CS243307B1 - Zapojení proti zpětní mu roztočení turbokompresoru - Google Patents

Abstract

Spolehlivé zabezpečení turbokompresoru, který je opatřen přisáváním, proti zpětnému roztočení, zejména u turbokompresorú chladicích, které spočívá v tom, že ve výtlač­ ném potrubí stroje je zabudována upravená zpětná klapka a v alespoň jednom přisávacím potrubí je uložen rychlcuzavírací orgán, tvořený např. rychlouzavíracím ventilem, na nějž je napojen ovládací pneumatický pohon, např. dvojčinný dvoupolohový silová- lec, ovládaný elektromagnetickým šoupátkem, jehož solenoid je propojen se zdrojem elektrického impulsu, šoupátko je propojeno tlakovzdušným potrubím a jeho přestavovací- mi větvemi se zásobníkem tlakového vzduchu. Zpětná klapka má na hřídeli volně ulo­ žený talíř. Na hřídeli klapky je napevno namontován palec se spodním zahnutým koncem, kterým dosedá na talíř. Na konci hřídele je kolmo: na osu uložena přížlačná páka se zá­ važím.

Description

(54) Zapojení proti zpětní mu roztočení turbokompresoru

Spolehlivé zabezpečení turbokompresoru, který je opatřen přisáváním, proti zpětnému roztočení, zejména u turbokompresorú chladicích, které spočívá v tom, že ve výtlačném potrubí stroje je zabudována upravená zpětná klapka a v alespoň jednom přisávacím potrubí je uložen rychlcuzavírací orgán, tvořený např. rychlouzavíracím ventilem, na nějž je napojen ovládací pneumatický pohon, např. dvojčinný dvoupolohový siloválec, ovládaný elektromagnetickým šoupátkem, jehož solenoid je propojen se zdrojem elektrického impulsu, šoupátko je propojeno tlakovzdušným potrubím a jeho přestavovacími větvemi se zásobníkem tlakového vzduchu.

Zpětná klapka má na hřídeli volně uložený talíř. Na hřídeli klapky je napevno namontován palec se spodním zahnutým koncem, kterým dosedá na talíř. Na konci hřídele je kolmo: na osu uložena přížlačná páka se závažím.

obr. 4

Vynález se týká zapojení proti zpětnému roztočení turbokompresoru, který je opatřen přisáváním.

Pro turbokompresory s přisáváním, zvláště chladicí, je stálým zdrojem nebezpečí možnost zpětného proudění stlačovaného média z přisávání a výtlaku do sání při havarijním odstavení turbokompresoru. Zpětná expanze stlačeného plynu přes průtočnou část turbokompresoru může způsobit roztočení celého agregátu v opačném .smyslu, a tím ho značně poškodit.

Škody, které mohou takto vzniknout, mají vedle nákladů potřebných na opravu, také ekonomický dopad, vzniklý výpadkem technologie po dobu opravy agregátu. Jsou známa různá mechanická zařízení proti zpětnému roztočení turbokompresoru. Jejich společnou vadou je, že nezabraňují zpětnému proudění média v průtočné části turbokompresoru, ale pouze zamezují následkům, tj. zpětnému roztočení stroje.

Zkušenosti však ukazují, že spolehlivé dimenzování jednotlivých dílců známých bezpečnostních zařízení je velmi obtížné, zejména pak tehdy, kdy součástí zařízení je rohatka a západka, u nichž dochází k častému poškození. Do výtlačného potrubí se montuje standardní zpětná klapka. Nedostatkem takovýchto běžných zpětných klapek je jejich, nízká provozní spolehlivost a netěsnost vůči vnějšímu prostředí.

Uvedené nedostatky z podstatné části odstraňuje zapojení proti zpětnému roztočení turbokompres<vu podle vynálezu. Jeho podstatou je, že ve výtlačném potrubí je zabudována upravená zpětná klapka a že v alespoň jednom přisávacím potrubí je uložen rychlouzavírací orgán, např. ventil, na který je napojen ovládací dvoupolohový pneumatický pohon, např. dvojčinný dvoupolohový siloválec.

Prostor siloválce nad pístem je propojen s elektromagnetickým ovládacím členem, např. elektromagnetickým šoupátkem pomocí pneumatického uzavíracího potrubí. Podobně prostor před pístem je se šoupátkem spojen pneumatickým otevíracím potrubím.

Uzavírací potrubí vyiísíuje na uzavíracím vývodu Šoupátka. Solenoid šoupátka je propojen impulsivním vedením se zdrojem elektrického impulsu. Elektromagnetické šoupátko a jeho přestavovací vět.ye jsou propojeny tlakovovzdušným potrubím se zásobníkem tlakového vzduchu.

V přívodním potrubí zásobníku je uložen zpětný uzavírací orgán,, např. ventil. Zpětná klapka v zapojení má na hřídeli napevno namontován palec, který svým spodním zahnutým koncem dosedá zet talíř klapky. Ná konci hřídele kolmo na jeho osu je uložena přítlačná páka se závažím.

Největší výhodou zapojení proti zpětnému roztočení turbokompresoru podle vynálezu je jeho vysoká spolehlivost, která vyplývá ze spolehlivosti použitých prvků,at již jde o rychlouzavírací armaturu vlastní konstrukce s přestavnou dobou 6 až 10 s, nebo speciální úpravu zpětné klapky na výtlačném potrubí, či zabezpečení potřebného tlakového vzduchu žádoucích parametrů za každé situace. Vysoký ekonomický dopad, vyplývající z této spolehlivosti je pak jen přirozeným důsledkem.

Na připojeném obr. 1 je znázorněno zapojení proti zpětnému roztočení turbokompresoru podle vynálezu. Schéma zapojení je nakresleno v poloze, kdy přisávací potrubí jsou uzavřena. Na obr. 2 je nakreslen částečný svislý řez zpětnou klapkou ve výtlačném potrubí.

Na obr. 3 je pak detail palce při pohledu směrem P z obr. 2.

Turbokompresor £_zopatřený běžným sacím potrubím £ a výtlačným potrubím £ je v příkladu provedení na obr. 1 vybaven prvním přisávacím potrubím 4_ a druhým přisávacím potrubím £.

V každém z přisávacích potrubí £, £ je jeden rychlouzavírací ventil 6_, £ napojený na dvojčinný dvoupolohový siloválec 8., £.

Vzájemně odpovídající strany nad pístem siloválců g, 2 jsou propojeny paralelními větvemi uzavíracího potrubí 10 s uzavíracím vývodem 11 pěticestného, dvoupolohového elektromagnetického Šoupátka 12. Vzájemně odpovídající strany před pístem siloválců 8/ 9 jsou obdobně propojeny paralelními větvemi otevíracího potrubí 13 s otevíracím vývodem 14 šoupátka' 12.

Solenoid' 15 šoupátka 12 je propojen impulsním vedením 16 se zdrojem elektrického impulsu. Šoupátko 12 je spojeno tlakovzdušným potrubím 17 se zdrojem tlakového vzduchu přes zásobník 18 vzduchu, v jehož přívodním potrubí 19 je uložen zpětný ventil 20.

Tlakovzdušné potrubí 17 přechází prvou přestavovací větví 117 k jedné straně šoupátka 12 a druhou přestavovací větví 217 k opačné straně šoupátka 12. Ve výtlačném potrubí g je uložena zpětná klapka 21 s uzavírací armaturou 22.

Zpětná klapká 21 /obr. 2/ sestává z talíře 23 klapky 21, který je volně uložen na hří' děli' 24, na němž je současně napevno nasazen palec 25 zajištěný proti otočení kolíkem 26. Palec' 25 dosedá svým spodním zahnutým koncem na talíř 23. Na konci hřídele 24 je kolmo na jeho osu uložena přítlačná páka 27 se závažím 28.

Funkce zapojení v kritickém stavu, tj. např. při přerušení dodávky elektrické energie, a tím možnosti zpětného roztočení turbokompresoru, je odvozena od impulsu havarijního odstavení, při kterém solenoid 15 šoupátka 12 ztratí napětí, čímž dojde k přestavění šoupátka- 12.

Tlakový vzduch o tlaku p i 0,6 až 0,9 MPa je přiváděn tlakovzdušným potrubím 17 ze zásobníku 18 vzduchu na uzavírací vývod 11 šoupátka 12. Uzavíracím potrubím 10 je tlakový vzduch přiveden nad písty siloválců g, 9..

Druhá strana siloválců g, 9. je přitom spojena s atmosférou. Písty siloválců g, g tak zaujmou opačnou krajní polohu a způsobí uzavření rychlouzavíracích ventilů g,' 7 v obou přisávacíoh potrubích 4/ 5. Tím je zabráněno expansi plynu ze sáni o vyšším tlaku do sání o nižším tlaku.

Expansi plynu z výtlačného potrubí g do sacího potrubí g zabezpečuje zpětná klapka 21. Během přípravy k opětnému spuštění turbokompresoru g se přivede napětí na solenoid 15 šoupátka 12. Tím se otevře přívod tlakového vzduchu první přestavovací větví 117 do šoupátka 12.

Šoupátko 12 se přestaví do druhé polohy a umožní tak propojení tlakovzdušného. potrubí 17 s otevíracím vývodem 14 šoupátka 12 a otevíracím potrubím 13 před písty siloválců g, g. Druhá strana siloválců g, g je opět spojena s atmosférou. Tím dojde k opětovnému otevření rychlouzavíracích ventilů g, g.

Podmínkou řádné funkce zapojení je rychlouzavírací armatura, která se přestaví z otevřené do uzavřené polohy za dobu max. do 15 s. Armatura musí být samočinně uzeivíratelná při ztrátě tlakového vzduchu. Dále musí mít malé průtočné ztráty v plně otevřené poloze.

Musí být též řešena pro teploty protékajícího média t = -100 - 100 °C. Takovéto armatury pro jmenovitý tlak Jt 25 a ovládání tlakovým vzduchem 0,6 až 0,9 MPa jsou ve světě známé a vyráběné a po menších úpravách pro zapojení podle vynálezu použitelné.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení proti zpětnému roztočení turbokompresoru, který je opatřen přisáváním, vyznačující se tím, že ve výtlačném potrubí /3/ turbokompresoru je zabudována upravená zpětná klapka /2.1/ a v alespoň jednom přisávacím potrubí /4, 5/ je uložen rychlouzavírací orgán, tvořený např. rychlouzavíracím ventilem /6, 7/, na nějž je napojen ovládací dvoupolohový pneumatický pohon, např. dvojčinný dvoupolohový siloválec /8, 9/, jehož prostor za pístem je propojen s elektromagnetickým ovládacím prvkem, např. s uzavíracím vývodem /11/ elektromagnetického šoupátka /12/ pomocí pneumatického uzavíracího potrubí /10/ a prostor před pístem pak s otevíracím vývodem /14/ šoupátka /12/ pomocí pneumatického otevíracího potrubí /13/, přičemž solenoid /15/ šoupátka /12/ je propojen impulsivním vedením /16/ se zdrojem elektrického impulsu a vlastní elektromagnetické šoupátko /12/ je propojeno tlakovzdušným potrubím /17/ a jeho přestavovacími větvemi /117, 217/ se zásobníkem /18/ tlakového vzduchu v jehož přívodním potrubí /19/ je uložen zpětný uzavírací orgán, např. zpětný ventil /20/.
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačujídí se tím, že zpětná klapka /21/ je tvořená talířem /23/ klapky /21/, volně uloženým na hřídeli /24/ klapky /21/, kde je napevno namontován palec /25/, který svým spodním zahnutým koncem dosedá na talíř /23/ klapky /21/, přitom je na konci hřídele /24/ kolmo na jeho osu uložena přítlačná páka /27/ se závažím /28/.