Устройство для защиты турбины от повышения давления пара в камере отбора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F01 D 2114

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3870115!24-06 (22) 20.03.85 (46) 23.08.86. Бюл. ¹ 3! (71) Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро «Союзэнергоремонт» (72) В. И. Лезман, И. В. Гарькавенко и В. А. Черноволенко (53 ) 621. 165 (088.8 ) (56) Тубянский Л. И. и др. Паровые турбины высокого давления ЛМЗ. М. Л.: Госэнергоиздат, 1956, с. 240 — 242.

Авторское снидетельство СССР .№ 761723, кл. F 01 D 21) 14, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ

ТУРБИНЫ ОТ ПОВЫШЕНИЯ (АВЛЕНИЯ

ПАРА В КАМЕРЕ ОТБОРА, содержащее расположенный н корпусе предохранительныйй клапан, запирающая чашка которого выполнена совместно с поршнем парового

„„SU„„1252511 серномотора и импульсный клапан, снабженный жестко связанными тарелью и подпружиненным поршнем с камерами, причем наружный диаметр подпружиненного поршня болыие диаметра посадочного пояски тарели, камера которой соединена с полостью поршня парового сервомотора непосредственно и с камерой отбора — - через шайбу, и камера подпружиненного поршня соединена с камерой отбора, отличаюи(ееея тем, что, с цельк) повышения надежности, устройсTB() снабжено штоком, который закреплен н корпусе и внутри которого выполнен

hàíàë, импульсный клапан расположен внутри за))ирающей чашки, ири этом од этой ишки больше расстояния от торна штока

1() подпружиненного поршня, а соединение камеры подпружиненного поршня с камерой отбора выполнено через канал внутри

)ит<)ка.

1252511

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для защиты турбин с отбором пара.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2— схема возможного варианта установки устройства и подключения его к камерам паровой турбины.

В корпусе 1 (фиг. 1) расположена запирающая чашка 2 предохранительного клапана, которая пружиной 3 плотно прижата посадочным пояском 4 к седлу 5. Чашка 2 выполнена за одно целое с поршнем 6 парового сервомотора, уплотняем ым поршневыми кольцами 7. Внутри чашки 2 расположен импульсный клапан, включающий жестко связанные штоком 8 поршень 9 с пружиной !О и тарель 11. Поршень 9 уплотненный поршневыми упругими кольцами 12, образует с чашкой 2, буксой 13 и фланцем 14 камеру 15, которая сообщена с камерой !6 отбора полым штоком !7, закрепленным на фланце 18 корпуса 1. Камера 15 сообщается шайбой (калиброванным отверстием 19) с камерой 20 внутри чашки 2 и отверстием

2! с камерой 22 между корпусом и чашкой 2.

Отверстие 23 в чашке 2, прикрытое тарелью !1, после срабатывания импульсного клапана сообщает камеру 20 с пространством 24 за клапаном, предназначенным для сброса избытка пара. Из камеры 16 в пространство 24 иар перетекает через отверстия 25 н корпусе 1.

Предлагаемое устройство 26 (фиг. 2) устанавливают в часть 27 высокого давления турбины на глухую диафрагму 28.

Поступающий в турбину через клапаны

29 свежий пар проходит через ступени турбины н камеру 30, а затем через последующие ступени н камеру 16 отбора пара. По иереиускной трубе 3! иар поступает в часть

32 низкого давления и в конденсатор 33, ио трубе 34 - в отбор. Камера 15 устройства сообщена с камерой 16 отбора трубопроводом 35, на котором установлен переключатель 36, соединенный также трубопроводом 37 с камерой 30. В рабочем положении переключатель 36 сообщает камеру 16 с камерой 15. Повышение давления в турбине перед глухой диафрагмой 28 в камере 16 приводит к срабатыванию устройства и сбросу избытка пара в конденсатор 33.

Испытания устройства можно проводить без повышения давления камере 16, установив переключатель 36 так, что камера 30 трубопроводом 37 окажется связанной с камерой 15 импульсного клапана. В камере 30 давление всегда ныше, чем в камере 16.

Необходимый уровень давления пара, при котором происходит срабатывание устройства, может быть обеспечен прикрытием или

1О

55 открытием клапанов 29 и ироконтролирован манометрами, измеряющими давление в камере 16 и трубопроводе 35.

Устройство при повышении предельного давления работает следующим образом.

Рост давления в камере 16 отбора приводит к соответствующему увеличению давления в камере 15, сообщенной с камерой 16 полым штоком 17 (фиг. 1) и в камерах 20 и 22, сообщенных с камерой 15 калиброванным отверстием 19.

При постепенном увеличении давления и достижении заданного предельного уровня паровое усилие, действующее на тарель 11 импульсного клапана, превышает усилие пружины !О, обеспечивающей контакт посадочных поверхностей тарели 1 и чашки 2.

Тарель 11, жестко связанная штоком 8 с подпружиненным поршнем 9, смещается, отрываясь от своего седла. Вакуумное пространство 24 через отверстие 23 сообщается с камерами 20 и 22, давление в которых резко падает, так как калиброванное отверстие 19 мало, до уровня давления в пространстве 24. Поскольку давление пара на илоьцадь чашки 2 с наружным диаметром

so посадочному пояску седла 5 равно давлению, действующему на пор)пень 6 парового сервомотора, выталкивающее усилие на чашку 2 клапана пропорционально площади кольца на чашке 2 с наружным диаметром, равным диаметру поршня 6 и внутренним, равным диаметру седла 5. Возникшее в результате срабатывания импульсного кла пана усилие на чашке 2 перемещает чашку 2 до упора бурта фланца 14 во флаиец 18 корпуса l.

При резком увеличении давления в камере !6 отбора соответственно быстро растет давление в камере 15, и дasëåíèå н камерах 20 и 22 возрастает медленно, поскольку через калиброванное отверстие !9 малого диаметра камеры не успевают заполняться. Таким образом, в этом случае усилие, действующее на шток 8, слагается из усилия действующего на поршень 9, равного произведению площади поршня на перепад на нем, и усилия на тарель 11. Г1оскольку диаметр поршня 9 больше диаметра ll()садочного пояска тарели, открытие импульсного клапана ири быстром возрастании давления н камере 16 и запаздывании выравнивания в камере 20 происходит при более низком уровне данления, чем это было бы в случае постепенного роста давления в защищаемой камере. Это позволяет более надежно защитить турбину, иредвратив возможность возникновения динамических перегрузок. Открытие тарелью 11 отверстия 23 приводит к открытию предохранительного клапана до упора. При этом так как рабочий ход чашки 2 предохранительного клапана больше расстояния от торца полого штока 17 то поршня 9 импульсного клапана

1252511

Отбор

Составитель А Калашников

Редактор А Сабо Техред И Верес Корректор А. Тяско

Заказ 4602)35 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий! (3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шток 17 упирается в поршень 9, препятствуя его закрытию. Теперь даже в случае понижения давления в камере 16 клапан импульсный не прикроется до того момента, пока чашка 2 предохранительного клапана не пройдет под воздействием пружины 3 большую часть своего хода. Перемещение поршня 6 относительно корпуса 1 на закрытие происходит пропорционально уменьшению давления в камере 16. Смещение чашки определяет перемещение и всех деталей, расположенных в ней. Однако поршень 9 под воздействием полного усилия пружины

10 до посадки тарели 11 на свое седло в чашке 2 остается на упоре в торец полого штока 17. Давление в камере !5 сохраняется равным давлению в пространстве 24. Полый шток 17 служит направляющей для чашки предохранительного клапана, остальные трущиеся поверхности: поршень 6 и букса корпуса I, поршень 9 и букса 13 выполнены с большими зазорами, уплотненными соответственно поршневыми кольцами 7 и 12, и не препятствуют свободе перемещений поршня. После установки тарели 11 на седло в чашке 2 и продолжающемся перемещении чашки, поршень 9 страгивается с упора штока 17 и пар из корпуса турбины поступает в камеру 15, а из нее — в камеры 20 и 22, повышая в них давление.

Это обеспечивает на последнем отрезке хода интенсивную досылку клапана на седло, что позволяет прервать пленку протекающей между уплотняющими поверхностями среды и восстановить герметичность клапана.

Таким образом, предлагаемое устройство на открытие работает как двухпозиционное, а на закрытие как пропорциональное, что позволяет избежать вибрации клапана и износа его частей. Кроме того, исключается влияние пульсации на надежность деталей проточной части.