CS259519B2 - Valve for steam horizontal admission into two-body turbines - Google Patents

Description

Vynález se týká ventilu pro horizontální přívod páry do- dvoutělesových turbin, sestávajícího z ventilového tělesa s difuzoreln, ventilovým sedlem a uzavíracím tělesem, upraveným pro přímé připevnění na vnější těleso dvoutělesové turbiny a opatřeného stavěcím motorem a ústrojím pro přenos pohybu stavěcího motoru na uzavírací těleso, přičemž difuzor je opatřen límcem, obklopujícím ventilové sedlo, na který navazuje ve směru proudění páry válcové osazení difuzoru. Límec difuzoru je opatřen na své vnější straně konvexní dosedací plochou pro axiální uložení na odpovídající konkávní úložné plose ventilové skříně.

U dosud známých parních turbin se používají rychlouzavírací a stavěči ventily, které jsou zpravidla umístěny mimo těleso turbiny a které jsou spojeny s tělesem turbiny trubním kolenem, zaústěným do něj kolmo a tvarovaným tak, že je schopno vyrovnávat pružnými deformacemi tepelná roztažení, aniž by přitom docházelo к nadměrným pnutím od změn teploty. U tohoto známého uspořádání vystupují připojovací trubní kolena poměrně vysoko nad turbinové těleso a zabírají tak v turbinové hale poměrně hodně místa, přičemž stavební konstrukce haly musí mít větší výšku a tím vyžaduje i vyšší pořizovací náklady. Trubní kolena jsou rovněž drahými konstrukčními prvky a jejich utěsnění v místech přírubových spojů je velmi obtížné, protože jimi prochází pára s vysokým tlakem. Pro odstranění těchto nedostatků bylo navrženo připojit ventil ve svislé poloze přímo na horní díl tělesa turbiny přírubovými spoji nebo jej přivařit na blok tělesa turbiny. Také toto řešení má však nevýhodu ve velké konstrukční výšce.

Další řešení, zaměřená nia odstranění těchto nedostatků, navrhují připojení ventilů na jedmotělesové turbíny v jejich horní části ve vodorovné poloze pomocí přírubových nebo svařovaných spojů. Takové řešení je však využitelné pouze u jednotělesových turbin, protože jen v takovém případě je možno provést při revizích demontáž zvednutím ventilu samotného nebo spolu s tělesem směrem nahoru.

U dvoutělesových turbin, u kterých je v prostoru mezi pláštěm vnějšího tělesa a vnitřního tělesa pouze tlak odpadní páry, takže vnější těleso není zatěžováno vysokým tlakem pracovní páry, jsou přestavoviací ventily upevňovány buď ve svislé poloze přímo na vnější těleso turbiny a s vnitřním tělesem jsou spojeny utěsněným spojem, nebo jsou ventily spojeny s vnitřním tělesem potrubím, zaústěným do něj kolmo a připojeným к vnějšímu tělesu přírubovým spojem. Toto řešení neumožňuje při revizích zvednout horní díl tělesa bez odpojení přívodních potrubí a příslušných připojovacích opatření.

Úkolem vynálezu je proto vyřešit takovou konstrukci ventilu, která nevyžaduje sípojovaicí potrubí mezi ventilem a horní částí tě lesa ventilu a která by umožnila přímé vodorovné napojení ventilu a v případě potřeby umožňovala odpojení ventilu zvednutím horní části ventilového tělesa a tělesa turbiny bez nutnosti odpojování ostatních částí.

Tento úkol je vyřešen ventlem pro horizontální přívod páry do dvoutělesových turbin podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že válcové osazení je uloženo s vůlí v díře ventilového tělesa a konvexní úložnou plochou límce difuzoru je vnější kuželová plocha, přičemž difuzor přesahuje přes přírubovou těsnicí plochu ventilového' tělesa tak daleko, že Je umožněno pohyblivé utěsnění na připojovací nátrubek vnitřního tělesa turbiny.

Podle výhodného konkrétního provedení vynálezu je ventilové těleso z feritové litiny a difuzor je z austenitické oceli s vyšší tepelnou roztažností, než má feritová litina, přičemž vnější průměr válcového osazení odpovídá u zahřáté turbiny vnitřnímu průměru podélné díry ventilového' tělesa. Podle jiného výhodného provedení ventilu podle vynálezu má válcové osazení vnější průměr, který je u zahřáté turbiny menší, než je vnitřní průměr podélné díry ventilového tělesa.

Poidle dalšího- konkrétního provední vynálezu je ventil opatřen pojistným šroubem ve ventilovém tělese, který zasahuje svým volným koncem válcového tvaru do závrtu ve válcovém osazení pro zamezení posuvu difuzoru. Difuzor může být také opatřen na svém obvodu opěrným kroužkem, jehož obvodová část je umístěna na těsnicí ploše ventilového tělesa.

U konstrukčního provedení ventilu podle vynálezu je možno provádět montáž i demontáž bez odpojování přívodních potrubí, kterými bývají připojeny ventily к turbině. Při demontáži ventilu podle vynálezu stačí po odpojení přestavovacích motorů a zabudovaných částí ventilu vytáhnout po uvolnění pojistného šroubu difuzor a potom demontovat horní část tělesa turbiny к provedení potřebné revize.

Základní výhoda ventilu podle vynálezu tedy spočívá v tom, že na rozdíl od dosud známých řešení není třeba pro připojení zařadit mezi ventil a těleso turbiny připojovací trubní koleno, zaústěné svisle do horního tělesa turbiny, což vyžadovalo vyšší konstrukční výšku turbinové haly a zvyšovalo pořizovací náklady. Horizontální uspořádání ventilu podle vynálezu snižuje náklady na demontáž a ulehčuje montážní i demontážní práce a snižuje tak také nároky :na provádění revizí.

Příkladné provedení ventilu podle vynálezu je zobrazeno na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje axonometrický pohled na celkové uspořádání vysokotlakých částí parní turbiny s dvojicí rychlouzavíracích a regulačních ventilů, na obr. 2 je příčný řez dvou259510 ' ..... 5 tělesovým vysokotlakým dílem parní turbiny se dvěma horními částmi tělesa a s přímo připojeným regulačhím ventilem, obr. 3 znázorňuje příčný řez dvoutělesovým vysokotlakým dílem parní turbiny s jedním regulačním ventilem v horní části a jedním regulačním ventilem ve spodní části tělesa a na obr. 4 je ve zvětšeném měřítku podélný řez difuzorem z o<br. 2. .

Na obr. 1 je znázorněna vysokotlaká dvoutělesová část 1 parního trubosoustrojí, do které je přiváděna ve směru šipek 2, 3 pára, přicházející do horního dílu 4 a spodního dílu 5 vnějšího tělesa vysokotlaké dvoutělesové části 1 parního turbosoustrojí. Pára, přiváděná z parního kotle, přichází ve směru šipek 2, 3 do regulačních ventilů 8, 9 přes otevřené rychlou zavírací ventily 6,

7, přičemž z regulačních ventilů 8, 9 je pára přiváděna к parní turbině, přičemž množství přiváděné páry, může být regulováno. Nastavení a regulování regulačních ventilů

8, 9 se provádí servomotory 10, 11, které jsou konstrukčně spojeny s regulačními ventily 8, 9. Rychlouzavírací ventily 6, 7 jsou ovládány dalšími servomotory 12, 13, jejichž úkolem je kromě jiného zajistit okamžité uzavření přívodu páry v případě nehody nebo havárie.

Z obr. 2 je patrný svislý řez vtokovou spirálou dvoutělesové části 1 parní turbiny 14, přičemž rovina řezu prochází osami regulačních ventilů 15, 16, našroubovaných na horním dílu 20 vnějšího tělesa parní turbiny 14, kde z levého regulačního ventilu 15 je zobrazena jen část ventilové skříně 17 a difuzor 18, zatímco z pravého regulačního ventilu 16 je zobrazen jen difuzor 19. К této parní turbině 14 se čtyřmi vtokovými spirálami jsou dva z regulačních ventilů 15, 16 upevněny na horním dílu 20 vnějšího tělesa parní turbiny 14 ve stejné výšce, zatímco' u turbiny podle obr. 1 je jeden z regulačních ventilů 6 napojen na horní díl 4 vnějšího tělesa a druhý z regulačních ventilů 7 je napojen na spodní díl 5 vnějšího tělesa turbiny. Pro dva další vtoky jsou u příkladného provedení podle obr. 2 na spodním dílu 21 vnějšího tělesa dvě připojovací místa pro připojení dvou neznázo-rněných přívodů páry, spojujících dva regulační ventily s připojovacími nátrubky 22 nia spodním dílu 23 vnitřního tělesa parní turbiny

14.

U horního vodorovně vestavěného regulačního ventilu 15 je znázorněna také část uzavíracího tělesa 25, spolupracujícího s ventilovým sedlem na difuzoru 18.

Na obr. 3 je znázorněn příčný řez dvoutělesovou parní turbinou s dvojím vtokem a vždy jedním regulačním ventilem 15, 16 na každém vtoku, z nichž první regulační ventil 15 je připojen к hornímu dílu 20 vnějšího tělesa a druhý regulační ventil 16 je připojen ke spodnímu dílu 21 vnějšího tělesa turbiny.

Obr. 4 znázorňuje ve zvětšeném měřítku konstrukční podrobnosti prvního regulačního ventilu 15, umístěného v příkladu provedení z obr. 2 vlevo nahoře, které zobrazují především přesné vytvoření difuzoru 18 a jeho uložení ve ventilové skříni 17 a také v horním dílu 24 vnitřního tělesa parní turbiny 14. Plnými čarami je vyznačen obrys prvního příkladného provedení difuzoru 18, u kterého je prstencový vnější límec, umístěný na konci difuzoru 18 s ventilovým sedlem 27, opatřen vnější kuželovou plochou 28, která dosedá na odpovídající vnitřní kuželovou plochu ventilové skříně 17. V tomto příkladu navazuje na obvodový prstencový vnější límec difuzoru 18 ve směru proudění páry válcové osazení 29, které je přistudeném ventilu 15 uloženo s vůlí v odpovídající podélné díře ventilové skříně 17. Na válcové osazení 29 potom navazuje dále ve směru proudění páry delší, z vnější strany válcový díl 30 difuzoru 18, který je zakončen vodicím čepem 31 s menším vnějším průměrem. Tento koncový vodicí čep 31 je uložen v připojovacím nátrubku 32 horního dílu 24 vnitřního tělesa parní turbiny 14 podélně a příčně posuvně pomocí pístního těsnícího krúužku 33 běžného konstrukčního provedení, takže je zajištěna potřebná vůle pro tepelné dilatace.

Ve ventilové skříni 17 je v oblasti vnějšího válcového osazení 29 difuzoru 18 umístěn pojistný šroub 34, který zasahuje s axiální vůlí do návrtu 35 ve válcovém osazení 29 a zamezuje posuvu difuzoru 18 při studené turbině 14, kdy difuzor 18 není pevně ziachycen ve ventilové sříni 17. Aby při provozu turbiny 14 byl difuzor 18 ve ventilové skříni 17 dokonale pevně a parotěsně usazen, je vyrobena ventilová skříň 17 z feritového odlitku, zatímco difuzor 18 je z austenitické oceli, jejíž koeficient tepelné roztažnosti je větší, než u feritové litiny, takže při zahřátí parní turbiny 14 na pracovní teplotu dochází к pevnému uchycení difuzoru 18 ve ventilové skříni 17. Po zchladnutí parní turbiny 14 je difuzor 18 uložen ve ventilové skříni 17 opět volně, takže při demontáži ventilu může být vytažen bez jakýchkoliv potíží.

Při druhém příkladném provedení je difuzor 18 opatřen místo válcového osazení 29, uloženého prakticky bez vůle v zahřáté ventilové skříni 17 válcovým nákružkem 36, uloženým v podélné díře ventilové skříně 17 s větší vůlí, jehož obrys je na obr. 4 vyznačen čerchovanými čarami. Prstencový vnější límec 26 difuzoru 18 může být také v tomto případě opatřen podobně jako v prvním příkladu vnější kuželovou plochou 28 nebo prstencovou dosedací plochou.

Toto konstrukční provedení zajišťuje společně s kulovým uzavíracím tělesem 25 regulačního ventilu 15, pohyblivě spojeným s neznázorněným vřetenem regulačního ventilu 15, dokonalé přizpůsobení difuzoru 18 různým relativním posuvům, vznikajícím při teplotních dilatacích mezi horním dílem 20 vnějšího tělesa a horním dílem 24 vnitřního tělesa, aniž by v difuzoru 18 vznikaly nadměrné deformace, přičemž difuzor 18 se může přizpůsobit jakékoliv polo<ze připojovacího nátrubku 32 vůči ventilové skříni 17. Konec pojistného šroubu 34 musí v tomto příkladném provedení zasahovat také s vůlí ve směru podélné osy pojistného šroubu 34 do bočního návrtu 35 ve válcovém nákružku 36, aby nebránil potřebným malým posuvům difuzoru 18.

Ve styčné spáře mezi horním dílem 20 vnějšího tělesa parní turbiny 14 a ventilovou skříní 17 může být zejména při delším difuzoru 18 umístěn opěrný kroužek 37, obklopující s malou obvodovou vůlí difuzor 18. Opěrný kroužek 37 je na svém obvodu upnut ve styčné spáře mezi oběma uvedenými částmi a při montáži slouží jako vodicí prvek pro nasunutí difuzoru 18 do parní turbiny

14.

U těchto konstrukčních provedení je možné provádět montážní i demontážní operace bez odpojování po-trubí, vedoucích od regulačních ventilů 15, 16 do parní turbiny 14. U regulačních ventilů známých konstrukcí není při vodorovném uspořádání možné demontovat difuzor 18 ze skříně 17 bez odpojení přívodních po-trubí, protože difuzor 18 není možno prostě vytáhnout, ale je třeba ventil posunout o délku, odpovídající délce difuzoru. Naproti tomu u řešení podle vynálezu je možno po odpojení servomotorů 10, 11 a odstranění části ventilové skříně 17 vytáhnout po uvolnění pojistného' šroubu 34 difuzor 18, načež je možno odstranit horní díl 20 vnějšího tělesa parní turbiny 14, aby bylo možno provést revizi.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT

   1. Ventil pro horizontální přívod páry do dvoutělesových turbin, sestávající z ventilové skříně s difuzorem, z ventilového sedla s uzavíracím tělesem a upravený pro přímé napojení na vnější těleso dvoutělesové turbiny, který je spojen přenosovou soustavou s ovládacím servomotorem pro ovládání uzavíracího tělesa, přičemž difuzor je opatřen límcem, obklopujícím ventilové sedlo-, na který navazuje ve směru proudění páry válcové osazení, popřípadě válcový nákružek aí límec difuzoru je opatřen na své vnější straně konvexní dosedací plochou pro axiální uložení na odpovídající konkávní ploše ventilové skříně, vyznačující se tím, že válcové osazení (29), popřípadě válcový nákružok (36) je uložen s vůlí v podélné díře ventilové skříně (17), konvexní úložnou plochou límce (26) difuzoru (18) je vnější kuželová plocha (28) a difuzor (18) přesahuje přes přírubovou těsnicí styčnou plochu ventilové skříně (17) tak daleko, že je umožněno pohyblivé utěsnění difuzoru (18) nja připojovací nátrubek (32) horního dílu (24) vnitřního tělesa parní turbiny (14).

   VYNALEZU
2. 2. Ventil podle bodu 1, vyznačující se tím, že ventilová skříň (17) je z feritové litiny a difuzor (18) je z austenitické oceli s koeficientem tepelné roztažnosti větším než má feritová litina, přičemž vnější průměr válcového osazení (29) je u zahřáté parní turbiny (14) roven vnitřnímu průměru podélné díry ventilové skříně (17).
3. 3. Ventil podle bodu 1, vyznačující se tím, že válcový nákružek (36) difuzoru (18) má vnější průměr, který je u zahřáté parní turbiny (14) menší, než je vnitrní průměr podélné díry ventilové skříně (17).
4. 4. Ventil podle bodu 1, vyznačující se tími, že ve ventilové skříni (17) je uložen kolmo na podélnou osu difuzoru (18) pojistný šroub (34), který svou válcovitou koncovou částí zasahuje z boku do návrtu (35) ve válcovém osazení (29) difuzoru (18) pro zamezení podélných posuvů difuzoru (18).
5. 5. Ventil podle bodu 1, vyznačující se tím, že kolem difuzoru (18) je uložen opěrný kroužek (37), upnutý mezi styčnými přírubovými plochami ventilové skříně (17) a parní turbiny (14).