傳熱系數高 新型冷油器

一:概述

　　LY型冷油器是電力系統中汽輪機配套使用的透平油冷卻設備，該型冷油器為光管表面式，采用循環水作為介質實現熱交換，從而保證軸承入口油溫達到規定值，確保機組正常運行。(連云港博大機械設備制造)

二:結構形式

　　LY型冷油器主要部件有上下水室，殼體管系及充油管路構成，殼體上接有進出水管，進出油管，排水管，排油管，排氣管及溫度表座。

冷卻水流程一般為雙流程，冷油器一般為立式安裝形式，也可臥式安裝（選臥式冷油器）。

三:主要特點

　　1、采用紫銅管為換熱元件，傳熱系數高，單位長度熱面積大，傳熱量高。

　　2、結構合理,能在較大溫度變化范圍內保持出油溫度穩定，對溫度突變及震動有良好抗力。

　　3、裝配結構可靠，確保冷卻水不會進入汽輪機組。

　　4、翅片光滑無毛刺，無皺折，不易結塵、結垢，流體阻力低。

四:選購

　　選購冷油器應告知冷卻面積,冷卻形式分LY型光管式(常用)和LYC型翅片式,換熱冷卻管一般選紫銅,也可根據用戶需要選不銹鋼或黃銅作為換熱元件。

五：優點

　　為了汽輪機運行時保證透平油冷卻有足夠的安全愈量,雙聯式冷油器由兩只相同面積的冷油器和三通閥構成,可一只工作,一臺備用,如因機組油溫高或進水溫度高時冷卻效果差可同時投用,或運行中需清洗檢修冷油器時,可開啟備用冷油器,而不需停機。

六：在電廠中的作用

　　汽輪機發電機組正常運行，由于軸承摩擦而消耗了一部分功，冷油器將轉化為熱量使軸承的潤滑油溫度升高，如果油溫太高軸承有可能發生軟化、變形或燒損事故。為使軸承正常運行，潤滑油溫必須保持一定范圍內，一般要求進入軸承油溫在35-45℃，軸承的排油溫升一般為10~15℃，因而必須將軸承排出來的油冷卻以后才能再循環進入軸承潤滑。冷油器就是冷卻主機潤滑油的。溫度較高的潤滑油和低溫的冷卻水在冷油器中進行熱交換，通過調節冷卻水流量來達到控制潤滑油溫度的目的（同時由于轉子溫度較高，尤為高壓缸進汽側，冷油器軸頸也向外進行熱量傳遞，所以潤滑油也具有冷卻軸頸的作用）。

七：串聯和并聯的優缺點

　　1、冷油器串聯運行的優點有：冷卻效果好，油溫均勻。

　2、冷油器串聯運行的缺點：油的壓降大，漏油時無法隔離。

　　3、冷油器并聯運行的優點：油壓下降小，隔離方便，可在運行中檢修一組。

　　4、冷油器并聯運行的缺點：冷卻效果差，油溫不均勻。

八：換不銹鋼管的工藝要求

　　1、新不銹鋼管的準備：將檢查合格后的不銹鋼管，按冷油器的尺寸下料，不銹鋼管要比管板長出4～5毫米，不銹鋼管兩端除去毛刺，將脹管部分打磨光滑，在兩端約50毫米處進行回火處理。

　　2、剔除舊不銹鋼管：選用專用半圓三角鏨子剔除，剔時注意不要損傷管板，剔光不銹鋼管，，將舊不銹鋼管抽出后將管板管孔清理干凈，用細砂布打磨光潔，用布擦掉粉塵。

　　3、穿新管、脹口：管板和不銹鋼管都準備好后，可以穿新不銹鋼管，注意不宜用力過猛、蹩勁，對準自己的孔位裝入，新管兩端外露部分應相等，管板孔直徑比管徑略大，約0.5毫米，不宜過大或過小。不銹鋼管穿好后可用脹管器脹口，脹管時力量速度不宜過大或過小，脹管長度應為管板厚度的2/3，不可大于管板的厚度，脹完后兩端用沖子翻邊。

4、換不銹鋼管時要一半一半的換，拆一半換好再拆另一半。

九：凝結水產生過冷卻的主要原因

　　1、凝結器汽側積空氣，使蒸汽分壓力下降。從而凝結水溫度降低。

　　2、運行中凝結器水位過高。淹沒了一些冷卻水管，形成凝結水過冷卻。

　　3、凝結器冷卻水管排列不佳或布置過密，使凝結水的冷卻水管外形成一層水膜。此水膜外層溫度接近蒸汽飽和溫度，而膜內層緊貼不銹鋼管外壁，因而接近或等于冷卻水溫，當水膜變厚下垂成水滴時，此水滴溫度是水膜平均溫度，顯然低于飽和溫度，從而產生過冷卻。

十：主機冷油器故障分析以及技術改造建議

　　冷油器的主要作用為冷卻潤滑油，在汽輪機以及發電機運行過程中，保持其軸承的溫度在正常范圍內。#1、#2以及#5、#6機組主機冷油器均采為上海汽輪機廠制造，在冷油器運行過程中，頻繁出現底部端蓋漏油或者漏水的故障。在實際的檢修過程中，發現了導致故障頻發的原因，近而提出了相應的技術改造措施，對于冷油器的設計以及運行維護有一定的借鑒意義。

　　1、冷油器工作原理

　　閉式冷卻水通過冷油器的頂部端蓋進入冷油器，然后在冷油器內部細小的管內流動，無數細小的冷卻水管通過分布在冷油器內部的隔板固定，通過隔板，冷油器間隔成若干個小的空間，潤滑油在冷卻水管外以S形流動，這樣布置可以增加有效的換熱面積，提高冷卻效果。在冷油器的底部，形成一個冷卻水室。潤滑油與冷卻水依靠兩只O型圈（轆管）以及銅床進行分隔與密封。

2、冷油器故障原因分析

　　在機組的運行過程中，#1、#2、#5和#6機多次發生冷油器底部端蓋漏水或者漏油的故障，尤其在機組啟動或者停運過程中，故障發生更是頻繁。冷油器的油、水之間的隔離以及油和水的泄漏全部依靠兩只O型密封圈，如果一旦兩只O型圈出現破損或者移位，造成間隙改變，必然引起泄漏。因為該O型圈的密封面在左右兩側，而不是傳統的上下兩側，所以一旦發生泄漏，增加法蘭螺栓的緊力并不能減小泄漏量。

經過分析，總結了以下幾個容易引起O型密封圈間隙變化和破損的原因。

　　1） 機組啟動或者停運過程中，冷油器油側和水側經常發生壓力波動，導致O型密封圈移動，使其出現泄漏。

　　2） 機組在安裝時，如果冷油器內部發生偏心安裝，將使O型密封圈的間隙出現異常。在運行中，如果稍微有壓力（油側、水側）波動，就會造成泄漏。

　　3） 每次檢修過程中，更換O型密封圈時，因為底部端蓋位置狹小，檢修中，造成安裝不便，往往出現O型圈被銅床壓破，近而出現泄漏。每次檢修后，水側發生泄漏的概率要超過油側，更加證明了現行的設計不便于檢修以及保證檢修質量。

3、冷油器進行技術改造的可行性分析

在冷油器底部端蓋與冷油器中間桶體法蘭結合面之間，增加聚四氟乙烯墊床，保證原來密封面不便的基礎上，再增加兩個密封面。因為聚四氟乙烯材料的可伸縮性能好于銅床，所以滿足依靠法蘭螺栓緊力增大密封性能的要求。該措施的實施難度要遠遠小于其他措施。

4、冷油器進行技術改造的經濟性分析

　　1） 每次冷油器發生泄漏，一般要等到機組大、小修過程中開展檢修工作，在帶傷運行的階段，增加了泄漏油、水的清理工作，加大了班組的工作量。

　　2）冷油器端蓋體積龐大并且檢修空間狹小，所以每次在安裝O型圈時，必須5個人同時工作，這樣每次檢修產生的人工成本相當大。

　　3）檢修中更換O型密封圈，往往產生很多耗材，增加了檢修費用。

　　通過以上分析，可以證明冷油器進行技術改造的必要性以及可行性，以及實施改造后，能夠帶來的經濟效益。在改造中，可以采用逐步漸進的方法，利用機組大小修，逐步對于#1、#2、#5和#6機組的冷油器進行改造，改造結束后，勢必能夠帶來相應的經濟效益，節省設備的維護和檢修成本。

十一：冷油器（油冷卻器）訂貨須知

　　1）、汽輪機組型號

　　2）、冷卻油量

　　3）、油冷卻器冷卻面積

　　4）、訂購臺數

引十二：產品系列性能及技術規范

　　凝汽式汽輪機用冷油器性能、規范

產品外形尺寸

附錄：供熱式汽輪機冷油器選型一覽表