Способ регулирования режима работы насоса Советский патент 1992 года по МПК F04D15/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к способам регулирования расхода лопастных насосов, и может быть использовано при эксплуатации циркуляционных насосов ТЭС и АЭС в системах охлаждения конденсаторов паровых турбин,

Известен способ регулирования режима работы насоса изменением угла установки лопастей рабочего колеса.

Наиболее близким к изобретению является способ регулирования поворотно-лопастного насоса изменением угла установки лопастей рабочего колеса и изменением геометрии направляющего аппарата. Регулирование осуществляется поворотом лопастей рабочего или поворотом лопаток направляющего аппарата, в последнем случае появляется возможность менять подачу в нешироких пределах (до 30%), а входной

направляющий аппарат способствует улучшению обтекания лопастей рабочего колеса на режимах недогрузки.

Недостатками известного способа является то, что предполагается раздельное регулирование поворотом лопастей или изменением геометрии направляющего аппарата. Экономичность регулирования поворотом лопастей рабочего колеса снижается с увеличением геодезической высоты подъема воды, а также при наличии колебаний уровня воды в нижнем бьефе ухудшаются кавитационные свойства в области частичных нагрузок, т.е. когда паровая турбина работает с пониженной мощностью и расход охлаждающей воды требуется снижать. Регулирование режима работы насоса изменением геометрии направляющего аппарата является выгодным при небольшом диапазоне изменения по

hO -N О О

дач и кратковременности отклонения от оптимума.

Цель изобретения - поддержание эффективной работы насоса при различных видах внешних воздействий путем поддержания заданного значения расхода.

Указанная цель достигается тем, что измеряют температуру охлаждающей жидкости и уровень воды в нижнем бьефе и при предельном отклонении температуры охлаждающей жидкости производят изменение угла установки лопастей рабочего колеса, а при отклонении уровня воды нижнего бьефа изменяют геометрию направляющего аппарата, тем самым поддерживая заданное значение расхода. Такие циклы регулирования осуществляют в два приема: 1-й - устанавливается расход соответствующий экономическому вакууму в конденсаторе системы охлаждения; 2-й - поддерживается этот расход постоянным,

Применение предлагаемого способа позволяет поддержать максимальной полезную мощность турбины.

На фиг. 1 представлена напорно-рас- ходная характеристика насоса для различных углов разворота лопастей рабочего колеса и напорной системы, иллюстрирующая изменение расхода насоса в зависимости от температуры охлаждающей жидкости; на фиг. 2 - график связи температуры охлаждающей жидкости и угла разворота лопастей рабочего колеса насоса; на фиг. 3 - напорно-расходная характеристика насоса для различных значений угла разворота лопаток направляющего аппарата и напорная характеристика сети для различных значений уровня воды в нижнем бьефе, иллюстрирующая поддержание расхода при изменении уровня нижнего бьефа; на фиг. 4 - графики связей отметок уровня нижнего бьефа и углов разворота лопаток направляющего аппарата при различных значениях расходов.

Способ осуществляют следующим образом.

Для конкретной системы охлаждения задается допустимое значение отклонения расхода ДО от расхода, поддерживаемого постоянным Отр. Уменьшение или увеличение расхода на величину больше, чем ДО, приводит к изменению вакуума в конденсаторе. Допустимое отклонение A Q можно получить из уравнения теплового баланса конденсатора для каждой установки индивидуально, например ,020Тр.

Пусть напорно-расходная характеристика имеет вид кривых, показанных на фиг. 1. Колебания уровня нижнего бьефа происходят между точками 1 и 5. Совместная работа насоса и сети определяется точкой А с требуемым расходом QTp при температуре охлаждающей жидкости t. Этому режиму соответствует угол установки лопастей (р$ и уровень УНБз. При изменении температуры охлаждающей жидкости для установки соответствующего расхода (при уменьшении температуры - это Отр, при увеличении Отр) производят изменение угла установки лопастей рабочего колеса (для 0Тр рабочая точка А и угол , для Отр рабочая точка А и угол р$. (фиг. 2).

При изменении уровня нижнего бьефа

расход насоса будет либо уменьшаться (при понижении уровня), либо увеличиваться (при повышении уровня). При этом значение расхода будет отклоняться от ОТр. Для поддержания расхода Отр при изменении уровня нижнего бьефа производят изменение закрутки потока на входе в рабочее колесо изменением геометрии направляющего аппарата. Величина закрутки потока определяется углом разворота лопаток направляющего аппарата а . На фиг. 3 проиллюстрирован способ поддержания постоянного расхода при изменении уровня нижнего бьефа изменением геометрии направляющего аппарата. Изменение геометрии направляющего аппарата (угла а) определяется по значениям уровня нижнего бьефа по кривой расходов, соответствующей данной температуре охлаждающей жидкости (фиг. 4).

Графики на фиг. 2 и 4 получаются из напорно-расходных характеристик насосов для различных углов разворота лопастей рабочего колеса насоса и для различных углов разворота лопаток направляющего аппарата.

Эффективность такого способа повышается в области малых расходов, т.е. при частичной нагрузке насоса и при увеличении геодезической высоты подъема. В этом

случае КПД установки при регулировании изменением геометрии направляющего аппарата на входе в рабочее колесо при колебании уровня нижнего бьефа на 0,5 -1,0% выше, чем при регулировании изменением

угла установки лопастей рабочего колеса.

Предлагаемый способ обеспечивает работу паровой турбины с максимальной полезной мощностью за счет поддержания экономического вакуума в конденсаторе

при изменении температуры охлаждающей жидкости и уровня нижнего бьефа. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ регулирования режима работы насоса, включающий поддержание заданного значения расхода путем изменения угла установки лопастей рабочего колеса и изменением геометрии направляющего аппарата, отличающийся тем, что, с целью поддержания эффективной работы насоса при различных видах внешних воздействий, измеряют температуру охлаждающей жидкости и уровень воды в нижнем бьефе, при

этом поддержание заданного значения расхода изменением угла установки лопастей рабочего колеса производят при предельном отклонении температуры охлаждающей жидкости, а изменением геометрии направляющего аппарата - при отклонении уровня воды в нижнем бьефе.

Изобретение обеспечивает поддержание эффективной работы насоса при различных внешних воздействиях, например колебаниях уровня воды. Заданное значение расхода поддерживается путем изменения угла установки лопастей, рабочего колеса и изменением геометрии направляющего аппарата. При этом измеряют температуру охлаждающей жидкости и уровень воды в нижнем бьефе, а расход изменяют углом установки лопастей рабочего колеса при предельном отклонении температуры охлаждающей жидкости и изменении геометрии направляющего аппарата - при отклонении воды в нижнем бьефе. 4 ил.

nOLJ

я orf QT; w

/у4; WW; i

а

7 MSj Н5. V ri5i Ufa vHSf

7 Н&