Предохранительное устройство для выхлопного патрубка конденсационной паровой турбины Советский патент 1978 года по МПК F16K17/16 F01D21/14 

Оно закреплено на стенке выхлопного патрубка 1, в отверстие которого с зазором, перекрытым разрывной мембраной 2, вставлен клапан 3 на шарнирной петле 4. Кланан снабжен выступом 5, опнраюш;нмся на поворотный рычаг 6, к которому с другой стороны подключен приводной механизм в внде гндравлнческого сервомотора 7 с поршнем 8, возвратной пружиной 9, штоком 10, толкателем И и управляющим электромагннтным золотником 12.

Устройство снабжено приспособлением для опробования в виде дополнительного сервомотора 13 с поршнем 14, возвратной пружиной 15, штоком 16 н подвижной пластиной 17, размеш,енной между концом рычага 6 н толкателем И, н концевыми выключателями 18 и 19.

Устройство работает следуюш,нм образом.

При нормальной работе турбнны, когда срыв вакуума не требуется и золотник 12 находится в нижнем положении, клапан 3 выполняет роль обычного атмосферного предохранительного клапана. При этом нагрузка от веса клапана 3 и от перепада между атмосферным давлением и давлением в вакуумном пространстве выхлопного патрубка турбины распределяется на шарнирную петлю 4 и поворотный рычаг 6, выполненный так, что усилие, действуюп,ее на рычаг 6 со стороны клапана 3, прижимает его к неподвижной опоре во нзбежанне самопроизвольного поворота рычага 6. В случае роста давления в вакуумном пространстве выше атмосферного появившийся перепад давлений преодолевает вес клапана 3 и, разрывая мембрану 2, открывает клапан 3 в сторону атмосферы, обеспечивая выпуск пара из вакуумного пространства. При этом клапан 3 поворачивается вверх на шарнирной петле 4, отходя от поворотного рычага 6.

При поступлении от системы защиты турбины сигнала на срыв вакуума электромагнитный золотник 12 поднимается, открывая доступ рабочей жидкости под порщень 8 сервомотора 7. Поршень 8 перемеш,ается, его толкатель 11 упирается в подвижную пластину 17 и через нее - в нижнее плечо рычага 6. Под воздействием толкателя 11 рычаг 6 поворачивается, освобождая выступ 5 клапана 3, после чего клапан 3 под действием атмосферного давления разрывает мембрану 2 и открывается, поворачиваясь на петле 4 в сторону вакуумного пространства, сообш;ая его с атмосферой и обеспечивая тем самым быстрый срыв вакуума. При этом для предохранения клапана от разрушения при ударе о стенку предусмотрены толстые резиновые прокладки, на которые онускается выступ 5 клапана 3 в нижнем его положении. Поскольку вступление в работу атмосферного клапана происходит только при отказе других заш,итных устройств турбины, то автоматический возврат клапана 3 в рабочее положение не предусматривается. После каждого срабатывания клапана 3 в любую сторону производится повторная установка его с заменой мембраны 2.

Для опробования работы гидравлических н электрических механизмов необходимо подать рабочую жидкость нод поршень 14

дополнительного сервомотора 13 опробования. При этом порщень 14 поднимется и посредством шарнирной тяги ноднимет подвижную пластину 17 так, чтобы исключить возможность контакта между пластиной 17

и толкателем 11 при движении последнего. В поднятом состоянии пластина 17 включает контакт концевого выключателя 18, который при этом подает напряжение на электромагнитный золотник 12, вызывая

тем самым движение поршня 8 сервомотора 7. Поскольку нластина 17 находится в поднятом состоянии, то при своем перемещении толкатель 11 проходит в прорезь рычага 6, не поворачивая его, в результате чего срабатывания клапана 3 и срыва вакуума не нроисходит. В конце своего хода толкатель 11 включает контакт концевого выключателя 19, подавая тем самым сигнал о нормальной работе гидравлических

и электрических механизмов. После пол}чения этого сигнала оператор перекрывает подвод рабочей жидкости к поршню 14, который под действием возвратной пружины 15 опускается вместе с пластиной 17. При

этом концевой выключатель 18 снимает электрический сигнал с электромагнитного золотника 12, который перекрывает подвод рабочей жидкости к поршню 8 сервомотора и открывает дренаж. Под действием возвратной пружины 9 поршень 8 устанавливается в исходное положение, пластина 17 опускается и повисает на шарнирной тяге, и все устройство приходит в состояние готовности к работе.

Проведенные расчеты показали, что при надлежащем подборе давления рабочей жидкости и проходных сечений золотника 12 полное открытие клапана 3 происходит за время 0,12-0,15 с, после подачи электрического сигнала на электромагнитный золотник. Плотность клапана 3 в рабочем положении полностью обеспечивается уплотняющей мембраной 2, что проверено в экснлуатации на атмосферных клапанах

многих турбин.

Таким образом, данное предохранительное устройство обладает необходимым быстродействием и может быть использовано для защиты паровых турбин от разгона.

Формула изобретения

1. Предохранительное устройство для

выхлопного патрубка конденсационной паровой турбины, содержащее шарнирно укрепленный на патрубке клапан, установленный с зазором в отверстии, выполненном в стенке патрубка, и разрывную мембрану, перекрывающую указанный зазор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы турбины путем обеспечения срабатывания устройства при срыве вакуума, на патрубке установлен поворотный рычаг, а клапан снабжен выступом, контактирующим с одним концом рычага, к второму концу которого подсоединен толкатель приводного механизма, выполненного в виде гидравлического сервомотора с электромагнитным управляющим золотником.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью обеспечения опробования приводного механизма без срыва вакуума, оно снабжено дополнительным сервомотором опробования, а между концом рычага и толкателем помещена пластина, шарнирно сочлененная со щтоком дополнительного сервомотора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Тубянский Л. И. и др. Паровые турбины высокого давления ЛМЗ. М.-Л., ГЭИ, 1956, с. 239.

2.Авторское свидетельство СССР № 396514, кл. F 16К 17/16, 1973.