Устройство для регулирования турбины с отборами пара

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 20.11,72 (21) 1849049/24-6 Союз Советских Социалистических Республик(11) 520451 51) М, Кл. Е 01 0 17/2 сударственный комнтетавета Министров СССРпо делам изобретенийи открытнй Бюллетень25(54) УСТРОЙСТВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБИНЫ С ОТБОРАМИ ПАРА щего золотонизатора, и е се с присоединением заявк(45) Дата опубликован Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для регулирования турбин с отборами пара.Известны устройства для регулирования турбин с отборами пара, содержащие регулятор скорости, гидравлически связанный с импульсной камерой дифференциального поршня регулируюника, расположенного в буксе синхрзолотники переключателей отборов.В известных устройствах имеется астатическая связь на сервомоторах промежуточных золотников для ограничения скорости при сбросе нагрузки с включенными отборами. Однако такое введение астатической связи недостаточно эффективно.Цель изобретения - более эффективное ограничение скорости при сбросе нагрузки с включенными отборами,Для этого регулирующий золотник снабжен дополнительным поршнем, кромка которого расположена в канале, соединяющем импульсную камеру со сливом через золотники переключателей отборов и дроссельные щели в буксе синхронизатора. Тем самым астатическая связь, включающаяся при повышении скорости, предусмотрена на регулирующем золотнике, астатический ход которого начинается после перемещения золотника на степень нерав. номерности при конденсационном режиме и заканчивается после перехода турбины на холостой ход, так как размер дополнительного сечения слива из импульсной камеры определяется степенью открытия сервомотора части высокого давления сверх положения полной конденсационной нагрузки и автоматически устанавливается буксой синхронизатора.На фиг, 1 изображено устройство для турбины с одним отбором пара; на фиг 2 - то же, для турбины с двумя отборами.Устройство содержит корпус 1, имеющий ряд камер, расположенных вдоль оси подвижной буксы 2 синхронизатора и регулирующего золотника 3 регулятора скорости 4.Камеры 5 и 6 в корпусе и в регулирующем золотнике постоянно соединены со сливом.Камера 7(для двухотборной турбины она разделена на три отсека 7, 7 и 7 ) соединена с камерой 8 при установке на верхний упор двухпозиционного золотника 9 (для двухотборной турбины - золотников 9 и) а 10 соединена со сливом через дросселье, управляемое регулятором скорости 4В камеру 11 подается полное давление отнасоса, питаютцего систему регулирования.Камеры 12 и 13 (см. фиг. 1 и фиг. 2) соединены симпульсными камерами золотников сервомоторов,управляющих парораспределением в регулируемыхотборах, а камера 14 - с импульсной камеройзолотника сервомотора регулируюших клапанов навпуске пара в турбину,Букса 2 имеет следующие особенности. Дляодноотборной турбины (см, фиг. 1) в подвижной 1 Обуксе 2 выполнена дроссельная щель 15, которая,при установке буксы на нижний упор соединяеткамеру 7 с камерой 6 в корпусе устройства. Ширинадроссельной щели 15 в буксе 2 постоянна и равнасуммарной ширине дроссельных щелей обратнойсвязи в регулирующем золотнике 3, и для золотника, имеющего две дроссельных щели постояннойширины О в своем дифференциальном поршне ширина дроссельной щели в камере 7 равна 1 а.При установке подвижной буксы на нижнийупор, что соответствует номинальной нагрузке турбины, длина дроссельной щели, выходящая в камеру 7, полностью открыта и равна такому перемещению золотника 3, которое соответствует ходу сервомотора регулирующих клапанов, равному перемещению этого сервомотора при ходе суммирующего золотника регулятора давления в отборе отупора до упора, что соответствует положениямрегулятора давления на конденсационном режиме ина режиме с включенным отбором при максималь- чоном расходе в отбор.Для двухогборной турбины (см. фиг.2) в подвижной буксе 2 выполнены три дроссельных щели15, 15, 15, которые, при установке буксы на нижнийупор,соединяют камеру 6 с отсеками 7, 7,7 (см.фиг,2)8 б Так как букса 2 при вращении червячного колеса 16 удерживается от поворота шпонками 17, каждая из трех дроссельных щелей в буксе может соединить камеру 6 только с определенным 40/ П Нотсеком 7, 7 или 7 .Ширина каждой из трех дроссельных щелей одинакова по всей длине щели и равна,как и в случае одноотборной турбины, суммарной ширине дроссельных шелей обратной связи в рсгулируюшем 45 золотнике 3.При опускании буксы 2 дроссельные щели вовсех трех отсеках 7, 7, 7 кончают открываться одновременно. Длина же дроссельных щелей различна. При установке буксы 2 на нижний упор все 50 три щели полностью открыты. Длина полностью открытой шели в отсеке 7 равна перемещению регулируюшего золотника, которое соответствует ходу сервомотора регулирующих клапанов, равному его ходу при перемещении суммирующего зо- Я потника регулятора давления в промышленном отборе от упора до упора.В отсеке / длина полностью открытой дроссельной щели равна перемещению регулирующего золотника, которое соответствует ходу сервомотора ре 60 гулирующих клапанов, равному его ходу при перемещении суммирующего золотника регулятора давления в теплофикационном отборе от упора до упора.И/В отсеке 7 длина полностью открытой дроссель.ной щели равна сумме длин щелей в отсеках 7 и 7 .Золотник 3 служит для передачи импульсов от регулятора скорости при изменении числа оборотов илиот синхронизатора, при изменении положения под.вижной буксы 2, к суммирующему золотнику регу.лятора скорости, который управляет всеми сервомоторами, связанными с парораспределением турбины.В предложенном устройстве ( фиг. 1 и 2) регулируюший золотник выполнен заодно с суммирующим золотником, управляющим сервомоторами спомощью изменения сливов через дроссельные щели, связанные с импульсными камерами 12 - 14.Золотник 3 должен иметь дифференциальныйпоршень с соотношением активных площадей над ипод поршнем 2:1,В отличии от известных конструкций, в данномустройстве золотник 3 имеет дополнительный поршень 18, который при установке золотника, соответствующей номинальному числу оборотов, разделяет камеры 8 и 10 перекрышей о равной, примерно34 хода золотника от положения, занимаемого имотносительно корпуса 1 при номинальной нагрузкена конденсационном режиме до положения, занимаемого им относительно этого же корпуса на холо.стом ходу,Переключатели 19, 19 и 19 сослужат для перемещениясервомоторов, управляющих парораспределением врегулируемых отборах, которое необходимо припереходе с конденсационного режима работы нарежим с включенными отборами для созданиянужного давления в камерах регулируемых отборов перед тем, как дать расход потребителю изкамеры отбора.Каждый регулируемый отбор имеет свой переключатель.Двухпозиционные золотники 9, 9, и 9, сблокированные с переключателями, какова бы ни былаконструкция переключателей, при установленномрежиме работы турбины занимают только крайниеположения: нижнее при конденсационном режиме,и верхнее - при режиме с включенными отборами.Для одноотборной турбины двухпозиционный золотник 9 (см фиг. 1) соединяет камеры 7 и 8 всвоем положении на верхнем упоре. На нижнемупоре ( положение, изображенное на фиг. 1), этотзолотник запирает камеру 8.Для двухотборной турбины каждый из двухпозиционных золотников 9 и 9 имеет по четырпояска ( см. фиг, 2).При установке двухпозиционных золотников нанижний упор, что соответствует конденсационномурежиму работы и изображено на фиг, 2, каждая изтрех камер, образованных между поясками золотУника 9, сблокированного с переключателем 19,управляющим расходом в 1 еру 12, соединена с10 15 30 камерой 8, а каждая из трех камер золотника,сблокированного с переключателем другого регу 1 Илируемого отбора . с одним и" трех отсеков - 7, 7Йили 7.При установке золотников 9 и 9на нижнийупор отсеки между поясками в золотниках соединены между собой таким образом, что камера 8 вэтом случае остается туликовой..1 ри этом подвод в отсек 7 заперт золотником 9сблокированным с переключателем 19 промышленного отбора г сообшаюшим при установке найнижний упор камеру 11 с камерой3), в отсек 7 золотником 9, сблокироьанным с переключателем/ Ф19 теплофикационного отбора, а в отсек 7 запертпоследовательно двумя двухпозиционными золотниками. При включении промышленного отбора,когда теплофикационный отбор отключен, переводом двухпозиционного золотника, сблокированного с переключателем, управляющим расходом вкамеру 13, на верхний упор, отсек 7 соединяется скамерой 8./Отсек 7 при этом становится дважды запертымФпоследовательно обоими золотниками, а отсек 7становится запертым только золотником,сблокированным с переключателем теплофикационного отбора.При включении только теплофикационного отбора, когда промышленный отбор отключен, отсекЧ7 соединяется с камерой 8, отсек 7 становитсяпоследовательно запертым обоими золотниками, а/Цотсек 7 становится запертым только золотником,сблокированным с переключателем промышленчого отбора.Если включить один из отборов при включенномУдругом, то отсеки 7 и 7 становятся запертными, а камера 8 соединяется с отсеком 7. При сбросе любойнагрузки с конденсационного режима, ход золотника 3 зависит только от величины слива, открываемого регулятором скорости из камеры 10, и соединениекамер 8 и 10, после того, как ход золотника, превысит перекрышу Ь, не окажет влияния на ход золотника, так как камера 8 в этом случае остаетсятупиковой,При сбросе нагрузки с одноотборной турбиныпри работе с включенным отбором в случае, когдаподвижная букса 2 установлена такчто дроссельная щель в камере 7 частично открыта, работаустройства не будет отличаться от обычного толькодо тех пор, пока золотник 3 не соединит обьединенные в этом случае камеры 7 и 8 с камерой 10.При увеличении скорости турбины на величину,при которой перекрыша Ь будет равна нулю, золотник 3 астатически идет вверх, так как слив изкамеры 10 в этом случае растет быстрее, чемпроисходит компенсация этого слива изменениемрасхода через обратную связь золотника,Астатический ход будет продолжаться до техпор, пока расход в камеру 10 через дроссельныещели обратной связи в дифференциальном поршнене станет равным сумме расходов из камеры 10 в слив через дроссель, управляемый регулятором скорости, и через открытую часть дроссельной щели 15 в буксе " из камеры 7 в спивную камеру 6,При соотношении активных площадей в дифференциальном поршне золотника 2;1, давление в импульсной камере 1 О равно половине полного давления, и перепад давления в дроссельных щелях золотника равен перепаду в дросселях, через которые происходит слив из камеры 10. Поэтому равенство расходов из камеры 11 в камеру 10 и из камеры 1 О в слив наступит тогда, когда плошадь подвода в дроссельных щелях соединяющих камеры 11 и 10, станет равной сумме плошадей в дросселях, стояших на сливе из камеры 10.Поскольку дроссельное сечение, управляемое регулятором скорости, во время астатичсского хода золотника не меняется, это означает, что плошадь открытой части дроссельной щели 15 в камере 7 должна быть равна изменению площади в дросселе обратной связи золотника, которое вызвано астатическим ходом золотника.Так как при сбросе нагрузки включенным отбором наибольшая величина открытия сервомо - тора регулирующих клапанов от суммирующего золотника регулятора давления не зависит от расхода в отбор, максимальная нагрузка, которая может быть сброшена на этом режиме без астатического хода золотника регулятора скорости при статическом забросе оборотов, не превышающем статический заброс при сбросе номинальной нагрузки с конденсационного режима, равна нагрузке ца кон.денсационном режиме.При этой нагрузке подвижная букса 2 установлена так, что дроссельная щель 15 подошла своей нижней кромкой к камере 7, но еще не соединила камеру 7 с камерой 6.В случае сброса этой нагрузки с включенным отбором, золотник 3 проходит ход, равный ходу при сбросе номинальной нагрузки с конденсациоцного режима, чтобы обеспечить ход сервомотора регулирующих клапанов на закрытие, равный, ( с учетом действия регулятора давления в отборе ), его ходу при сбросе номинальной нагрузки с коцденсационного режима.Поскольку дроссельная щель в камере 7 закрыта, золотник 3 в этом случае весь свой путь проходит со статизмом, в соответствии с величиной слива, управляемого регулятором скорости, несмотря на то, что перекрыша Ь в конце хода выбрана.При сбросе номинальной нагрузки с этого же режима, когда подвижная букса 2 установлена на нижний упор, астатический ход золотника 3 равен высоте полностью открытой щели в камере 7, Этот ход обеспечивает закрытие сервомотора на величину, равную его открытию под действием суммирующего золотника регулятора давления.На долю же регулятора скорости в этом случае остается сместить свой золотник на величину, соответствующую ходу сервомотора при сбросе номи. нальной нагрузки с конденсационного режима, чем520451 и обеспечивается соответствующий статический заброс скорости.Астатический ход сервомотора при сбросе этойже нагрузки с включенным отбором обеспечивает вэтом случае перемещение сервомотора регулирующих клапанов на закрытие под действием регулятора скорости на величину, равную ходу сервомоторапри сбросе номинальной нагрузки с конденсационного режима.Таким образом, на режиме с включенным отбо.ром при сбросе такой нагрузки, когда дроссельнаящель 15 в буксе 2 закрыта, статический забросскорости, как и обычно растет с ростом величинысбрасываемой нагрузки.При сбросе нагрузки, когда щель 15 в буксе 2открыта, статический заброс скорости, в отличии отизвестных систем, одинаков для любой нагрузкиэтого диапазона вплоть до номинальной и равенстатическому забросу скорости при сбросе номинальной нагрузки с конденсационного режима, чтообеспечивается за счет различного по величине длякаждой загрузки иэ диапазона астатического ходазолотника 3, определяемого высотой открытой части дроссельной щели 15 в камере 7,Для двухотборной турбины в случае сбросанагрузки при двух включенных регулируемых отборах, зависимость хода золотника 3 от скороститурбины качественно ничем не отличается от зависимости для одноотборной турбины.Количественное отличие состоит в том, что вэтом случае полностью открытая щель в отсеке 7 фобеспечит такой астатический ход золотника 3,8который необходим для закрытия сервомотора регулирующих клапанов на величину, равную сумме перемещений сервомотора при смещении суммирующих золотников регуляторов давления в сторону, соответствующую падению давления в отборах, от упора до упора. Максимальная нагрузка, которая может быть сброшена без астатического хода золотника регулятора скорости, для двухотборной турбины зависит от режима работы турбиВажной особенностью устройства является независимость величины статического заброса скорости при сбросе больших нагрузок от количества включенных отборов, причем этот заброс не превышает заброса при сбросе номинальной нагрузки на конденсационном режиме. Формула изобретения Устройство для регулирования турбины с отборами пара, содержащее регулятор скорости, гидравлически связанный с импульсной камерой дифференциального поршня регулирующего золотника, расположенного в буксе синхронизатора, и золотники переключателей отборов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью более эффективного ограничения скорости при сбросе нагрузки с включенными отборами, регулирующий золотник снабжен дополнительным поршнем, кромка которого расположена в канале, соединяющем импульсную камеру со сливом через золотники переключателей отборов и дроссельные щели в буксе синхронизатора.520451 оставитель А. Калашниковехред Н, Андрейчук ,Корректор Б. Юга тор В. Другов Тираж 690 осударственного комитет по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рау