Промежуточный усилитель системы регулирования турбины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

ii1! 626230 яои1а Соввтских.Социалистических,Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 05.01.77 (21) 2438306/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 30.08.78 (51) М. Кл.-

F 01D 17/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.165-546 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. Ф. Свиридов, М. М. Волынский и В. Н. Проскуркии

Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро

Главэнер гор емонта (54) ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СИСТЕМЫ

РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБИНЪ|

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при регулировании паровых турбин, особенно теплофикационных турбин с промежуточным перегревом. 5

Известны промежуточные усилители ссрвомоторов части низкого давления системы регулирования турбины, где необходимо получение большой постоянной времени для обеспечения высокого качества регули- 10 рования давления в камере отбора, расположенной после промежуточного перегрева (1). Реализация большой постоянной времени в гидравлическом усилителе требует выполнения весьма малых зазоров 15 между цилиндром и поршнем, что приводит к снижению чувствительности.

Известен также промежуточный усилитель системы регулирования турбины, содержащий цилиндр с расположенным в 20 нем поршнем, надпоршневос пространство которого соединено через дроссель с управляющей линией, и золотник, соединенный со штоком поршня i(2). Этот усилитель обеспечивает достаточно большую постоян- 25 ную времени.

Известный усилитель близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату.

Однако он имеет ограниченную надежность и чувствительность, так как для увеличения постоянной времени необходимо уменьшать протечки из падпоршневого и подпоршнсвого пространства по зазору между поршнем и цилиндром и протечки из золотниковой полости. Это приводит к необходимости уменьшения зазоров, что в свою очередь вызывает появление облитерации, нестабильность характеристик усилителя, сш1женпе чувствительности и надежности.

Цель изобретения — повышение надежности и чувствител1.ности при увеличении постоянной времени.

Для этого подпоршневое пространство цилиндра и золотнпковая полость соединены гидравлической линией.

На чертеже приведена схема усилителя.

В цилиндре 1 размещены жестко соединенные между собой поршень 2, шток 3 н золотник 4, управляющий окном 5 обратной связи (самовыключсния) и сливным окном 6. т1ерез подводящий дросссль 7 рабочая жидкость подводится в золотниковую полость 8, в которой расположен торец золотника 4. Полость 8 гидравлической линией 9 соединена с подпоршнсвым пространством 10, образоьанным поверхностями

626230

З0

65 цилиндра 1, торца поршня 2 и штока 3.

С линией 9 связан сливной дроссель 11.

Надпоршневое пространство 12 усилителя со стороны свободного торца поршня 2 соединено через дроссель 13 с управляющей гидравлической линией, образованной окном 5 на подводе рабочей жидкости и окном 14 на сливе. Окно 14 связано с регулятором 15 скорости. При помощи окна 6 промежуточный усилитель связан с линией

16, управляющей звеном 17 последующей ступени усиления системы регулирования турбины.

Благодаря гидравлической линии 9 компенсируется разность усилий, действующих на поршень, определяемая неравенством площадей торцовых поверхностей поршня (например, для изображенного на чертеже поршня площадь нижней его торцовой поверхности меньше площади верхней торцовой поверхности на величину площади сечения штока 3) .

Компенсация указанной разности усилий способствует уменьшению разности давлений по обе стороны поршня и тем самым позволяет увеличить радиальный зазор между поршнем и цилиндром без увеличения проточек по этому зазору. В усилителе с большой постоянной времени, определяемой большим сопротивлением дросселя 13, именно величиной этих протечек определяются такие показатели усилителя, как чувствительность, стабильность характеристик, возможность достижения больших постоянных времени, симметричность характеристик при движении поршня вверх и вниз.

Кроме того, увеличение зазора повышает надежность работы усилителя при наличии примесей в рабочей жидкости, а также снижает требования к точности изготовления сопрягаемых поверхностей поршня и цилиндра. Благодаря увеличению зазора появляется возможность выполнить поршень с золотником вращающимися, что повышает чувствительность из-за уменьшения силы трения и определяемой этими силами разности давлений по обе стороны поршня.

Компенсация разности площадей торцов поршня путем введения гидравлической линии 9 не полностью устраняет разность давлений по обе стороны поршня, так как остается еще неуравновешенной сила тяжести поршня, штока и золотника. Для уравновешивания силы тяжести диаметры штока 3 и золотника 4 выполнены несколько различными и связаны соотношением

2 6 ш.= V ж*,„„где G — осевая составляющая силы тяжести поршня, штока и золотника, р — давление в гидравлической линии 9 (за подводящим дросселем 7). Знак «+» или « — » под радикалом зависит от взаимного расположения поршня и золотника: если поршень расположен выше золотника, как показано на чертеже, то под радикалом стоит знак « — », в противном случае знак «+».

Работает промежуточный усилитель следующим образом.

При изменении, например увеличении, частоты вращения ротора регулятор 15 скорости увеличивает площадь открытия окна

14, в результате чего давление в надпоршневом пространстве 12 оказывается меньшим, чем давление в подпоршневом пространстве 10. Поршень 2 перемещается вверх, выталкивая часть жидкости из пространства 12 в слив через дроссель 13 и окно 14.

Большое сопротивление дросселя 13, например пакетного, и практически отсутствие протечек по зазору между поршнем 2 и цилиндром 1 обеспечивают медленное движение поршня 2. Остановка поршня в положении, соответствующем команде регулятора скорости, осуществляется окном 5 обратной связи (самовыключение). В статических положениях поршня и ввиду малого ускорения при его движении давления по обе стороны поршня практически одинаковы. Подводящий дроссель 7, выполненный в виде тангенциальных отверстий, обеспечивает вращение поршня с золотником. При помощи окна 6 усилитель через линию 16 управляет звеном 17 последующей ступени системы регулирования, Таким образом, благодаря введенной гидравлической линии 9 между подпоршневым пространством цилиндра и золотниковой полостью достигается положительный эффект — повышение надежности и чувствительности при большой постоянной времени.

По сравнению с известными конструкциями промежуточных усилителей аналогичного назначения чувствительность и постоянная времени данного усилителя могут быть увеличины в несколько раз.

Формула изобретения

Промежуточный усилитель системы регулирования турбины, содержащий цилиндр с расположенным в нем поршнем, надпоршневое пространство которого соединено черсз дроссель с управляющей линией, и золотник, соединенный со штоком поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности при увеличении постоянной времени усилителя, подпоршневое пространство цилиндра и золотниковая полость соединены гидравличсской линией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 499407, кл. F 01D 17/20, 1974.

2. Щегляев А. В. Регулирование паровых турбин. М.-Л., ГЭИ, 1962, с. 121.

626230

Составитель А. Калашников

Техред А. Камышникова Корректор О. Данишева

Редактор Н. Богатова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1687/6 Изд. № 660 Тираж 638

ИПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5 1