Устройство для защиты турбины от повышения давления в линии отбора Советский патент 1978 года по МПК F01D21/14 F16K17/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ТУРБИНЫ ОТ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ЛИНИИ ОТБОРА

Изобретение относится к области теплоэнергетики и м;ожет быть использовано для защ1ггы турбин с теплофикацион- иым отборсж пара.

Известны устрсЛства для защт-ы турбины от повышения давления в линии отбора, содержащие предохранительный клгьпаи, установленный иа коллекторе отвода пара из камеры отбора, и затвор с паровым сервомотором, управляемым по сип иалам измерителя давления пара в отборе ij. Эти устройства обеспечивают защиту турбины от обратного потока пара, но область применения их весьма ограничена.

Известно также устройство для защиты турбины от повышегшя давления в линии отбора, содержащее установленный на коллекторе отвода пара из камеры отбора предохранительный клапан с затвором, соединенным через толкатель с порщнем парового сервомотора, подключенного к импульсному клапану, одна из полостей которого соединена трубопроводом с коллектором f2j. В случае аварийного повыч

шения давления в линии отбора сверх уотавки импульсного клапана полость над поршнем- сервомотора предохранительного клапана сообщается с атмосферой, и под действием выталкивающего парового усилия затвор предохранительного- клапана открывает сброс пара в полость ниэкого давления.

Это устройство является ближайшим к данному по техиической сугниости и достигаемому результату.

Недостатком известного устройства я&ляется пониженная надежность иэ-за наличия большого числа трущихся пар и невозможности расхаживания без увеличения давления в линии отбора.

Целью изобретения является повышение надежности. Для достижения поставленной цели импульсный клапан выполнен трехходовым и трубопровод -подключен к коллектору в месте присоединения , его к камере отбора, а другая полость импульоиого клапана соединена дополнительным трубопроводом с отсеком турбины, предшествующим камере отбора.

На чертеже изображена привдипиальная схема предлагаемого устройства.

Турбина 1 имеет камеру 2 отбора па ра, которая через коллектор 3 соедине- на с потребителем пара. Коллектор 3 присоединен к входному патрубку 4 предохранительного клапана 5, содержащего корпус 6 и расположенные в нем затвор 7 с толкателем 8, и паровой сервомотор 9 с поршнем 10. Полость 11 над поршнем 1О отверстиями 12 сообщается с входным патрубком 4, а полость 13 под поршнем 10 соединена дополнительным трубопроводом 14с камерой 2 отбора пара. Камера 15 над затвором соединена с выхлопным патрубком 16. На дополнительном трубопроводе 14 установлен трехходовой импульсный клапан 1.7 с приводом 18, который управляется как .вручную, так и воздействием со стороны измерителя 1 9 предельного давления в отборе. Трубопроводом 2О трехходовый клапан 17 соединен с отсеком 21 турбины, предшествующим камере 2 отбора пара.

Устройство работает следующим образом. При аварийном повышении давления .в камере 2 отбора пара соответственно повышается давление и под затвором 7 предохранительного клапана 5. Как только величина давдения окажется равной ус7авке предохранительного клапана, затвор 7 с толкателем 8 поднимаются, пропуская пар иё входного патрубка 4 в камеру 15 и, далее, через выхлопной патрубок 16 - в атмосферу. По мер открытия затвора 7 паровое выталкивающее усилие уменьш)ается и для дальнейшего открытия затвора необходимо либо повышение давления в отборе, что часто неприемлемо по условиям прочности турбины, паропровода и др., либо внешнее воздействие на затвор. Такое воздействие осуществляется поршнем 10, который, воспринимая разницу давлений, равную в коллекторе 3 с арматурой (на схеме не показана), перемешается вверх и через, толкатель 8 передает затвору 7 дополнительное усилие на открытие. Этим обеспечивается дополнительный юдьем затвора и, соответственно, допол1ительное снижение давления в камере «гбора.

Чем больше расход пара из камеры 2 отбора в аварийном режиме, тем больше потери давления в коллекторе 3 и тем больше усилие, передаваемое поршнем 10 затвору 7 ( падением давления в ппактичвски. rvnuxoBOM и бАЯгмсхпп-

Следовательно, чем больше опасность повышения давления в камере отбора, связанная с необходимосгью пропуска через коллектор 3 и предохранительный клапан 5 большого расхода пара, тем больше усилие, с которым поршень 10 воздействует на затвор 7 и, соответственно, большее открытие1затвора и большее снижение давления пара в камере отбора.

В случае отказа в работе, например вследствие заеданий поршня .10, затвор 7 будет открываться так же, как и в предохран1ггельном клапане прямого действия. В этом случае давление в камере отбора будет повышенным, однако меншим, чем максимально допустимое по условиям прочности. Таким образом, отказ в работе поршня 10 не приведет к полному отказу в работе предохранительгноГо устройства.

Учитывая, кроме того, что перетечки по зазорам между поршнем 1О сервомотора и корпусом сервомотора не В;лиякгг на экономичносггь (поскольку эти протечк попадают в тот же коллектор сггбора З), имеется возможность дополнительного повышения надежности поршня за счет увеличения зазоров.

Поскольку в эксплуатационных режимах, когда расход пара в коллекторе 3 меньше к аксимального расхода через турбину, перепад давлений на поршне 10, способствующий дополнительному открытию затвора 7 до начала его открытия, невелик, невелико и вь1талкиваюшее усилие, приложенное к затвору 7 со стороны поршня 10.

Для увеличения выталкивающего ус Лия в момент начала работы клапана предусмотрено переключение трехходовым импульсным Клапаном 17 полости 13 под поршнем 10 к камере отсека 21 турбины, предшествующего камере 2 отбора пара. Поскольку давление в камере отсека 21 больше, чем в камере отбора, перепад давлений на поршне 10 увеличивается, соответственно увеличивается и усилие отрыва затвора от седла. Переключение импульсного клапана 17 осуществляется приводом 18, который срабатывает по сигналу измерителя 19 предельного давления в камере 2 отбора пара.Отказ в работе импульсного клап на 17 (так же, как и рассмотренный выше случай отказа в работе поршня 10 не приводит к полному отказу в работе предохранительного устройства, поскольKV п a-rrout rviwAO 7 vrimu«u) мого действия, благодаря увеличению давления под затвором 7. Таким образом, только в случае отказа вработе поршня 10 происходит некоторое увеличение давления сверх настрсйки предохранительного слапаНа. При отказе же в работе только импупьсногЪ клапана, перестановочное усилие затвора все же выше, чем у клапана прямого действия (за счет перепада давлений, действующего на поршень 10). Полного же отказа в работе устройства не проис ходит даже в случае одновременного отказа в работе поршня 10 и импульсного клапана 17. Дополнительное повышение надежноо ги достигается за счет возможности раохаживания предохранительного клапана без повышения давления в камере отбора. Расхаживание осуществляется при дистанционном воздействии на привод импульсного клапана. При перемещении импульсного клапана полость 1з соединяется с отсеком турбины, предшествующим камере отбора, и давление, действук щее на поршень, возрастает, В. результате появляется выталкивающая сила на тарелку затвора. Таким образом, надежность предлагае мого предохранительного устройства, вы,ше, чем у известных устройств. Формула изобретения Устрсйство для зашиты турбины от по-, вышения давления в линии отбора, содержащее установленный на коллекторе отвода пара нЗ камеры отбора предохрани-, тельный клапан с затвором, соединенным «юрез толкатель с поршнем парового серfBOMOTOpa, подключенного к импульсному клапану, одна из полостей которого сзоединена трубопроводом с коллектором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, импульсный клапан выполнен трехходовым, и трубопровод подключен к коллектору в месте присоединения его к камере отбора, а другая полость импульсного клапана Соединена дополнительным трубопроводом с отсеком турбины, предшествукшим камере отбора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.ABTqxjKoe свидетельство iCCCP hfe 373474, кл. Г iGvK 17/32, .970. 2.Тубянский Л. И. и др. Паровые турбины высокого давления ЛМЗ,М-Л., Тбсанергоиздат, 1956, с. 24О-242. 7S Пар, к nofn Sumc/tH я