CS269622B1

CS269622B1 - Reverse withdrawal flap

Info

Publication number: CS269622B1
Application number: CS888493A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Ira; Jiri Ing Fiala
Original assignee: Jaroslav Ing Ira; Fiala Jiri
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS849388A1

Abstract

Řeěení spadá do oblasti parních tur bin s odběrem páry a řeší konstrukčně leh kou a přitom parotěsnou klapku o malé sta vební délce. Podstatou zpětné klapky je vytvoření závěsu klapky s přesně zjištěnou excentricitou vůči ose dutého tělesa klap ky a dále ve vytvoření kuželových těsní*· cích ploch jednak kuželového sedla umístě ného v dutém tělese klapky a jednak obvo dové kuželové plochy talíře, jejichž para metry jsou rovněž určeny v přesném rozme zí. V závěsech upevněných na talíři s ob vodovou kuželovou plochou jsou uloženy če py talíře, jejichž osy jsou vzhledem k ose dutého tělesa excentrické. Zevně jsou k dutému tělesu klapky, opatřenému kuželovým sedlem připevněny proti sobě nosič tlumice a konzola. Otvorem konzoly prochází jeden z čepu talíře ukončený souběžnými rameny. V nich jsou v podstatě pod sebou uloženy čepy pístnic servopohonu uloženého na kon zole a tlumiče. Ramena jsou ukončena pro tizávažím.Solution falls to areas steam tur # bin with collection steam and it solves structurally leh # kou and doing so vapor tight flap O small sta # vební length. The essence reverse flaps Yippee creation hinge flaps with exactly found eccentricity against axis hollow bodies klap # ky and further ve creation conical tight * · smell areas jednak conical saddles location # tive in hollow body flaps and jednak obvo # dové conical flat plates, whose steam # meters they are also intended in accurate rozme # zí. IN hinges fixed on plates with ob # water conical flat they are saved č # py plates, whose axis they are appearance to axis hollow bodies eccentric. Externally they are to hollow body flaps provided conical saddle attached against themselves carrier tlumice and console. Through the hole console going through one from pin plates finished parallel shoulders. IN them they are in basically under with each other saved pins piston rods servo drive saved on kon # zole and dampers. Shoulders they are terminated for # tizávažím.

Description

CS 269 622 B1CS 269 622 B1

Vynález ae týká konstrukčního uspořádání zpětné klapky, zabudované např. do odběro-vého potrubí parní turbiny s odběrem páry.The invention relates to a non-return valve built into, for example, a steam extraction line of a steam turbine.

Dosavadní konstrukce uzávěrů odběrových potrubí parních turbín používají odběrovýchklapek, které jsou konstruovány jako přímě se zavěšeným talířem na výkyvném řemeni. Kla-pky jsou vybaveny vzduchovým servomotorem zajišťujícím uzavření klapky v případě nedosta- tečné síly od zpětného proudu. Servomotor je umístěn na víku odlitého přírubového tělesaklapky ve svislé poloze kolmé na podélnou osu klapky. Nevýhodou této konstrukce je znač-ná hmotnost klapek, potřebný velký stavební prostor, délka i výška a konstrukční obtíže u větších světlostí. Je známa i konstrukce zpětné klapky pro menší průtokové průřezy s ku-želovitou plochou sedla i talíře, kde kuželovitá plocha sedla je větší tloušťky než ku- želovitá plocha talíře a přečnívající části jsou zkoseny, aby nebránily pohybu talíře. Ge-ometrie těchto ploch je určena geometrickým způsobem. Nevýhodou takového řešení je obtíž-ná výroba, při níž je nutno nejprve obrobit sedlo, pak talíř a po složení těchto součástíupravit na kuželové ploše sedla přesahy přes šířku talíře. Tyto přesahy se pak obrobí ahledá se střed čepu pro zavěšení talíře. Přes výrobní obtíže není vždy zamlčena dostateč-ná přesnost zavěšení talíře.The prior art designs of steam turbine sampling line closures utilize withdrawal flaps that are designed as a direct-hinged plate on a swinging belt. The flaps are equipped with an air servo motor for closing the damper in the event of insufficient backflow force. The actuator is located on the lid of the cast flange body in a vertical position perpendicular to the longitudinal axis of the damper. The disadvantage of this design is the considerable weight of the flaps, the large building space required, the length and height, and the structural difficulties of larger clearance. It is also known to design a non-return valve for smaller flow cross-sections with a conical seat and plate surface where the conical surface of the seat is of a greater thickness than the conical surface of the plate and the overhanging portions are tapered to prevent movement of the plate. The ge-measurement of these surfaces is determined in a geometric manner. The disadvantage of such a solution is the difficult production, in which it is necessary first to machine the saddle, then the plate and, after the components have been folded, to adjust the cones over the width of the plate. These overlaps are then machined to locate the center of the plate for hanging the plate. Despite the manufacturing difficulties, sufficient suspension accuracy is not always avoided.

Další možná konstriikce představuje motýlovou klapku s excentricky uloženým talířem as dosedací plochou, kolmou na osu klapky. Těsnost této klapky je zajišťována vloženým tě-snicím elementem na obvodu talíře, který bývá zdrojem váznutí či znehybnění klapky. Výše uvedené nedostatky bylo nutno omezit vytvořením jiného konstrukčního uspořádáníuzávěru odběrového potrubí, jímž je zpětná klapka podle vynálezu. Sestává zejména z duté-ho tělesa klapky, v němž je vytvořeno sedlo s kuželovou dosedací plochou, z talíře připo-jeného výkyvné k dutému tělesu klapky pomocí závěsů a čepů uložených v ložiskách, v pro-tizávaží, tlumiče a servopohonu. V závěsech, upevněných na talíři s obvodovou kuželovouplochou jsou uloženy čepy talíře, jejichž osy jsou vzhledem k ose dutého tělesa klapky ex-centrické. -Another possible design is a butterfly flap with an eccentrically mounted plate and a bearing surface perpendicular to the flap axis. The tightness of this flap is ensured by the insertion element on the circumference of the plate, which is the source of binding or immobilization of the flap. The aforementioned drawbacks had to be reduced by creating a different design arrangement for the sampling line shutter, which is a non-return valve according to the invention. In particular, it consists of a hollow body of the flap, in which a seat with a tapered bearing surface is formed, of a plate connected pivotally to the hollow body of the flap by means of hinges and pins mounted in bearings, in the weight, damper and servo drive. Plate hinges are mounted in hinges mounted on a plate with a circumferential conical surface, the axes of which are ex-centric with respect to the axis of the hollow body of the flap. -

Podstata vynálezu spočívá v tom, že exoentricita osy čepu talíře vzhledem k ose duté-ho tělesa je dána poměrem dvojnásobku největšího průměru kuželového sedla dutého tělesaklapky a trojnásobku Ludolfova čísla#*. Podstata vynálezu spočívá také v tom, že kuželovi-tost i tloušťka'kuželového sedla dutého tělesa klapky a obvodové kuželové plochy talíře ' jsou stejné a jejich kuželovitost je určena mezemi minimálního úhlu definovaného jako aretg poměru poloviny největšího průměru kuželového sedla zmenšeného o hodnotu excentricity atéto excentricity zmenšené o výšku kužele kuželového sedla a maximálního úhlu definované-ho jako ero tg poměru poloviny nejmenšího průměru kuželového sedla zmenšeného o hodnotuexcentricity a této excentricity. Výhodou zpětné odběrové klapky podle vynálezu je dosažení optimální těsnosti pro pou-žití v páře bez vloženého těsnicího elementu, malá konstrukční délka, značná úspora hmot -nosti a možnost alternativních verzí použití tlumiče či servopohonu. Použití impulsníhoservopohonu navíc zvyšuje jistotu uzavření klapky v případě mechanické závady, např. přizvýšeném tření v čepu talíře.The essence of the invention is that the exoentricity of the plate pin axis with respect to the axis of the hollow body is given by the ratio of twice the largest diameter of the hollow body conical seat and three times the Ludolf number # *. The essence of the invention is also that the conicalness of the conical seat thickness of the hollow body of the damper and the circumferential conical surfaces of the plate are the same and their conicity is determined by the limits of the minimum angle defined as the ratio of the half of the largest conical seat diameter reduced by the eccentricity value of the eccentricity reduced by the cone seat cone height and the maximum angle defined by ero tg of the ratio of half the smallest diameter of the cone seat reduced by the value of the eccentricity and this eccentricity. An advantage of the take-back flap according to the invention is the achievement of optimum tightness for use in steam without the inserted sealing element, low construction length, considerable weight savings and the possibility of alternative versions of damper or actuator use. In addition, the use of a pulse-speed actuator increases the certainty of closing the flap in the event of a mechanical defect, eg increased friction in the plate pin.

Na.připojeném výkresu je znázorněn příklad skutečného provedení zpětné odběrové klaplypodle vynálezu. Na obr. 1 je znázorněn její podélný řez, na obr. 2 příčný řez a na obr. 3boční pohled na uspořádání zpětné odběrové klapky.An example of an actual reverse take-off of the invention is shown in the attached drawing. FIG. 1 shows a longitudinal section, FIG. 2 a cross section and FIG. 3 a side view of the take-back flap arrangement.

Jak je patrno z obr. 1 a 2, sestává toto příkladné provedení zejména z dutého tělesa1_, ložisek 10, talíře 2 se závěsy 20 a čepy 11, z protizávaží 4, tlumiče £ uloženého na no-siči 50 a servopohonu 6 uloženého na konzole 60. V dutém tělese £ je vytvořeno kuželovésedlo 12 obvodovou kuželovou plochou 22 talíře 2. Základový úhel kužele kuželového sedla12 vycházející z geometrických rozměrů klapky musí umožnit těsnicí funkci a současně ibezpečné protočení klapky ve směru otevíráni. Skrze stěny dutého tělesa 1_ prochází mimo ho-rizontální osu s excentricitou e ložiska 10, která jsou k těmto stěnám připevněna, V loži-skách 10 jsou uloženy čepy 11 talíře 2 tak, že jejich vnitřní konce zasahují do otvorůzávěsů 20, v nichž jsou upevněny, a vnější konec levého čepu talíře 2 podle obr, 2 je pro-dloužen tak, že prochází konzolou 60 a končí spojením s jednou polovinou dvojité páky 40 2 CS 269 622 B1 protizávaží 4.. Páka 40 je tvarována do tupého úhlu, tak šo zvyšuje účinek protizávaží£ nasunutého na šroub, který vychází z konce páky 40 protizávaží £, Jeho natice jednakzamezuje sklouznutí protizávaží £ a jednak umožňuje fixovat jeho polohu v závislosti napožadovaném klopném momentu talíře 2. Protože je proti závaží £· umístěno mimo dutého tě-lesa £ klapky, nevznikají uvnitř tohoto dutého tělesa 2 žádné přídavné ztráty proudění. V rozšířené partii páky 40 protizávaží £ jsou provedeny v podstatě pod sebou dva otvorypro čep 41 pístnice tlumiče 2 a čep 42 pístnioe servopohonu 6. Opačný konec tlumiče 2je čepem, procházejícím vidlicí nosiče 50. upevněn prostřednictvím svého oka k tomutonosiči 50» který je připevněn ke vnějšímu plášti dutého tělesa £ klapky. Proti nosiči £0je ke vnějšímu plášti tohoto dutého tělesa £ klapky připevněna konzola 60, která nese nasvé šikmé podložce 3ervopohon 6, Těsnost zpětné odběrové klapky podle vynálezu je zajištěna vzájemným dosednutím ku-želových ploch talíře 2. a kuželového sedla 12 v dutám tělese £ klapky bez vloženého těs-nicího elementu. Zvolený základový úhel »4 kuželového sedla 12 musí zajistit těsnost kla-pky a její spolehlivé protočení, bez váznutí v těsnicí ploše. Základový úhel<2 kužele ku*zelového sedla 12 i obvodové kuželové plochy 22 talíře 2. se určí v závislosti na excentri-citě e uložení talíře 2. klapky a těsnicích průměrů dle obr. 1 taktos základový úhelp< min,Kmax kdy2s D./2 - e <4 min > aro tg · θ---^— D-/2 - e<Amsx = are tg -- e 2D1 e " kde znamenají: J,min ............ minimální základový úhel $lmax ............ největší základový úhel D1 ............ největší průměr kuželového sedla 12. 02 ............ nejmenší průměr kuželového sedlo 12. e ............ excentricita, tj. vzdálenost mezi osou dutého tělesa £ klapky a osou čepů 11 talíře 2, která je stejná jako vzdálenost vertikálních os čepů11 talíře 2 od nejmenšího průměru D2 kuželového sedla 12 t ............ výška kuželového sedla 121 and 2, the exemplary embodiment comprises, in particular, a hollow body 1, a bearing 10, a plate 2 with hinges 20 and pins 11, a counterweight 4, a damper 6 mounted on a carrier 50 and a servo drive 6 mounted on a bracket 60 A conical seat 12 is formed in the hollow body 12 by the circumferential conical surface 22 of the plate 2. The base angle of the conical seat cone 12, based on the geometric dimensions of the damper, must enable the sealing function and at the same time a safe rotation of the flap in the opening direction. Through the walls of the hollow body 7 extends outside the axial axis with the eccentricity e of the bearing 10 attached to them. In the bearings 10, the pins 11 of the plate 2 are mounted so that their inner ends extend into the holes of the hinges 20 in which they are fastened and the outer end of the left pin of the plate 2 of FIG. 2 is extended so that it passes through the bracket 60 and terminates in connection with one half of the double lever 40 2 CS B1 of the counterweight 4. The lever 40 is shaped to an obtuse angle such that increasing the counterweight effect on the bolt, which extends from the end of the counterweight lever 40, its thrust prevents the counterweight from slipping off and, secondly, fixes its position in dependence on the desired tilting moment of the disk. there is no additional loss of flow inside the hollow body 2. In the widened portion of the counterweight lever 40, essentially two openings are provided for each of the piston rod pin 41 and the piston pin 42 of the actuator 6. The opposite end of the damper 2 is pivoted through the fork carrier 50 by its eye to the carriage 50 which is attached to the outer shell of the hollow body 6 of the flap. A bracket 60 is mounted to the outer casing of the hollow flap body against the support 10, which supports the inclined support 3 of the actuator 6. The leakage of the withdrawal flap according to the invention is ensured by the abutment of the conical surfaces of the plate 2 and of the tapered seat 12 in the hollow body 8 of the flap. without an inserted sealing element. The selected tapered seat base angle? 4 must ensure tightness of the claw and its reliable rotation, without binding in the sealing surface. The base angle <2 of the cone to the green seat 12 and the circumferential conical surface 22 of the plate 2 are determined depending on the eccentricity and position of the plate 2 of the flap and the sealing diameters of FIG. 2 - e <4 min> aro tg · θ --- ^ - D- / 2 - e <Amsx = are tg - e 2D1 e "where: J, min ........... minimum base angle $ lmax ............ largest base angle D1 ............ largest diameter of tapered seat 12. 02 ......... the smallest diameter of the tapered seat 12. e ... eccentricity, i.e. the distance between the axis of the hollow body 8 of the flap and the axis of the pins 11 of the plate 2, which is equal to the distance of the vertical axes of the pins 11 of the plate 2 from the smallest diameter D2 of the tapered seat 12 t ............ the height of the tapered seat 12

Vzhledem k excentrickému uložení talíře 2 klapky a kolmosti dosedacích ploch kuželo-vého sedla 12. a obvodové kuželové plochy 22 talíře 2 k ose klapky musí mít talíř 2 pro-tizávaží I· Konstrukční uspořádání umožňuje různé varianty ovládání klapky. Funkce klap-ky vyplývá z jejího alternativního konstrukčního uspořádání. Klapka se otevírá působenímtlakového spádu na talíř 2. Okamžik otevření nastává, když je moment od tlakové síly vy-rovnán s momentem od hmotnosti talíře 2 k protizávaží £ a momentem od pasivních odporůložisek 10. eventuálně tlumiče £. .V závislosti na protékajícím množství páry se telíř 2otáčí v ložiskách 10 až do vodorovné polohy. V případě alternativy s použitím servopoho-nu £ musí být tento servopohon 2 nejprve uveden do polohy "otevřeno". Tím se pístnice ser-vopohonu 6 neopírá o čep 42 pístnioe servopohonu 2 čímž je klapka odblokována v zavřenépoloze. Konstrukce servopohonu 2 umožňuje otevření klapky i bez jejího odblokování v pří-padě závady na otevíracím signálu servopohonu 2» ovšem se zvýšením nutného tlakového spáduna talíř 2Due to the eccentric seating of the flap plate 2 and the perpendicularity of the bearing surfaces of the tapered seat 12 and the circumferential tapered surface 22 of the plate 2 to the flap axis, the plate 2 must have a weight I · The design allows different variations of the flap control. The function of the damper results from its alternative construction. The flap opens by applying a pressure drop to the plate 2. The moment of opening occurs when the torque from the compressive force is equal to the moment from the mass of the plate 2 to the counterweight 6 and the moment from the passive resistances 10 or possibly the damper 6. . Depending on the amount of steam flowing through, the housing 2 rotates in bearings 10 to a horizontal position. In the case of an alternative using the servo drive, this actuator 2 must first be placed in the "open" position. In this way, the piston rod 6 of the actuator 6 does not rest against the piston pin 42 of the actuator 2, whereby the flap is unlocked in the closed position. The design of the actuator 2 allows the damper to be opened without its unlocking in the event of a failure in the opening signal of the actuator 2 »but with the increase in the necessary pressure drop plate 2

Klapka zavírá působením momentu od vlastní hmotnosti talíře 2 a protizávaží 4 přiztrátě tlakového spádu. Protizávaží £ drží klapku v závěrné poloze, nepůsobí-li na talíř 2. žádný tlakový spád. Protizávaží £ je dimenzováno a seřízeno na vyrovnání momentu vlastníhmotnosti talíře 2, jež působí ve směru otevírání klapky v klidové poloze vzhledem k excentrickému uloženi talíře 2, Ke zvýšení jistoty uzavření klapky je možno alternativně pou -žít servopohonu 2» který je zdrojem impulsní síly ve směru zavírání klapky k překonání, e-ventuálně pasivních odporů v čepech 41 a tlumiče £ rázů talíře 2. Servopohon 2 působí svojThe damper closes by the moment of the self-weight of the plate 2 and the counterweight 4 by the loss of pressure drop. The counterweight 6 holds the flap in the locked position when no pressure drop is applied to the plate 2. FIG. The counterweight 4 is dimensioned and adjusted to compensate for the moment of mass of the plate 2, which acts in the opening direction of the flap in the rest position with respect to the eccentric seating of the plate 2. closing the damper to overcome, e-ventively passive resistances in pins 41 and plate shock absorber £ 2.

Claims

The piston rod pin 42 of the actuator 6 is mounted in the arms of the counterweight lever 40 fixedly connected to the pin 11 of the plate 2. Again, the use of the plate shock absorber 2 is alternative depending on the expected speed, variation of the pressure drop of the tilt and Adjusting the Counterweight Damper 2 must always be used if the actuator is fitted with an actuator 2 »OBJECT OF THE INVENTION 1. Take-back flap, consisting mainly of a hollow flap body in which it is seated with a tapered bearing surface, from a plate attached to the hollow body dampers by means of hinges and pins mounted in bearings, and counterweights, damper and servo drive, wherein in the hinges fixed to the plate with the circumferential conical surface, pinchers are mounted whose axes are eccentric with respect to the axis of the hollow body of the damper, characterized in that eccentricity (e) the axis of the pins. (11) the plate (2) relative to the axis of the hollow body (1) is a measure of twice the largest diameter (D1) of the tapered seat (12) of the hollow body (1) of the claw and three times of Ludolf's number, with the taper and thickness of the tapered seat (12) the hollow body (1) of the flap and the circumferential conical surface (22) of the plate (2) are the same and their conicity is determined by the limits of the minimum base angle (ptMIN) defined as the aretg ratio of half the largest diameter (D1) of the conical seat (12) reduced by the eccentricity value ( e) and this eccentricity (e) reduced by the tapered seat cone (t) height (t) (12) and the maximum base angle (t max) defined as being the tg ratio of the smallest diameter (D2) of the conical seat (12) reduced by the eccentricity value ( e) and this ex-centricity (e).

2. Take-back damper according to claim 1, characterized in that a damper (5) is mounted on the support (50) and an actuator (6) on the bracket (60) outside the hollow body (1) of the damper. pins (41, 42) of the counterweight lever (40) which is attached to the plate pin (11) (2).

3 drawings