Исполнительный орган системы управления турбоагрегатом

 

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБОАГРЕГАТОМ, содержащий поршень двустороннего сервомотора,, соединенный штоком с исполнительным клапаном, размещенным в камере внутри корпуса, командный элемент с управляющим клапаном, подключенным к полости над поршнем,и дренажную магистраль, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности , поршень размещен в той же камере внутри корпуса, что и исполнительный клапан, последний снабжен выступом, в корпусе выполнена соединенная с дренажной магистралью дополнительная камера, в которой размещен выступ клапана с зазором, а командный элемент снабжен дополнительным управляющим клапаном, закрепленным g на мембране. сл с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECr1VEJlMH

09) (11) 113 А СЮ Р01В 7 6

ОписАние изОБРетениИ

К ABTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3550395/24-06 (22) 11.02.83 (46) 23.06.84. Бюл. Р 23 (72) В.Н. Веллер и Э.Л. Святецкая (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехничес-; кий научно-исследовательский институт им. Ф.Э. Дзержинского (53) 621.165-546(088.8) (56) 1. Паротурбинные установки атомных электростанций. Под ред. Ю.Ф. Косяка. M., "Энергия", 1978, с. 208. (54)(57) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН СИСТЕМЫ

УПРАВЛЕНИЯ ТУРБОАГРЕ АТОМ, содержащий поршень двустороннего сервомотора,, соединенный штоком с исполнительным клапаном, размещенным в камере внутри корпуса, командный элемент с управляющим клапаном, подключенным к полости над поршнем,и дренажную магистраль, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, поршень размещен в той же камере внутри корпуса, что и исполнительный клапан, последний снабжен выступом, в корпусе выполнена соеди— ненная с дренажной магистралью дополнительная камера, в которой размещен выступ клапана с зазором, а командный элемент снабжен дополнительным управляющим клапаном, закрепленным на мембране. 3

1099113

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам регулирования турбин, и может быть применено во всех случаях, когда требуется быстрое и полное прекращение подачи 5 паровой, газообразной или жидкой среды и какую-либо установку, преимущественно в паровые и газовые турбины.

Наиболее близкими к изобретению по технической сущности и достиг@е- 1п мому результату являются исполнитель- ные органы системы управления турбоагрегатом, содержащие поршень двустороннего сервомотора, соединенный штоком с исполнительным клапаном, 15 размещенным в камере внутри корпуса, командный элемент с управляющим клапаном, подключенным к полости над поршнем, и дренажную магистраль. К сервомотору подведен свежий пар для щ перемещения исполнительного отсечного клапана промперегрева турбины.

В нормальных условиях эксплуатации> когда исполнительный клапан открыт, управляющий клапан закрыт, и с обеих д сторон поршня устанавливается полное давление, но поскольку верхняя площадь, поршня больше нижней, исполнительный клапан открыт. Для закрытия этого клапана из полости над поршнем 3б сервомоФора стравливается пар путем открытия управляющего клапана ° Пода ется пар в эту полость из нижней через дроссель. В нижнюю полость пар подведен без дросселирования. Благодаря такому устройству при стравливании пара из верхней полости сервомотора клапан закрывается (i j.

Недостатком известного исполнительного органа является несколько пониженные надежность и экономичность из40 за размещения исполнительного клапана и поршня в разных камерах, разделенных перегородкой, через которую проходит шток. Возможны заедания этого штока, особенно из-за отложения солей

45 вследствие протечек пара вдоль штока, которые вызывают также снижение экономичности.

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности.

Для достижения поставленной цели в исполнительном органе системы управления турбоагрегатом, содержащем поршень двустороннего сервомотора, соединенный штоком с исполнительным кла- " паном, размещенным в камере внутри корпуса, командный элемент с управляющим клапаном, подключенным к полости над поршнем, и дренажную магистраль, поршень размещен в той же камере внутри корпуса, что и исполнительный клапан, последний снабжен, выступом, в корпусе выполнена соединенная с дренажной магистралью дополнительная камера, в которой размещен выступ клапана с зазором, а командный элемент снабжен дополнительным управляющим клапаном, закрепленным на мембране.

На чертеже приведена конструкция предлагаемого исполнительного органа.

Исполнительный клапан 1 подведен на штоке 2, соединяющем его с поршнем 3 двустороннего сервомотора. Клапан 1 при закрытии перекрывает седло 4. Для подачи рабочего пара или жидкости предназначен левый патрубок

5, для отвода — правый патрубок 6.

Поршень 3 сервомотора размещен в камере 7 внутри корпуса 8. На наружной поверхности поршня 3 имеются кольцевые канавки. Для управления поршнем служит командный элемент 9. В него входит управляющий клапан 10 закрывающий выходное отверстие 11. Клапан

10 укреплен на неупругой мембране 12.

Пространство сверху клапана 10, где расположено отверстие 11, соединено большим числом отверстий 13 с полостью 14 над поршнем 3. Нижняя по.— лость под клапаном 10 соединена несколькими отверстиями 15 с пространством над отверстием 11, которе, в свою очередь, отверстиями 1б соединено с атмосферой. Отверстия 15 закрываются клапаном 17, прижимаемым штоком 18, на который действует дополнительный управляющий клапан 19, укрепленный на гибкой неупругой мембране 20. Вентиль 21 установлен на ли. нии подвода управляемой среды. Выступ 22 исполнительного клапана 1 входит в дополнительную камеру 23 корпуса 8 с небольшим зазором. На наружной поверхности выступа также выполнены кольцевые канавки. В открытом положении клапан 1 садится на упор 24.

Камера 23 соединена с дренажной магистралью 25 вентилем 26. Для подвода среды в камеру 23 предназначена линия с вентилем 27. Для подвода среды под клапан 10 предусмотрено отверстие 28.

Исполнительный орган работает следующим образом.

1099113

При открытом клапане 1 (клапан 1 находится на упоре 24) рабочая жидкость (пар, газ) проходит из патрубка 5 в патрубок 6 и далее в турбоаrpeгат. 5

Для закрытия клапан а 1 необходимо снять давление на мембрану 20.

Благодаря этому клапан 17 под действием паровых усилий из отверстий 15 поднимается вверх и открывает эти отверстия. Под клапаном 10 давление падает, и под действием давления регулируемой среды, подводимой через отверстия 13, клапан 10 открывается.

При этом регулируемая среда над порш-1э нем 3 вытекает в атмосферу (через клапан 10, отверстия 13 и 16).

При снижении давления в полости

14 над поршнем 3 появляется перепад давления, воздействующий на поршень и поднимающий его вверх. Клапан 1 садится на седло 4 и перекрывает проход среды из патрубка 5 в патрубок Ь.

Подводом среды через вентиль 27 можно поднимать клапан и поршень вверх при отсутствии регулируемой среды. Так можно опробовать подвижность исполнительного органа. Поднять клапан 1 и, прижав его к седлу, 30 можно подать на вход давление рабочей среды и прижать клапан. Если после этого потребуется открыть клапан 1, то.открывается вентиль 2 1 и при прижатом клапане 17 подводится З регулируемая среда. Действуя на поршень 3, она преодолевает давление среды на клапан 1 и открывает его.

При этом повышается давление среды под поршнем 3, но даже в этом случае 40 будет продолжаться открытие клапана

1 потому, что перепад полного давлення на поршень 3 сверху против давления снизу на клапан 1 будет всегда больше, потому что снизу свежий пар действует на площадь клапана 1, за исключением нижнего конца штока. е

Когда клапан 1 полностью откроется и сядет на упор 24, то тем самым будет препятствовать вытеканию регулируемой среды в камеру 23.

В нормальных условиях эксплуатации, когда клапан 1 открыт, все возможные выводы из регулируемого пространства закрыты и поэтому полностью исключается потеря регулируемой среды. Перемещение клапана 1 осуществляется созданием перепада давления на поршень, что и определяет его движение. Поскольку клапан 1 перемещается регулируемой средой, то всякое изменение давления среды одновременно с двух сторон поршня не влияет на перемещение клапана. Разрушение любого подвода управляющего давления приведет только к закрытию клапана и никогда к его открытию. Поскольку сверху и снизу поршня в нормальных условиях эксплуатации давления регулируемой среды одинаковы, нет протока движущей среды, следовательно, не должно быть отложения загрязнений, что повышает надежность движения.

Технико-экономический эффект предлагаемого исполнительного органа определяется высоКой степенью его надежности ° Любые разрушения в подводящих и отводящих линиях приводят только к закрытию клапана. Управление клапаном не требует наличия резерва питания. Исключены потери регулируемой среды.

1099113

4343/30 сное

Филнап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4