Устройство для регулирования расхода пара Советский патент 1980 года по МПК F01D17/14 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах парораспределения паротурбинных установок, напримерсудовых.

Известны устройства Для регулиро- 5 вания расхода пара, содержащие корпус с седлом и камерой подвода свежего пара, чашку с окнами, взаимодействующую с седлом, приводной шток и разгрузочный клапан, установленный вне 10 чашки и соединенный каналом с разгрузочной камерой внутри чашки Т.

В этих устройствах приводной шток жестко соединен с чашкой, что позволяет уменьшить паровое усилие и соот- з ветственно габариты приводного сервомотора. Однако пусковые режи1 1 обес печиваются указанными устройствами недостаточно эффективно.

Известно также устройство для ре- 20 гулирования расхода napei, содержащее корпус с седлрм и камерой подвода свежего пара, чашку с окнами, взаимодействующую с седлом, приводной шток с пусковым клапаном и по1;яинем, раз- 25 мещенными в чашке с образованием надпоршневой и разгрузочной камер, и разгрузочный клапан, установленный вне чашки и соединенный каналом с разгрузочной камерой 2 .30

Это устройство обеспечивает эффективную работу в пусковых режимах и Сниженное паровое усилие.

Указанное устройство является ближайшим из известных к данному по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток этого устройства - пониженное качество расходных и весогабаритных характеристик. Неоптимальность расходных характеристик связана, с наличием горизонтального участка, где перемещение приводного штока используется только для открытия разгрузочного клапана без увеличения расхо-да пара в турбину. Увеличенный ход приводного штока ухудшает весогабаритные характеристики.

Цель изобретения - улучшение расходных и весогабаритных характеристик.

Для достижения поставленной цели в чашке выполнена перегородка, отделякадая от разгрузочной камеры подпоршневую камеру, в приводном штоке выполнена проточка, соединенная с камерой подвода свежего пара, с источником пониженного давления и посредством осевого канала в штоке - с подпоршйевой камерой , а разгрузочный клапан снабжен паровым сервомотором ) полости которого соединены с камерой подвода свежего пара соответственн& через постоянный дроссель и через проточку в штоке. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. В корпусе 1 с запрессованным седлом 2 помещена чашка 3 рёгулй рукйцёго клапана, подвижно скрепленная с приводным штоком 4. Последний может перемещаться сервоприводом в расточке вставки 5. . На конце штока 4 выполнен пусково клапан б, который в верхнем положени Закрывает окно 7 в чашке 3. Поршень на штоке 4 с поршневыми кольцами 9 образует в верхней части чашки 3 над поршневую камеру 10 и подпоршневую камеру 11. в нижней части чашки 3 имеется разгрузочная камера 12, изолированная от подпоршневой камеры 1. перегородкой 13. Камера 10 через окна 14 сообщаетсяс камерой 15 подвода свежего пара и через окно 7 при о крытом пусковом клапане б с полостью за седлом 2. Чашка 3 клапана при пер мещении направляется поршневыми коль цами 9 и кольцами 16, помещенными во вставку 5. Рядом с корпусом 1 установлен кор пус 17 разгрузочного клапана, в котором может перемещаться шток 18 с разгрузочным клапаном 19 и поршнем 20 парового сервомотора. Трубой 21 разгрузочная камера 12 может соединяться через канал 22 во вставке 5 и разгрузочный клапан 19 с полостью за седлом 2. В поршне 8 выполнены проточка 23, сверление 24 и осевой канал 25, соединяющие камеру 11 с проточкой 23. Последняя соединена (при закрытом ос новном клапане) каналом 26 во вставке 5с камерой 15 подвода свежего па ра. Разгрузочный клапан 19 снабжен двусторонним паровым сервомотором 27 Верхняя полость 28 сервомотора 27 постоянно соединена с камерой 15 под вода свежего пара и источником понижённого давления - системой концевых уплотнений турбины (на чертеже источ ник не показан), где поддерживается давление 1,2 ата. Подвод и отвод пара в верхнюю полость 28 сервомотора осуществляется через постоянные дрос сели 29 и 30, отверстия в которых примерно одинаковы. Нижняя полость 31 сервомотора через дроссель 32 малого диаметра постоянно соединена с системой концевых уплотнений турбины и может (при закры iPciNl основном клапане) соединяться через канал 33 во вставке 5,проточку 23 на штоке 4. и канал 26 с камерой 15 подвода свежего пара. На чертеже клапан показан в закрытом положении, когда он готов к пуску пара в турбину. В камерах 10 и 11 давление пара одинаково так как обе они соединены с камерой 15 подвода свежего пара, а суммарное проходное сечение окон 14 выбрано значительно большим, чем проходное сечение окна 7. Таким образом. Шток 4 с поршнем б разгружены от паровых сил и могут легко перемещаться сервоприводом в пределах хода А. Разгрузочный клапан 19 также закрыт, так как указанное выше Соотношение размеров дросселей 29, 30 и 32 обеспечивает поддержание давле«ия в зберхней полости 28 сервомотора примерно равным половине величины давления свежего пара, а в нижней по- , лости 31 - практически равным полному давлению свежего пара. Работает данное устройство следуюим о.бразом. Для пуска турЬоустановки шток 4 перемещается вниз и открывает окно 7 в чашке 3. На участке хода А происходит открытие пусковоххэ клапана б и расход пара, поступающий через окна 14 и 7 из камеры 15 подвода свежего пара в турбину, обеспечивает пуск турбины и позволяет поддерживать необходимую частоту вращения на пусковых режимах. Чашка 3 регулирующего клапана .паровыми силами надежно прижата к седлу 2. При указанном перемещении штока 4 перекрывается подвод свежего, пара через проточку 23 в штоке в камеру 1 и в нижнюю полость 31 парового сервомотора 27. Давление в полости 31 сервомотора падает, разгрузочный клапан 19 открывается, соединяя разгрузочную камеру 12 в чашке 3 клапана с полостью за седлом 2. В результате этого ча1шка 3 основ-, ного клапана разгружается от паровых сил и может перемещаться сервоприводом, регулируя расход пара на рабочих режимах турбоустановки. В начале хода основной чашки камера 11 через сверление 24, осевой ка-. нал 25, проточку 23 в штоке и канаш 34 во вставке 5 соединяется с системой концевых уплотнений и давление в камере 11 падает. В то же время полным давлением пара, действующим на по азень 8 со стороны камеры 10, чашка 3 осйовного клапана прижата к штоку 4, что делает работу устройства аналогичной дей-, ствию конструкции с жестким креплением чашки клапана на-штоке и позволяет, выбрав соответствумвдее соотношение геометрических размеров клапана (степень его разгрузки), разгрузить его от действия паровых сил. najpoBoe усилие, которым чашка основного клапана прижимается к штоку.

является внутренней силой и не пере:дается на сервопривод.

При перемещении штока 4 в сторону закрытия клапана процесс происходит

в обратном порядке.

1 . , Принятая в данном устройстве конструкция регулирующего клапана с пусковым клапа:ном, с изолированной |разгрузочной камерой и с разгрузочным клапаном, снабженным паровым сервомотором, позволяет сократить число регулирующих устройств в турбоустановке и делает возможным регулирование частоты вращения jpoToi a турбины во всем диапазоне одним клапаном, снизив одновременно величину требуемых перестановочнЕлх усилий.

При этом может быть обеспечена работа турбоустановки по оптимальной расходной характеристике.

Это значительно сокращает габариты и вес органов парораспределения, повышает экономичность установки за счет уменьшения протечек пара и уйен шение производительности насосов рабочей жидкости для сервоприводов. Кроме того, уменьшается количество и протяженность паропровода и трубопроводов рабочей жидкости, сокращгиотся затраты на изготовление.

Формула изобретения 5 Устройство для регулирования рас- хода пара, содержащее корпус с седлом и камерой подвода свежего пар.а, чашку с окнами, взаимодействующую с седлом, приводной шток с пусковым клапаном и по1Ж1нем, размещенными в чашке с ов разЪван Й5М нЩШЕйййе вой и разгрузочной камер, и разгрузочный клапан, установленный вне чашки и соединенный

каналом с разгрузочной камерой, о тличающееся тем что, с це-лью улучшения расходных и весогабаритных характеристик, в чашке выполнена перегородка, отделяющая от разгрузочной камеры подпоршнев5то камеру, в приводном штоке выполнена проточка, соединенная с камерой подвода свежего пара, с источником пониженного давления и посредством осевохх) канала в штоке - с подпоршневой камерой, а

разгрузочный клапан снабжен паровым сервомотором, полости которого соединены с камерой подвода свежего пара соответственно через постоянный дроссель и через проточку в штоке. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторс ое свидетельство СССР №556224, кл. F 01 D 17/14, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

по заявке 2506339, кл. F 01 D 17/14, 1977.

iii..

767370