Устройство для защиты паровой турбины

 

О П И С А Н И Е (н)730983

ИЗОБРЕТЕНИЯ

4о(оз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Л) ( (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2598969„ 24-06 (51) М. Кл.

F 01D 21/00 с присоединением заявки ¹ по делам изобретений (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (53) УДК 621.165 (088.8) и отирмтиЙ (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Авторы изобретения

В. И. Лезман, В. М. Карлинер, В. С. Шабашвили и М, Ф. Грановский

Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро

Главного управления по производству запасных частей и ремонту энергооборудования «Главэнергоремонта» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

ГосУдарствениый комитет (23) Пр цор и1с г

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для защиты паровой турбины от разгона обратным потоком пара из паропроводов отборов при отключении турбогенератора от сети.

Известны устройства для защиты паровой турбины, содержащие исполнительный орган с поршневым сервомотором, в первой полости которого размещена пружина, а вторая соединена через золотник с магист- !О ралью подвода рабочей жидкости (1).

При подаче защитного сигнала золотник прекращает подвод рабочей жидкости во вторую полость и открывает слив из нее, что приводит к закрытию исполнительного (5 органа пружиной.

В этих устройствах на поршень сервомотора постоянно действует перепад давлений рабочей жидкости, что приводит к износу и появлению засорений. 20

Известно также устройство для защиты паровой турбины, содержащее исполнительный орган с поршневым сервомотором, в первой полости которого размещена пружина, а вторая полость соединена через им- 25 пульсный выключатель с магистралью подвода рабочей жидкости, и усилитель с импульсной камерой и клапаном (2).

Усилитель включен в устройство как промежуточное звено между выключателем и 3О сервомотором.

Это устройство является ближайшим к данному по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком этого известного устройства следует считать его пониженную надежность из-за неравенства давлений по обе стороны поршня в установившихся режимах.

Цель данного изобретения — повышение надежности путем обеспечения на установившихся режимах равных давлений в обеих полостях поршневого сервомотора.

Для достижения этого первая полость поршневого сервомотора соединена с магистралью подвода рабочей жидкости через клапан усилителя, импульсная камера которого соединена со второй полостью поршневого сервомотора.

На чертеже представлена схема устройства.

Оно содержит исполнительный орган 1, с которым через рычаг 2 и серьгу 3 связан шток 4 поршня 5 поршневого сервомотора

6. Рабочая жидкость от конденсатного насоса 7 через фильтр поступает в магистраль 8 подвода и далее к усилителю 9 и к импульсному выключателю 10. Через открытый клапан 11 усилителя 9 рабочая жидкость поступает в первую полость 12 над поршнем 5 сервомотора б, где размещена пружина 13, а через открытый клапан 14

730983

3 импульсного выключателя 10 — во вторую полость 15 под поршнем 5 сервомотора 6.

С полостью 15 сервомотора б соединена импульсная камера 16 усилителя 9, верхняя пластина 17 которого разобщает подвод рабочей жидкости из камеры 18 в сливную камеру 19.

Импульсный выключатель своей верхней пластиной 20 также отделяет напорную камеру 21 от сливной камеры 22. Прижимающее усилие на пластину 20 создает электромагнит 23 через рычаг 24.

Устройство работает следующим образом.

Рабочая жидкость от конденсатного насоса подводится к импульсному выключателю 10 и усилителю 9 по магистрали 8. Клапаны 14 и 11 выключателя и усилителя открыты, а пластины 20 и 17 прижаты к своим посадочным местам, разобщая напорную камеру 21 выключателя со сливной камеры 22 и напорную камеру 18 усилителя от сливной камеры 19. От импульсного выключателя 10 рабочая жидкость по трубопроводу связи 25 поступает под поршень 5 сервомотора 6, а от усилителя 9 по трубопроводу связи 26 она подводится в полость

12 над поршнем 5 сервомотора. Поскольку с обеих сторон поршня давление рабочей жидкости одинаковое, а площади, на которые она действует, разные, то на поршень действует выталкивающее усилие, равное площади штока, умноженной на давление рабочей жидкости.

Это усилие удерживает сервомотор в открытом положении и должно быть выбрано больше усилия сжатой пружины 15. Трубопровод 25, подающий рабочую жидкость в полость 15 под поршень сервомотора, связан трубопроводом 27 с камерой 16 усилителя. Давление рабочей жидкости плотно прижимает пластину 17 к ее посадочным местам.

Сигналом на срабатывание защиты является отключение генератора турбины от сети или закрытие стопорных клапанов острого пара, При этом снижается напряжение с электромагнита 23, давлением жидкости в камере 21 клапан 20 отбрасывается вверх, сообщая полость 15 под поршнем сервомотора со сливом и одновременно клапан 14 отсекает подачу рабочей жидкости. Давление под поршнем 5 сервомотора снижается, и он начинает перемешаться на закрытие — вниз. Поскольку в полость 12 сервомотора рабочая жидкость продолжает поступать, давление под поршнем поддерживается на некотором уровне в зависимости от усилия на закрытие исполнительного органа и сопротивление трения, которые приходится сервомотору преодолевать. В момент, когда поршень сервомотора окажется на нижнем упоре, давление под поршнем и в трубопроводах связи 25 и 27 падает до нуля, соответственно пада5

4 ет давление и в камере 16 усилителя 9.

Давлением жидкости в камере 18 клапан 11 прикрывается, а пластина 17 открывается.

Тем самым подвод рабочей жидкости в полость 12 сервомотора прекращается, и она оказывается связанной со сливной камерой

19 усилителя. Таким образом, над поршнем и под поршнем сервомотора, после того как он закрылся, давления нет, и поршень 5 находится только под воздействием силы предварительного сжатия пружины 15.

При взводе устройства на электромагнит 23 подается напряжение, и он рычагом

24 прижимает пластину 20 к посадочному месту, одновременно открывая клапан 14.

Рабочая жидкость поступает под поршень

5, открывая его. Давление под поршнем равно усилию сжатия пружины, деленному на площадь поршня. Соотношение площадей посадочных мест клапана 11 и пластины 17 легко подобрать таким образом, чтобы давление рабочей жидкости, соответствующее промежуточным положениям поршня сервомотора, было недостаточно для посадки пластины 17 на место.

Таикм образом, пока поршень движется вверх, его верхняя полость сообщена со сливом, В момент выхода поршня 5 на верхний упор давление под ним растет до полного.

Этим давлением в камере 16 пластина 17 плотно прижимается к своему посадочному месту, а клапан 17 открывается. Рабочая жидкость подводится к первой полости 12 сервомотора.

Основным преимуществом данного устройства защиты является равенство давлений в камерах над и под поршнем сервомотора при всех его статических положениях.

Тем самым исключается необходимость уплотнить зазор между поршнем и буксой сервомотора, исключаются перетоки рабочей жидкости и возможности засорения этого зазора.

В данном устройстве легко получить на сервомоторе большие перестановочные усилия как в сторону закрытия, так и в сторону открытия. Для устройства характерно также, что на закрытие сервомотор развивает полное усилие, а будучи закрыт, прижат лишь силой пружины. Это свойство важно при определении настройки предохранительных клапанов.

Преимуществом данного устройства является также способность срабатывать, т. е. закрывать исполнительный орган, при любых неисправностях в линиях питания электромагнита и сервомотора. Тем самым предупреждается возможность развития аварии после отключения генератора от сети или срабатывания защиты турбины.

Формула изобретен ия

Устройство для защиты паровой турбины, содержащее исполнительный орган с

730983

Составитель А. Калашников

Редактор Л. Гольдина Техред А, Камышникова Корректоры: Л. Тарасова и Л. Орлова

Заказ 544/7 Изд. № 277 Тираж 583 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретен п1 и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2 поршневым сервомотором, в первой полости которого размещена пружина, а вторая полость соединена через импульсный выключатель с магистралью подвода рабочей жидкости, и усилитель с импульсной камерой и клапаном, отл ичающееся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения на установившихся режимах равных давлений в обеих полостях поршневого сервомотора, первая полость поршневого сервомотора соединена с магистралью подвода рабочей жидкости через клапай усилителя, импульсная камера которого соединена со второй полостью поршневого сервомотора.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тубянский Л. И. и Френкель Л. Д. Паровые турбины высокого давления ЛМЗ.

М.— Л., ГЭИ, 1956, с. 248.

10 2. Авторское свидетельство СССР № 184272, кл. F 04D 21/02, 1963.