Регулятор скорости турбины

(71) Производственное объединение атомного турбостроения Харьковский турбинныйзавод им. С. М. Кирова(54) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ТУРБИНЫ(57) Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системахавтоматического регулирования частотывращения роторов паротурбинных установок.Целью изобретения является повышениенадежности путем увеличения чувствительности золотника. В канале 3 отвода рабочейсреды регулятора установлена гильза 4 сподвижной 8 и неподвижной 5 буксами,Риг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ соединенными между собой замком типа шип-паз. Внутри подвижной буксы 8 вращается полый дифференциальный золотник 14, подвешенный на пружине 15. Для вращения золотника используется рабочая среда, отдельно подведенная через сверление 19, кольцевые полости 20, каналы 21 в золотнике к соплам 22. Между подвижной буксой 8 и золотником 4 образована кольцевая камера 23, которая через каналы 24 и камеру 25 соединена с линией 26, к которой подводится жидкость от импульсного насоса. По мере набора частоты вращения ротора турбины растет давление в камере 23, золотник всплывает и приостанавливает дальнейшее прикрытие регулирующих окон 9 в подвижной буксе 8. Дальнейшее повышение Я частоты вращения осугцествляется усилием натяжения пружины 15, вращением штока 27 и перемещением подвижной гайки 28 вниз.Золотник 14, будучи в уравновешенном сос- С тоянии, автоматически поддерживает за1281688 данную частоту вращения ротора на всем диапазоне пуска турбоагрегата пропорционально натяжению пружины 15. При сбросе электрической нагрузки золотник 14 всплывает вверх независимо от положения под 3Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах автоматического регулирования частоты вращения роторов паротурбинных установок.5Цель изобретения повышение надежности путем увеличения чувствительности золотника.На фиг. 1 приведен регулятор скорости, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. 1 ОРегулятор содержит (фиг. 1) корпус 1 с каналами подвода 2 и отвода 3 рабочей среды, в котором установлена гильза 4.В нижней части корпуса 1 внутри гильзы 4 установлена неподвижная букса 5, выполненная с двумя противоположными шипами 6, смещенными относительно горизонтальной оси (фиг. 2). В верхней части этих шипов на определенной высоте выполнены квадратные ускорительные окна 7. Сверху установлена подвижная букса 8 со смещен ными относительно горизонтальной оси пазами, куда заходят шипы неподвижной буксы. В подвижной буксе 8 выполнены регулируюгцие окна 9 (фиг. 2).Таким образом, к регулирующим 9 и ускорительным 7 окнам подведена линия 10 первого усиления через каналы 2 подвода в корпусе 1 и прорези 11 в гильзе 4.В теле подвижной буксы 8 выполнены сверления 12 и кольцевые дренажные камеры 13, образуюгцие канал отвода протечек 30 рабочей среды вдоль образующих буксы 8.Внутри подвижной буксы 8 вращается полый дифференциальный золотник 14, подвешенный на пружине 15 через упорный подшипник 16, шаровую опору 17 и гайку 18.Для вращения золотника 14 используется рабочая среда, отдельно подведенная через сверление 19, кольцевые полости 20, каналы 21 в золотнике 14 к соплам 22.Между подвижной буксой 8 и золотником 14 образована кольцевая камера 23, 40 которая через каналы 24 и камеру 25 соединена с линией 26, к которой подводится жидкость от импульсного насоса (не показан). В нижней части штока 27 установлена подвижная гайка 28 пружины 15, которая через пружину 15 связана с верхней гай вижных деталей усилителя, и отсечная кромка открывает окна 9 и 7. Давление в каналах 2 падает, что приводит к резкому закрытию регулирующих клапанов. 1 з. и. ф-лы, 2 ил. 2кой 29 и через нее с дифференциальным золотником 14. В верхней части камеры 30 отвода рабочей среды в корпусе 1 предусмотрены смотровые окна 31 для визуального контроля врашения золотника 14.Для определения положения золотника 14 и подвижной буксы 8 в верхней части усилителя имеются соответствуюшие указатели 32.Для ограничения хода подвижной гайки 28 предусмотрен нижний упор 33.Регулятор работает следующим образом.Чтобы управлять регулирующими клапанами турбины (не показаны), необходимо изменять давление в линии 10 первого усиления и тем самым в каналах 2. В усилителе это осушествляется изменением слива жидкости из регулирующих окон 9 в подвижной буксе 8, т. е. изменением проходного сечения в окнах 9 отсечной кромкой золотника 14.В первоначальный период пуска турбины осуществляется изменение давления за счет натяжения пружины 15 и смещения тем самым отсечной кромки золотника 14 относительно окон 9 в подвижной буксе 8. По мере набора частоты вращения ротора турбины и, соответственно, роста давления жидкости за импульсным насосом в линии 26 растет давление в камере 23, золотник 14 всплывает и приостанавливает дальнейшее прикрытие окон 9. Дальнейшее повышение частоты враШения осуществляется за счет все большего натяжения пружины 15 вращением штока 27 и перемещением подвижной гайки 28 вниз, Золотник 14, будучи в уравновешенном состоянии под действием усилий от давления в камере 23 и от натяжения пружины 15, автоматически поддерживает заданную частоту вращения ротора на всем диапазоне пуска турбоагрегата пропорционально натяжению пружины 15. При достижении частотой вращения ротора турбины нижнего предела неравномерности (примерно на 7 О/О ниже номинальных) подвижная гайка 28 становится на свой нижний упор 33 и дальнейшее увеличение частоты вращения синхронизации и набор нагрузки осушествляется дальнейшим врашением1281688 фор.у,га ссзобретенсся тель Л. КалаИ. Всрес462ССР пс;сел1 гт иокаягри 5 тис, г. Состави Техрел Тираж енного котситета С Москва, Ж - 35,играфическое пре, гпников Корректор И. Зрлейи Полписносч изобретений и открытий с;со., л Ч 5Ужгорол, л,1 росктнсся, Ч Релактор Г. В Заказ 7167/26 ВНИИПИ Гос олколарств 113035,нно-пол Гроизволс штока 27, цо уже за счет вывинчивация штока 27 из подвижной гайки 28 и подъема буксы 8 через упорный подшипник 16. Благодаря использованию постороннего источника питания жидкостью постоянного давления для вращения золотника 14 обеспечивается высокая чувствительность золотника на всем диапазоне его работы, высокая точность в период пуска и при нагружении турбины.При работе на номинальной частоте вращения отсечная кромка дифференциального1 О золотника 14 находится несколько ниже ускорительного окна 7 и истечение рабочей жидкости через эти окна не происходит. В случае сброса электрической нагрузки и при существенном повышении частоты вра гцения сверх номинальной золотник 14 независимо от положения других подвижных деталей усилителя всплывает вверх, и отсечная кромка открывает как регулирующие окна 9 в подвижной буксе 8, так и ускорительные окна 7 в неподвижной буксе 5. Тем самым, благодаря резкому увеличению плогцади слива, падает давление в каналах 2, что приводит к резкому закрытию рсгулируюгцих клапанов гг снижению уровня заброса частоты вращения ротора. 25Пуск и управление осуществляется от механизма управления (не показан), который представляет собой редуктор с электроприводом или ручной маховик, передаюгций вращение на шток 27. 1. Регулятор скорости турбины, содержагций корпус с подвижной и неподвижной буксачи, в которых размещен золотник с соилами, каналы подвода и отвода рабочей среды, выполненные в корпусе, регулируюгцие окна, выполненные в подвижной буксе, и ускорительные окна в неподвижной буксе и выполненную между подвижной буксой и золотником кольцевую камеру, связаггггчю с линией подвода, от.ги саго щийеч тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения чувствительности золотника, в корпусе и в подвижной буксе выполнены кольцевые полости, соединенные с соилами и с каналом подвода рабочей среды, в корпусе дополнительно установлена пгльза с окнами, расположенными на одном уровне с регулирующими и ускорительиычи окнами, а в подвижной буксе выполнен капал отвода иротечек.2. Регулятор ио и. 1, ог,гсссасосчссссе.с тем, что подвижная и неподвижная буксы соединены замком типа шци-иаз.