úroveň topných tyčí, vytvářejících topné zařízení 4 a proces pokračuje.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (5)

1. Zařízení na rozdělení olejů, vyznačující se tím, že je tvořeno výpamíkem (3), uspořádaným k propojení s tlakovou částí (1) turbíny a napojeným přes snímač (11) vakua na vývěvu (12) a napojeným také na zdroj (10) inertizačního plynu, přičemž výpamík (3) je opatřen topným zařízením (4) a je dále napojen na chladič (7) páry, napojený na jímku (8) kondenzátu, uspořádanou pro napojení na podtlakovou část (9) turbíny, přičemž výpamík (3) je napojen na sběrnou nádobu (6).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že před výpamík (3) je předřazen ovladač (2) vstupu oleje, napojený na snímač (13) tlaku na vstupu do výpamíku (3) a ovladač (2) vstupu oleje je napojen také na snímač (15) hladiny ve výpamíku (3).

3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že výpamík (3) je opatřen snímačem (16) teploty, napojeným na spínač (17) topného zařízení.

4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že chladič (7) páry je napojen na chladič (14) vody, který je napojen také na chladič (5) odpadního oleje, předřazený před sběrnou nádobu (6).

5. Zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že jímka (8) kondenzátu je opatřena snímačem (18) hladiny jímky, který je napojen na spínač (19) vývěvy (12) a spínač (17) topného zařízení.