Устройство для эксплуатационного контроля осевых зазоров в проточной части цилиндра паровой турбины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ОСЕВЫХ ЗАЗОРОВ В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦИЛИНДРА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащее блок вычисления среднемассовой температуры статора с подключенными к нему датчиками температуры металла статора, блок вычисления характерной температуры ротора с подключенными к его входам датчиком температуры пара в характерном сечении ротора и датчиком давления пара в проточной части цилиндра , блок вычисления среднемассовой температуры ротора, соединенный своими входами с выходом блока вычисления характерной температуры ротора и с датчиком давления пара в проточной части цилиндра, датчики частоты вращения ротора и относительного расширения ротора и два функциональных преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности контроля путем учета влияния температуры масла в подшипниках и температуры пара, подаваемого на концевые уплотнения, устройство снабжено блоком определения режима работы, блоком определения теплового расширения статора с датчиком осевого перемещения корпусов подшипников, дополнительным блоком вычисления среднемассовой температуры статора и дополнительным блоком вычисления среднемассовой температуры ротора, блоком опреде- . ления прогиба диафрагмы, датчиками давления пара на выхлопе цилиндра, осевого сдвига ротора, температуры масла в подшипниках и температуры пара, подаваемого на уплотнения, задатчиком начальной величины осевого зазора, тремя сумматорами, двумя делителями и двумя умножителями, причем блок определения режима работы (Л подключен входами к датчику давления пара в проточной части непосредственно и к датчику давления пара на выхлопе через первый функциональный преобразователь, а выходами - к входам блока определения прогиба диафрагмы , блока вычисления характерной сд температуры ротора и блоков вычисSI ления среднемассовой температуры KD ротора, датчики температуры металла статора дополнительно подключены к дополнительному блоку вычисления среднемассовой температуры статора, к входу дополнительного блока вычисления среднемассовой температуры ротора подключен также выход блока вычисления характерной температуры ротора, датчики температуры масла в подшипниках и температуры пара, подаваемого на уплотнения, подключены к входам блоков вычисления среднемассовой температуры ротора, выход основного блока вычисления среднемассовой температуры статора и выход

. А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„115727 1.

4(П Р 01 Р 21/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР !

Ю ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

pr:1«- «члю » e q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕтеЛьСтВУ (21) 3677776/24-06 (22) 22.12.83 (46) 23.05.85. Бюл. У 19 (72) В.Л. Похорилер и Н.Ю. Попкова (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (53) 621. 165 (088. 8) (56) 1. Паровая турбина К-300-240

ХТГЗ. Под ред. Косяка Ю.Ф. М., Энергоиздат, 1982, с. 175-177.

2. Авторское свидетельство СССР

У 907277, кл. Р 01 D 19/02, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ОСЕВЫХ ЗАЗОРОВ

В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦИЛИНДРА ПАРОВОЙ

ТУРБИНЫ, содержащее блок вычисления среднемассовой температуры статора с подключенными к нему датчиками температуры металла статора, блок вычисления характерной температуры ротора с подключенными к его входам датчиком температуры пара в характерном сечении ротора и датчиком давления пара в проточной части цилиндра, блок вычисления среднемассовой температуры ротора, соединенный своими входами с выходом блока вычисления характерной температуры ротора и с датчиком давления пара в проточной части цилиндра, датчики час, тоты вращения ротора и относительного расширения ротора и два функциональнык преобразователя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем учета влияния температуры масла в подшипниках и температуры пара, подаваемого на концевые уплотнения, устройство снабжено блоком определения режима работы, блоком определения теплового расширения статора с датчиком осевого перемещения корпусов подшипников, дополнительным блоком вычисления среднемассовой температуры статора и дополнительным блоком вычисления среднемассовой температуры ротора, блоком определения прогиба диафрагмы, датчиками давления пара на выхлопе цилиндра, осевого сдвига ротора, температуры масла в подшипниках и температуры пара, подаваемого на уплотнения, эадатчиком начальной величины осевого зазора, тремя сумматорами, двумя делителями.и двумя умножителями, причем блок определения режима работы подключен входами к датчику давления пара в проточной части непосредственно и к датчику давления пара на выхлопе через первый функциональный преобразователь, а выходами к входам блока определения прогиба диафрагмы, блока вычисления характерной температуры ротора и блоков вычисления среднемассовой температуры ротора, датчики температуры металла статора дополнительно подключены к дополнительному блоку вычисления среднемассовой температуры статора, к входу дополнительного блока вычисления среднемассовой температуры ротора подключен также выход блока вычисления характерной температуры ротора, датчики температуры масла в подшипниках и температуры пара, подаваемого на уплотнения, подключены к входам блоков вычисления среднемассовой температуры ротора, выход основного блока вычисления среднемассовой температуры статора и выход

1157271 блока определения теплового расширения статора подключены к входам первого делителя, выход которого вместе с выходом дополнительного бло.ка вычисления среднемассовой температуры статора подключен к входам первого умножителя, к входам первого сумматора подключены выход блока определения теплового расширения статора, датчик осевого сдвига ротора, датчик частоты вращения ротора через второй функциональный преобразователь и выход основного блока вы " числения среднемассовой температуры ротора, к входам второго сумматора— датчик осевого сдвига ротора, датчик

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатации паровых турбин.

Известны устройства для эксплуатационного контроля осевых зазоров 5 в проточной части цилиндра паровой турбины, содержащие датчик относительного расширения ротора, установленный вне проточной части цилиндра и подключенный к регистрирующему при- 10 бору 1).

Эти устройства достаточно надежны, однако не обеспечивают необходимой точности контроля, так как не учитывают ряда эксплуатационных фак- 15 торов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для эксплуатационного контроля осевых зазоров в проточной части цилиндра паровой 20 турбины, содержащее блок вычисления среднемассовой температуры статора с подключенными к нему датчиками температуры металла статора, блок вычисления характерной температуры ротора с подключенными к его входам датчиком температуры пара в характерном сечении ротора и датчиком давления пара в проточной части цилиндра, блок вычисления среднемас- ЗО совой температуры ротора, соединенный своими входами с выходом блока вычисления характерной температуры ротора и с датчиком давления пара частоты вращения ротора также через второй функциональный преобразователь, выход дополнительного блока вычисления среднемассовой температуры ротора и выход первого умножи— теля, выход первого сумматора подключен вместе с датчиком относительного расширения ротора к входам второго делителя, выход которого вместе с ,выходом второго сумматора подсоединен к входам второго умножителя, подключенного к входам третьего сумматора вместе с задатчиком начальной величины осевого зазора и выходом блока определения прогиба диафрагмы. в проточной части цилиндра, датчики . частоты вращения ротора и относительного расширения ротора и два функциональных преобразователя 2 ).

Недостаток известного устройства— несколько пониженная точность контроля из-за ограниченной точности учета теплового удлинения статора и отсутствия учета прогиба диафрагмы в контролируемом сечении, осевого сдвига ротора, влияния температур масла в подшипниках и пара в уплотнениях, неравномерного по длине цилиндра изменения теплового расширения ротора и статора в переходных режимах.

Цель изобретения — повышение точности контроля путем учета влияния температуры масла в подшипниках и температуры пара, подаваемого на концевые уплотнения.

Для достижения поставленной цели устройство для эксплуатационного контроля осевых зазоров в проточной части цилиндра паровой турбины, содержащее блок вычисления среднемассовой температуры статора с подключенными к нему датчиками температуры металла статора, блок вычиеления характерной температуры ротора с подключенными к его входам датчиком температуры пара в характер35 з 11572 ном сечении ротора и датчиком давления пара в проточной части цилиндра блок вычисления среднемассовой

Э температуры ротора, соединенный своими входами с выходом блока вычисления характерной температуры ротора и с датчиком давления пара в проточной части цилиндра, датчики частоты вращения ротора и относительного расширения ротора и два t0 функциональных преобразователя, снабжено блоком определения режима работы, блоком определения теплового .расширения статора с датчиками осеL вого перемещения корпусов подшипников, дополнительным блоком вычисления среднемассовой температуры статора

I и дополнительным блоком вычисления среднемассовой температуры ротора, блоком определения прогиба диафрагмы, датчиками давления пара на выхлопе цилиндра, осевого сдвига ротора, температуры масла в подшипниках и температуры пара, подаваемого на уплотнения, задатчиком начальной величины осевого зазора, тремя сумматорами, двумя делителями и двумя умножителями, причем блок определения режима работы подключен входами к датчику давления пара в проточной части непосредственно и к датчику

30 давления пара на выхлопе через первый функциональный преобразователь, а выходами — к входам блока определения прогиба диафрагмы, блока вычисления характерной температуры ротора и блоков вычисления среднемассовой температуры ротора, датчики температуры металла статора дополнительно подключены к дополнительному блоку вычисления среднемассовой температуры статора, к входу дополнительного блока вычисления среднемассовой температуры ротора подключен также выход блока вычисления характерной температуры ротора, датчики температуры масла в подшипниках и температуры пара, подаваемого на уплотнения, подключены к входам блоков вычисления среднемассовой температуры ротора, выход основного .блока вычисления среднемассовой температуры статора и выход блока определения теплового расширения статора подключены к входам первого делителя, выход которого вместе с выходом дополнительного блока вычисления среднемассовой температуры статора подключен к входам первого умножите.

71 4 ля, к входам первого сумматора подключены выход блока определения теплового расширения статора, датчик осевого сдвига ротора, датчик частоты вращения ротора через второй функциональный преобразователь и выход основного блока вычисления среднемассовой температуры ротора, к входам второго сумматора — датчик осевого сдвига ротора, датчик частоты вращения рото-. ра также через второй функциональный преобразователь, .выход дополнительного блока вычисления среднемассовой температуры ротора и выход первого умножителя, выход первого сумматора подключен вместе с датчиком относительного расширения ротора к входам второго делителя, выход которого вместе с выходом второго сумматора подсоединен к входам второго умножителя, подключенного к входам третьего сумматора вместе с задатчиком начальной величины осевого зазора и выходом блока определения прогиба диафрагмы.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 схема блока вычисления характерной температуры ротора.

Устройство содержит основной 1 и дополнительный 2 блоки вычисления среднемассовой температуры статора, к входам которых подключены датчики

3 температуры металла в сечениях статора, при этом к входам основного блока 1 подключены все датчики 3 температуры металла статора, а к входам дополнительного блока 2 подключена только часть этих датчиков, расположенных между упорным подшипником цилиндра и сечением статора, в котором контролируется изменение осевых зазоров. Основной 1 и дополнительный 2 блоки вычисления среднемассовой температуры статора выполнены в виде сумматоров-усилителей и различаются только количеством входов и разными коэффициентами усиления на входах. Выход основного блока 1 вычисления среднемассовой температуры статора подключен к входу первого делителя 4 вместе с вы-. ходом блока 5 определения теплового расширения статора, к двум входам которого подключены датчики б осевого перемещения корпусов подшипников цилиндра. Блок 5 выполнен в виде сумматора-усилителя, коэффициент усиления по входу, к которому под11572

5 ключен датчик осевого перемещения того из двух подшипников, который более удален от фикс-пункта турбины, равен "+1,0", коэффициент усиления по входу, к которому подключен датчик осевого перемещения второго подшипника цилиндра, более близкого к фикс-пункту турбины, равен 1,0

Выход блока 5 подключен также к входу первого сумматора 7. Выход первого делителя 4 подключен к входу первого умножителя 8 вместе с выходом дополнительного блока 2 вычисления среднемассовой температуры статора, выход первого умножителя

8 — к входу второго сумматора 9.

Устройство содержит также блок

10 вычисления характерной температуры ротора с подключенным к его входу датчиком 11 температуры пара в характерном сечении ротора и блок

12 определения режима работы турбины с подключенным к его входу датчиком 13 давления пара в характерной точке проточной части цилиндра, например эа его регулирующей или первой ступенью. К входу блока 12 определения режима работы подключен также через первый функциональный преобразователь 14 датчик 1 5 давления пара на выхлопе цилиндра. В качестве первого функционального преобразователя

14 использован множительный элемент, к обоим входам которого подключен датчик 15, таким образом, преобразователь 14 выполняет операцию возве-33 дения в квадрат. Выход блока 12 подключен к входу блока 10 и к входам основного 16 и дополнительного 17 блоков вычисления среднемассовой температуры ротора, куда подключены также выход блока 10 вычисления характерной температуры ротора, датчики 18 температуры масла в подшипниках цилиндра и датчики 19 .температуры пара, подаваемого на уплотнения цилиндра.

Выход основного блока 16 вьгчислеиия средиемассовой температуры ротора подключен к входу первого сумматора

7, а выход дополнительного блока 17 к входу второго сумматора 9. К входам5 первого сумматора 7, кроме блока 5 определения теплового расширения статора и выхода блока 16, подключены также датчик 20 осевого сдвига ротора н датчик 21 частоты вращения ротора 55 через второй функциональный преобразователь 22. Датчик 21 частоты вращеиия ротора через второй функцио71 6 нальный преобразователь 22 и датчик

20 осевого сдвига ротора подключены также к входам второго сумматора 9.В качестве второго функционального преобразователя 22 использован множительный элемент, к обоим входам которого подключен датчик 21, таким образом, преобразователь 22 выполняет операцию возведения в квадрат входного сигнала. Выход первого сумматора

17 подключен к входам второго делителя

23 вместе с датчиком 24 относительного расширения ротора. Выход второго делителя 23 подключен к входам второго умножнтеля 25 вместе с выходом второго сумматора 9. Выход умножителя 25 соединен с одним из входов третьего сумматора 26, к входу которого подключены также задатчик 27 начальной величины осевого зазора и выход блока 28 определения прогиба диафрагмь, вход которого соединен с вторым выходом блока 12 определения режима работы турбины и с выходом первого функционального преобразо- ° вателя 14, Два блока вычисления среднемассовой температуры ротора, основной

16 и дополнительный 17, выполнены одинаково, каждый иэ них содержит множительный элемент 29, два линейных преобразователя 30 и 31 и сумматорусилитель 32 {на фиг. 1 показано выполнение только блока 16). Первый вход множительного элемента 29 соединен с одним входом блока 16, а второй вход через линейный преобразователь 30 - с другим входом блока .16. Линейный преобразователь

30 выполняет операцию усиления сигнала, поступающего на его вход, и суммирование его с заданной постоянной величиной. Выход множительного элемента 29 соединен с первым входом сумматора-усилителя 32, второй вход которого соединен через линейный преобразователь 31 с входом блока 16.

Линейные преобразователи 30 и 3 1 выполняют одинаковые преобразования, но имеют разные коэффициенты усиления и разные постоянные сигналы на входах. Третий и последующие входы сумматора 32 соединены с аналогичными входами блока 16

Различие между блоками 16 и 17 определяется разными коэффициентами усиления на входах сумматора 32.

Ф Кроме того, к входам основного блока

16 подключают все датчики 18 и 19»

1157271 а к входам дополнительного блока

17 — только те иэ них, которые установлены в сечениях между упорным подшипником цилиндра и сечением, в котором контролируется изменение 5 зазора.

Блок 12 определения режима работы турбины состоит иэ функционального преобразователя 33, в качестве которого используется множительный элемент, оба входа которого соединены с входом блока 12, а выход подключен к первому входу сумматора 34, второй вход которого соединен также с входом блока 12. Один иэ двух одинако- 15 вых выходов сумматора 34 подключен к входу функционального преобразователя 35, выход которого подсоединен к выходу блока 12, а выход сумматора

34 подключен к второму выходу блока 26

12. Функциональный преобразователь

35 выполняет операцию извлечения квадратного корня иэ входного сигнала.

Блок 28 определения прогиба диа- И фрагмы состоит из двух входных сумматоров-усилителей 36 и 37, двух функциональных преобразователей 38 и

39 и выходного сумматора 40. Два входа каждого из сумматоров-уси- Зп лителей 36 и 37 соединены соответственно с входами блока 28. Различие между ними заключается в разных коэффициентах усиления на входах, связанных с входами блока 28. Выход ® сумматора-усилителя 36 через функциональный преобразователь 38 подключен к пЕрвому входу выходного сумматора 40, а выход сумматора-усилителя 37 через функциональный преобразователь 39 подключен к второму входу выходного сумматора 40. Оба функциональных преобразователя 38 и 39 одинаковы и выполняют операцию извлечения квадратного корня из вход- ® ,ного сигнала.

Блок 10 вычисления характерной температуры ротора (фиг. 2) состоит из входного сумматора 41, первый вход. которого подключен к первому .входу блока, первый выход — к первому входу первого интегратора 42, второй выход — к первому входу промежуточного сумматора 43, а третий выходк первому входу выходного сумиатора

44, выход которого соединен с выходом блока 10. Три одинаковых выхода первого интегратора 42 соединены соответственно с входом второго интегратора 45, вторым входом выходного сумматора 44 и вторым входом промежуточного сумматора 43. Третий вход промежуточного сумматора 43 и третий вход выходного сумматора 44 соединены с двумя одинаковыми выходами второго интегратора 45. Выход промежуточного сумматора 43 подключен к первому входу делителя 46, второй вход которого через линейный преобразователь 47 соединен с вторым входом блока 10, а выход подключен к второму входу входного сумматора 41.

Приведенная схема устройства соответствует случаю, когда контролируется изменение осевых зазоров в одном сечении цилиндра. При необходимости количество сечений, в которых осуществляется контроль, может быть увеличено. На каждое дополнительное сечение контроля в устройство необходимо ввести дополнительную цепочку, содержащую блок вычисления, аналогичный блоку 2, два умножителя, аналогичных умножителям 8 и 25, два сумматора, аналогичных сумматорам

9 и 26, блок вычисления, аналогичный блоку 17, задатчик начальной величины осевого зазора, аналогичный задатчику 27, и блок определения прогиба диафрагмы, аналогичный блоку 28.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от датчиков 3. температуры металла в сечениях статора суммируются в блоке 1 (с весовыми коэффициентами), и на его выходе формируется сигнал по среднемассовой температуре всего статора t . Суммирование часС ти тех же сигналов в блоке 2 обеспечивает формирование сигнала по среднемассовой температуре части статора

В соответствующей длине его участка между упорньщ подшипником и сечением, в котором контролируют изменение осевых зазоров. B блоке 5 определения теплового расширения статора из сигнала, поступающего от датчика, измеряющего осевое перемещение корпуса подшипника, наиболее удаленного от фикс-пункта турбины, вычитается сигнал от дат" чика, измеряющего осевое перемещение второго подшипника цилиндра. В результате на выходе блока 5 4юрмируется сигнал по величине теплового расширения всего статора цилиндра

И, который в первом делителе 4 делмаса

11 7271

10 на величину, пропорциональную среднемассовой температуре всего статора t<, а затем в первом умножителе с

8 умножается на величину, пропорциональную температуре t, в резуль-, с, тате на выходе первого умножителя 8 формируется сигнал по величине теплового расширения части статора а9 „, заключенной между упорным подшипником и контролируемым сечением.

В блоке 12 определения режима работы турбины сигнал от датчика 13, измеряющего давление Pð в характерной точке проточной части турбины, возводится в квадрат в функциональном преобразователе 33, и на выходе последнего получают сигнал, пропорциональный 1с„(Р ) . Ha второй вход блока 12 поступает сигнал, пропорциональный (Pf)2, который формируется на выходе первого функционального преобразователя 14 в соответствии с сигналом по величине давления РВ на выхлопе цилиндра турбины, измеряемого датчиком 15, В сумматоре 34 из сигнала, пропорционального (Р ), вычитается сигнал, пропорциональный (Р ), и на его выходе получают сигнал, пропорциональный квадрату расхода пара G через цилиндр турбины. Этот сигнал поступает на второй выход блока, 12 и через функциональный преобразователь 35, выполняющий операцию извлечения квадратного корня, на первый выход блока 12. Таким образом, на первом выходе блока 12 формируется сигнал по величине расхода G пара,,а на втором выходе блока — по величине квадрата G2 этого расхода.

В блок 10 вычисления характерной температуры ротора поступает сигнал от датчика 11 по температуре

t„ пара, омывающего ротор в характерном сечении. Этот сигнал поступает на первый вход входного сумматора 41, на выходе которого формируется сигнал по величине температуры t,f обогреваемой поверхности ротора в этом же сечении, поступающий на первый вход первого интегратора 42, на два других входа которого поступает сигнал по величине температуры t,ð поверхности осевой расточки ротора с выхода второго интегратора 45 и сигнал по производной 1 ор этой температуры дФ с выхода первого интегратора 42. Алгебраическая

c ììß этих сигналов (t k 1 срр р

)представляет собой вторую

5 производную температуры t,ð, и ее последовательное интегрирование обеспечивает формирование на выходе пер96 ""ОР ного интегратора 42 сигнала по. —, 1 а на выходе второго интегратора 45— сигнала по t,ð .

В промежуточном сумматоре 43 фор,мируется сигнал по величине теплового потока q на обогреваемой поверх-, ности ротора, равный k, t, +1с С, + оИ

+ 1с который, в свою очередь, в

С9н делителе 4б делится на сигнал по величине критерия Био Bi, характеризующего интенсивность теплаобмена между паром и ротором. Сигнал по ве-. личине Bi формируется в линейном преобразователе 47 в зависимости от величины расхода пара G> сигнал по которому поступает на второй вход блока 10 с первого выхода блока 12:

Bi=kС+k

Сигнал, пропорциональный " -q

В; вычитается в сумматоре 41 из сигнала

Зэ по величине температуры t пара, что обеспечивает на выходе последнего формирование сигнала по величине температуры t, . В выходном сумматоре 44 формируется сигнал по величине харак49 терной температуры tp ротора, пропор Р

- циональный сумме k>t + k — + k

Э of cI gg 10 ОР1 который поступает на выход блока 10.

Значения коэффициентов k — k зави1Ь сят от конструктивных размеров ротора в характерном сечении.

В основном блоке 16 вычисления среднемассовой температуры ротора

Ю сигнал по величине характерной тем- . пературы ротора tð в множительном элементе 29 перемножается с сигналом

А„= 1с,1С + 1с12 с11 1с12 коэффициенты), формируемым в линейЯ ном преобразователе 30 в зависимости от -величины расхода пара G, сигнал по которому поступает на вход преобразователя 30 с второго входа

1157271

12 блока 16. Это произведение A,t, поступает на первый вход сумматораусилителя 32, на второй вход котоРОГО пОступает сИГнал Аг k1IG + kIÔ (1с „ и 1с. — постоянные коэффициенты), формируемый на выходе линейного преобразователя 31. Сумма сигналов A„t + А, представляет собой сигнал, пропорциональный среднемассовой температуре той части ротора, 10 которая омывается рабочим паром в проточной части турбины. Преобразование сигналов, поступающих в блок

16 от датчиков 18 температуры масла в подшипниках и датчиков 19 темпера- 15 туры пара, подаваемого на уплотнения цилиндра, обеспечивает формирование сигналов, пропорциональных среднемассовым температурам участков ротора, омываемых маслом и паром, подаваемым на уплотнения извне. Суммирование всех этих сигналов обеспечивает формирование на выходе блока 16 сиг.— нала по среднемассовой температуре всего ротора. Аналогичным обра- 2$ е, зом в дополнительном блоке 17 формируется сигнал, пропорциональный среднемассовой температуре ротора на участке между упорным подшипником и контрблируемым сечением.

И блоке 28 формируется сигнал по величине прогиба диафрагмы в контролируемом сечении цилиндра следующим образом. Во входном сумматоре-усилителе 36 формируется сигнал по величине квадрата давления пара Рг перед диафрагмой путем

1 суммирования с весовым коэффициентом сигнала по 6, поступающего на первый вход блока 28 с выхода блока 12, и сигнала по Рг, поступающего на второй вход блока 28 с выхода первого функционального преобразователя 14: рг 1 Сг + рг.

1$ в

Преобразование этого сигнала в функциональном преобразователе 38, осуществляющем операцию извлечения квадратного корня, обеспечивает формирование сигнала по величине давления пара Р„ перед диафрагмой.

Аналогичным образом на выходе входного сумматора-усилителя 37 формируется сигнал по величине квадрата давления пара Рг за диафраг г мой в контролируемом сечении

P2 = k Сг. + P2 (k — постоянный коэффициент). а на выходе функционального преобразователя 39, — сигнал ио величине давления пара Р, за диафрагмой. На выходе выходнОГО сумматора 40 формируется сигнал, IIpo порциональный разности давлений Р„ и р,, который является сигналом Ilo величине прогиба диафрагмьп "„"= 1„,(P„- P,).

Сигнал по частоте и вращения ротора от датчика, 1 поступает на вход второго функционального преобразователя 22, на выходе которого а формируется сигнал аГ„ по величине .изменения длины ротора под воздействием центробежных сил, обусловленных вращением: дх„= k, nI, где k „ — постоянный коэффициент.

В первом сумматоре 7 путем вычитания из сигнала, пропорционального

" среднемассовой температуре всего а ротора t, поступающего от блока 16, сйгнала ae, пропорционального величине теплового расширения статора, поступающего от блока 5, сигналаь „, пропорционального величине изменения длины ротора под воздействием центробежных сил, обусловленных вращением, поступающего от второго функционального преобразователя 22, и суммирования с сигналом yg пропорциональным осевому сдвигу ротора, поступающего от датчика 20, получают сигнал, пропорциональный расчетной величине d < относительного расширения а всего ротора: д k 18 t e de hen где k, — постоянный коэффициент.

Аналогичным образом во втором сумматоре 9 получают сигнал, пропорциональный величине У относительного . расширения участка ротора между. упорным подшипником и контролируемым сечением х= „, — х-4.ва 1 + "4c ° р а с где k„> — постоянный коэффициент.

При этом учитывается, что изме нение длины ротора под воздействием центробежных сип в контролируемом сечении меньше величины д(„, отнд14

1157271

13 шение между ними примерно равно отно- шению длины участка ротора между упорным подшипником и контролируемым сечением к полной длине ротора.

На первый вход второго делителя

23 поступает сигнал по величине d" поступающий с выхода первого сумматора 7, а на второй его вход от датчика 24 — сигнал по замеренной величине относительного расширения d 10 всего ротора. На выходе второго делителя 23 формируется сигнал по отношению d"/ d" . Последующее перемно1 жение этого сигнала, поступающего на первый вход второго умножителя 25, 15 с сигналом д, поступающим на второй вход с выхода второго сумматора 9, обеспечивает формирование сигнала (" пропорционального величине измек кения осевых зазоров в контролируемом36 сечении вследствие действия центробежных сил, осевого сдвига ротора и теплового расширения статора.Этот сигнал по величине d"* прогиба диах фрагмы в контролируемом сечении, 2S формируемый блоком 28 в зависимости от режима работы турбины, вычитается в третьем сумматоре 26 из сигнала по величине начального осевого зазора д „, определяемого задатчиком 27. В результате на выходе третьего сумматора получают сигнал по величине фактической величины осевого зазора в контролируемом сечении, который далее поступает на показывающие, регистрирующие и сигнализирующие устройства.

Таким образом, в процессе работы турбины постоянно формируется сигнал, определяющий величину фактического осевого зазора в контролируемом сечении цилиндра турбины, который учитывает все факторы, определяющие изменение этого зазора. Это позволяет уменьшить величину запаса при задании допустимых изменений осевык зазоров и определяемых ими относительных расширений роторов, обусловленных изменением температурного состояния в переходных режимах пуска и остановки. В результате повышается маневренность турбины при сохранении величины осевого зазора или при тех же маневренных качествах турбины появляется возможность уменьшения величины осевого зазора, что повышает экономичность турбины.

1157271

3

1157271

Составитель А. Калашников

Редактор И. Николайчук Техред Ж.Кастелевич Корректор 0. Билак

Заказ 3309/34 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4