Регулирующий клапан паровой турбины

 

РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащий корпус, между которым и буксой установлены поршневые кольца, чашку и шток с разгрузочным Клапаном, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения изно

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„SUш 1110243 А 5р 4 F 01 9 17/14, F 16 К 47/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ j

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ . /

"4j,, (21) 3518688/24-06 (22) 03. 12.82 (46) 30,05 .86. Бюл. У 20 (71) Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металлический завод". (72) К.Г. Дрожилов (53) 621.165-546 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 9 580332, кл. Р 01 Э 17/14, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 721548, кл. F 01 Э 17/14, 1977, (54) (57) РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАНАН ПАРОВОЙ

ТУРБИНЫ, содержащий корпус, между которым и буксой установлены поршневые кольца, чашку и шток с разгрузочным клапаном, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения износа контактирующих поверхностей буксы, корпуса и поршневых колец, клапан снабжен втулкой, размещенной между корпусом и буксой и контактирующей по внутренней поверхности, покрытой защитным слоем химникеля, с поршневыми кольцами, которые выполнены "сырыми" и разгруженными, например с кольцевой канавкой, полость которой сообщена радиальными отверстиями с зазором между внутренней поверхностью кольца и буксой.

1 110243 2

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в устройствах парораспределев ния турбин преимущественно высокого давления, например, в регулирующих клапанах разгруженного типа.

Известен регулирующий клапан паровой турбины разгруженного типа без поршневых колец между направляющей шток буксой и корпусом, выполненным заодно с чашкой клапана.

Недостатком этого клапана является то, что он не обеспечивает значительного уменьшения осевой и поперечной вибрации клапана, в результате чего на штоке могут появляться усталостные трещины, приводящие к обрывам штока.

Известен также регулирующий клапан паровой турбины, содержащий корпус, между которым и буксой установлены поршневые кольца, чашку и шток с разгрузочным клапаном.

В целях предохранения рабочих поверхностей деталей поршневого соединения, а именно .корпуса клапана, поршневых колец и буксы, трущиеся поверхности последних упрочняются азотированием на глубину 0,3 ° ..

0,5 мм для придания им повышенной . твердости.

Однако азотирование указанных деталей не достигает своей цели, так как при работе клапана в паре высоких параметров возобновляется диффузионный процесс распространения азота по всему объему металла деталей. В результате рабочие поверхности деталей, особенно корпуса и буксы клапана, как обладающие относительно большой металлоемкостью, теряют приданную им при изготовлении повышенную твердость, что приводит к ускоренному их износу и надирам в местах контакта с поршневыми кольцами. Кроме того, кольца, у которых объем металла незначительньй, меньше подвергаются разупрочнению от азотирования, вследствие чего выполняют функцию режущего инструмента для разупрочненного материала корпуса и буксы.

Указанное явление приводит к значительным износам рабочих поверхностей корпуса и кольцевых канавок буксы,что в свою очередь вызывает деформацию и износ поршневых колец, в результате чего нарушается нормаль5 l0

3S

45 ная работа клапана. Клапан теряет свою подвижность, застопоривается и зависает в поршневом соединении, что приводит к обрыву штока клапана.

Целью изобретения является повышение надежности работы регулирующего клапана за счет уменьшения износа контактирующих поверхностей буксы, корпуса и поршневых колец.

Указанная цель достигается тем, что в регулирующем клапане паровой турбины, содержащем корпус, между которым и буксой установлены поршневые кольца, чашку и шток с разгрузочным клапаном, клапан снабжен втулкой, размещенной между корпусом и буксой и контактирующей по внутренней поверхности, покрытой слоем химникеля, с поршневыми кольцами, которые выполнены "сырыми" и разгруженными, например с кольцевой канавкой, полость которой сообщена радиальными отверстиями с зазором между внутренней поверхностью кольца и буксой.

На фиг.1 изображен предлагаемый клапан, общий вид; на фиг.2 — поршневое соединение клапана.

Регулирующий клапан содержит кор1 пус 1, соединенный с чашкой 2 клапана, буксу 3, направляющую шток 4 с разгрузочным клапаном 5. Между корпусом 1 и буксой 3 установлены ,поршневые кольца 6 для уплотнения разгрузочной камеры 7 клапана. Поршневые кольца 6 выполнены из нержавеющей стали "сырыми", т.е. без по-.. верхностного упрочнения азотированием. Поршневые кольца 6 разгружены с помощью кольцевой канавки 8 и радиальных сквозных отверстий 9. В корпусе 1 клапана в районе расположения поршневых колец 6 между корпусом 1 и буксой, установлена втулка 10, у которой внутренняя цилиндрическая поверхность контактирует, с поршневыми кольцами 6 и покрыта слоем химникеля.

Промежуточное кольцо 11 между поршневыми кольцами 6, гайка 12 и стопорное кольцо 13 являются съемными деталями буксы 3, которые служат для облегчения и обеспечения качественной (исключающей деформации колец) сборки и разборки поршневых колец б на буксе 3.

Промежуточное кольцо 11 и гайка

12, как и букса 3, упрочняются при з 1110243 изготовлении азотированием. Кольцевая к канавка 8 делит поршневое кольцо 6 п на верхний и нижний пояски l4 и 15 ° м

В целях большей разгрузки верхний к поясок 14 выполнен больше нижнего, 5 в например, в два раза. д

Полость канавки 8 сообщена с за- т зором 16 между внутренней поверхм ностью 17 поршневого кольца 6 и бук- л сой 3. t0

Регулирующий клапан паровой турби- п ны работает следующим образом. : р

Сначала открывается разгрузочный п клапан 5 на величину его хода внут- п ри чашки 2, после упора которого в 15 с корпусе 1 начинает подниматься ос- . и новной клапан, при этом втулка 10 м перемещается вместе с корпусом 1 и чашкой 2 клапана относительно бук- н сы 3 и поршневых колец 6. 20 ч

При открытом разгрузочном клапане 5 разгрузочная камера 7 основного клапана становится разгруженной.

Свежий пар иэ паровой коробки клапана (не показана) устремляется между втулкой 10 и буксой 3 и заполняет зазоры 16 между кольцом б и буксой 3. Через радиальные отверстия 9

:пар проходит в кольцевую канавку 8, 30 в которой устанавливается давление, равное давлению в коробке клапана.

При этом верхний поясок 14 поршневого кольца 6 по высоте до кольцевой канавки 8 разгружается от внутреннего распорного давления, которое З5 . действует только на нижний поясок

15 поршневого кольца 6, отделенного. ольцевой канавкой 8 от верхнего ояска 14. Между поршневым 6 и проежуточным 1! кольцами, между втулой 10 и нижним пояском 15 поршнеого кольца б пар проникает к слеующему поршневому кольцу 6, где усанавливается половинное давление ежду давлением свежего пара и давением в разгруженной камере 7.

В следующем поршневом кольце 6 роисходит аналогичный процесс его азгрузки, и оба поршневых кольца 6 ередают на втулку lO одинаковые аровые усилия только через нижние вои пояски 15. Верхние разгруженные ояски 14 колец 6 из-за большого моента сопротивления сечения колец 6 уменьшают распорное паровое усилие а нижние пояски 15, в результате его контактное усилие нижних поясков 15 на втулку 10 значительно понижается.

Пониженное контактное давление разгруженных поршневых колец положительно отражается на состоянии рабочих поверхностей втулки и колец, значительно увеличивает ресурс нормальной работы, особенно при работе неупрочненного металла колец по высокотвердому слою химникеля на втулке.

Выполнение из указанных материалов втулки и колец обеспечивает хорошую их приработку, исключающую повреждение и износ контактирующих рабочих поверхностей буксы, корпуса и поршневых колец, что существенно повышает надежность работы регулирующего клапана разгруженного типа.

1110243

Редактор Е. Месропова

Заказ 2998/3

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная,4

Техред О.Гортвай Корректор А. Ференц

Тираж 500 Р Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Регулирующий клапан паровой турбины Регулирующий клапан паровой турбины Регулирующий клапан паровой турбины Регулирующий клапан паровой турбины 

 

Похожие патенты:

Дроссель // 1060864

Дроссель // 918631

Дроссель // 857616
Наверх