Предохранительное сбросное устройство паровой турбины

 

ОП ИСАИ ИЕ изовеитения

Союз Советски к

Социвлистическии

Ресиублин (iii 922293

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свив-ву (22) Заявлено 30.09. 80 (21) 2986754/24-06 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет

Опубликовано 23.04.82. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 23.04.82 (5I)M. Кл.

Г 01 D 21/14

3Ьвудврствиный квинтет

СССР

lo далем взобретекий я открытий (5Ç) УДК 621.165-783(088.8) (72) Авторы изобретения

M.M.Âoëûíñêèé, А.А.Ицковский и А.С.Форштадт с

Харьковский филиал Центрального конструкт кого бюро

Главэнергоремонта Минэнерго СССР (71) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ СБРОСНОЕ УСТРОЙСТВО

ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ го

Изобретение относится .к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях для защиты.паровых турбин от повышения величины давления в камерах отборов выше предельно допустимой.

Известно предохранительное сбросное устройство паровой турби" ны, содержащее предохранительные клапаны, подключенные выхлопным трубо- . проводом к отсекам турбины, расположенным за регулирующим органом ее части низкого давления (ЧНД), а кла" пан имеет две камеры, разделенные чашкой и находящиеся под вакуумом Щ .

Недостатками такого устройства являются пониженная точность срабатывания из-эа зависимости давления срабатывания от давления в камере проточной части турбины, куда осуществляется сброс пара, который в свою очередь определяется режимом работы турбины, возможная перегрузка последних ступеней в теплофикационных турбинах, у которых максимальный расход пара через ЧНД меньше максимального расхода через турбину (при сбросе всего расхода в ЧНД), а также подсосы воздуха в паровое пространство через шток клапана при установке на клапане рычажно-грузового устройства, требующего вывод штока из корпуса клапана.

Известно. также предохранительное сбросное устройство паровой турбины с отбором пара и имеющей конден.сатор и конденсатный насос, содержащее клапан со штоком, соединенным с чашкой, взаимодействующей с седлом, расположенным между пароотводящей камерой, подключенной к приемному пат" рубку конденсатора и пароотводящей камерой, подключенной. к трубопроводу отбора пара турбины, и камеру охлаждающей воды, сообщенную трубопроводом подвода конденсата с напорным патрубком конденсатного насоса j2) .

922293 4

К недостаткам этого устройства следует отнести протечки охлаждающей воды через зазор между чашкой и седлом, что создает повышенные температурные градиенты на чашке клапана, омываемой как горячим паром из камеры отбора, так и охлаждающей водой, что в свою очередь приводит к повышенной повреждаемости чашки и снижению надежности клапана и устройства в целом, а также зависимость давления срабатывания от давления в приемном патрубке конденсатора, что снижает точность работы устройства при .аварийной потере электроэнергии собственных нужд, когда из-за становки циркуляционных и конденсатых насосов повышается давление в конденсаторе.

Цель изобретения - повышение надежности при работе турбины в стационарных режимах и при аварийной потере энергии собственных нужд.

Указанная цель достигается тем, что клапан снабжен упругой тарелью и дополнительным седлом, расположенным между камерой охлаждакщей воды и пароотводящей камерой и взаимодействующим через уплотняющий поясок с упругой тарелью, закрепленной на штоке.

При этом трубопровод подвода конденсата дополнительно подключен к резервной емкости конденсата.

Кроме того, диаметр уплотняющего пояска выполнен равным посадочному диаметру чашки клапана.

На чертеже изображена схема предохранительного сбросного устройства паровой турбины.

5 !

0 !

5 ю

Паровая турбина содержит кон 0 денсатор 2 с приемным патрубком 3, трубопровод 4 отбора пара, конденсатный насос 5 (источник охлаждаю1 щей воды) и клапан 6 со штоком 7, соединенным с чашкой 8, взаимодействую- 4Э щей с седлом 9,. расположенным между пароотводящей камерой 10 и пароподводящей камерой 11, подключенными к приемному патрубку 3 конденсатора 2 и трубопроводу 4 отбора пара турбины 1 соответственно. Клапан 6 снабжен закрепленной на штоке 7 упругой тарелью 12 с уплотняющим пояском 13 и взаимодействующим с последним дополнительным седлом 14. Конден- >> сатный насос 5 соединен с камерой 15 охлаждающей воды, которая подключена к резервной емкости 16 конденсата трубопроводом 17 с обратными клапанами 18 и 19, между которыми подключен трубопровод 20 подвода конденсата в камеру 15 охлаждающей воды, последняя трубопроводом 21 отвода конденсата подключена между конденсатором 2 и конденсатным насосом 5.

Для обеспечения разгрузки клапана 6 от давления пара в пароотводящей камере 1О диаметр упругой тарели 12 выполнен равным посадочному диаметру чашки 8 клапана 6. Для упрощения технологичности упругая тарель может быть выполнена в виде под" пружиненного диска.

Предохранительное сбросное устройство работает следующим образом.

При давлении в трубопроводе 4 отбора пара (камере отбора) ниже давления срабатывания клапана 6 чашка 8 прижата к седлу 9, а уплотняющий поясок 13 упругой тарели 12 прижат к дополнительному седлу 14. 3а счет ! упругости тарели 12 осуществляется одновременное уплотнение как на посадочной поверхности чашки 8 и седла 9, так и на посадочной поверхности уплотняющего пояска 13 и дополнительного седла 14.

В аварийной ситуации, т.е. когда давление в трубопроводе 4 отбора пара (камере отбора) возрастает до величины давления срабатывания, под действием усилий, приложенных к чашке 8 клапана 6, последняя перемещается, открывая аварийный сброс пара из трубопровода 4 отбора пара в приемный патрубок 3 конденсатора 2. Одновременно с чашкой 8 перемещается и шток 7. При перемещении штока 7 на ход большей величины деформации упругой тарели 12 (т.е. практически в момент срабатывания клапана 6) открывается. подвод охлаждающей воды из камеры 15 охлаждающей воды через кольцевую щель между уплотняющим Ro яском 13 и дополнительным седлом 14, образовавшуюся в результате подьема уплотняющего пояска 13 упругой тарели 12. В результате смешения в пароотводящей камере 10 встречных потоков пара из пароподводящей камеры 11 и воды (конденсата) из камеры 15 ох" лаждающей происходит охлаждение пара до допустимой по условиям эксплуатации конденсатора 2 температуры. Причем даже при аварийной потере энергии собственных нужд, т. е. при непоступ922293

5 лении охлаждающей воды, например при остановке конденсатных насосов; подвод охлаждающей воды не прекращается, так как камера 15 охлаждающей воды соединена с резервной емкостью

16 конденсата.

Очевидно, что при равенстве диаметра уплотняющего пояска 13 упругой тарели 12 и посадочного диаметра чашки 8 клапана 6 давление срабаты- В вания не зависит от давления в конденсаторе 2 турбины 1. Этим исключается подсос воздуха в паровое пространство пароотводящей камеры 10 как в закрытом, так и открытом по- И ложении клапана 6, поскольку в камере 15 охлаждающей воды поддерживается постоянный уровень воды, а в пароотводящей камере 10 давление ниже атмосферного, в результа- 20 те чего обеспечивается гидравлическое уплотнение пароотводящей каме" ры 10. Причем за счет выбора соот" ветствующих контактных напряжений на поверхности уплотняющего пояска 25

13 и дополнительного седла 14 протечки охлаждающей воды в пароотводящую камеру 10 (при закрытом положении клапана 6) могут быть сведены к минимуму. ЗО

Действие атмосферного давления . на упругую тарель 12 позволяет уменьшить массы .подвижных частей клапана

6, в результате чего сокращается запаздывание момента срабатывания и уменьшаются динамические удары при посадке клапана на верхний или нижний упоры, что повышает надежность работы предохранительного сбросного устройства. Подключение камеры ох- 4О лаждающей воды к резервной емкости конденсата трубопроводом, снабженным обратными клапанами, повышает надежность при аварийной потере энергии собственных нужд.

6 формула изобретения

1, Предохранительное сбросное устройство паровой турбины с отбором пара и имеющей конденсатор и конденсатный насос, содержащее клапан со

l штоком, соединенным с чашкой, взаимодействующей с седлом, расположенным между пароотводящей камерой, подключенной к приемному патрубку конденсатора и пароподвод1щей камерой, подключенной к трубопроводу отбора пара турбины, и камеру охлаждающей воды, сообщенную трубопроводом подвода конденсата с напорным патрубком конденсатного насоса, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, клапан. снабжен упругой тарелью и дополнительным седлом, расположенным между камерой охлаждающей воды и пароотводящей камерой и взаимодействующим через .уплотняющий поясок с упругой тарелью, закрепленной на штоке.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности при аварийной потере,энергии собственных нужд, трубопровод подвода конденсата дополнительно подключен к резервной емкости конденсата.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что диаметр уплотняющего пояска выполнен равным посадочному диаметру чашки клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 715813, кл. Г 01 D -21/14, 1978.

2. Пивень В.Д. Автоматизация энергетических блоков. M-Л., "Энергия", 1965, с. 178-181, рис.8.1, 8.3, 8.4 (прототип).

922293

Составитель В. Гуторов

Редактор Т.Кугрышева Техред А. Бабинец Корректор С.Шекмар

Заказ 2534/41 Тираж 537 Подпи с ное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 1осква. Ж-35. Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4