CS264135B2

CS264135B2 - Relief safety valve

Info

Publication number: CS264135B2
Application number: CS866637A
Authority: CS
Inventors: Manfred Gladisch; Theofani Gikadi; Georg Lohle
Original assignee: Babcock Werke Ag
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1986-09-15
Publication date: 1989-06-13
Also published as: GB2180629B; CS663786A2; GB2180629A; DD249746A5; DE3533363C1; CH670494A5; GB8618723D0

Abstract

An overflow safety valve for steam comprises a valve member (7) which is acted on by steam from below and is connected to a perforated cylinder (9) provided downstream of an associated valve seat (6). Above the valve member (7), a valve spindle (8) carrying the member (7) is surrounded by a guide element (13),which is displaceable axially against the force of a spring (19) and provided with a flow passage, preferably formed by longitudinal bores (16). One end of the flow passage is connected with a water feed (15) provided above the valve seat (6),whilst the other end is closable by way of water injection valve means (17). <IMAGE>

Description

Vynález se týká přepouštěcího pojistného ventilu pro páru, který je doplněn systémem pro vstřikování kondenzátoru.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a steam relief relief valve which is supplemented by a condenser injection system.

V konvenčních parních elektrárnách je v současné době jako spojení výstupu z přehříváku vysokotlaké části parního kotle se vstupem do přihříváku středotlaké části parního kotle začleňována přepouštěcí stanice, která má současně sloužit jako pojistné zařízení. Tato přepouštěcí stanice má plnit několik úloh. Jejím začleněním má být možno regulovatelně re- _м dukovat tlak páry, proudící z vysokotlaké přípojnice do středotlaké prípojnice kotelního zařízení. Tato částečně expandovaná pára má přitom být ochlazena na teplotu odpovídající vstupu do přihříváku. A kromě toho má být zabráněno překročení nejvyššího přípustného tla- j ku ve vysokotlaké části parního kotle.In conventional steam power plants, a bypass station is currently incorporated as a connection of the superheater output of the high-pressure portion of the steam boiler to the inlet of the medium-pressure portion of the steam boiler, which at the same time serves as a safety device. This interchange station has several tasks. Its incorporation can be controllably re- duced pressure _м steam flowing from the high pressure medium to the busbars of the busbar boiler equipment. The partially expanded steam is to be cooled to a temperature corresponding to the inlet to the reheater. In addition, the maximum allowable pressure in the high-pressure section of the boiler should be avoided.

Jsou známy redukční ventily páry pro snížení tlaku a teploty vysokotlaké páry, převáděné do středotlaké části. Tyto redukční ventily páry obsahují škrticí orgán páry, utvářený jako parabolická nebo děrovaná kuželka. Současně je začleněno přívodní potrubí vstřikovaného kondenzátoru, spojené se vstřikovacími otvory, uspořádanými ve více řadách nad sebou. Škrticí orgán páry a vstřikovací otvory kondenzátoru jsou přitom funkčně spolu vázány tak, že příslušnou polohou škrticího orgánu páry uvolněný průřez vstřikovacích otvorů kondenzátoru odpovídá uvolněnému regulačnímu průtočnému průřezu páry. Tyto známé přetvářecí ventily páry neobsahují však uzavírací kuželku, na kterou by působil tlak páry zdola, jak je to zásadně požadováno a prováděno u pojistných ventilů.Steam reducing valves are known for reducing the pressure and temperature of the high pressure steam transferred to the medium pressure portion. These steam reduction valves comprise a steam throttle, shaped as a parabolic or perforated plug. At the same time, an injection condenser inlet conduit is connected to the injection ports arranged in multiple rows one above the other. The steam throttle and the condenser injection openings are operatively coupled to each other such that the corresponding cross-section of the condenser injection openings corresponds to the released steam flow cross-section through the respective position of the steam throttle. These known steam reforming valves, however, do not comprise a plug cone, which would be exerted by the vapor pressure from below, as is generally required and carried out with safety valves.

Při redukci teploty páry vstřikováním kondenzátoru je důležité, aby vstřikovaný kondenzát byl do proudu páry rozdělován pokud možno rovnoměrně. Toho je možno dosáhnout tím, _t.When reducing the steam temperature by injecting the condenser, it is important that the injected condensate is distributed as evenly as possible into the vapor stream. This can be achieved by _e.g.

když je pokud možno jemně rozprášený kondenzát vstřikován do páry vysokou rychlostí. Pro snížení opotřebení vstřikovacího systému kondenzátu je vstřikovací rychlost omezena na 60 - 70 ms“¹. To odpovídá tlakovému rozdílu mezi vstřikovaným kondenzátem a ochlazovanou párou asi 2 MPa. Tento tlakový rozdíl mezi vstřikovaným kondenzátem a párou má být pokud možno zachován při všech provozních stavech.when the finely atomized condensate is injected into the steam at high speed. To reduce wear on the condensate injection system, the injection rate is limited to 60 - 70 ms ^-1 . This corresponds to a pressure difference between injected condensate and cooled steam of about 2 MPa. This pressure difference between the injected condensate and the steam should preferably be maintained in all operating conditions.

Úkolem vynálezu je vytvoření přepouštěcího pojistného ventilu uvedeného druhu tak, aby v něm byla současně možná redukce tlaku a teploty páry a aby vstřikovací rychlost kondenzátu byla při všech provozních stavech v podstatě konstantní.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pressure relief valve of the type described in such a way that the pressure and temperature of the vapor can be reduced at the same time and that the injection rate of the condensate is substantially constant.

Podstata přepouštěcího pojistného ventilu pro páru, tvořeného tělesem se vstupním hrdlem páry, s výstupním hrdlem páry a se sedlem ventilu, uzavíratelným uzavírací kuželkou spojenou s axiálně přestavítelným vřetenem, na kterou působí uzavírací síla proti směru proudění páry, spočívá podle vynálezu v tom, že je tento přepouštěcí pojistný ventil nad sedlem ventilu opatřen přívodem vstřikovaného kondenzátu a uzavírací kuželka je ve směru proudění páry sedlem ventilu opatřena děrovaným válcem, přičemž vřeteno uzavírací kuželky je vedeno ve vodicí vložce, která je axiálně posuvná proti působení síly pružiny a která obsahuje podélná vrtání, jejichž jeden konec je spojen s přívodním potrubím vstřikovaného kondenzátu a jejichž opačný konec je uzavíratelný sedlem.The principle of a steam relief valve comprising a body with a steam inlet neck, a steam outlet neck and a valve seat, with a closable closing plug connected to an axially adjustable spindle, to which the closing force acts against the direction of steam flow, according to the invention is the relief valve above the valve seat is provided with an injection of condensate and the plug is provided with a perforated cylinder in the direction of steam flow through the valve seat, the plug of the plug being guided in a guide insert which is axially displaceable against spring force and one end is connected to the injection condensate inlet conduit and the other end is sealable by a seat.

Výhoda vynálezu spočívá v dosažení konstantních vstřikovacích rychlostí, zajištujících dokonalé promísení vstřikovaného s proudící párou.The advantage of the invention is to achieve a constant injection rate ensuring a perfect mixing of the injected with the flowing steam.

Sedlo vodicí vložky může přitom být tvořeno dvěma protilehlými dosedacími plochami, z nichž jedna je provedena na horní straně uzavírací kuželky a druhá na spodní straně vodicí vložky. Pružinu působící na vodicí vložku je možno řešit tak, že na vřeteno uzaví- * raci kuželky se našroubuje kroužek a do mezery mezi tímto kroužkem a horní čelní plochou vodicí vložky se vloží svazek talířových pružin. Vodicí vložka může přitom být vedena v axiálním vývrtu, provedeném ve víku ventilu.In this case, the guide insert seat can be formed by two opposing bearing surfaces, one of which is provided on the top side of the plug plug and the other on the bottom side of the guide insert. The spring acting on the guide insert can be solved by screwing a ring onto the plug-stopper spindle and inserting a disk spring bundle into the gap between the ring and the upper face of the guide insert. The guide insert can be guided in an axial bore provided in the valve cover.

Podle vynálezu působí na vodicí vložku tlak přiváděného vstřikovaného kondenzátu na ploše mezikruží, vymezené průměrem sedla vodicí vložky a průměrem vývrtu ve víku ventilu pro vedení vodicí vložky, přičemž zdvih vodicí vložky je přímo úměrný množství vstřikovaného kondenzátu.According to the invention, the pressure of the injected condensate is applied to the guide insert on the annular surface defined by the diameter of the guide insert seat and the diameter of the bore in the guide valve guide lid, the guide insert stroke being proportional to the amount of condensate injected.

U přepouštěcího pojistného ventilu podle vynálezu je redukce tlaku proudu páry určována uzavírací kuželkou se začleněným děrovaným válcem, a to zdvihovou polohou uzavírací kuželky. Pro přitlačování vodicí vložky к jejímu sedlu má použitá pružina přitom předpětí zajištující, aby při působení vstřikovaného kondenzátu po dosažení předem stanoveného diferenčního tlaku mezi párou a vstřikovaným kondenzátem se vodicí vložka zvedla ze svého sedla. Šířka prstencové mezery v sedle se nastavuje podle přiváděného množství vstřikovaného kondenzátu, čímž jsou umožněny uvedené konstantní vstřikovací rychlosti, zajištující dobré promísení vstřikovaného kondenzátu s proudící párou.In the relief valve of the present invention, the vapor pressure reduction is determined by the shut-off plug with the perforated cylinder incorporated, namely the shut-off position of the shut-off plug. To press the guide insert against its seat, the spring used here has a bias to ensure that when the injected condensate is applied after reaching a predetermined differential pressure between the steam and the injected condensate, the guide insert is lifted from its seat. The width of the annular gap in the seat is adjusted according to the amount of injected condensate injected, thereby allowing said constant injection rates to ensure good mixing of injected condensate with the flowing steam.

Dále bude zařízení podle vynálezu blíže popsáno na příkladu provedení a s odvoláním na přiložené vyobrazení, které znázorňuje rez prepouštěcím pojistným ventilem podle vynálezu, přičemž v levé polovině vyobrazení je zobrazen ventil v uzavřené poloze a v pravé polovině vyobrazení v otevřené poloze.Hereinafter, the apparatus of the invention will be described in more detail by way of example and with reference to the accompanying drawing, which shows a cross-section through a relief valve according to the invention, showing the valve in the closed position in the left half and the open position in the right half.

Přepouštěcí pojistný ventil je zabudován do parovodu, vyvedeného z vysokotlaké části parního kotle. Ventil obsahuje těleso 2, uzavřené víkem 2> které je přitaženo šrouby Z. Těleso 2 je opatřeno vstupním hrdlem £ a výstupním hrdlem 2 páry. V tělese _1 je dále provedeno sedlo 2 ventilu, uzavírací kuželkou 2» spojenou s axiálně přestavítelným vřetenem 2, procházejícím víkem 2· Na vřeteno 2 působí přítlačná síla, vyvozovaná hydraulicky a působící proti tlaku vyvozovanému vysokotlakou párou na uzavírací kuželku 2 zespodu.The relief valve is built into the steam piping, which is led out of the high-pressure part of the steam boiler. The valve comprises a body 2 closed by a lid 2 which is tightened by screws Z. The body 2 is provided with an inlet throat 6 and an outlet throat 2 of steam. The valve body 2 is further provided with a valve plug 2 connected to an axially adjustable spindle 2 passing through the lid 2. A pressure force exerted hydraulically against the pressure exerted by the high pressure steam on the valve plug 2 is applied to the stem 2 from below.

Uzavírací kuželka Ί_ je ve směru proudění páry za sedlem £ ventilu spojena s děrovaným válcem 2» vedeným ve válci 10, spojeném pevně s tělesem 2· Děrovaný válec 9 je opatřen průchozími otvory 21, rozdělenými po jeho obvodu a uspořádanými v několika rovinách nad sebou. Při zvednutí vřeten 2 ^z jeho uzavřené polohy (levá polovina vyobrazení) do jeho otevřené polohy (pravá polovina vyobrazení) se sedlo 6 ventilu uvolní a z překrytí válcem 10 vystupuje postupuje postupně stále více otvorů 21· Tím je uvolněna cesta pro průchod páry, která při průchodu prstencovou mezerou mezi sedlem 2 ventilu a kuželkou 1_ a dále . pak průchozími otvory 11 v děrovaném válci 10 ve dvou stupních uvolňuje. Pro další redukci tlaku páry ve třetím stupni je válec 10 v části přilehlé к víku 2 opatřen rovněž průchozími otvory 12.·The shut-off plug 7 is connected in the direction of steam flow downstream of the valve seat 6 to a perforated cylinder 2 guided in a cylinder 10 fixedly connected to the body 2. The perforated cylinder 9 has through holes 21 distributed over its circumference and arranged in several planes one above the other. When the spindles 2 are lifted ^from its closed position (left half of the illustration) to its open position (right half of the illustration), the valve seat 6 is released and increasingly more openings 21 progressively overlap the cylinder 10. an annular gap between the valve seat 2 and the plug 1 and beyond. then releases through the apertures 11 in the perforated cylinder 10 in two stages. In order to further reduce the vapor pressure in the third stage, the cylinder 10 is also provided with through holes 12 in the part adjacent to the lid 2.

Vřeteno 2 je ^nad uzavírací kuželkou !_ vedeno ve vodicí vložce 22, vedené axiálně posuvně vývrtem ve víku 2· ^Do prstencového prostoru 21, vytvořeného ve víku 2 kolem horní části vodicí vložky 22» jsou zaústěny dva nátrubky 22, spojené s přívodním potrubím vstřikovaného kondenzátu, které není znázorněno. Ve vodicí vložce 13 jsou paralelně s vřetenem 2 provedeny podélné vývrty 16 tak, že svými horními konci navazují na prstencový prostor 14 a tím na nátrubky 15 přívodu vstřikovaného kondenzátu. Spodní konce podélných vývrtů 16 jsou uzavíratelné sedlem 22» vytvořeným dvěma protilehlými dosedacími plochami. Jedna z dosedacích ploch je provedena na spodní straně vodicí vložky 13 a druhá na horní části uzavírací, kuželky 2· Průměr d? sedla 17 je přitom větší než průměr d^ vývrtu ve víku 2, v němž je axiálně kluzně vedena vodicí vložka 13.The spindle 2 is guided ^{above the} plug in a guide insert 22, guided axially displaceably through a bore in the cover 2. Two sleeves 22 are connected ^{to the} annular space 21 formed in the cover 2 around the upper part of the guide insert 22, connected to the injection condensate supply line. not shown. In the guide insert 13, longitudinal bores 16 are provided in parallel with the spindle 2 so that their upper ends are connected to the annular space 14 and thus to the nozzles 15 of the injection condensate inlet. The lower ends of the longitudinal bores 16 are sealable by a seat 22 'formed by two opposite abutment surfaces. One of the bearing surfaces is provided on the underside of the guide insert 13 and the other on the upper part of the plug, plug 2 · Diameter d? In this case, the seat 17 is larger than the diameter d1 of the bore in the cover 2 in which the guide insert 13 is guided axially slidingly.

Na vřetenu 2 je ^nac^ vodicí vložkou 13 našroubován kroužek 22, opatřený na spodní straně válcovou dutinou. Do této dutiny je mezi kroužek 18 a horní čelní plochu vodicí vložky 13 vložen svazek talířových pružin 22· Talířové pružiny 19 jsou vloženy s předpětím zajištujícím, aby vodicí vložka 13 byla jejich působením přitlačována к sedlu 22·On spindle 2 ^NAC-guide insert 13 screwed ring 22 provided on the lower side of the cylindrical cavity. A disk spring bundle 22 is inserted between the ring 18 and the upper face of the guide bushing 13. The disc springs 19 are biased to ensure that the guide bushing 13 is pressed against the seat 22 by their action.

Když je regulačním obvodem teploty kotelního zařízení vyslán impuls ke vstřikování kondenzátu, otevře se nejprve regulační ventil v přívodním potrubí vstřikovaného kondenzátu. Vstřikovací kondenzát je pak nátrubky 22» prstencovým prostorem 14 a podélnými vývrty 16 ve vodicí vložce 13 zaváděn do prstencového prostoru mezi vodicí vložkou 13 a uzavírací kuželkou 22· Předpětí talířových pružin 19 je kroužkem 18 nastaveno tak, aby se vodicí vložka 22 zvedla ze svého sedla 17 při působení diferenčního tlaku asi 2 MPa, působícího na prstencovou plochu, vymezenou průměry d^ ^a 2?· Prstencová mezera v sedle 17 se přitom nastaví podle přiváděného množství vstřikovaného kondenzátu, přičemž může diferenční tlak vysoupit až na asi 2,4 MPa.When a condensate injection pulse is sent by the boiler temperature control circuit, the control valve in the condensate injection line opens first. The injection condensate is then introduced into the annular space between the guide insert 13 and the shut-off plug 22 via the annular space 14 and the longitudinal bores 16 in the guide insert 13. The biasing of the disc springs 19 is adjusted by the ring 18 so that the guide insert 22 is lifted from its seat. 17 under the action of a differential pressure of about 2 MPa acting on the annular surface defined by diameters d 1 ^and 2 '.

Claims

1. A steam relief valve comprising a body with a steam inlet port, a steam outlet port and a valve seat with a closable shut-off valve connected to an axially adjustable spindle exerted by a closing force upstream of the steam flow, characterized in that the relief valve above the valve seat (6), the safety valve is provided with an injection of condensate and the closing plug (7) is provided with a perforated cylinder (9) in the direction of steam flow through the seat (6), the spindle (B) being guided above the closing plug (7) an insert (13) which is axially displaceable against the force of the spring (19) and which comprises longitudinal bores (16), one end of which is connected to an injection condensate inlet (15) and the other end of which is closable by a seat (17).

Relief valve according to claim 1, characterized in that the seat (17) of the guide insert (13) is formed by two opposing bearing surfaces, one of which is provided on the top side of the plug plug (7) and the other on the bottom side of the guide insert. (13).

Relief valve according to claim 1 or 2, characterized in that a ring (1B) is screwed onto the spindle (8) of the plug (7) and inserted between the ring (18) and the upper face of the guide insert (13). disk spring assembly (19).

Relief valve according to Claims 1 to 3, characterized in that the guide insert (13) is guided in an axial bore provided in the cover (3) of the valve body (1).

Relief valve according to Claims 1 to 4, characterized in that the seat (17) has a larger diameter (d ₂ ) than the bore diameter (d ^) in the cover (3) of the valve body (1) for the guide insert (13) .