Аэродинамический клапан Советский патент 1987 года по МПК F01D21/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть иснользовано для защиты паровой турбины от разгона обратным потоком пара из трубопроводов отборов.

Целью изобретения является повышение надежности путем создания повышенного сопротивления обработанному потоку пара из трубопровода, на котором установлен клапан, и повышение экономичности путем увеличения расхода через клапан при заданном сопротивлении прямому потоку пара.

На чертеже представлена принципиальная схема аэродинамического клапана.

Аэродинамический клапан установлен, например, в трубопроводе 1 отбора пара из турбины (не показана) и содержит ограничительное сопло 2 и диффузор 3, расположенный по обратному потоку пара. Кольцевая кромка 4 дифс|зузора 3 выполнена отогнутой навстречу обратному потоку пара и образует кольцевую камеру 5, а угол 6 расширения диффузора 3 составляет 6-10°. Отношения диаметра 7 выходного сечения 8 ограничительного сопла 2 к диаметру 9 трубопровода 1, радиуса 10 кольцевой камеры 5 к диаметру 7 выходного сечения 8 ограничительного сопла 2 и расстояния 11 между выходными сечениями 8 и 12 прямого потока ограничительного сопла 2 и обратного потока диффузора 3 к радиусу 10 кольцевой камеры 5 равны 0,25-0,5,0,4- 1,0 и О-1,0 соответственно.

5

0

5

Аэродинамический клапан работает следуюшим образом.

Пар из турбины по трубопроводу 1 проходит через ограничительное сопло 2, ограничивающее по величине расход, свободно расширяется от выходного сечения 8 до выходного сечения (не показано) трубопровода 1 и далее идет к потребителю (не показан). Заданное сопротивление прямому потоку достигается соответствующей профилировкой и диаметром 7 выходного сечения 8 ограничительного сопла 2, а также расположением диффузора 3 и кольцевой камеры 5 вне зоны расширения свободного прямого потока из ограничительного сопла 2. Это обеспечивает заданные потери давления прямого потока riapa при минимальном проходном сечении ограничительного сопла 2. В аварийной ситуации сброса нагрузки, когда давление пара в турбине резко снижается, а у потребителя оно остается неизменным, возникает обратный поток пара в турбину. Торможение обратного потока в диффузоре 3 в сочетании с вихрями, образующимися в кольцевой камере 5, формируют более крутой вход в выходное сечение 8 ограничительного сопла 2. Это сужает эффективное- сечение обратной струи при данном перепаде давлений и соответственно увеличивает сопротивление обратному потоку пара.