Устройство для регулирования расхода пара

 

О САНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (iij767370

Союз Советских

Социалистических

-..Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 130778 (21) 2648967/24-06 с присоединением заявки М— (51)M К„з

F 01 D 17/14 (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий, Опубликовано 3009,80, Бюллетень Мо 36 (53) УДК 621. 165-533(088.8) Дата опубликования описания 05,1080 (72) Авторы изобретения

Н. М. Клейн, A. В. КоПелевич, М. Я. Леках, Н. N. Снесарев и К. А. Мирзоев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ПАРА

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах парораспределения паротурбиййых устайовок, например судовых.

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 11 .

В этих устройствах приводной шток жестко соединен с чашкой, что позволяет уменьшить паровое усилие и соот- 15 ветственно габариты приводного сервомотора. Однако пусковые режим обеспечиваются указанными устройствами недостаточно эффективно.

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

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

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

Недостаток этого устройства — пониженное качество расходных и secoгабаритных характеристик. Неоптимальность расходных характеристик связана с наличием горизонтального участка, где перемещение приводного штока используется только для открытия разгрузочного клапана без увеличения расхода 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, отделяющая 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 подйоршневой камерой, а разгрузочный

767370 клапан снабжен паровым сервомотором, полости которого соединены с камерой подвода свежего пара соответственно через постоянный дроссель и через проточку в штоке.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. 5

В корпусе 1 с запрессованным седлом 2 помещена чашка 3 регулирукй4его клапана, подвижно скрепленная с приводным штоком 4. Последний может перемещаться сервоприводом в расточке вставки 5.

На конце штока 4 выполнен пусковой клапан б, который в верхнем положении закрывает окно 7 в чашке 3. Поршень 8 на штоке 4 с поршневыми кольцами 9 образует в верхней части чашки 3 надпоршневую камеру 10 и подпоршневую камеру 11. В нижней части чашки 3 имеется разгрузочная камера 12, изолированная от подпоршневой камеры 1 20 перегородкой 13. Камера 10 через окна 14 сообщается с камерой 15 подвода свежего пара и через окно 7 при открытом пусковом клапане б с полостью эа седлом 2, Чашка 3 клапана при пере- 25 мещении направляется поршневыми кольцами 9 и кольцами 16, помещенными во вставку 5.

Рядом с корпусом 1 установлен корпус 17 разгрузочного клапана, в котором может перемещаться шток 18 с разгрузочным клапаном 19 и поршнем

20 парового сервомотора. Трубой 21 разгрузочная камера 12 может соеди.няться через канал 22 во вставке 5 и разгрузочный клапан 19 с полостью эа седлом 2.

В поршне S выполнены проточка 23, сверление 24 и осевой канал 25, соединяющие камеру 11 с проточкой 23, 40

Последняя соединена (при закрытом основном клапане) каналом 26 во вставке 5 с камерой 15 подвода свежего пара.

Разгрузочный клапан 19 снабжен двусторонним паровым сервомотором 27.

Верхняя полость 28 сервомотора 27 постоянно соединена с камерой 15 подвода свежего пара и источником пони- $Q женного давления — системой концевых уплотнений турбины (на чертеже источник не показан), где поддерживается давление 1,2 ата. Подвод и отвод пара в .верхнюю полость 28 сервомотора осуществляется через постоянные дрос55 сели 29 и 30, отверстия в которых примерно одинаковы.

Нижняя полость 31 сервомотора через дроссель 32 малого диаметра по-. стоянно соединена с системой концевых ео уплотнений турбины и может (при закры том основном клапане)соединяться через канал 33 во вставке 5,проточку

23 на штоке 4 и канал 26 с камерой

l5 подвода свежего пара. И

На чертеже клапан показан в закрытом положении, когда он готов к пус- ку 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 сечейие окна 7, Таким образом, шток 4 с поршнем 8 разгружены от паровых сил и могут легко перемещаться сервоприводом в пределах хода A. Разгрузочный клапан 19 также закрыт, так как указанное выше соотношение размеров дросселей 29, 30 и 32 обеспечивает поддержаниЕ давления в верхней полости 28 сервомотора примерно равным половине величины давления свежего пара, а в нижней полости 31 — практически равным полному давлению свежего пара.

Работает данное устройство следующим образом.

Для пуска турбоустановки шток 4 перемещается вниз и открывает окно 7 в чашке 3. На участке хода A происходит открытие пускового клапана б и расход пара, поступающий через окна

14 и 7 иэ 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 11-:=и в нижнюю полость 31 парового сервомотора 27.

Давление в полости 31 сервомотора падает, раэ грузочный клапан 19 открывается, соединяя разгрузочную камеру

12 в чашке 3 клапана с полостью за седлом 2.

В результате этого чашка 3 основного клапана раэгружается 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 канал

34 во вставке 5 соединяется с системой концевых уплотнений и давление в камере 11 падает.

В то же время полным давлением пара, действующим на поршень 8 со стороны камеры 10, чашка 3 основного клапана прижата к штоку 4, что делает работу устройства аналогичиой Действию конструкции с жестким креплением чашки клапана на-штоке и позволяет, выбрав соответствукщее соотношение геометрических размеров клапана (степень его разгрузки), разгрузить его от действия паровых сил.

Паровое 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.

Принятая в данном устройстве конструкция регулирующего клапана с пусковым клапаном, с изолированной разгрузочной камерой и с разгрузочным клапаном, снабженным паровым сервомотором, позволяет сократить число

Регулирующих устройств в турбоуста" новке и делает возможным регулирование частоты вращения ротора турбины

so всем диапазоне одним клапаном, . снизив одновременно величину требуе- 15 мых перестановочных усилий.

При этом может быть обеспечена работа турбоустановки по оптимальной расходной характеристике. 20

Это значительно сокращает габариты и вес органов парораспределения, повышает экономичность установки за счет уменьшения протечек пара и умень- 5

"шение производительности насосов рабочей жидкости для сервоприводов.

Кроме того, уменьшается количество и протяженность паропровода и трубопроводов рабочей жидкости, сокращаются затраты на изготовление.

767370 6

Формула изобретения

Устройство для регулирования рас- "=хода пара, содержащее корпус с седлом и камерой подвода свежего пара, чашку с окнами, взаимодействующую с седлом, приводной шток с пусковым клапаном и поршнем, размещенными в чашке с образованйем надйоршневой и разгрузочной камер, и разгрузочный клапан, установленный вне чашки и соединенный каналом с разгрузочной камерой, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения расходных и весогабаритных характеристик, в чашке выполнена перегородка, отделяющая от разгрузоч ной 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 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. Авторское свидетельство СССР

Р 556224, кл. F 01 0 17/14, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2506339, кл. F 01 0 17/14, 1977.

"767370

Составитель А. Калашников

Техред Е.Гаврылешко Корректор О. Билак

Редактор h. Суханова Э аказ 71 60/29

Тираж 583 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППН "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4