Клапан паровой турбины Советский патент 1981 года по МПК F01D17/14 F16K1/42 

1

Изобретение относится к турбо стррению и может быть использовано в парораспределительных и парозапорных органах паровых турбин.

Известен регулирующий клапан с цилиндрической наружной посадочной поверхностью и с упорным буртом, на который сверху начеканивается часть металла корпуса клапана l.

Недостатком такого клапана является ограниченная надежность крепления седла в корпусе клапана.

Известен также клапан паровой турбины, содержащий корпусу на опорной поверхности которого установлено, седло с кольцевой полостью на упорном бурте 2.

Наличие радиальной кольцевой полости (канавки и осевых канавок на посадочной поверхности седла не устраняет, полностью условий смятия посадочных поверхностей при нестационарных тепловых режимах, а удержание седла от осевого смещения за счет начеканенного металла корпуса и остаточного натяга на части его посадочных поверхностей оказывается ненадежным по отношению к динамическому воздействию парового потока на

седло. Высокаятрудоемкость технологических операций при установке седла Или при его извлечении заключается в необходимости использования специального термического оборудования, что особенно сложно для корпусов , клапанов, приваренных или отлитых заодно с цилиндром турбины.

Цель изобретения - повышение наtoдежности и снижение трудоемкости изготовления.

Указанная цель достигается тем, что кольцевая полость выполнена со стороны опорной поверхности и сооб15щена с источником пара, давление в котором ниже атмосферного.

С целью повышения зкономичности на упорном бурте выполны кольцевые пояски, прилегающие к опорной поверхнос20ти корпуса.

На чертеже показан клапан, продольный разрез.

Клапан состоит из корпуса 1, в котором установлено седло 2 с буртом 25 3, на нижнем торце которого проточена кольцевая полость 4, соединенная свер.г1ениями 5 и трубой 6 с источником пара, например парювой емкостью турбоустановки (на чертеже не показано), давление в которой ниже атмосферного. Между кольцевой полостью 4 и поверхностями с диаметрами 0 (наружный диаметр бурта 3) и О 2. (посадочный диаметр седла 2) имеются коль цевые пояски 7 и 8 с шириной S-f и $2, которые прилегают к опорной поверхности 9 корпуса 1. На поверхности с диаметром D имеется фаска 10, на которую небольшими участками, в нескольких местах по окружности, начеканен металл корпуса 1. Посадка : седла 2 в корпусе- 1 по поверхности с диаметром О выполнена без натяга по подвижной посадке,исключающей возникнове ние термических напряжений в седлЪ при нестационарных тепловых режимах. Ширина S и S 2 поясков 7 и 8 выбранаИЗ условия, чтобы.удельные давления, возникающие на опорных поверхностях по мере подъема давления пара в клапане, были в 3-4 раза выше, чем величина давления проходящего через клапан пара. Соотношение между радиальными размерами седла удовлетворяет условию где. D - диаметр отверстия в седле 2 для прохода пара.

Клапан работает следующим образом

Пар поступает в корпус 1 и отводится через седло 2 с внутренним диаметром D далее в турбину.

При поступлении пара в клапан и в турбину возникает перепад давлений действующий на площадь, ограниченную поверхностями с диаметрами С. Усилие, создаваемое этим перепадом, прижимает седло 2 поверхностями 7 и 8 к опорной поверхности 9 корпуса,обеспечивая надежную фиксацию седла 2 в осевом направлении и высокие удельные давления в местах контакта,исключающие возможность перетечек пара в полость 4, что повышает экономичность, поскольку площадь C/4( ) , на которую действует перепад давлений большеплощади К 14(0 - 0 ), на которую могут действовать динамические усилия от проходящего через седл 2 парового потока, исключается возможность смещения седла в осевом направлении под воздействием этого пото-. ка, в связи с этим начеканенный на седле 2 слой металла корпуса 1 не испытывает напряжений от паровых усилий и термических деформаций седла 2, а . - наз.на.чен.и.е этого слоя становится вспомогательным.Так. как седло 2 установлено в расточке корпуса 1 по поверхности с диаметром 02 по подвижной посадке, упрощается технология сборки клапана и уменьшается объем работ в случае необходимости извлечения седла для какого-либо ремонта. Использование в клапане парового прижатия седло дает возможность исключить случаи повреждения седел и 5связанные с такими повреждениями

остановы трубин, а также снижает трудоемкость изготовления и ремонта клапанов.

Формула изобретения

1.Клапан паровой турбины, содержащий корпус, на опорной поверхносf 1ти которого установлено седло с кольцевой полостью на упорном бурте,о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения трудоемкости изготовления, кольцевая полость выполнена со стороны опорной

0 поверхности и сообщена с источником пара, давление в котором ниже атмосферного. .

2.Клапан по1 , отличающийся тем, что , с целью повышения экономичности, на упорном бурте выполнены кольцевые пояски, прилегающие к опорной поверхности корпуса.

0 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Тубянский Л.И. Паровые турбины высокого давления ЛМЗ. М.-Л., ГосэнергОиздат, 1956, с. 98.

2. Авторское свидетельство СССР 647453, кл. F 01 D 17/14, 1977 (прототип).