Регулирующее устройство для предупреждения, чрезмерного поднятия числа оборотов паровых турбин при сбросе нагрузки Советский патент 1944 года по МПК F01D21/02 G05D13/08 

Предлагаемое регулирующее устройство для предупреждения чрезмерного поднятия числа оборотов паровых турбин, при сбросе нагрузки с силовым замыканием обратной связи отличается от уже известных, предназначенных для этой цели регулирующих устройств тем, что пкльза или золотник сервоомотора, упра;ваения паровну.гкным клапаном снабжены выточками для осущест:вления свободного хода ры-чага обратной связи относительно гильзы или золотника.

На чертеже фиг. 1 изображает в двух положениях устройство согласно Изобретению, фиг. 2 - второй вариант устройства.

В условиях нормальной эксплоатации силовой станции при изменении иагрузок электрической системы происходит колебание частоты в относительно «ебольщих размерах (1-2% от номина.11ьного числа оборотов). При этом регулирование, поскольку процесс происходит относительно медленно, надёжно справляется о поддержанием нормашьного числа G6o-poroB в пределах степени неравнамерностн. Обрафная связь, присоединяющая сервомотор дроссельных органов турбины к золотнику, обеспечивает фиксирование дроссельного OipraHa на уровне, соответствующем данному положению муфты регулятора. При отсутствии обратной связи регулирование при лшлейщих изменениях чпсла оборотов турбины заставляло бы дроссельный орган двигаться от одного крайнего положения до другого. Следовательно, обратная связь безусловно необходима для нормального регулирования чпсла оборотов.

При сбросе же нагрузки чксло о-боротов агрегата резко возрастает. Грузы центробеж«ого регулятора 2 расходятся и поднимают золотник 3, в результате чего адасло из-под порщня сервомотора 1 сливается в слив-ную имагистраль. Порщень сервомотора движется вниз и замыкает дроссельный орган. Одновременно действием рычага обратной связи золотник 3 приводится в среднее положение. Таким образом скорость закрытия дроссельного органа, а, следовательно, и скорость движения порщня сервомотора, замедляются, благодаря действию обратной связи. Поэто у желательно

бы.по бы при сбросах нагрузки действие обратноГ связи иск.иочить.

В предлагаемое ковструкции регулирования (фиг. 1 а) действие обратной связи при сбросах нагрузки исключается, благодаря следующему устройстВу. Золотиик 3 отсоединяется от рычага 4 обратной связи, так как благодаря выточке в золотпике 3 рычаг 4 может свободно перемещаться снизу вверх. Золотник 3 нагружен пружиной 5, упирающейся в рычаг 4 и создающей си.Ювое замыкание золотника 3 и рыч:а;га 4. .Поэтому при нopмaльнoii эксплоатации регулирование будет вбсти себя так же, как это бывает при нор1мальной схеме, т. е. при движении рычага 4 вниз золотник действгием пружины 5, не отрываясь от рычага 4, также будет иере мещаться вниз.

В гильзе золотника; 3 делаются дополнительные окна 8, перекрьгваемые НИЖНИМ поршеньком золотника. В нор.мальных условиях эксплоатации, когда отклонение числа оборотов невелико, отсекающа я; кромка нижнего поршенька не открывает окон 8, и они сообщают внутреннюю -полость золотника с наиориой магистралью. Пр1И; сбросах нагрузки, когда отклОНение числа оборотов огносительно велико, золот1 пк, поднимаясь, открывает окна 8 и масло под напором поступает в 11ИЖНЮЮ полость золотника.

Отверстие 9 слива людбирается таким образсм, чтобы при сбросах нагрузки в нижней полости золотника создавалось достаточное давление, которое, -преодолевая действие

ПруЖИНЫ 5, могло бы поднять 30:ютиик 3 в вер.хнее поото-жение (фиг. 1 б). При этом, вне зависимости от положения рычага 4, слив}1ыеокна / откроются на значительную величину. Поэтому при движении поршня сервомотора 1 вниз и действии обратной связи золотник 3 не будет возвращён в среднее положение, и скорость движения поршня сервомотора на закрытие будет во iBce время его движения достаточно велика.

Когда дроссельный клапан закроется и число оборотов начнёт

ум-еньщаться, муфта регулятора 2 рычагом 4 опустит золотник 3 и, когда нижним поршенько-м золотника 3 окна 8 будут закрыты, давление под золотником будет падать и действием пружины 5 золотник опустится, возвращаясь в исходное положение.

Таким образом действие выключателя обратной связи является автоматическим..

В некоторых системах регулирования турбин обратная связь осуществляется с по гощью нодвижно-и гильзы, шарнирно связанной с рычагом обратной связи.

Чтобы при сбросах нагрузки можно было выключить действие обратной связи, толкающей щтск порщия сервомотора, предлагается обойму рычага обратной связи освободить от точного фиксирования на гильзе, предоставив концу рычага свободу перемещения вдоль гильзы. С этой целью гильза 6 (фиг. 2) снабжается выточкой.

Так как гильза) 6 немеет ступен.чату)о форму, причём вырез в толщине стенок приходится в калгере повыщенного давления, то, б.тагодаря давлению масла на этот выступ, гильза 6 будет всегда прижата к рычагу обратной связи (силовое замы;кание). Кроме того -имеется упор 10, ограничивающий подъём гильзы 6.

При нормальной эксплоатации, когда отк:;онения числл оборотов невелики, зазор между упором 10 и гильзо.й 6 позволяет последней свободно перемещаться, и действие регулирования происходит нормальныМ путём. При сбросах нагрузки, когда изменение числа оборотов достаточно велико, грузы центробежного регулятора 2 резко расходятся, золотник 3 поднимается, поршень сервомотора 1 опускается, стре,мясь поднять гильзу 6, но последняя дойдя до упора 10, останавливается и рычаг 4 обратной связи скоЛьзит вдо-ль гильзы при дальнейшем опускании поршня сервомотора.

Таким образом гильза 6 не может перекрыть окна цилиндра- сервомотора при достаточно больщоад подъёме золотника. Благодаря этому скорость двнжекия поршня серволготора будет относительно велика во всё время его движения.

Когда дроссельный орган турбины будет закрыт и число оборотов качнёт уменьшаться, то, при достижении определённых пределов, золотник, пройдя среднее положение, откроет папорпые органы и, подняв поршень сервюмотора, приведёт всё у-стро)1ство в исходное положение.

Гакпм образом и в данном с. действие выключателя обратной связи ЗВтОматичесюи происходит только при сбросе нагрузки и не отражается на нор-мальной эксплоатации. Кроме того машинисту не нужно производить каких-либо манппуляци после сброса пагрузки.

так как система регулнрован ля приходит в исходное положение автоматически нри. достаточном сннжепии числа оборотов.

Предмет и з о б е т е i; п я

Регулирующее ycTpoiicTBO для предупреждения чрезмерного поднятия числа оборотов паровых турбин при сбросе нагрузки с силовы м замыканпем обратной связи, о т л ич а ю ш, е е с я тем, что гильза или золотник сервомотора управления паровпускным клапаном снабжены выточками для осуществления свободного хода рычага обратной связи относительно гильзы или золотпи-ка.

Фиг. 2

ели1нае/ а