Исполнительный орган системы управления турбоагрегатом Советский патент 1984 года по МПК F01D17/26 

;о Изобретение относится к теплоэнер гетике, в частности к системам регулирования турбин, и может быть приме нено во всех случаях,когда требуется быстрое и полное прекращение подачи паровой, газообразной или жидкой сре ды и какую-либо установку, преимущественно в паровые и газовые турбины. Наиболее близкими к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являются исполнитель ные органы системы управления турбоагрегатом, содержащие поршень двустороннего сервомотора, соединенный штоком с исполнительным клапаном, размещенным в камере внутри корпуса, командный элемент с управляющим клапаном, подключенным к полости над поршнем, и дренажную магистраль. К сервомотору подведен свежий пар для перемещения исполнительного отсечного клапана промперегрева турбины. В нормальных условиях эксплуатации, когда исполнительный клапан открыт, управляющий клапан закрыт, и с обеих сторон поршня устанавливается полное давление,но поскольку верхняя площадь поршня больше нижней, исполнительный клапан открыт. Для закрытия этого клапана из полости над поршнем cepBOMotopa стравливается пар путем открытия управляющего клапана. Подается пар в эту полость из нижней через дроссель. В нижнюю полость пар подведен без дросселирования. Благодаря такому устройству при стравливании пара из верхней полости сервом тора клапан закрывается 1 . Недостатком известного исполнител ного органа является несколько пониженные надежность и экономичность из за размещения исполнительного клапан и поршня в разных камерах, разделенных перегородкой,через которую проходит шток. Возможны заедания этого штока, особенно из-за отложения соле вследствие протечек пара вдоль штока которые вызьшают также снижение экономичности. Цель изобретения - повышение надеж ности и экономичности. Для достижения поставленной цели в исполнительном органе системы упра ления турбоагрегатом, содержащем пор шень двустороннего сервомотора, соединенный штоком с исполнительным кла паном, размещенным в камере внутри корпуса, командный элемент с управляющим клапаном, подключенным к полости над поршнем, и дренажную магистраль, поршень размещен в той же камере внутри корпуса, что и исполнительный клапан, последний снабжен , выступом, в корпусе выполнена соединенная с дренажной магистралью дополнительная камера, в которой размещен выступ клапана с зазором, а командный элемент снабжен дополнительным управляющим клапаном, закрепленным на мембране. На чертеже приведена конструкция предлагаемого исполнительного органа. Исполнительный клапан 1 подведен на штоке 2, соединяющем его с поршнем 3 двустороннего сервомотора. Клапан I при закрытии перекрывает седло 4. Для подачи рабочего пара или жидкости предназначен левый патрубок 5, для отвода - правый патрубок 6. Поршень 3 сервомотора размещен в камере 7 внутри корпуса 8. На наружной поверхности поршня 3 имеются кольцевые канавки. Для управления поршнем служит командный элемент 9. В него входит управляющий клапан 10, закрывающий выходное отверстие 11. Клапан 10 укреплен на неупругой мембране 12. Пространство сверху клапана 10, где расположено отверстие 11, соединено большим числом отверстий 13 с полостью 14 над поршнем 3. Нижняя полость под клапаном 10 соединена несколькими отверстиями 15 с пространством над отверстием 11, которе, в свою очередь, отверстиями 16 соединено с атмосферой. Отверстия 15 закрываются клапаном 17, прижимаемым штоком 18, на который действует дополнительный управляющий клапан 19, укрепленный на гибкой неупругой мембране 20. Вентиль 21 установлен на линии подвода управляемой среды. Выступ 22 исполнительного клапана 1 входит в дополнительную камеру 23 корпуса 8 с небольшим зазором. На наружной поверхности выступа также выполнены кольцевые канавки. В открытом положении клапан 1 садится на упор 24. Камера 23 соединена с дренажной магистралью 25 вентилем 26. Для подвода среды в камеру 23 предназначена линия с вентилем 27. Для подвода среды под клапан 10 предусмотрено отверстие 28. Исполнительный орган работает следующим образом. При открытом клапане 1 (клапан 1 находится на упоре 24) рабочая жидкость (пар, газ) проходит из патрубка 5 в патрубок 6 и далее в турбоагрегат. Для закрытия клапана 1 необходимо снять давление на мембрану 20. Благодаря этому клапан 17 под действием паровых усилий из отверстий 15 поднимается вверх и открывает эти отверстия. Под клапаном 10 давление падает, и под действием давления регулируемой среды, подводимой через отверстия 13, клапан 10 открывается При этом регулируемая среда над порш нем 3 вытекает в атмосферу (через кл пан 10, отверстия 13 и 16). При снижении давления в полости 14 над поршнем 3 появляется перепад давления, воздействующий на поршень и поднимающий его вверх. Клапан 1 садится на седло 4 и перекрывает проход среды из патрубка 5 в патрубок 6. Подводом среды через вентиль 27 можно поднимать клапан и поршень вверх при отсутствии регулируемой среды. Так можно опробовать подвижность исполнительного органа. Поднять клапан 1 и, прижав его к седлу можно подать на вход давление рабочей среды и прижать клапан. Если после этого потребуется открыть клапан 1, тооткрывается вентиль 21 и при прижатом клапане 17 подводится регулируемая среда. Действуя на поршень 3, она преодолевает давление среды на клапан 1 и открывает его. При этом повышается давление среды под поршнем 3, но даже в этом случае будет продолжаться открытие клапана 1 потому, что перепад полного давения на поршень 3 сверху против авления снизу на клапан 1 будет всега больше, потому что снизу свежий пар действует на площадь клапана 1, за исключением нижнего конца штока. Когда клапан 1 полностью откроется и сядет на упор 24, то тем самым будет препятствовать вытеканию регулируемой среды в камеру 23. В нормальных условиях эксплуатации, когда клапан 1 открыт, все возможные вьшодь: из регулируемого пространства закрыты и поэтому полностью исключается потеря регулируемой среды. Перемещение клапана 1 осуществляется созданием перепада давления на поршень, что и определяет его движение. Поскольку клапан 1 перемещается регулируемой средой, то всякое изменение давления среды одновременно с двух сторон поршня не влияет на перемещение клапана. Разрушение любого подвода управляющего давления приведет только к закрытию клапана и никогда к его открытию. Поскольку сверху и снизу поршня в нормальных условиях эксплуатации давления регулируемой среды одинаковы, нет протока движущей среды, следовательно, не должно быть отложения загрязнений, что повьш1ает надежность движения. Технико-экономический эффект предлагаемого исполнительного органа определяется высокой степенью его надежности. Любые разрушения в подводящих и отводящих линиях приводят только к закрытию клапана. Управление клапаном не требует наличия резерва питания. Исключены потери регулируемой среды.

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБОАГРЕГАТОМ, содержащий поршень двустороннего сервомотора,, соединенный штоком с исполнительным клапаном, размещенным в камере внутри корпуса, командный элемент с управляющим клапаном, подключенным к полости над поршнем,и дренажную магистраль, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, поршень размещен в той же камере внутри корпуса, что и исполнительный клапан, последний снабжен выступом, в корпусе выполнена соединенная с дренажной магистралью дополнительная камера, в которой размещен выступ клапана с зазором, а командный элемент снабжен дополнительным управляющим клапаном, закрепленным g на мембране. сл с