Система регулирования питательных турбонасосов Советский патент 1985 года по МПК F22D5/26 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при атоматизации питательных турбонасосов парогенераторов.

Цель изобретения - обеспечение равномерного распределения нагрузки турбонасосов, имеющих турбоприводы с двумя группами сопл.

На чертеже схематически изображена предлагаемая система регулирования.

Питательные турбонасосы 1 и 2 параллельно подсоединены к общей питательной магистрали 3 парогенератора 4, в которой установлен регулирующий орган 5 регулятора питания. Статические регуляторы б и 7 перепада давления каждого турбонасоса имеют сильфонные измерительные устройства - сильфоны 8, 9, 10 и 11 и водяные усилители струйного типа 12 и 13, каждый из которых содержит расположенную между напорными и приемными соплами отражательную заслонку 14 (15), закрепленную на суммирующем рычаге 16 (17). Усилители 12 и 13 управляют работой сервомоторов 18 и 19, перемещающих паровые клапаны 20 и 21 турбонасосов. На рычаг 16 (17) воздействует устройство обратной связи, состоящее из лекала 22 (23) и пружины 24 (25). Настройка необходимого перепада давления осуществляется изменением величины сжатия пружины 26 (27). Свежий пар к регуляторам перепада подводится по трубопроводам 28 и 29. По трубопроводам 30 и 31 пар поступает к первой группе сопл каждого турбонасоса, а по трубопроводам 32 и 33 - к второй группе сопл каждого турбонасцса.

Корректор нагрузки 34 выполнен в виде измерителя 35 разности давлений пара перед соплами турбонасосов с мембраной 36, пружинами 37 и рычагом 38 и выходного элемента 39 в виде струйного усилителя, на рычаге 40 которого, жестко связанном с рычагом 38 и имеющем неподвижную ось вращения, закреплена отражательная заслонка 41. Напорные сопла 42 усилителя связаны трубопроводом 43 с питательной магистралью 3 до регулирующего органа 5 .регулятора питания. Приемные сопла 44 и 45 усилителя связаны трубопроводами 46 и 47 с первым входом регуляторов 6 и7 (с сильфонами 8 и 10). Слив воды из усилителя осуществляется по трубопроводу 48 в питательную магистраль 3 за регулирующим органом 5 регулятара питания. Таким образом, усилитель работает на перепаде давления воды, равном перепаду на регулирующем органе 5.

Второй вход регуляторов 6 и 7 (сильфоны 9 и И) связаны трубопроводами 49 и 50 с питательной магистралью 3 за регулирующим органом 5 регулятора питания.

Распределитель 51 состоит из золотника 52, цилиндра 53 и пружин 54. Распределитель 51 имеет щесть входов - окна 55-60 и четыре выхода - окна 61, 62, 63 и 64.

Окна 55 и 60 соединены импульсной линией 65 с первой группой сопл турбонасоса 1. Окна 56 и 59 соединены импульсной линией 66 с первой группой сопл турбонасоса 2. По импульсным линиям 67 и 68 подведен сигнал от второй . группы сопл каждого турбонасоса соответственно к окнам 57 и 58. Окна 61 и 63 соединены с одним из входов измерителя 35 корректора нагрузки 34, а окна 62 и 64 - с вторым.

0 Работа системы происходит следующим образом.

На регулирующем органе 5 регулятора питания автоматически поддерживается заданный перепад давления с помощью регуляторов 6 и 7, изменяющих подачу пара

5 к турбонасосам при изменении режима работы парогенератора 4. Работа турбонасосов с нагрузкой 60-70% от номинальной обеспечивается подводом пара только к первой группе сопл, т. е. клапаны 20 и 21 открываются лишь настолько, что к турбинам подводится пар только по трубопроводам 30 и 31. При дальнейшем повышении нагрузки турбонасосов начинается подвод пара к второй группе сопл турбонасосов по трубопроводам 32 и 33. Давление пара перед первой

5 группой сопл турбонасосов будет при этом неизменным, равным практически давлению свежего пара, подводимого к клапанам 20 и 21 по трубопроводам 28 и 29. Выравнивание нагрузки между турбонасосами осуществляется корректором 34, измеряющим давление

0 пара перед соплами турбонасосов и вырабатывающим сигнал в виде изменения импульсного давления, подводимого к первому входу регуляторов перепада, вызывая перестройку регуляторов, аналогичную по результату перестройке путем воздействия на пружины 26

или 24 (27 или 25).

При работе турбонасосов с нагруэкой, при которой пар подводится только к первым группам сопл, и при равенстве давлений . перед этими соплами золотник 52 распределителя 51 занимает положение, изображенное на чертеже, к измерителю 35 корректора 34 импульсы не подводятся. Поэтому мембрана 36 занимает среднее положение, и выходной элемент 39 корректора 34 не оказывает воздействия на перестройку регуляторов 6 и 7. Если, например, давление пара перед первой группой сопл турбонасоса 1 больше, чем давление пара перед первой группой сопл турбонасоса 2, золотнИк 52 перемещается влево под действием разности давлений, подводимых к окнам 59

0 и 60. Окна-55, 56, 61 и 62 полностью открываются, а окна 57, 58, 63 и 64 полностью закрываются. К верхней полости измерителя 35 подведено импульсное давление от турбонасоса 1, а к нижней полости - от турбонасоса 2. Мембрана 36 корректора прогибается вниз, рычаги 38 и 40 поворачиваются против часовой стрелки и заслонка 41 сдвигается вправо. В результате увеличивается давление, подводимое к сильфону 8,

и уменьшается давление, подводимое к сильфону 10. Рычаг 16 регулятора 6 поворачивается против часовой стрелки, и сервомотор 18 получает команду на закрытие клапана 20. Рычаг 17 поворачивается по часовой стрелке, и сервомотор 19 получает команду на открытие клапана 21. Нагрузка турбонасоса 1 уменьшается, а турбонасоса 2 увеличивается. Разность нагрузок приближается к нулю.

Если давление пара перед первой группой сопл турбонасоса 2 больше, чем давление пара перед первой группой сопл турбонасоса 1, золотник 52 перемешается вправо, а подвод импульсов к измерителю 35 корректора 34 сохраняется как и в первом случае. Мембрана 36 корректора прогибается вверх, рычаги 38 и 40 поворачиваются по часовой стрелке, и заслонка 41 сдвигается влево. В результате нагрузка турбонасоса 2 уменьшается, а турбонасоса 1 увеличивается. Разность нагрузок приближена к нулю.

При работе турбонасосов с нагрузкой, при которой начинается подвод пара к вторым группам сопл, давление пара перед первыми группами сопл будет одинаковым. Золотник 52 переключающего элемента под действием пружин 54 займет положение, изображенное на чертеже, полностью перекрывая окна 55, 56, 61 и 62 и открывая окна 57, 58, 63 и 64. В полости измерителя 35 корректора 34 будут подведены импульсы от второй группы сопл каждого турбонасоса: от турбонасоса 2 - через окна 58- и 64, а от турбонасоса 1 - через окна 57 и 63.

Выравнивание нагрузок турбонасосов, т. е. давлений перед вторыми группами сопл, будет осуществляться корректором 34 аналогично указанному выше при работе только первой группы сопл каждого турбонасоса.

Таким образом, данная система позволяет -равномерно распределить нагрузку между турбонасосами, имеюш,ими турбоприводы с двумя группами сопл.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ ТУРБОНАСОСОВ по авт. св. № 1043418, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения нагрузок турбонасосов, имеющих турбоприводы с двумя группами сопл, система дополнительно содержит распределитель, золотник которого подпружинен с обоих торцов и имеет пять рабочих кромок, а корпус снабжен торцовыми и четырьмя входными и четырьмя выходными окнами, расположенными на боковой поверхности напротив друг друга, при этом к первой группе сопл каждого турбонасоса подключены одно из торцовых и четвертое и третье входные окна соответственно, а к второй группе сопл - первое и второе входные окна соответственно, причем первое и третье выходные окна соединены с первым входом, а второе и четвертое - с вторым входом корректора нагрузки. (Л О5 СО