Привод клапана отбора пара турбины Советский патент 1990 года по МПК F01D17/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах регулирования и защиты турбины, имеющих трубопроводы отборов пара с установленными на них клапанами.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы привода.

На чертеже представлена схема привода клапрна отбора.

Привод клапана 1 отбора пара содержит вспомогательный сервомотор 2, в котором размещена пружина 3, опирающаяся на поршень 4. связанный со штоком 5, который с помощью механической передачи, состоящей из рейки .6 и .шестерни 7, соединен с приводным концом 8 вала 9, на котором закреплен затвор 10 клапана 1 отбора пара, С выходным концом 11 вала 9 жестка соединена подвижная рама 12, на которой закреплен статор 13 электропривода 14, Ротор 15 электропривода 14 посредством кривошипа 16 и рычагов 17 и 18 соединен с золотником 19, расположенным в гильзе 20, имеющей окна 21, соединенные трубопроводом 22 с клапаном защиты 23, окна 24, соединенные с напорным трубопроводом 25, подключенным к трубопроводу 26 управляющей линии главного сервомотора 27 клапанов паровпуска турбины (не показаны), и окна 28, соединенные со сливным трубопроводом 29.

Трубопровод 26 управляюа1ей линии главного сервомотора 27 клапанов паровпуска турбины подключен к гидравлической защите 30 турбины и к трубопроводу 31, подключенному к камере 32 над верхним торцом плунжера 33 клапана защиты 23,

Плунжер 33 нагружен пружиной 34, расположенной в камере 32 клапана защиты 23, Нижний торец плунжера 33 расположен в отверстии седла 35, к которому присоединен сливной трубопровод 36. Расположенная над седлом 35 камера 37 клапана защиты 23 окнами 38 соединена с полостью 39 под поршнем 4 вспомогательного сервомотора 2, а окнами 40-с трубопроводом 22, подключенным к окнам 21 в гильзе 20 золотника 19.

Эле- .тропривод 14цепью41 управления и через злектропереключат ли 42 и 43, вза- глмодайствующие с рычагами 18, подключен к блоку 44 регулирования тепловой нагрузки отбора пара.

Устройство работает следующим обра:-; :)М;

Относительно медленные регулирующие зоздёйствия передаются от блока 44 регули- розания тепловой нагрузки через электропереключатели 42 и 43 и цепь управления 41 к

электроприводу 14, Поворот ротора 15 электропривода 14 (в направлении, указанном стрелкой)через кривошип 16, рычаги 17 и 18 приводит к .перемещению вверх золотника 19 относительно гильзы 20. При перемещении золотника 19 вверх нижняя его кромка открывает окна 21, при этом полость 39 под поршнем 4 вспомогательного сервомотора 2 через камеру 37 клапана защиты 23, тру- 0 бопровод 22, окна 21 и 28 сообщается со сливным трубопроводом 29. Это приводит к снижению давления рабочей жидкости под поршнем 4. который под действием усилия , пружины 3 перемещается вниз. Движение 5 поршня 4 через рейку 6, шестерню 7 и приводной конец 8 зала 9 передается затвору 10 клапана 1. Затаоп 10, поворачиваясь в указанном стрелкой направлении, прикрывает проходное сечение клапана 1 и соЪт- 0 ветственно уменьшает поступление пара из турбины в отбор,

Одновременно при повороте затвора 10 поворачивается в том же направлении выходной конец 11 вяла 9, подвижная рама 12 5 и статор 13 электропривода 14.

Поворот статора 13 и вместе с ним ротора 15 электроприпода 14 происходит в направлении, протипоположном направле-- нию начального поворота. При этом золот- 0 ник 19 перемещается вниз до тех пор, пока нижняя его кромка не перекроет окно 21 в гильзе 20, слиа рабочей жидкости из полости 39 под поршнем 4 прекращается и поршень 4 и соответственно затвор 10 клапана 5 1, рама 12 и статор 13 электропривода 14 останавливаются. Тем самым крепление статора 13 на подвижной раме 12, связанной с затвором 10 клапана 1, обеспечивает отрицательную обратную связь по положе- 0 нию затвора 10,

При повороте ротора 15 и кривошипа 16 в противоположном направлении золотник 19 смещается вниз, открывая подвод рабочей жидкости из напорного трубопровода 25 5 через окна 24 и 21, трубопровод 22, камеру 37 клапана заш,иты 23 в полость 39 под поршнем 4 вспог- огательного сервомотора 2. Давление рабочей жидкости в полости 39 под поршнем 4 возрастает, поршень 4, пре- 0 одолевая усилие пружины 3, перемещается вверх, что приводит к повороту затвора 10 в направлении, соответствующем открытию проходного сечения клапана 1 и повороту рамы 12 и статрра 13 электропривода 14 и 55 соответственно перемещению золотника 19, Когда золотник 19 займет положение, соотзетствующее перекрытию окон 21 в гильзе 20, поступление рабочей жидкости в полость 39 прекращается и поршень 4 останавливается.

При перемещении золотника 19 вверх или вниз на заданную величину из его среднего (относительно гильзы 20) положения рычаг 18 переключает электропереключатель 42 или 43, что приводит к остановке относитель- ного движения ротора 15 электропривода 14. Благодаря этому происходит разрыв соответствующей части цепи управления 41, что приводит к ограничению скорости движения поршня 4 сервомотора 2 при обра- ботке регулирующих воздействий.

Это ограничение скорости поршня 4 при отработке регулирующих воздействий преддтвращает возможный рывок поршня 4 рЛом случае, если в процессе отработки регу- лирующих воздействий происходит задержка в перемещении поршня 4 сервомотора 2, например из-за трения в механической передаче шестерня-рейка (7 и 6 соответственно) или в уплотнениях вала 9 затвора 10.

Относительно быстрые воздействия на привод клапана отбора пара осуществляются при срабатывании гидравлической защиты 30 турбины. В этом случае падает давление рабочей жидкости в трубопрводе 26 управляющей линии главного сервомотора 27 клапанов паровпуска турбины, в.трубопроводах 25 и 31.

Падение давления рабочей жидкости-в трубопроводе 26 приводит к падению дав- ления в камере 32 над верхним торцом плунжера 33 клапана защиты, при этом под действием усилия пружины 34 плунжер 33 перемещается вверх, сообщая полость 39- под поршнем 4 через отверстие в седле 35 со сливным трубопроводом 36, что приводит к падению давления рабочей жидкости в полости 39 и перемещению поршня 4 вниз. Это приводит к повороту затвора 10 клапана 1 в направлении закрытия. Тем самым пред- отвращается поступление лара из отбора в турбину три сбросе нагрузки.

Одновременно с поворотом затвора 10 в направлении закрытия отрицательная обратная связь, реализуемая поворотом подвиж- ной рамы 12 и статора 13 электропривода 14. приводит к перемещению золотника 19 вниз, т.е. в направлении соответствующем воздействию в сторону открытия затвора 10. Однако открытия затвора 10 не происхо- дит потому, «то одновременно с падением давления рабочей жидкости в трубопроводе 26 падает давление в соединенн.ом с ним напорном трубопроводе 25, благодаря чему

рабочая жидкость не поступает под поршень 4 вспомогательного сервомотора 2,

В зависимости от структуры системы регулирования турбины дополнительное ускорение движения поршня 4 вспомогательного сервомотора 2 может происходить при снижении давления рабочей жидкости в трубопроводе 26 за счет падения давления в системе регулирования турбины при сбросе нагрузки.

Таким образом, упрощение конструкции привода обусловлено отсутствием золотникового переключателя и его кинематической связи с главным сервомотором, а также отсутствием общей механической (рычажной) связи между штоком вспомогательного сервомотора клапана отбора, ротором электропривода и золотником вспомогательного сервомотора.

Повышение надежности работы привода обусловлено уменьшением запаздывания в передаче защитных воздействий от систем регулирования и защиты турбины к приводу клапана отбора.

Формула изобретения

1.Привод клапана отбора пара турбины, снабженной главным сервомотором клапанов паровпуска и подключенной трубопроводом управляющей линии к гидравлической защите, содержащий вспомогательный сервомотор с подпружиненным поршнем и штоком, связанным с затвором клапана отбора и с включенным в цепь управления через переключатель электроприводом, ротор которого механически связан с золотником, окна которого подключены к напорному и сливному трубопроводам и к подпружиненному клапану защиты, подключенному к полости под поршнем вспомогательного сервомотора и к трубопроводу управляющей линии. Отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, статор электропривода жестко соединен с затвором клапана отбора пара, а напорный трубопровод подключен к управляющей линии.

2.Привод по п. 1,отличающийся тем, что, с целью ограничения скорости клапана в режиме регулирования тепловой нагрузки, электропереключатели цепи управления электроприводом расположены на механической связи ротора электропривода с золотником.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах регулирования и защиты турбины, имеющих трубопроводы отборов с установленными на них клапанами. Привод клапана содержит вспомогательный сервомотор 2, связанный с затвором 10 клапана и с электроприводом 14, ротор 15 которого механически связан с золотником 19, управляющим сервомотором 2. Статор 13 электропривода 14 жестко соединен с затвором 10 клапана, а напорный трубопровод 25 подключен к управляющей линии 26. Электропереключатели 42 и 43 управления электроприводом 14 расположены на механической связи ротора 15 электропривода 14 с золотником 19. Ротор 15 электропривода 14 посредством кривошипа 16 и рычагов 17 и 18 управляет золотником 19, перемещающим при помощи сервомотора 2 затвор 10 и жестко соединенный с ним статор 13, который, перемещаясь вместе с ротором 15, возвращает золотник 19 в исходное положение, осуществляя обратную связь. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.