Регулятор давления для насыщенного водяного пара

 

Изобретение касается автоматического регулирования и может быть применено для автоматического и дистанционного управления в системе пароснабжения в номинальном режиме и в режиме с ограничением расхода пара в зависимости от требуемого количества пара, подаваемого потребителю. Цель изобретения - расширение области применения регулятора. Регулятор содержит корпус с входным и выходным патрубками, между которыми установлен регулирующий орган, соединенный с одной стороны штоком с чувствительным элементом исполнительного механизма, а с другой стороны - с основанием ходового стакана узла настройки хода регулирующего органа. Исполнительяйй механизм имеет две камеры, одна из которых сообщена с атмосферой, в которой установлен настроечный узел регулятора, а другая, управляющая, соединена с выходом переключателя режима работы регулятора, который снабжен блоком управления, выполненным в виде двух .конденсатных сосудов, установленных на различной высоте от управляющей камеры, к которой они подключаются переключателем режима работы в зависимости от нагрузки в системе пароснабжения. Регулятор работает в двух режимах: номинальном и с ограничением расхода пара. При этом могут быть две формы управления регулятором: при первой - регулятор работает в номинальном режиме и с ограничением расхода пара по команде давления до регулятора (до себя) при второй - регулятор работает в номинальном режиме и с ограничением расхода пара по команде давления после регулятора (после себя). Все режимы работы регулятора при первой и второй форме управления обеспечиваются при помощи переключателя режима его работы и .тремя вентилями, которые соединяют управляющую камеру или с входным патрубком через второй конденсатный сосуд в номинальном режиме, или с входным или выходным патрубком через пер--. вый конденсаткый сосуд в режиме с ограничением расхода пара. При этом конденсатные сосуды и управляющая камера, а также соединяющие их линии при работе регулятора заполнены жидкостью, что позволяет значительно овысить стабильность и надежность регулятора, а также в сочетании с радиатором, установленным между регулирующим органом и исполнительным механизмом, позволяет применять в качестве чувствительного элемента мембрану при работе регулятора на паре. Дистанционное управление регуi (Л ND 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ц9) (П) (59 4 G 05 D 16 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3891468/24-24 (22) 06.05.85 (46) 15.01.87. Бюл. Р 2 (71) Киевский завод экспериментальных конструкций (72) С. К. Марек (53) 621.646(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1142686, кл,. F i6 К 31/50, 1982.

Авторское свидетельство СССР

9 383014, кл. G 05 D 16/06,1970. (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ НАСЫЩЕННОГО ВОДЯНОГО ПАРА (57) Изобретение касается автоматического регулирования и может быть применено для автоматического и дистанционного управления в системе пароснабжения в номинальном режиме и в режиме с ограничением расхода пара в зависимости от требуемого количества пара, подаваемого потребителю. Цель изобретения — расширение области применения регулятора. Регулятор содержит корпус с входным и выходным патрубками, между которыми установлен регулирующий орган, соединенный с одной стороны штоком с чувствитепьным элементом исполнительного механизма, а с другой стороны — с основанием ходового стакана узла настройки хода регулирующего органа. Исполнительяйй механизм имеет две камеры, одна из которых сообщена с атмосферой, в которой установлен настроечный узел регулятора, а другая, управляющая, соединена с выходом переключателя режима работы регулятора, который снабжен блоком управления, выполненным в виде двух .конденсатных сосудов, установленных на различной высоте от управляющей камеры, к которой они подключаются переключателем режима работы в зависимости от нагрузки в системе пароснабжения.

Регулятор работает в двух режимах: номинальном и с ограничением расхода пара. При этом могут быть две формы управления регулятором: при первой— регулятор работает в номинальном режиме и с ограничением расхода пара по команде давления до регулятора ("до себя" ); при второй — регулятор работает в номинальном режиме и с ограничением расхода пара по команде давления после регулятора ("после себя" ). Все режимы работы регулятора при первой и второй форме управления обеспечиваются при помощи переключателя режима его работы и .тремя вентилями, которые соединяют управляющую камеру или с входным патрубком через второй конденсатный сосуд в номинапьном режиме, или с входным или выходным патрубком через пер-; вый конденсатный сосуд в режиме с

1 ограничением расхода пара, При этом конденсатные сосуды и управляющая камера, а также соединяющие их линии при работе регулятора заполнены жидкостью, что позволяет значительно

p0BblcHTb стабильность и надежность регулятора, а также в сочетании с радиатором, установленным между регулирующим органом и исполнительным механизмом, позволяет применять в качестве чувствительного элемента мембрану при работе регулятора на паре. Дистанционное управление peryлятором в упомянутых выше режимах может быть обеспечено электрической схемой, управляющей двумя соленоидпы1283719 ми дросселями, установленными на байпасной линии переключателя режимов работы регулятора. 3 ил.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для поддержания заданного давления насыщенного водяного пара в системах пароснабжения. 5

Целью изобретения является расширение области применения регулятора.

На фиг. 1 изображена функциональ- 1ð ная схема регулятора с частичным разрезом конденсатных сосудов; на фиг.2— регулирующий орган с исполнительным механизмом и узлом настройки регулирующего органа, в разрезе, на фиг.3 — 15 электрическая схема дистанционного управления.

Регулятор давления содержит корпус

1, входной 2 и выходной 3 патрубки, регулирующий орган 4, шток 5, чув- 2р ствительный элемент 6, исполнительный механизм 7, управляющую камеру 8, штуцер 9, камеру 10, узел настройки

11, радиатор 12. Шток 5 установлен в направляющей втулке 13, имеющей 25 каналы 14. На верхней части корпуса

1 установлен узел настройки хода регулирующего органа, включающий колпак 15 с направляющими 16 и сальниковым узлом 17. В полости колпака 15 30 размещен ходовой стакан 18, венец кдторого соедржит пазы, входящие в направляющие 16 колпака 15. Хвостовик стакана 18 .соединен с верхним основанием регулирующего органа 4.

В полости ходового стакана 18 размещена ходовая гайка 19 с пазами (на фиг. 2 не ноказано), входящими в направляющие 20 ходового стакана 18, Ходовая гайка 19 взаимодействует со 40 штурвалом 21 и шпинделем 22, последний по резьбе взаимодействует с контрольной стрелкой 23 и шкалой 24.

Ходовой стакан 18 снабжен упорной втулкой 25 и опорной площадкой 26, 45 ограничивающими ход регулируюшего органа 4 при помощи ходовой гайки

19. Блок управления регулятора вы2 полнея в виде конденсатных сосудов

27 и 28, в полость которых введены гидроуравнительные заборные патрубки, соединенные с манометрами 29 и 30.

Сосуды 27 и 28 соединены импульсными линиями 31-33 с входным 2 и выходным 3 патрубками до и после регулятора.

На импульсных линиях 31-33 установлены эапорные вентили 34-36. Первый вход 37 гидравлического переключателя режима работы регулятора 38 соединен импул сной линией 39 с конденсатным сосудом 27. Второй вход 40 гидравлического переключателя 38 соединен импульсной линией 41 с конденсатным сосудом 28.

Гидравлический переключатель 38 шунтирован байпасной линией 42, на которой установлены вентили 43 и 44, соленоидные дроссели 45 и 46, и между ними установлен манометр 47, соединенный с байпасной линией 42 и с третьим входом 48 гидравлического переключателя 38 импульсной линией

49. Выход 50 гидравлического переключателя 38 соединен импульсной линией

51 через штуцер 9 с управляющей камерой 8 исполнительного механизма 7.

При помощи гидравлического переключателя 38 осуществляются два режима регулятора: номинальный и сограничением расхода водяного пара.

При номинальном режиме работы.регулятора переключатель 38 переводится в положение, при котором его выход

50 соединен с импульсной линией 41.

При работе регулятора в режиме с ограничением расхода водяного пара переключатель 38 переводится в положение, при котором его выход 50 соединен с импульсной линией 39.

Соленоидные вентили 45 и 46 предусмотрены для дистанционного управления регулятором. При дистанционном управлении регулятором переключатель

38 переводится в положение, при кото719 4 гда выходной патрубок 3 регулятора с давлением Р через вентиль 35 сое2 диняют с конденсатным сосудом 27 и через переключатель 38 с импульсной линией 51.

Перекрытием соответствующих вентилей и гидравлического переключателя 38 выбирают режим работы регулятора. 45

Режим работы регулятора выбирают в зависимости от его нагрузки.

В дневную смену, когда отбор пара наибольший, регулятор включен в номинальный режим. В вечернюю и ночную 1О смену регулятор переключают в режим с ограниченным расходом водяного пара. При этом ограничение расхода водяного пара осуществляется по входному давлению Р1, когда импульсную линию 31 через вентиль 34 соединяют с конденсатным сосудом 27 и через переключатель 38 с импульсной линией

51, а по выходному давлению Р, ко3 1 283ром его выход 50 соединен с импульсной линией 49.

Конденсатные сосуды установлены на разных уровнях Н и 11> по высоте относительно управляющей камеры 8

1 исполнительного механизма 7.

Пуск регулятора давления для насыщенного водяного пара требует предварительной подготовки. Для этого открывают вентили 43 и 44 при открытых соленоидных вентилях 45 и 46, гидравлический переключатель 38 устанавливают для дистанционного управления регулятором, затем конденсатные сосуды 27 и 28 заполняют паром регулируемой среды. Подают пар на входной патрубок 2 регулятора и открывают запорные вентили 34-36. С выдержкой времени 50-100 мин заполняют систему.

Контроль давления осуществляют по ма- 20 нометрам 29,30 и 47.

В процессе пароконденсатной кон-, венции образовавшийся конденсат заполняет емкости сосудов 27 и 28, а также систему импульсных линий 39, 41 и 51, тем самым аккумулируется гидравлический столб силового импульса управления с обеспечением заданного перепада давлений с учетом уровня столба жидкости Н или Н, созданного при помощи конденсатных сосудов

27 и 28, Затем вентили 34-36, 43 и

44 закрывают.

Работа каждого из конденсатных сосудов 27 и 28 основана на преобра- 35 зовании паровой фазы в конденсатный импульс с учетом его гидравлического воздействия на эффективную площадь мембранного исполнительного механизма 7. 40

Таким образом, работа регулятора может осуществляться двумя формами управления.

В основу первой формы управления регулятором может быть положено два режима его работы: номинальный и с ограничением расхода пара "до себя" ло давлению P . При этом, в режиме с ограничением расхода пара "до себя" по давлению P линию 39 конденсатного сосуда 27 соединяют с первым входом 37 гидравлического переклю- чателя 38 и импульсной линией 51 с мембранным исполнительным механизмом 7. Для этого при закрытом вентиле 35 открывают вентиль 34, тем са- мым соединяют блок управления с трубопроводом до регулятора, т.е. на клапан 4 действует избыточное давление до регулятора Р с учетом столба жидкости 41, при этом импульсная линия 31 соединена с конденсатным сосудом 27, на котором аккумулируется гидравлический столб жидкости

Н<, обеспечивающий дополнительную силу импульса. Контроль давления осуществляется по манометру 29.

Под воздействием силового импульса от избыточного давления Р1 на исполнительный механизм 7 последний приводит регулирующий орган 4 в положение закрытия. Степень закрытия задают узлом настройки его хода при помощи штурвала 21, контроль хода регулируюшего органа 4 осуществляется по ходовой стрелке 23 и шкале 24.

Для работы регулятора давления в режиме номинального значения открывают вентиль 36. При этом импульсную линию 39 соединяют с вторым входом гидравлического переключателя

38 и по линии 51 — с исполнительным механизмом 7. Под воздействием регулируемого давления P за регулято2 ром на исполнительный механизм 7 уравновешивается пружина узла настройки 11, тем самым обеспечивается автоматическое регулирование давления регулятором "после себя". При этом расход пара может так же быть ограничен при помощи узла настройки хода регулирующего органа.

1283719

В основу второй формы управления регулятором может быть положено также два режима его работы; номинальный и с ограничением расхода пара "после себя". Для этого закрывают запорный вентиль 34 и открывают вентиль 35, В режиме с ограничением расхода пара

"после себя" импульсную линию 38 соединяют с первым входом 37 гидравлического переключателя 38, и импуль- 10 сную линию 51 — с исполнительным механизмом 7.

При воздействии импульса регулируемого давления Р> за регулягором с приращением силы от гидравлического 15 столба конденсата Н1, аккумулируемого сосудом 27, на исполнительный механизм 7, чувствительный элемент 6 юследнего уравновешивается пружиной узла настройки 11. Зтим самым обес- 20 печивается автоматическое регулирование давления водяного пара с учетом столба жидкости Н „ который больше, чем Н> т,е. обеспечивается ограничение расхода и давления пара за счет дополнительного усилия столба жидкости Н=Н -Н .

Переводом гидравлического переключателя 38 в положение, при котором импульсная линия 39 при открытом вентиле 36 соединена с вторым входои 40 переключателя 38, по линии

51 — с исполнительным механизмом 7, обеспечивается работа регулятора в номинальном режиме. Под воэдействи- 35 ем импульса регулируемого давления

P за регулятором и статического столй

6а конденсата Н> аккумулируемый конденсатным сосудом 28 на чувствительный элемент 6 исполнительного меха- 40 низма 7 регулятор обеспечивает номинальный расход и давление регулируемой среды "после себя".

Указанные режимы работы и формы 45 управления регулятором могут быть осуществлены дистанционно, при этом переводят гидравлический переключатель 38 в положение, при котором его выход 50 соединен через линию 49 с байпасной линией 42, а соленоидные дроссели 45 и 46 управляются дистанционно при помощи электрической схемы (фиг.3) При этом открывают запорные вентили 43 и 44. Контроль дав-55 ления осуществляют по манометру 47.

Управление в дистанционном режиме осуществляется с щитка управления, который снабжен автоматическим переключателем электрического тока (не показан), контроль напряжения осуществляется по лампе 52.

Исходное положение определяют отсутствием напряжения на сигнальных лампах 53 и 54, при этом параллельные каналы силовых импульсов гидравлического управления перекрыты соленоидными дросселями 45 и 46.

Управление дистанционно в режиме ограничения расхода пары (первая форма) осуществляется следующим образом.

Кнопкой 55 подают питание электрического тока на запитку катушки промежуточного реле 56, которое включает свой открытый контакт 57 и разрывает свой закрытый контакт 58, и по закрытому контакту 59 промежуточного реле 60 переходит на самоблокировку.

При этом включается сигнальная лампа

53> и по открытому контакту 61 включается соленоидный клапан 45, тем самым система связывает силовой импульс управления по линии 39 с исполнительным механизмом 7 по линии 51 °

Система гидравличеакого управления производится аналогично указанной схеме, обеспечивающей регулирование избыточного давления по положению регулирующего органа.

Управление дистанционно в номинальном режиме (вторая форма управления) производится следующим образом. Кнопкой 62 подают питание электрического тока на катушку промежуточного реле 60, которое включает свой открытый контакт 63 и разрывает свой закрытый контакт 59 в цепи промежуточного реле 56. Последнее включает свой закрытый контакт 53, тем самым обеспечивает самоблокировку промежуточного реле 60. При этом тухнет сигнальная лампа 53 и загорается сигнальная лампа 54. По открытому контакту 64 включается соленоидный дроссель 45, тем самым соединяется импульс силового управления по линии 41 с исполнительным механизмом

7 по линии 51.

Вторую форму управления обеспечивают закрытием запорного вентиля 34 по линии 31 и открытием вентиля 35 по линии 32. Управление производят по указанной гидравлической системе.

Схема дистанционного управления может обеспечивать автоматическое регулирование по временной характеристике. При этом в параллельную

7 12837 цепь промежуточного реле 56 подключают реле времени 65. В параллельную цепь промежуточного реле 60 подключают реле времени 66.

Таким образом, варьируя перечисленными элементами конструкции, нетрудно достигнуть широкого выбора настройки регулятора давления.

Применение конденсатных сосудов 27 и 28 в сочетании с радиаторами 12 10 обеспечивает надежную и устойчивую работу регулятора в системах пароснабжения, в качестве его чувствительного элемента может быть применена мембрана. 15

Предлагаемый блок управления обеспечивает гибкую программу управления регулятором, что способствует повышению теплоэнергетических ресурсов, 20

Формула из обретения

Регулятор давления для насыщенного водяного пара, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, между которыми установлен регулирующий орган, соединенный установленным в радиаторе штоком с чувствительным элементом исполнительного механизма, с управляющей камерой и камерой, соединенной с атмосферой, в которой установлен узел настройки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью рас!

9 8 ширения области применения регулятора, он снабжен блоком управления и узлом настройки хода регулирующего органа, причем блок управления выполнен в виде гидравлического переключателя режима работы регулятора, соединенного первым входом с выходом первого конденсатного сосуда, вторым входом — с выходом второго конденсатного сосуда, и выходом— с управляющей камерой исполнительного механизма, при этом вход первого конденсатного сосуда соединен через первый вентиль с входом регулятора и через второй вентиль — с выходом регулятора, вход второго конденсатного сосуда соединен через третий вентиль с выходом регулятора, а узел настройки хода регулирующего органа выполнен в виде расположенного на корпусе колпака, в полости которого размещен ходовой узел, выполненный в виде шпинделя с маховиком и ходового стакана, жестко соединенного с регулирующим органом с противоположной стороны штока и содержащего в верхней части венец с пазами, в которых расположены направляющие колпаки, причем на шпинделе. установлена ходовая гайка с пазами, а на внутренней поверхности стакана выполнены направляющие, раск положенные в пазах гайки.

1283719

Составитель E. Долгий

Техред М.ХоданиЧ

Корректор О. Луговая

Редактор E. Слиган

Заказ 7439/45 Тираж 8б2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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