Торговый дом приводэнергомаш

Описание МЖГ электродвигателей для градирен и АВО газа



Магнитожидкостные герметизаторы для привода вентиляторных градирен и аппаратов воздушного охлаждения

Неотъемлемым элементом любого химического производства являются водооборотные циклы. Ввиду необходимости большого теплосъема применяются градирни вентиляторного типа. Башенные градирни используются редко.

Большинство градирен, эксплуатирующихся в России и других странах СНГ, представляют собой противоточные градирни с верхним расположением вентилятора.

Эта схема уже хороша тем, что она единственная на территории бывшего Советского Союза. Все заводы, изготавливающие привод для вентиляторных градирен, (Сафоново (Смоленская область, Россия), Лысьва (Пермская область, Россия), Н. Каховка (Херсонская область, Украина), Первомайск (Луганская область, Украина), Тирасполь (Молдова), Ереван (Армения) — выпускают малооборотные электродвигатели, где лопасти насаживаются на вертикальный вал двигателя. Преимущества очевидны — низкие энергетические потери; отсутствие редукторов, муфт и т. д. при другом типе привода; наименьшее сопротивление потоку воздуха и наилучшие условия для процесса теплообмена благодаря равномерности потока внутри градирни по сравнению с другими компоновками.

Другие компоновочные схемы, активно предлагаемые зарубежными производителями на российском рынке, активно внедряются при строительстве новых водооборотных систем. Старое оборудование, как правило, заменяется на аналогичное, но к нему предлагаются новшества, позволяющие значительно повысить надежность и долговечность работы вентиляторной установки. Одним из таких новшеств является магнитожидкостный герметизатор, позволяющий значительно повысить ресурс привода вентилятора.

Актуальность этой задачи сомнений не вызывает, т. к. именно привод имеет меньший ресурс, чем все другие элементы вентиляторной градирни.

Низкий ресурс работы электродвигателя в первую очередь связан с его работой в области постоянного водяного тумана и мелкораспыленной влаги, предотвратить попадание которой внутрь привода традиционные типы уплотнений (сальниковые, манжетные и т. д.) не в состоянии.

Многолетняя эксплуатация показала недостаточную надежность данных типов уплотнений в условиях интенсивного орошения, присутствия капельной и мелкодисперсной влаги как в летнее, так и в зимнее время. Вода через уплотнение попадает внутрь подшипникового узла, вызывая разрушение смазки, коррозию и преждевременный выход из строя подшипников, повышение влажности и падение сопротивления изоляции обмотки электродвигателя, что приводит к необходимости сушки обмотки в условиях специализированного участка электроремонтного цеха предприятия. Механический контакт войлока сальника либо манжеты с валом в присутствии влаги приводит к коррозии вала и его износу, а ухудшение качества поверхности вала в свою очередь вызывает увеличение потерь на трение в данном типе уплотнений.

Эксплуатационные и ремонтные службы некоторых предприятий пытались своими силами усовершенствовать существующие штатные уплотнения электродвигателей, например, заменить сальниковые уплотнения в электродвигателях ВАСО 15-23-34 на резиновые манжеты (что привело к усиленному износу валов с последующей наплавкой и проточкой), но повысить надежность уплотнений так и не смогли. Валы электродвигателей в условиях воздействия воды корродируют, и манжеты не обеспечивают необходимой герметичности.

Достаточно дорого обходится также демонтаж и монтаж электродвигателя на градирню, потому что это чаще всего можно сделать только автомобильным подъемным краном.

Аналогичные проблемы существуют и для привода аппаратов воздушного охлаждения (АВО), т. к. их условия эксплуатации аналогичны. Более того, для интенсификации теплообмена заводы-изготовители снабжают АВО увлажнителем воздуха, что серьезно усложняет эксплуатацию привода. Особенно много АВО используется при производстве аммиака. Необходимо отметить, что на электродвигателях производства Японии, Италии, Франции, Чехии, эксплуатирующихся на заводах России и стран СНГ, те же проблемы с попаданием влаги в случае, когда рабочие колеса вентиляторов устанавливаются непосредственно на вал электродвигателя.

Однако существует тип уплотнений, обеспечивающий практически полную герметичность — магнитожидкостные герметизаторы, разрабатываемые ООО «НПВП «Феррогидродинамика».

В отличие от широко распространенных сальниковых, лабиринтных и манжетных уплотнений МЖГ обладают практически полной герметичностью и являются одним из немногих типов уплотнений, эффективно работающих в условиях влажных сред любой степени дисперсности капель, условиях сильной запыленности (в том числе и абразивными частицами), при уплотнении сыпучих материалов.

В общем конструкция МЖГ достаточно проста. Магнитожидкостный герметизатор (рис. 1) состоит из кольцевых магнитопроводов (полюсных наконечников) 2, охватывающих вал 7, постоянных магнитов 4, расположенных между магнитопроводами, и корпуса 1, объединяющего части в цельную конструкцию, закрепляемую на корпусе герметизируемого механизма крепежными винтами.

Рис. 1. Магнитожидкостный герметизатор 1 — корпус, 2 — полюсные наконечники, 3 — разделительное кольцо, 4 — магниты, 5 — крышка, 6 — МЖ, 7 — вал.

Магнитное поле замыкается через вал и зазоры между полюсными наконечниками и валом, удерживая в них втягивающуюся туда магнитную жидкость. Этот слой магнитной жидкости, являясь своеоб­разным жидким сальником, полнос­тью заполняет зазоры, оказывая герметизирующее действие и удерживая перепад давлений по разные стороны МЖГ.

Так как любые жидкости испаряются (магнитная жидкость испаряется значительно медленнее жидкой основы, на которой она сделана), необходимо периодически пополнять магнитную жидкость, находящуюся в зазоре. В зависимости от конкретной конструкции, магнитной жидкости и условий эксплуатации срок между дозаправками обыч­но составляет 0,5…2 года.

В целом предельные рабочие параметры МЖГ ниже, чем парамет­ры отдельных типов традиционных уплотнений, например торцовых.

Однако в диапазоне невысоких давлений (до нескольких сотен килопаскалей), температур (до 100 °С), линейных скоростей (до 30 м/с) в большинстве случаев МЖГ по эффективности значительно превосходит традиционные уплотнения. И многолетняя деятельность НПВП «Феррогидродинамики», связанная с практическим использованием МЖГ, подтверждает это.

За время существования НПВП «Феррогидродинамика» разработало и внедрило значительное количество различных типов герметизаторов. В настоящее время изделия производства НПВП «Феррогидродинамика» успешно работают более чем на 150 предприятиях Украины, России, Казахстана, Узбекистана, Белоруссии, Польши, Молдовы, Эстонии и т. д. (в основном это предприятия химической, нефтеперерабатывающей промышленности, металлургии и энергетики).

Эксплуатационные и ремонтные службы предприятий, особенно тех, где существовал большой парк подобных электродвигателей, проявили заинтересованность в новом для них типе уплотнений. Обычно для ознакомления и проверки вначале устанавливалось один или несколько герметизаторов на двигатели с самыми тяжелыми условиями эксплуатации (или на двигатели, наиболее часто попадавшие в ремонт). После годичного срока эксплуатации и контрольного осмотра верхнего подшипникового узла и проверки сопротивления изоляции обмотки принималось решение о дальнейшем внедрении МЖГ на предприятии. При этом МЖГ в зависимости от предприятия устанавливались на различные типы двигателей, а сам процесс переоснащения двигателей со штатных уплотнений на МЖГ занимал несколько лет.

Магнитожидкостными герметизаторами заинтересовались заводы — изготовители электродвигателей, которые в настоящее время выпускают некоторые модели электродвигателей ВАСО (АСВО) как с обычными уплотнениями, так и с МЖГ производства НПВП «Феррогидродинамика» — по заявке заказчика Это АО «Завод крупных электрических машин» (г. Новая Каховка), ОАО «Сафоновский электромашиностроительный завод» (г. Сафоново), ХК «Привод» (г. Лысьва), ООО «Новокаховский электромеханический завод» и ОАО «Первомайский электромеханический завод им. К. Маркса» (г. Первомайск Луганской обл.). Использование МЖГ начинает учитываться при проектировании электродвигателей и постановке их на производство. Так, при разработке конструкторской документации УкрНИИВЭ нового взрывозащищенного двигателя ВАСО 4–24 для ХК «Привод» было заранее предусмотрено использование магнитожидкостных герметизаторов разработки НПВП. Конструкция МЖГ согласовывалась с УкрНИИВЭ, а рабочие чертежи герметизатора «Феррогидродинамикой» были переданы институту для использования при проектировании. Ведутся переговоры о применении МЖГ в новых моделях двигателей ВАСО, которые выпускает или готовит к выпуску АО «Электромаш» (г. Тирасполь).

Электродвигатели ВАСО, используемые для привода вентиляторов АВО, являются взрывозащищенными. Магнитожидкостные герметизаторы устанавливаются взамен штатных уплотнений выше элементов взрывозащиты и на нее не влияют. Установка МЖГ на электродвигатели типа ВАСО во взрывозащищенном исполнении без замечаний была согласована с Украинским научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом взрывозащищенного и рудничного электрооборудования с опытно-экспериментальным производством УкрНИИВЭ (г. Донецк).

Конструкции этих МЖГ подробно рассмотрело и изучило ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ» (г. Москва) и рекомендовало российским нефтеперерабатывающим заводам для внедрения. Гостехнадзор России в 1997 г. предписал ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ» проводить авторский надзор при поставке на производство оборудования (в том числе и привода вентиляторных градирен и АВО) с целью обеспечения выпускаемой продукции действующей нормативно-технической документации и требованиям ГОСТа 15001.

В 2010 году ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ» согласовало степень защиты электродвигателей этого типа — не менее IP55 для привода вентиляторов градирен и не менее IP65 для привода АВО. Такая степень защиты соответствует лучшим мировым образцам электропривода и служит подтверждением как высокой надежности МЖГ, так и способности значительно увеличить ресурс электродвигателя. В качестве примера можно привести п. 1.3.4. из ТУ 16–87 ИАПФ.528622.002 ТУ на электродвигатель 2АСВО710: «Степень защиты двигателей IP44 по ГОСТ 17494. При комплектации герметизатором магнитожидкостным ТУ 3393-074-002200302-2003 (МЖГ) — степень защиты двигателей не менее IP55».

Кроме электродвигателей, МЖГ устанавливались на входные и выходные валы редукторов вентиляторных градирен типа «NEMA». Такие МЖГ производились для входного и выходного валов редуктора 40 МН1 — 630/630×15 по заявке российской фирмы, занимающейся восстановлением, реконструкцией и модернизацией редукторов немецких градирен, а также для входного и выходного валов редуктора типа DWVO 70 по заявке ОАО «Химпром», г. Новочебоксарск, Россия.

Магнитожидкостные герметизаторы и магнитная жидкость для них выпускаются «Феррогидродинамикой» по техническим условиям, зарегистрированным в Украине и России. Все ТУ согласованы как с производителями оборудования, для которого предназначены магнитожидкостные герметизаторы, так и с проектными и осуществляющими надзор за данным оборудованием организациями.

Это АО «Завод Крупных Электрических Машин», ДП «ЮЖНЕОКЭМ», ЗАО «Горловский машиностроитель», УкрНИИВЭ, ГП «Химтехнология», ОАО «Сафоновский электромашиностроительный завод». Кроме того, российские ТУ утверждены ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ» (см. Приложение 1).

Примеры конструкций МЖГ электродвигателей вентиляторов градирен и АВО приведены в Приложении 2.

Многолетние наблюдения на большой статистической выборке электродвигателей (более 100 шт. на ЗАО «Северодонецкое объединение «Азот» (г. Северодонецк), ООО «Кинеф» (г. Кириши) и т. д.) показали увеличение срока службы верхнего подшипникового узла в 4…5 раз и как минимум в 2 раза сокращение количеств капремонтов.

Так, Северодонецкий «Азот» достаточно осторожно отнесся к предложению НПВП «Феррогидродинамика» о внедрении магнитожидкостных герметизаторов, сделанном в 1993 г., несмотря на то, что уже в то время магнитожидкостные герметизаторы хорошо зарекомендовали себя на ряде химических и металлургических заводов Украины. Северодонецкий «Азот» после командировок специалистов на предприятия, уже эксплуатирующие МЖГ, закупил 10 магнитожидкостных герметизаторов (МЖГ) и силами цехов оборотного водоснабжения и централизованного ремонта электрооборудования провел более чем двухлетнюю опытно-промышленную апробацию предложенного метода и только с 1997 г. дал добро на широкомасштабное внедрение МЖГ. Учитывая большое количество электродвигателей градирен, Северодонецкий «Азот» закупал МЖГ для них партиями, примерно по 30 штук в год. При этом контроль за работой МЖГ, организованный еще в середине 90-х при опытно-промышленной эксплуатации, не прекращается до сих пор. Практически отслеживается работа каждого из 116 эксплуатирующихся в настоящее время на объединении электродвигателей ВАСО с МЖГ. Это позволяет рассмотреть достаточно интересные статистические закономерности в работе вентиляторных градирен.

На рис. 2 представлена зависимость закупок подшипников для электродвигателей ВАСО за 1988—2002 гг. Коэффициент k представляет собой отношение количества закупленных в данном году подшипников к количеству работавших в том же году электродвигателей.

После оснащения в 2000 году всех электродвигателей ВАСО герметизаторами, в среднем закупается порядка 40–50 подшипников в год, в то время как в конце 80-х годов закупалось в среднем 200–250 подшипников. Т. е. можно сделать вывод, что во влажной среде верхний подшипниковый узел работал только на 20–25% своего ресурса. Увеличение ресурса работы подшипников связано с увеличением ресурса работы электродвигателей. Диаграмма количества ремонтов электродвигателей в зависимости от времени имеет тот же характер, что и на рис. 2. Увеличение межремонтного периода как минимум в 2 раза приводит к существенной экономии.

В начале 2000х годов мы поинтересовались стоимостью капитального ремонта самых распространенных машин ВАСО 15-23-34 и 2АСВО 710. Оказалось, что стоимость ремонта, что и следовало ожидать, на разных предприятиях отличается в достаточно широких пределах: 1,5…5 тыс. долл. США. При проведении ремонта подрядными организациями или специализированными ремонтными предприятиями стоимость ремонта в среднем выше на 15–20%. Еще выше стоимость ремонта на заводах-изготовителях. В настоящее время цены на ремонт выросли, т. к. за эти годы почти в три раза выросла и стоимость электродвигателей.

В целом можно согласиться с данными ЗАО «Гидроаэроцентр» (г. Жуковский, Московская обл.) что стоимость капитального ремонта электродвигателя ВАСО или АСВО не может быть ниже 15% от стоимости нового электродвигателя, а в отдельных случаях достигает и 70%. Кроме того, на работы по монтажу и демонтажу электродвигателя ЗАО «Гидроаэроцентр» отводит не менее 20% от стоимости нового электродвигателя.

Магнитожидкостный герметизатор увеличивает стоимость электродвигателя менее чем на 10%, а с другой стороны минимум на 200% сокращает весьма дорогие и крупные эксплуатационные расходы.

В заключение отметим безызносность вала при работе МЖГ и как следствие минимальные энергетические потери и потери на трение (см. Приложение 3). Простые триботехнические расчеты показывают, что за год эксплуатации электродвигателя с сальниковым или манжетным уплотнением на трение теряется около 500 кВтчас. Потери на трение в случае внедрения МЖГ на два порядка ниже.

Первые МЖГ для электродвигателей серии ВАСО, ВАСВ, АСВО были установлены в 1989 г. на Одесском припортовом заводе. Более 3000 уплотнений этого типа за 20 лет были установлены на многих предприятиях различных стран СНГ. Экономическое состояние многих заводов в эти годы было далеко от оптимального, тем не менее магнитожидкостные герметизаторы доказали своё право на жизнь. В «Еврохиме» опыт успешной эксплуатации МЖГ имеется в Новомосковске и Белореченске.


Действуют специальные условия по поставкам. Уточните детали. Оставьте короткую
заявку, наши менеджеры свяжутся с Вами в течение 15 минут.



Либо просто позвоните по телефону +7 (495) 938-72-34

Назад в раздел
Заводы-поставщики О компании Новости и статьи
  •  Завод Крупных Электрических Машин Завод Крупных Электрических Машин
  • Pem Corporation Limited Hong KongPem Corporation Limited Hong Kong
  • ОАО «ЗВИ» Московский электромеханический Завод имени Владимира ИльичаОАО «ЗВИ» Московский электромеханический Завод имени Владимира Ильича
  • Научно - производственное внедренческое предприятие "ФЕРРОГИДРОДИНАМИКА"Научно - производственное внедренческое предприятие "ФЕРРОГИДРОДИНАМИКА"
  • Продажа общепромышленых асинхронных электродвигателей 6АМ

    Наша компания осуществляет продажи общепромышленных асинхронных электродвигателей новой для российского рынка серии 6АМ торговой марки TD PEM Energyforlife. Электродвигатели изготавливаются компанией TD PEM Corporation Ltd (Гонконг).

    Подробнее
  • Наша компания оформила свои долгосрочные отношения с предприятием-изготовителем НПВП «ФЕРРОГИДРОДИНАМИКА» г. Николаев, Украина, заключив с ним соглашение на полномочие поставок в России магнитожидкостных герметизаторов.

    10 октября 2012 года наша компания оформила свои долгосрочные отношения с предприятием-изготовителем НПВП "ФЕРРОГИДРОДИНАМИКА" г. Николаев, Украина, заключив с ним соглашение на полномочие поставок в России магнитожидкостных герметизаторов.

    Подробнее
  • Просмотреть все
  • «Роснефть» повышает эффективность направлений нефте- и газохимии

    Подробнее
  • «Северсталь» признана одной из самых конкурентоспособных металлургических компаний мира

    Подробнее
  • «Газпром» ведет строительство семи межпоселковых газопроводов в Ростовской области

    Подробнее
  • Просмотреть все