Регулирующий клапан паровой турбины Советский патент 1986 года по МПК F01D17/10 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах парораспределения турбин.

Цель изобретения - повышение надежности клапана путем уменьшения осевых ко- лебаний клапана и осевых пульсаций тарелки.

На чертеже схематически изображен предлагаемый регулирующий клапан, обш,ий

вид.

Клапан содержит корпус 1, примыкаюш,ии к неподвижной направляюш,ей буксе 2, седло 3 и тарелку 4 клапана, сочлененную с корпусом 1 и взаимодействующую с седлом 3 клапана. Разгрузочный клапан 5 закреплен на штоке 6, а наружный стакан 7 установлен с кольцевым зазором 8 относительно корпуса 1. В корпусе 1 и буксе 2 выполнены соответственно паровыпускные отверстия 9 и 10. шток 6 направляется буксой 2. Последняя имеет кольцевую проточку 11, соединяющую паровыпускные отверстия 10. Когда тарелка 4 опущена на седло 3, паровыпускные отверстия 9 и 10 не сообщаются между собой, а паровпускные отверстия 10 не сообщаются с подводящей полостью 12 до клапана. За клапаном находится отводящая полость 13, а между тарелкой 4 и разгрузочным клапаном 5 - разгрузочная полость 14. Площадь проходного сечения паровпускных отверстий 10 в буксе 2 а также площади проходных сечений паровпускных отверстий 9 в корпусе 1 клапана и кольцевого зазора 8 между наружным стаканом 7 и корпусом 1 выполнены не менее площади проходного сечения разгрузочного клапана при его полном открытии.

Площадь проходных сечений паровыпускных отверстий 10 в буксе 2 выполнена меньще площади проходного сечения отверстий 9 в корпусе 1 клапана, а минимальная площадь кольцевого зазора 8 между наружным стаканом 7 и тарелкой 4 клапана выполнена больше площади проходного сечения паровыпускных отверстий 10 буксы 2 клапана.

Клапан работает следующим образом.

При подъеме сервомотором (не указан) штока 6 начинает открываться разгрузочный клапан 5. При этом давление пара в

5

0

5

0

разгрузочной полости 14 становится равным давлению в отводящей полости 13 за клапаном. При дальнейшем подъеме штока 6 на всю величину хода разгрузочного клапана 5 начинает подниматься корпус 1 с тарелкой 4 над седлом 3. Давление в разгрузочной полости 14 продолжает оставаться равным давлению в отводящей полости 13 до тех пор, пока кольцевая проточка 11 не начинает сообщаться с паровыпускными отверстиями 9 корпуса 1 клапана. При дальнейшем подъеме корпуса 1 пар начинает поступать через зазор 8, паровыпускные отверстия 9 корпуса 1, кольцевую проточку 11 и паровыпускные отверстия 10 буксы 2 в разгрузочную полость 14. При этом давление в разгрузочной полости 14 начинает повыщать- ся, приближаясь по мере подъема корпуса 1 к величине давления в подводящей полости 12 до клапана. Подъемное усилие, действующее на шток 6 клапана, оказывается большим, чем то, которое имело бы место при отсутствии дополнительного подвода пара в разгрузочную полость 14 через паровыпускные отверстия 10 буксы 2.

Сообщение по пару разгрузочной полости 14 с подводящей полостью 12 до клапана через паровыпускные отверстия 9 и 10 пары корпус 1 - направляющая букса 2 обеспечивает наличие дополнительной под- грузки клапана путем повышения давления в разгрузочной полости 14 по сравнению с давлением за клапаном (в отводящей полости 13) по мере подъема тарелки 4 клапана над седлом 3, что способствует устранению автоколебаний клапана.

Дополнительная подгрузка обеспечивает как уменьшение производной функции изменения подъемного усилия в точке перехода ее через нуль, так и смещение этой точки в области больших величин подъема клапана над седлом 3 и, следовательно, меньших величин скоростей пара, где ниже уровень нестационарных возмущающих сил, действующих на клапан, а также служит устранению осевых пульсаций тарелки 4 клапана в зоне больших подъемов, которые возникают ввиду нестационарных пульсаций потока за клапаном.