Устройство для регулирования скорости вращения турбоагрегата

Союз Советск и кСоциапистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 898106(51) М. 6 Сд. Г 01 0 17/26 Ркударсткнлый комитет СССР до делам кзобретенкк к аткрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ТУРБОАГРЕГАТА Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к устройствам для регулирования скорости вращения турбоагрегата.Известно устройство для регулирования скорости вращения турбоаг 5 регата, содержащее корпус с размещенным в нем управляющим элементом, связанным с датчиком скорости вращения; и сервоцилиндр со штоком, со"10 единенным с регулирующим клапаном, установленным в магистрали питания турбоагрегата рабочим телом, а в корпусе установлена мембрана, связанная с управляющим элементом и обра 15 зующая камеру-, подсоединенную к магистрали за регулирующим клапаном)По основному авт. св, 972550 известно устройство для регулирования скорости вращения турбоагрегата, снабженное с целью повышения точности,. емкостью и дроссельным пакетом так, что корпус с мембраной образует изолированную полость, соединенную с емкостью и через дроссельныйпакет - с магистралью за регулирующимклапаном2 ),Данное устройство,. обеспечиваябольшую статическую точность и хорошую устойчивость регулирования, дает,однако, большие забросы (илипровалы) скорости вращения в первыймомент, переходного процесса при большом скачкообразном изменении нагрузки,. Объясняется это тем, что в начале переходного процесса из-за быстрого перемещения дроссельной заслонки создается на мембране большойперепад давлений, для уравновешива"ния которого требуется большое изменение усилия центробежного датчика,т.е. большое отклонение скоростивращения от номинального. значения,Целью изобретения является улучшение переходных процессов, а именно уменьшение забросов или провалбв скорости вращения.3 8981 ОПоставленная цель достигается тем,что устройство дополнительно снабжено обводным каналом, подключеннымпараллельно дроссельному пакету иимеющим два клапана с противоположнцми направлениями перепуска,На чертеже схематично изображеноустройство для регулирования скорости вращения турбоагрегата.Схема устройства содержит регулирующий клапан 1, выполненный в видеповоротной заслонки, установленнойв магистрали 2 питания турбины (начертеже не показана), рабочим теломи соединенный с штоком 3 поршня 4 1,сервоцилиндра 5, имеющего две рабочие полости 6 и 7, подключенные квыходным каналам 8 и 9 гидроусилителя. Управляющий элемент 10 гидроусилителя, выполненный и аиде пово"ротного рычага, имеет головку 11,снабженную выемкой 12 и перекрывающую выходные каналы 8 и 9, и связанс центробежным датчиком скоростивращения 13. Между выходными каналами 8 и 9 выполнен входной канал 14,подключенный к источнику высокогодавления рабочей жидкости, например.к подкачивающему насосу (на чертежене изображен).С управляющим элементбм 10 черезтолкатель 15 связана мембрана 16,образующая с корпусом 17 камеру 18,которая через канал 19 сообщена смагистралью 2 питания турбины зарегулирующим клапаном 1. Мембрана16 образует с корпусом 17 такжеизолированную полость 20, соединенную с емкостью 21, и через дроссельный пакет 22, канал 23 и канал 1949с магистралью 2 питания турбины зарегулирующим клапаном 1. Управляющий элемент 10 снабжен пружиной 24настройки, имеющей винт 25 регулирования ее затяжки. В месте вращения управляющий элемент 10 имеетуплотнительное кольцо 26, отделяющее полость 20 от полости слива 27.Параллельно дроссельному пакету 22подключен обводной канал 28, имеющий два подпружиненных клапана 29 и фф30 с противоположными направлениямиперепуска.Устройство работает следующим образом,При работе турбоагрегата на уста" Оновившемся режиме управляющийэлемент 1 О находится в равновесномположении (как показано на чертеже),6 фобеспечивая величины давлений рабочей жидкости в полостях 6 и 7, соответствующие неподвижному положению поршня 4 и регулирующего клапана 1, который устанавливает давление рабо" чего тела в магистрали 2 питания турбины, требуемое для поддержания заданной скорости вращения. При откло" ненни скорости вращения в сторону увеличения, например, при снижении нагрузки турбоагрегата, повышенное силовое воздействие центробежного датчика 13 на управляющий элемент 10 отклоняет его, смещая рабочую головку 11 вниз. В результате этого канал 8 сообщается с полостью слива 27, а канал 9 через выемку 12 с входным каналом 14. Рабочая жидкость от источника высокого давления тто входному каналу 14 через. выемку 12 и канал 9 поступает в рабочую полость 7 сервоцилиндра 5. Поршень 4 поднимается вверх, вытесняя жидкость из рабочей полости 6 через канал 8 в полость слива 27, и перемещает через шток 3 регулирующий клапан 1 в сторону уменьшения проходного сечения магистрали 2 питания турбины, Давление рабочего тела, подводимого к турбине, уменьшается, в результате чего начинает уменьшаться скорость вращения агрегата. Одновременно понижение давления в магистрали питания за регулирующим клапаном 1 передается сразу в камеру 18, в то время как в полости 20 давление не меняется. В связи с этим уменьшается силовое воздействие мембраны 16 на управляющий элемент 10, опережая уменьшение усилия от центробежного датчика 13 соответственно снижению скорости вращения турбоагрегата. Это способствует ускоренному возвращению управляющего элемента 10 в равновесное положение, вызывая замедление перемещения поршня 4, что обеспечивает устойчивость переходного процессаВместе с этим начинается процесс постепенного перетекания воздуха из полости 20 и емкости 21 через дроссельный пакет 22 в камеру 18 и выравнивания в них давлений. В результате этого процесса окончательное равновесие в системе восстанавливается при достижении той же самой заданной скорости вращениятурбоагрегата, так как дополнитель-. ная сила, действующая на управляющий элемент 10 от мембраны 16, в результате выравнивания давлений в камере 18 и полости 20 постепенно исчезает, Длительность этого процесса выравнивания давлений, а следовательно, и длительность восстановле ния заданной скорости вращения турбоагрегата в переходных процессах зависит от объема дополнительной емкости 21 и от сопротивления дроссельного пакета 22. 16Если первоначальное .скачкообразное снижение нагрузки достаточно велико, то понижение давления в камере 18 вследствие закрытия клапана 1 будет значительным. Это понижение 1 З давления передается через канал 28 клапану 29, который под возникшим повышенным перепадом давления приот крывается и перепускает из полостей 20 и 21 часть воздуха, препятствуя, 26 таким образом, дальнЕйшему повышению перепада на мембране 1 б,и снижая тем самым заброс скорости вращения в переходном процессе.При отклонении скорости вращения 2 З турбоагрегата в сторону уменьшения, налример, при увеличении нагрузки, процессы в устройстве для регулирования протекают в обратном направле нни. При этом, если скачкообразное щ увеличение нагрузки достаточно велико, то приоткрывается клапан 30 и впускает дополнительное количество воздуха в полости 20 и 21, препятствуя дальнейшему повышению перепадана мембране 16 и снижая тем самымпровал скорости вращения в переходном процессе. Таким образом, обводной канал,подключенный параллельно дроссельному пакету и имеющий два клапана спротивоположными направлениями перепуска, обеспечивает улучшение переходных процессов турбоагрегата1 уменьшение забросов и провалов скорости вращения) при больших начальнйквозмущениях,Формула изобретения Устройство для регулирования скорости вращения турбоагрегата по авт. св. 9721550, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения переходных процессов, оно дополнительно снабжено обводным каналом, подключенным параллельно дроссельному па" кету и имеющим два клапана с противоположными направлениями перепуска. Источники информации,принятые во вниманиери экспертизе1. Авторское свидетельство СССР1638741, кл. Е 01 О 17/26, 1976,2. Авторское свитедельство СССРУ 721550, кл, Р 01 О 17/26, 1978.