Клапан паровой турбины Советский патент 1992 года по МПК F16K1/34 F01D17/10 

Изобретение относится к клапанам паровых турбин, например, разгруженного типа, используемых в системах паро- и газораспределения турбоагрегатов в качестве регулирующих и защитных органов.

Целью изобретения является повышение надежности работы клапана путем обеспечения стабилизации течения рабочей среды через клапан.

На чертеже представлен клапан паровой турбины.

Полый рабочий орган клапана содержит чашу 1 с выступающим вверх воротником 2, охватывающим буксу3,, Внутри буксы 3 размещен шток 4, несущий на конце разгрузочный клапан 5, взаимодействующий с отверстием 6 верхней перегородки 7 и опирающийся

на седло 8, выполненное в нижней перегородке 9. Седло 8 сопряжено с диф- фузорным соплом 10, обращенным к донной части чаши 1. Для прохода пара к разгрузочному клапану 5 между буксой 3 и внутренней поверхностью воротника 2 предусмотрен кольцевой зазор 11, а в верхней перегородке 7 выполнены сквозные отверстия 12.

Для уменьшения динамической составляющей перемещения рабочего органа относительно нижерасположенного кон- фузорно-диффузорного пароотводящего канала 13 в стенках чаши 1 выполнены две обособленные труппы 14 и 15 отверстий, первая из которых 14 расположена со стороны входного потока пара, а вторая 15 - со стороны выходного потока пара. В верхней части

00

эо

ла 10, примыкающей к седлу 8 разгрузочного клапана 5, выполнены сквозные отверстия 11Л

Клапан работает следующим образом. При подъеме штока 4 открывается сопло Ю, сопряженное с седлом 8, и пар, устремляясь через кольцевой зазор 11 и отверстия 12 в верхней перегородке 7, проходит далее к седлу 8. В сопле |10 скорость пара возрастает и он ус- |Тремляется через вторую группу 15 отверстий в домной части чаши 1, и далее проходи за клапан в конфузорно- диффузорный канал 13. Давление за клапаном возрастает. При дальнейшем подъеме штока 4 разгрузочный клапан приподнимает рабочий орган и пар устремляется через группу отверстий 14 к группе отверстий 15. При этом поток пара встречает ограниченное препятствие в виде нижнего края сопла 10 и устремляется в зазор 16. Поток пара при этом стабилизируется, а возникающие при сужении потока гидравлические потери компенсируются ускоренным истечением тара через сопло 10 и вторую группу отверстий 15.

Кроме то.го, сопло 10 способствует вовлечению потока пара, перетекающе- го внутри полого рабочего органа, ,во вращательное, движение, что выравнивает окружную неравномерность давления рабочего тела, вследствие чего пред- отвращается турбулизация потока рабочего тела в рабочем канале 13 клапа- на. Сквозные отверстия 17 в верхней части сопла 10 усиливают эффект восстановления окружной равномерности давления входного потока рабочего тела относительно периферии рабочего органа благодаря перппусканию масс пара высокого давления через эти отверстия и группу отверстий 14 как в одном, так и в противоположном направлениях, в зависимости от места возникновения зоны высокого давления. Степень стабилизации течения рабочего тела через канал 13 клапана существенно повышается благодаря тому,1 что площадь зазора 16 равна площади первой группы отверстий 14, расположенных со стороны входного потока рабочего тела.

Изобретение позволяет стабилизировать поток пара, протекающий в рабочем канале клапана до такой степени, когда турбулизация потока рабочего тела не наблюдается.

Формула изобретения

.Клапан паровой турбины, содержащий корпус с входным.и выходным каналами, полый рабочий орган с размещенным в нем разгрузочным запорным элементом и перегородкой, выполненной с осевым каналом и седлом для разгрузочного запорного элемента, причем полый рабочий орган выполнен с чашей., перфорированной сквозными отверстиями, расположенными в виде двух групп, одна из которых сообщена с входным каналом, а другая - с выходным, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем стабилизации течения рабочей среды через клапан, он снабжен соплом, размещенным в осевом канале перегородки, а торец сопла, обращенный в сторону чаши, расположен с зазором относительно ее стенки между упомянутыми группами отверстии.

2. Клапан поп.1, отличающийся тем, что площадь указанного зазора равна суммарной площади группы отверстий, сообщенной с входным каналом.

3. Клапан по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью усиления эффекта восстановления равномерности давления входного потока рабочей среды относительно периферии рабочего органа, в верхней части сопла выполнены радиальные отверстия.

77

12

Изобретение позволяет повысить надежность клапана паровой турбины путем стабилизации течения рабочей среды через клапан. В полом рабочем органе размещен разгрузочный запорный элемент 5. Перегородка 7 выполнена с осевым каналом 13 и седлом 8 для элемента 5. Рабочий орган выполнен с чашей 1, перфорированной сквозными отверстиями 14,, 15, р сположеиными в виде двух групп, одна из к-рых сообщена с входным каналом, другая - с выходным. Сопло 10 размещено в кана- .ле 13. Торец сопла 10, обращенный в сторону чаши 1, расположен с зазором 11 относительно ее стенки между отверстиями 14 15. Площадь зазора 16 равна суммарной площади отверстий 14. Для усиления эффекта восстановления равномерности давления входного потока рабочей среды относительно периферии рабочего органа в верхней части сопла 10 выполнены радиальные отверстия 17. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. г (Л