Регулятор давления паровой турбины Советский патент 1990 года по МПК F01D17/08 F16K31/00 

м

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах регулирования паровых турбин с регулируемым отбором пара.

Целью изобретения является повыше- ние точности поддержания регулируемо- jго давления.

На чертеже представлен предлагаемый регулятор давления, продольный разрез.

Регулятор давления содержит корпус 1, в котором установлен цилиндр 2 с приваренным к нему сильЛоном 3. Шток 4сильфона 3 выполнен заодно с диском 5,приваренным к сильфону 3 и служащим днищем сильфона 3. Корпус 1 закры крышкой 6, образующей с цилиндром 2 и сильфоном 3 замкнутую полость (камеру) 7, соединенную с камерой (на чертеже не показана) регулируемого отбора турбины трубопроводом 8. Верхняя тарель 9 посредством шарнира 10 сопряжена со штоком 4 сильфона 3 и служит опорой верхней пружины 11 и , дополнительных пружин (набора пружин 12 и 13). Нижней опорой для дополнительных пружин 12 и 13 и верхней опорой для основной пружины 14 служит промежуточная тарель 15.

Пружины 12 и 13 расположены относительно основной пружины 14 последовательно, а между собой параллельно. Пружины 12 и 13 через промежуточную тарель 15 и основную пружину 14

опираются на нижнюю тарель

16

подвиж

ной втулки 17 передаточного механизма (механизма управления регулятором давления). Тарели 9 и 15 снабжены ре- гулируемыми упорами 18 и 19 ограни

чивающими рабочий ход пружин 12-14 с возможностью N кратного ступенчатого изменения их суммарной жесткости Z. Жесткость набора пружин 12 и 14 связаны между собой соотношением

7. (°Jt№. 7 L ft L(

°WMKC

на N участках диапазона регулируемого параметра

1п(рма,с /Рмин) N,

ln(ЈMOlcc/

МИН

)

с граничными значениями

ллакс

., о м и н .1 - - (.-ъ.;

OMCIKC

макс

0

где

д

мин °макс

минимальное и максимальное значения степени неравномерности регулятора;

регулируемый параметр, изменяющийся в диапазоне

/ИНН

РЕМИКС

5

0

5

от минимального до максимального значения в камере регулируемого отбора.

- максимальная жесткость набора пружин 12-14, соответствующая PWC(KD

РЛЛОКС 5 - наибольшее значение

регулируемого параметра на каждом участке диапазона

,3,4...N - порядковый номер

участка диапазона. При необходимости можно изменять

толщину упоров 18 и 19 и регулировать

Р

макс

величину зазоров 20 Vi 21, т.е. момент вступления в работу или отключение пружин 12-14. Подвижная втулка 1/, снабжена шпонкой 22, расположенной в шестерне 23. Механизм управления регу лятора включает также червяк 2k электромотора (на чертеже не показан), червяк 25 и шестерню 26, а также подшипники 2J.. Червячная передача (шее- терня 23 и червяк 24) служит для дистанционного управления регулятором, а червячная передача (червяк 25 и шестерня 26) - для управления от руки. Рабочий ход регулятора вниз ограничен шайбой 28, вверх - диском 5 и крышкой 29.

Шгок 4 сильфона 3 при изменении давления в полости 7 взаимодействует со штоком 30, который механически либ гидравлической проточной линией связан с последующим каскадом усиления системы (не показаны) регулирования турбины.

Степень неравномерности регулятора

8 ----100%, где: АР - величина изменения давления, вызывающая переме- щение штока 4 и сильфона 3 на полный рабочий ход, также ограничена заранее заданным диапазоном изменения степени неравномерности Јммн & Ј Јмакс

Предел о о,.,, определяется из расМи К

чета системы регулирования на устойчивость и не должен быть меньше некоторой величины, ниже которой происходит потеря устойчивости системы, а § - $МСИ(С не должно превышать заданной допустимой величины возможного отклонения регулируемого параметра, опреде ляемой технологией производства потребителя .

Пар из камеры отбора турбины по трубопроводу 8 поступает в полость 7 между крышкой 6, цилиндром 2 и силь- фоном 3- Изменения давления в полости 7 воспринимаются сильфоном 3 деформация которого в этом случае тоже меняется. Изменение положения сильфон 3 вместе со штоком 4 и его диском 5 приводит к смещению связанного с ним штока ЗО- Вместе со штоком 4 перемещается верхняя тарель 9} которая взаимодействует с дополнительными пружинами 12 и 13, сжимая их, и через промежуточную тарель 15 сжимает основную пружину 14, противодействуя сжатию сильфона 3. Воздействуя на червяк 24

1539333

g

д

5

0

D

5

механизма управления регулятора электромотором либо на червяк 25 от руки, можно перемещать нижнюю тарель 16 подвижной втулки 17 и изменять натяжение пружин 12-14, изменяя уровень параметра давления,поддерживаемого регулятором давления. Перемещение подвижной втулки 17 вверх приводит к сжатию пружин 13 и 14. По мере сжатия пружины 13 зазор 20 уменьшается до момента соприкосновения пружины 12с регулируемым упором 18. После этого, при дальнейшем воздействии на механизм управления регулятора, происходит сжатие уже трех пружин 13, 12 и 14, так как жесткость пружин 12 и 13 больше, чем жесткость пружин 13 и 14.

При соприкосновении пружины 12 с упором 18 жесткость пружин 12-14 ступенчато возрастает. Последующее перемещение нижней тарели 16 вверх ведет к дальнейшему сжатию пружин 12-14 и уменьшению зазора 21. После соприкосновения верхней тарели 9 с упором 19, при перемещении нижней тарели 16 вверх, сжимается только основная пружина 14. Жесткость пружин 12-14 в момент соприкосновения тарели 16 и упора 19 ступенчато увеличивается. При наличии большего числа пружин 12-14, соответственно при большем количестве упоров 18 и 19, можно осуществить большее количество ступенчатых изменений жесткости пружин 12-14. При этом повышается точность поддержания давления в заданном диапазоне.

Формула изоб

р е т е н и я

Регулятор давления паровой турбины, содержащий корпус с крышкой и установленный в нем чувствительный сильфон, замкнутая полость над которым сообщена паропроводом с камерой отбора пара турбины, а на его штоке установлена верхняя тарель, на которую и нижнюю тарель передаточного механизма оперты верхняя и основная пружины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания регулируемого давления, регулятор снабжен промежуточной тарелью и дополнительными пружинами, расположенными относительно основной пружины последовательно, между собой - параллельно и опертыми на промежуточную и верхнюю тарели, которые снабжены регулируемыми упорами.

Изобретение относится к устройствам систем регулирования паровых турбин, может быть использовано при регулировании давления отбираемого от турбин пара для нужд теплофикации или производства и позволяет повысить точность поддержания регулируемого параметра. Регулятор снабжен промежуточной тарелью 15 и дополнительными пружинами 12 и 13, опертыми на верхнюю и промежуточную тарелки 9 и 15. Относительно основной пружины 14 дополнительные пружины 12 и 13 расположены последовательно, а между собой - параллельно. Тарели 9 и 15 снабжены регулируемыми упорами 18 и 19, ограничивающими рабочий ход пружин 12 и 14. Жесткости пружин 12 - 14 связаны между собой соотношением, учитывающим их максимальную жесткость и отношения минимальных и максимальных значений степени неравномерности и регулируемого давления. Пар из камеры отбора турбины по трубопроводу 8 поступает в полость 7 над сильфоном 3, сжимая его и перемещая штоки 4 и 30. Уровень давления устанавливают путем воздействия на механизм управления (натяжения пружин 12 - 14). По мере перемещения вверх подвижной втулки 17 пружины 12 - 14 сжимаются. При работе всех указанных пружин неравномерность регулятора меньше и соответственно его статическая ошибка тоже меньше. Регулятор поддерживает точность регулируемого параметра во всем диапазоне давлений, а степень неравномерности регулятора поддерживается в определенных заданных заранее пределах. 1 ил.