Система защиты турбины от недопустимого повышения частоты вращения ротора Советский патент 1990 года по МПК F01D21/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для защиты турбин от недопустимого повышения частоты вращения ротора.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже изображена схема предлагаемой системы защиты.

Система защиты содержит главный насос 1 , импульсный насос 2, регулятор 3 скорости с механизмом 4 управления, сервомоторы 5 регулирующих органов турбины, сервомоторы 6 стопорных клапанов турбины, струйное реле 7 с питающим соплом 8 и приемным соплом 9, соосно установленными относительно друг друга расширяющимися частями в одну сторону, и плоскими пружинами 10 и 11, симметрично установленными относительно оси питающего и приемного сопл. Приемное сопло 9 снабжено камерой 12 с двухсторонним шаровым клапаном 13, соединенной с импульсными камерами золотника 14. Плоские пружины снабжены с наружной стороны управ-1. ляющими соплами 15 и 1 6, соединен- ными с выходом импульсного насоса 2. Напорная линия 17 главного насоса 1 подсоединена к питающему соплу 8 струйного реле 7, к камере под поршнем 18 золотника 14 и к дросселю 19. Камера 12 с двухсторонним шаровым клапаном 3 приемного сопла 9 соединена линией 20 с импульсной камерой 21 золотника 14 и линией 22 с дроссеелел

00 О

,лем 19 и импульсной камерой 23, снабженной дроссельными окнами 24 положительной обратной связи. Управляющие дроссельные окна 25 соединены линией 26 с регулятором 3 скорости, управляющие дроссельные окна 27 соединены линией 28 с сервомоторами 6 стопорных клапанов турбины. Сливные линии

29служат для отвода жидкости. Уп- равляющие сопла 15 и 16 соединены с импульсным насосом 2 через дроссель

30настройки аварийного уровня повышения частоты вращения ротора турбины.

Система защиты работает следующим образом.

До пуска турбины механизм 4 управления находится в крайнем положении, а дроссель 19 открыт. Двухсто- ронний шаровой клапан 13 камеры 12 приемного сопла 8 струйного реле 7 прижат в правое крайнее положение струей питающего сопла 8, так как давление импульсного насоса 2 и со- ответственно давление в управляющих соплах 15 и 16 отсутствует. Давление в камере 21 велико, в результате чег золотник 14 находится на нижнем гидравлическом упоре и слив через дрос- сельные окна 24 положительной обратной связи отсутствует. При перемещении механизма 4 упчравления в сторону открытия сервомоторов 5 и 6 и закрытия дросселя 19 золотник 14 остается на нижнем упоре. С повышением частоты вращения ротора турбины давление импульсного насоса возрастает и соответственно возрастает давление в управляющих соплах 15 и 16 струйно го реле 7. При номинальной частоте вращения давление в управляющих соплах 15 и 16 струйного реле 7 таково, что не перекрывается струя питающего сопла струйного реле 7, прижима- ющая двухсторонний шаровой клапан 13 вправо, в результате чего закрыт сли из линии 20. Дроссель 30 заранее устанавливает соответствующее давление в управляющих соплах 15 и 16, при ко тором струя струйного реле 7 начинает перекрываться плоскими пружинам.и 10 и 11 и двухсторонний шаровой клапан 13 начинает перемещаться справа налево. В результате давление в импульсной камере 21 золотника 14 падает (открыт слив из линии 20 в сливное окно камеры 12 приемного сопла 9) и золотник 14 переходит на

0 5 Q « 5 Q

5

5

верхний упор, открывая дроссельные окна 25 и 27, что приводит к закрытию сервомоторов 5 и 6. Закрытие сервомоторов 5 и 6 приводит к прекращению подачи пара в турбину, к снижению частоты вращения вала турбины и к падению давления в управляющих соплах 15 и 16 струйного реле 7. Струя струйного реле 7 освобождается от воздействия пружин 10 и 11, в результате чего двухсторонний шаро- . вой клапан 13 перемещается вправо и запирает слив из линии 20. Однако золотник 14 остается на верхнем упоре, оставляя закрытыми сервомоторы 5 и 6. Для посадки золотника 14 на нижний упор и открытия сервомоторов необходимо механизм 4 управления переместить в крайнее положение и открыть дроссель 19.

При встречном перемещении пружин происходит перекрытие струи питающего сопла струйного реле,в результате чего гасится скорость ч камере струйного реле, устраняется подпор в сливной камере при сливе жидкости из импульсной камеры золотника, что увеличивает быстродействие срабатывания защиты, снижает заброс оборотов ротора турбины, повышает надежность работы турбины.

Формула изобретения

Система защиты турбины от недопустимого повышения частоты вращения ротора, содержащая импульсный насос, выход которого соединен с управляющим соплом струйного реле, питающее сопло которого соединено с напорной линией, а приемное сопло - с импульсными камерами золотника, связанного с сервомоторами клапанов турбины, сливную линию и дроссель настройки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, струйное реле снабжено вторым управляющим соплом, двумя плоскими пружинами и шаровым клапаном с камерой, причем пружины расположены симметрично относительно оси питающего и приемного сопл, второе управляющее сопло также соединено с выходом импульсного насоса и оба управляющих сопла установлены навстречу друг другу снаружи пружин, а камера шарового клапана установлена между приемным соплом и импульсной камерой золотника и подключена к сливной линии.

Изобретение предназначено для повышения надежности защиты турбины. Импульсный насос системы подключен к двум управляющим соплам струйного реле, установленным навстречу друг другу снаружи плоских пружин, расположенных симметрично относительно оси питающего и приемного сопл струйного реле. Приемное сопло через камеру шарового клапана соединено с импульсными камерами золотника, связанного с сервомоторами клапанов турбины. При повышении частоты вращения ротора турбины сверх допустимого уровня давление на выходе импульсного насоса и в управляющих соплах возрастает настолько, что плоские пружины перекрывают струю, направленную из питающего в приемное сопло, и золотник смещается в сторону закрытия клапанов. 1 ил.