บริษัท ออยเซิร์ฟ จำกัด
9 ซอยทวีวัฒนา 25 แยก 7, แขวงทวีวัฒนา, เขตทวีวัฒนา, กรุงเทพ 10170
Tel. (66) 2 441 9247, (66) 2 888 9346, Fax. (66) 2 441 9248
Line ID:oilserve
 |
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
| การใช้งาน |
|
|
| สาระน่ารู้ |
|
|
| รวมลิงค์วิดีโอคลิป |
|
|
| รวมลิงค์เว็บเพื่อนบ้าน |
|
   |
| ระบบหล่อลื่นเทอร์ไบน์ การหล่อลื่นระบบเทอร์ไบน์ผลิตไฟฟ้า ก่อนที่จะกล่าวถึงระบบหล่อลื่นในกังหันผลิตไฟฟ้า จะขอกล่าวถึงหลักการพื้นฐานของการหล่อลื่นเสียก่อน เพื่อจะได้เข้าใจการทำงานของน้ำมันหล่อลื่นได้ดีขึ้น หน้าที่ของน้ำมันหล่อลื่น วัสดุทุกชนิดไม่ว่าจะดูว่ามีผิวเรียบแค่ไหน หากขยายภาพผิวให้ใหญ่ขึ้นจะพบว่ามีผิวมีลักษณะคล้ายยอดเขาและหุบเหวทั้งสิ้น เมื่อผิวโลหะชิ้นหนึ่งถูกกดเข้ากับอีกชิ้นหนึ่ง หรือดันให้เคลื่อนที่ไปบนชิ้นอื่น ผิวสัมผัสจะทำให้เกิดแรงเสียดทานและทำให้เกิดความร้อนตามมา ทำให้เกิดการสึกหรอของผิวสัมผัส แม้ว่าจะมีแรงกดที่ผิวสัมผัสไม่มากนัก แต่ความเค้นบนผิวส่วนที่เป็นยอดเขาอาจจะสูงมากถึงขนาดทำให้โลหะบางชนิดเสียรูปได้ และถ้าวัสดุที่มีความแข็งต่างกันสองชนิดถูกกดและดันให้เคลื่อนที่ พื้นผิวส่วนที่เป็นยอดเขาของวัสดุที่อ่อนกว่าจะสึกหรอมากกว่ายอดเขาของวัสดุที่แข็งกว่าเสมอ .jpg) รูปที่ 1 ภาพขยายผิวของโลหะ
การหล่อลื่นจะช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสที่เคลื่อนที่ หรือชิ้นส่วนที่หมุนกับส่วนที่อยู่กับที่ นอกจากนี้ น้ำมันหล่อลื่นยังช่วยระบายความร้อนออกจากผิวสัมผัสด้วย
การหล่อลื่นด้วยฟิล์มน้ำมัน
การหล่อลื่นด้วยฟิล์มน้ำมันช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว โดยทำให้ผิวสัมผัสเป็นแรงเสียดทานระหว่างน้ำมันแทนที่จะเป็นแรงเสียดทานทางกลของผิวสัมผัสโดยตรง การหล่อลื่นด้วยฟิล์มน้ำมันแสดงให้เห็นในรูปที่ 1 พื้นผิว 1 เคลื่อนที่บนพื้นผิว 2 ด้วยความเร็ว V และถูกคั่นด้วยฟิล์มน้ำมันที่มีความหนา h ฟิล์มน้ำมันสามารถมีได้หลายชั้น ชั้นที่สัมผัสกับพื้นผิวเคลื่อนที่ 1 ยึดติดไปตามพื้นผิว และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เท่ากัน ซึ่งชั้นน้ำมันที่ยึดติดกับผิวสัมผัส 2 ยึดติดที่พื้นผิวเช่นเดียวกัน เพียงแต่ไม่ได้เคลื่อนที่
ชั้นของน้ำมันที่อยู่ตรงกลางก็จะเคลื่อนที่เป็นอัตราส่วนโดยตรงกับระยะทางจากพื้นผิวที่เคลื่อนที่ เช่น ที่ความหนา ½ h จากพื้นผิว 1, ความเร็วก็จะเป็น 1/2V , แรง F ที่จะใช้เพื่อให้พื้นผิว1 เคลื่อนที่ไปบนพื้นผิว 2 คือแรงที่จะเอาชนะแรงเสียดทานระหว่างชั้นของน้ำมันหล่อลื่น, แรงเสียดทานภายใน หรือ แรงต้านการไหล คือความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นนั่นเอง
 รูปที่ 2 ชั้นของฟิล์มน้ำมันระหว่างผิวโลหะ
ชนิดของการหล่อลื่น (Types of Lubrication)
เมื่อพิจารณาการเคลื่อนที่ระหว่างผิวสัมผัส หรือการไถลของโลหะสองชิ้น เราจะพบว่ามีกลไกในการหล่อลื่นหลายแบบ ได้แก่
Hydrodynamic lubrication or thick film Lubrication
การหล่อลื่นแบบ Hydrodynamic หมายถึงการหล่อลื่นที่มีปริมาณสารหล่อลื่น ระหว่างผิวของแบริ่งกับเพลา (Bearing & Journal) หนามากเพียงพอที่จะทำให้ผิวโลหะไม่สัมผัสกัน
หลักการของ Hydrodynamic lubrication คือ เมื่อเพลา (Journal) หมุนอยู่ในแบริ่งด้วยความเร็วสูง และมีน้ำมันหล่อลื่นภายในแบริ่งอย่างเพียงพอ แรงหมุนของเพลาจะสร้างลิ่มน้ำมันขึ้นมาระหว่างผิวสัมผัสที่หมุนกับชิ้นส่วนที่อยู่กับที่ เมื่อความเร็วสูงขึ้นแรงดันของลิ่มน้ำมันจะเพิ่มขึ้น จนทำให้มีฟิล์มน้ำมันแข็งแรงพอที่จะรองรับภาระได้ โดยที่ผิวของโลหะไม่ได้สัมผัสกันโดยตรง
 รูปที่ 3 ส่วนประกอบของ Journal Bearing
 รูปที่ 4 ลิ่มน้ำมันที่เกิดขึ้นระหว่างเพลาและแบริ่ง
Hydrodynamic lubrication ขึ้นอยู่กับความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างสองพื้นผิว ความหนืดของน้ำมันหล่อลื่น ภาระ และช่องว่างภายใน (Clearance) ระหว่างผิวสัมผัสที่เคลื่อนที่
การใช้งานของ Hydrodynamic lubrication เช่น
Hydrostatic lubrication
Hydrostatic lubrication เป็นรูปแบบหนึ่งของ Hydrodynamic lubrication ที่ผิวสัมผัสของโลหะถูกแยกออกจากกันด้วยฟิล์มน้ำมัน แต่แทนที่จะแยกด้วยแรงดันที่เกิดขึ้นภายในน้ำมันเอง แรงดันใน Hydrostatic lubrication จะมาจากปั๊มอัดน้ำมัน การหล่อลื่นแบบนี้ขึ้นกับแรงดันน้ำมันที่ส่งมาจากปั๊ม และช่องว่างภายใน (Clearance) ระหว่างผิวสัมผัส
 รูปที่ 5 ปั๊มน้ำมันสร้างชั้นของน้ำมันระหว่างเพลากับแบริ่ง
Boundary Lubrication
การหล่อลื่นแบบ Boundary เป็นการหล่อลื่นที่ผิวหน้าของผิวสัมผัสมีฟิล์มน้ำมันบาง ๆ เคลือบอยู่ ผิวสัมผัสอาจมีการสัมผัสกันโดยตรงบ้างเป็นครั้งคราว เช่น เมื่อความเร็วของเพลาลดลง เมื่อมีน้ำมันหล่อลื่นไม่เพียงพอ หรืออุณหภูมิของน้ำมันหล่อลื่นเพิ่มขึ้นทำให้ความหนืดลดลง
โดยทั่วไปการหล่อลื่นแบบนี้จะเกิดขึ้นเมื่อ
• เพลาที่เพิ่งเริ่มหมุน
• ความเร็วในการหมุนช้า
• ภาระของเพลาสูงมาก
• ความหนืดของน้ำมันน้อยเกินไป
ตัวอย่างของ Boundary lubrication
• ในตลับลูกปืนกาบ (Journal bearing) โดยเฉพาะเมื่อเริ่มหมุน
• แหวนลูกสูบของเครื่องยนต์ เมื่อเคลื่อนที่ถึงจุดศูนย์ตายบน หรือ ศูนย์ตายล่าง เนื่องจากความเร็วในการเคลื่อนที่ของแหวนลูกสูบช้าลง
 รูปที่ 6 Boundary lubrication
Extreme Pressure Lubrication
เมื่อผิวสัมผัสเคลื่อนที่ หรือหมุนภายใต้ภาระ และความเร็วที่สูงมาก จะเกิดความร้อนที่ผิวสัมผัสอย่างรวดเร็ว ในสภาวะเช่นนี้ น้ำมันหล่อลื่นจะไม่สามารถเกาะติดที่ผิวโลหะได้ หรืออาจเสียสภาพ หรือแม้แต่ระเหยเป็นไอได้
เพื่อแก้ปัญหานี้ สารเพิ่มคุณภาพชนิดพิเศษจะถูกเติมเข้าไปในน้ำมันหล่อลื่น สารนี้เรียกว่า Extreme pressure lubrication สารเพิ่มคุณภาพนี้จะทำให้ฟิล์มน้ำมันเกาะติดผิวโลหะได้ดีขึ้น ทนภาระและอุณหภูมิที่สูงขึ้นได้ สารเพิ่มคุณภาพเหล่านี้ได้แก่ คลอรีน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัส
ระบบหล่อลื่นเทอร์ไบน์ (Turbine oiling system )  รูปที่ 7 Steam turbine
 รูปที่ 8: ภาพตัวอย่างด้านในของ Steam turbine
 รูปที่ 9: ระบบหล่อลื่นในกังหันผลิตไฟฟ้า (Steam turbine)
1. การจ่ายน้ำมัน (Oil supply) จะมีท่อน้ำมันหลักอยู่ท่อเดียว ซึ่งจะส่งน้ำมันไปหล่อลื่นและระบายความร้อนแบริ่ง ส่งเข้าระบบควบคุมการทำงานของเครื่องเทอร์ไบน์ ขับเคลื่อนระบบไฮดรอลิค และอุปกรณ์ป้องกันเพื่อความปลอดภัยต่าง ๆ
ระหว่างการเริ่มต้นทำงาน และหยุดทำงาน (Start-up & Shut-down) ปั๊มผู้ช่วย (Auxiliary oil pump :AOP) จะจ่ายน้ำมันให้ทั้งระบบ จนกว่าความเร็วของกังหันจะเกิน 2850 รอบต่อนาที ปั๊มหลัก (Main oil pump: MOP) จะเริ่มทำงานแทน ปั๊มหลักจะดูดน้ำมันจากถังน้ำมัน น้ำมันหล่อลื่นจะไหลผ่านตัวระบายความร้อน (Oil cooler) ก่อนที่จะจ่ายไปที่แบริ่ง ในกรณีฉุกเฉิน น้ำมันหล่อลื่นจะถูกจ่ายไปจากปั๊มน้ำมันฉุกเฉินตัวที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Emergency Oil pump:EOP)
และก่อนที่เพลากังหันจะเริ่มหมุน Jacking oil pump (JOP) จำนวน 2 ตัว จะส่งน้ำมันแรงดันสูงขึ้นไปเพื่อยกเพลาให้ลอยขึ้น ไม่ให้ตัวเพลาสัมผัสกับแบริ่งโดยตรง (เพื่อป้องกันการเกิด Boundary Lubrication) ปั๊มนี้จะส่งน้ำมันแรงดันสูงไปขับมอเตอร์ไฮดรอลิคด้วย (turning gear)
2. ระบบหล่อลื่นกังหัน (Turbine lubricating oil system)
หน้าที่
3. อุปกรณ์หลัก (Main components)
3.1 ปั๊มน้ำมันหลัก (Main Oil Pump)
3.2 ปั๊มน้ำมันผู้ช่วย (Auxiliary pump)
3.3 ปั๊มน้ำมันฉุกเฉิน
3.4 ปั๊มน้ำมันยกเพลา (Jacking oil pump : JOP)
3.5 ถังน้ำมันหลัก (Main oil tank)
รูปที่ 10: ภาพรวม ตำแหน่งของส่วนประกอบต่าง ๆ ของ Steam Turbine
กรองน้ำมันเทอร์ไบน์ โรงไฟฟ้าขนาดเล็ก SPP กรองน้ำมันเทอร์ไบน์ โรงไฟฟ้าขนาดเล็ก SPP |
สาระน่ารู้
Copyright © 2010 All Rights Reserved.
