PL168394B1

PL168394B1 - Uklad hydrauliczny zabezpieczania i zasilania paliwem cieklym PL PL

Info

Publication number: PL168394B1
Application number: PL92293269A
Authority: PL
Inventors: Heinz Frey
Original assignee: Asea Brown Boveri
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1992-01-23
Publication date: 1996-02-29
Also published as: EP0496021A1; AU1026392A; JPH04303102A; ZA92373B; JP3283558B2; CN1063532A; KR920015015A; CZ282722B6; US5217199A; PL293269A1; CS18192A3; CN1023144C; EP0496021B1; DE59103692D1; CA2059336A1; MX9200164A; RU2080456C1; AU649300B2

Abstract

1 . Uklad hydrauliczny zabezpieczania 1 zasilania pali- wem cieklym do regulacji doprowadzania pary do turbiny z co najmniej jednym zaworem, z co najmniej jednym pierwszym, podlaczonym do tego zaworu 1 prowadzacym do zródla cisnienia przewodem do sterowania przynajmniej jednym zaworem olejem pod cisnieniem, z zaworem dolaczeniowym, który ma przynaj- mniej jedno umieszczone w przewodzie do sterowania pierwsze miejsce uszczelnienia 1 ograniczona tlokiem cylindryczna komo- re czynna, przy czym tlok ma górne 1 dolne polozenie krancowe 1 jest polaczony trzpieniem zaworowym z przynajmniej jednym pierwszym miejscem uszczelnienia, z drugim uchodzacym do komory czynnej przewodem, którego ujscie do komory czynnej nie jest zamkniete tlokiem w jego dolnym polozeniu krancowym 1 który jest wyposazony w pierwsza zwezke oraz jest polaczony ze zródlem cisnienia, znam ienny tym, ze komora czynna (2) zaworu dolaczeniowego (1) jest polaczona z przynajmniej jed- nym trzecim wchodzacym do niej przewodem (2 8 , 108) przemie- szczonym w kierunku osiowym w góre wzgledem drugiego przewodu (17), przy czym ujscie przynajmniej jednego trzeciego przewodu, (2 8 , 108) jest zamkniete krawedzia uszczelniajaca tlo- ka (3), gdy jest on w dolnym polozeniu krancowym, przy czym ujscie przynajmniej jednego trzeciego przewodu (28, 108) jest otwarte, gdy tlok (3) jest w górnym polozeniu krancowym, przy czym trzeci przewód (28) jest wyposazony w druga zwezke (29) i jest polaczony ze zródlem cisnienia. Fig. 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ hydrauliczny zabezpieczania i zasilania paliwem ciekłym do doprowadzania pary do turbiny, z co najmniej jednym zaworem, z układem przewodów do hydraulicznego sterowania co najmniej jednym zaworem, z zaworem dołączeniowym, przez który podczas normalnej pracy układ przewodów jest zasilany czynnikiem roboczym.

Znane są hydrauliczne układy zabezpieczania i zasilania paliwem ciekłym w strefie doprowadzania pary do turbiny, które oddziaływują poprzez układ przewodów na zawory lub ich napędy, przykładowo napędy wytrzaskowe i nastawcze, które wpływają na układ doprowadzania pary. W tego rodzaju układach stosuje się zawory dołączeniowe, które podczas normalnej pracy zwalniają dopływ czynnika roboczego, najczęściej oleju, do układu przewodów.

Znany jest zawór dołączeniowy z co najmniej jednym gniazdem zaworowym, który sterowany jest poprzez układ tłok-cylinder. Układ tłok-cylinder ma komorę czynną (napędową) ograniczoną z jednej strony tłokiem, który poddawany jest działaniu ciśnienia narastającego w komorze czynnej, przy czym na tłok ten oddziaływują również siły przeciwstawne temu wzrostowi ciśnienia. Siłami tymi mogą być również naciski pochodzenia hydraulicznego lub też na przykład siły sprężyn.

Zawór dołączeniowy tego rodzaju podczas kontroli funkcjonalnej może być wysterowany i sprawdzany pod kątem sprawności ruchowej jego elementów, ale takie wysterowanie działa jednak niekorzystnie bezpośrednio na strumień czynnika roboczego kontrolowany przez ten zawór. Jako czynnik roboczy wykorzystuje się najczęściej olej.

Układy zabezpieczania i zasilania paliwem ciekłym zawierające tego typu zawory dołączeniowe pracują często przez długi czas, co nie pozwala na dokonanie kontroli funkcjonowania przynależnych zaworów dołączeniowych. Dlatego w pewnych okresach trzeba wyłączyć całą instalację celem skontrolowania, co ogranicza jej dyspozycyjność.

Celem wynalazku jest opracowanie hydraulicznego układu zabezpieczania i zasilania paliwem ciekłym z zaworem dołączeniowym, który może być kontrolowany podczas normalnej pracy bez wpływu na przebieg pracy.

Układ hydrauliczny zabezpieczania i zasilania paliwem ciekłym według wynalazku wyróżnia się tym, że komora czynna zaworu dołączeni owego jest połączona z przynajmniej jednym trzecim wchodzącym do niej przewodem, przemieszczonym w kierunku osiowym w górę względem drugiego przewodu, przy czym ujście przynajmniej jednego trzeciego przewodu jest zamknięte krawędzią uszczelniającą tłoka, gdy jest on w dolnym położeniu krańcowym, i przy czym ujście przynajmniej jednego trzeciego przewodu jest otwarte, gdy tłok jest w górnym położeniu krańcowym, przy czym trzeci przewód jest wyposażony w drugą zwężkę i jest połączony ze źródłem ciśnienia.

Korzystnie pierwszy przewód za przynajmniej jednym pierwszym miejscem uszczelnienia jest połączony odcinkiem z drugim przewodem, przy czym w odcinku tym umieszczono zawór zwrotny.

Korzystnie trzpień zaworu dołączeniowego oprócz pierwszego miejsca uszczelnienia steruje drugim miejscem uszczelnienia, które wbudowano w czwarty przewód łączący pierwszy przewód z odpływem.

Korzystnie komora czynnajest połączona z piątym, osiowo przemieszczonym przewodem, który uchodzi między drugim przewodem i trzecim przewodem.

Korzystnie do wysterowania drugiego i trzeciego przewodu układ ma zawory hydrauliczne, które połączone są w pierwszy trzykanałowy hydrauliczny układ rozdzielczy 2 z 3.

Korzystnie dla zapewnienia kontroli ciśnienia w pierwszym przewodzie układ ma dodatkowe zawory hydrauliczne, które są połączone w drugi trzykanałowy hydrauliczny układ rozdzielczy 2 z 3.

168 394

Korzystnie zawory pierwszego układu 2 z 3 i dodatkowe zawory drugiego układu 2 z 3 są sprzężone ze sobą mechanicznie w każdym z kanałów, przy czym układ według wynalazku zawiera po jednym zaworze elektromagnetycznym na każdy kanał.

Korzystnie do elektromagnetycznego wysterowania obu hydraulicznych układów 2 z 3 układ według wynalazku zawiera po jednym elektromagnesie w każdym kanale.

Korzystnie w pierwszym hydraulicznym układzie 2 z 3 zamontowano w przewodach połączeniowych po jednym wyłączniku ciśnieniowym.

Korzystnie zawór dołączeniowy wyposażony jest we wskaźnik położenia.

Korzyści uzyskanych dzięki wynalazkowi należy w zasadzie upatrywać w tym, że znacznie zwiększa się niezawodność pracy całej instalacji. Poza tym korzystne jest, że można sprawdzać sprawność działania najważniejszych elementów układu bez przerywania lub zakłócania normalnej pracy całej instalacji, co znacznie zwiększa dyspozycyjność całej instalacji. Poza tym zaletą jest to, że wynalazek umożliwia wykorzystanie stosunkowo prostego układu dwururowego, w którym impulsy układu zabezpieczenia przenoszone są przez przewody rurowe układu zasilania paliwem ciekłym do napędów nastawczych zaworów. Układ zabezpieczenia nie potrzebuje więc własnego systemu przewodów rurowych, co przynosi znaczne korzyści ekonomiczne. Poza tym ulega znacznej redukcji ilość rurek i połączeń gwintowanych, co przyczynia się do znacznej redukcji potencjalnych nieszczelności, a więc znacznie redukuje zagrożenie pożarowe.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 do 4 przedstawiają pierwszy przykład wykonania wynalazku w różnych stanach roboczych, fig. od 5 do 8 - drugi przykład wykonania wynalazku w różnych stanach roboczych i fig. 9 - trzeci przykład wykonania wynalazku. Na wszystkich figurach elementy działające identycznie zaznaczono takimi samymi odnośnikami.

Figura 1 pokazuje schematycznie zawór dołączeniowy 1 w hydraulicznym układzie zabezpieczenia i zasilania paliwem ciekłym w systemie doprowadzania pary do nie przedstawionej na rysunku turbiny. W pokazanym położeniu komora czynna 2 nie jest pod ciśnieniem, a tłok 3 jest w swoim dolnym położeniu krańcowym. Tłok 3 jest połączony trzpieniem zaworowym 4 z miejscem uszczelnieńa 5, którym z reguły jest część zaworu suwakowego, którego przylga (krawędź uszczelniająca) odcina całkowicie przewód 6 w tym dolnym położeniu krańcowym. Miejsce uszczelnienia 5 mogłoby być również ukształtowane w postaci zaworu gniazdowego.

Po drugiej stronie tłoka 3 działa sprężyna 7, która naciska tłok w dolne położenie krańcowe. Tłok 3 połączony jest drążkiem 8 z zaznaczonym schematycznie wskaźnikiem położenia 9, który może wskazywać elektrycznie trzy położenia a, b, c oraz przekazywać na odległość te stany.

Wskazanie położenia a odpowiada dolnemu położeniu krańcowemu tłoka 3, a więc zamkniętemu położeniu zaworu dołączeniowego 1. Wskaźnik położenia ukształtowany jest korzystnie jako bezstykowy wyłącznik krańcowy.

W tym układzie jako czynnik roboczy wykorzystuje się na przykład olej. Olej zbiera się w odpływie o znanym ukształtowaniu, skąd tłoczony jest pod ciśnieniem do przewodu 12 poprzez zawór zwrotny 11 za pomocą regulowanych ciśnieniowo pomp 10. Akumulator ciśnieniowy 13 działa również na przewód 12. Możliwe są też inne środki do wytwarzania i utrzymania ciśnienia. Powstające w przewodzie 12 nadciśnienie i szczyty ciśnienia redukowane są przez zawór nadciśnieniowy 14 i przewód 15 prowadzący do odpływu, jak to zaznaczono strzałką. Przewód 12 uchodzi do przewodu 16, od którego odgałęzia się przewód 6. Poza tym od przewodu 16 odgałęzia się przewód 17, który jest zaopatrzony w zwężkę 18, i który wchodzi u dołu do komory czynnej 2. Przewód 17 jest połączony z przewodem 6 odcinkiem przewodu 20 zaopatrzonym w zawór zwrotny 19, który pozwala na przepływ oleju od przewodu 17 do przewodu 6. Przewód 6 prowadzi poza tym do wielu zaworów sterowanych hydraulicznie, które regulują doprowadzanie pary do turbiny. Tu przedstawiono tylko zawór 25, który zasilany jest olejem przez odprowadzenie 26 z przewodu 6. Przewód 27 zaznaczony strzałką umożliwia przepływ zwrotny oleju z zaworu 25 do odpływu.

Od przewodu 16 odgałęzia się następny przewód 28, który jest połączony przez zwężkę 29 z komorą czynną 2. Przewód 28 wchodzi do komory 2 j ako przewód przemieszczony do góry

168 394 w kierunku osiowym względem przewodu 17. W narysowanym położeniu zaworu dołączeniowego 1 ujście przewodu 28 jest zamknięte tłokiem 3.

Pierwszy trzykanałowy hydrauliczny układ rozdzielczy 2 z 3 30 przewidziano do sterowania ruchami zaworu dołączeniowego 1. Dragi trzykanałowy hydrauliczny układ rozdzielczy 2 z 3 31 kontroluje ciśnienie w przewodzie 6, łączy się on czynnie z przewodem 6 przez przewód 32.

Pierwszy układ rozdzielczy 2 z 3 30 ma w każdym z kanałów jeden z zaworów 33, 34, 35, a drugi układ 31 ma w każdym ze swoich kanałów jeden z zaworów 36, 37, 38. W każdym z kanałów zawory są sprzężone mechanicznie w zespół sterowany hydraulicznie, a więc zawór 33 z zaworem 36, zawór 34 z zaworem 37 i zawór 35 z 38.

Sterowanie hydrauliczne pochodzi od przewodu 16 i przechodzi przez odprowadzenia 39, 40 i 41 (po jednym na kanał), przy czym każde z odprowadzeń 39, 40, 41 zaopatrzone jest w jedną ze zwężek 42, 43, 44.

Sterowanie hydrauliczne jest odłączane za pomocą zaworów elektromagnetycznych 45, 46,47 (pojednymnakanał).Nafig. 1 przedstawiono zawory 45,46,47 w stanieniewzbudzonym, przy czym symbolicznie zaznaczone sprężyny dociskają je w pokazane położenie, tak że odprowadzenia 39, 40,41 ze zwężkami 42,43,44 są połączone przewodem 48 do odpływu 49.

Zawory obu układów 30 i 31 są dociskane w pokazane położenie także zaznaczonymi symbolicznie sprężynami 50, 51 i 52.

Zawór 33 ma cztery przyłącza 53,54,55,56, zawór 34 ma cztery przyłącza 57,58,59,60, a zawór 35 ma cztery przyłącza 61, 62, 63, 64. Pozycję przyłączy widać na fig. 1. Każde z przyłączy 54, 58 i 62 połączono jednym z odprowadzeń 70, 71, 72 z przewodem 73, który odgałęzia się od przewodu 17. Przewód 74 odgałęzia się od przewodu 28.

Od przewodu 74 odgałęzia się odprowadzenie 75 mające zawór zwrotny 76, który pozwala na przepływ oleju do odprowadzenia 75. Odprowadzenie 75 wchodzi w przewód łączący 77 między przyłączem 64 zaworu 35 i przyłączem 53 zaworu 33. Od przewodu 74 odgałęzia się drugie odprowadzenie 78 mające zawór zwrotny 79, który pozwala na przepływ oleju do odprowadzenia 78. Odprowadzenie 78 wchodzi w przewód łączący 80 między przyłączem 61 zaworu 35 i przyłączem 60 zaworu 34.

Od przewodu 74 odgałęzia się trzecie odprowadzenie 81 mające zawór zwrotny 82, które pozwala na przepływ oleju do odprowadzenia 81. Odprowadzenie 81 wchodzi w przewód łączący 83 między przyłączem 57 zaworu 34 i przyłączem 56 zaworu 33.

Przyłącze 55 zaworu 33, przyłącze 59 zaworu 34 i przyłącze 63 zaworu 35 są połączone bezpośrednio z odpływem 49.

Zawór 36 ma cztery przyłącza 85,86,87,88, zawór 37 ma cztery przyłącza 89,90,91,92, a zawór 38 ma cztery przyłącza 93, 94, 95, 96. Pozycję przyłączy pokazano na fig. 1.

Przyłącza 86, 90 i 94 połączono jednym z odprowadzeń 97, 98, 99 i 94 z przewodem 32, i przez ten przewód z przewodem 6. Przyłącze 85 zaworu 36 jest połączone przewodem 100 z przyłączem 96 zaworu 38. Przyłącze 88 zaworu jest połączone przewodem 101 z przyłączem 89 zaworu 37. Przyłącze 92 zaworu 37 jest połączone przewodem i 02 z przyłączem 93 zaworu 38.

Przyłącze 87 zaworu 36, przyłącze 91 zaworu 37 i przyłącze 95 zaworu 38 są połączone bezpośrednio z odpływem 49.

Każdy z przewodów łączących 77, 80 i 83 może być wyposażony w jeden z czujników ciśnieniowych 103, 104, 105, które mierzą ciśnienie w odpowiednim przewodzie łączącym. Każdy z tych czujników może mieć przykładowo piezoelektryczny człon pomiarowy, który pracuje bez styku mechanicznego, a więc praktycznie nie wymaga konserwacji. Każdy z czujników 103, 104,105 zadziała po zejściu poniżej nastawionej minimalnej wartości ciśnienia, po czym nadaje sygnał elektryczny do nie przedstawionego na rysunku, nadrzędnego układu sterowniczego, gdzie sygnał ten jest dalej przetwarzany.

Na figurze 1 pokazano pierwszy 30 i dragi 31 układ rozdzielczy 2 z 3 w stanie odłączenia sterowania, a więc bez tłoczenia oleju, a więc zawory 33 do 38 są dociskane sprężynami 50, 51, 52 w pokazaną szkicowo dolną pozycję łączeniową. W zaworze 33 są wtedy połączone przelotowo przyłącza 53 i 54, a więc olej może przepływać w obu kierunkach. Poza tym są także

168 394 połączone przyłącza 55 i 56, tak że olej może wypływać na przyłączu 55. Podobnie połączone są pozostałe zawory 24 do 38.

W drugiej pozycji łączeniowej zaworów 33, 34, 35 oddzielone są od siebie odpowiednie pary przeciwstawnych przyłączy, a więc w tej pozycji olej nie może płynąć przez dany zawór. Zawory 36, 37 i 38 w ich drugiej pozycji łączeniowej odcinają również przepływ oleju. Każde z dolnych przyłączy jest oddzielone gniazdem zaworu przylgowego, które blokuje wypływ oleju z danego zaworu w kierunku odpływu 49. Takie wykonanie jest korzystne z punktu widzenia niezawodności pracy.

Inny, nieco uproszczony przykład wykonania wynalazku pokazano na fig. 5. W porównaniu do fig. 1 wykonanie to różni się tym, że ma tylko jeden układ rozdzielczy 2 z 3 30, i że zawór dołączeniowy 1 oprócz miejsca uszczelnienia 5 ma inne miejsce uszczelnienia 106. W narysowanym położeniu zaworu 1 miejsce uszczelnienia 106 otwiera przewód 107 odgałęziający się od przewodu 6, tak że olej może wypływać z przewodu 6 do odpływu 49. Między przewodami 17 i 28 wchodzi do kto^mor/ czynnej 2 nassępny, przemieszczony w kierunku osiowym przewód 108, który wchodzi przez zawór zwrotny 19 do przewodu 6, przy czym zawór zwrotny 19 pozwala na wypływ oleju z komoiy czynnej 2, o ile tłok 3 zwolni przekrój przewodu 108.

Na figurze 9 przedstawiono następne uproszczone względem wykonania według fig. 5 ukształtowanie wynalazku, które różni się od fig. 5 tym, że układ rozdzielczy 2 z 3 jest sterowany elektromagnetycznie. Jak widać z figury 9, każdy z zaworów 33,34 i 35 wyposażono w oddzielny elektromagnes wyzwalający, przy czym każdy z tych elektromagnesów może być wzbudzany elektrycznie z nadrzędnego urządzenia sterowniczego. Elektromagnesy wyzwalające uruchamiają zaprojektowane jako suwakowe zawory 33, 34 i 35, pokonując siłę sprężyn 50, 51 i 52. '

Celem objaśnienia zasady działania rozpatrzmy najpierw fig. 1. Układ jest całkowicie w stanie odłączenia sterowania. Znajdujący się pod ciśnieniem olej może uchodzić z odprowadzeń 39, 40 i 41 do odpływu 49 poprzez zawory elektromagnetyczne 45, 46,47 i przewód 48, tak że zawory obu układów rozdzielczych 2 z 3 30, 31 mogą być naciskane w narysowane położenie sprężynami 50, 51, 52.

Komora czynna 2 jest odciążana przez przewody 17 i 73, odprowadzenie 70, zawór 33 do przewodu łączącego 77 oraz przez zawór 35 do odpływu 49. Równolegle do ostatnio wymienionej drogi przez odprowadzenia 71 lub 70 oraz przewody łączące 83 lub 80 odbywa się również odciążenie do odpływu 49.

Miejsce uszczelnienia 5 jest zamknięte, a więc nie może być podana większa ilość oleju pod ciśnieniem. Jedynie przez zwężki 18 i 29 można by podawać mniejsze ilości oleju, które są jednak odprowadzane przewodami 73 lub 74 do odpływu 49. Od przewodu 74 wiodą odprowadzenia 75, 78 i 81 do przewodów łączących 77, 80 i 83, a stąd dalej do odpływu 49.

Ponadto komora czynna 2 odprężana jest przez przewód 17, odcinek 20, przewód 6 i przewód 32. Przewód 6 jest odprężany zupełnie przez przewód 32, tak że zawór 25 i dalsze podłączone zawory są w położeniu spoczynkowym, to znaczy odcięty jest dopływ pary do turbiny. Od przewodu 32 odprężania postępuje po trzech równoległych drogach do odpływu 49, a mianowicie: po pierwsze - przez odprowadzenie 97, zawór 36, przewód łączący 100 i przez zawór 38, po drugie - przez odprowadzenie 98, zawór 37, przewód łączący 101 i przez zawór 36, i po trzecie - przez odprowadzenie 99, zawór 38, przewód łączący 102 i zawór 37.

Figura 2 pokazuje układ z fig. 1 w stanie pracy. Przejście od jednego stanu roboczego do drugiego opisano niżej. Najpierw wzbudzają się zawory elektromagnetyczne 45, 46, 47, tak że zajmują one położenie pokazane na fig. 2. Przewód 16 nie jest teraz odprężany przez stosunkowo duży przekrój, tak że może narastać w nim ciśnienie oleju pod działaniem pomp 10. Ciśnienie to działa przez odprowadzenia 39, 40, 41 na układy rozdzielcze 2 z 3 30, 31 i przesuwa ich zawory 33 do 38 w położenie pokazane na fig. 2, a więc olej nie może już przedostawać się przez te zawory do odpływu 49.

Przez przewód 17 napływa olej, przy czym jego ilość jest ograniczona zwężką 18. Zawór dołączeniowy pozostaje początkowo w pokazanej na fig. 1 pozycji, gdyż nie jest możliwy wzrost ciśnienia w komorze czynnej 2 przed napełnieniem przewodu 6 i zasilanego z niego układu przewodów.

168 394

Przez odcinek 20 napływa początkowo olej do przewodu 6, napełniając ten przewód i połączony z nim układ przewodów.

Jak już wspomniano, przebieg napełnianiajest determinowany przez zwężkę 18. Powietrze będące ewentualnie w przewodzie 6 jest wypierane z układu przez odpowietrzanie i występujące zawsze nieszczelności.

Z chwilą napełnienia układu i oczywiście przewodów w strefie obu układów rozdzielczych 2 z 3 30,31 (przez przewody 73 i 74) narasta ciśnienie oleju w szczególności także w komorze czynnej 2. Po przekroczeniu określonej wartości, na przykład 5 bar, otwiera się zawór dołączeniowy 1, miejsce uszczelnienia 5 zwalnia cały przekrój przewodu 6 i następuje dopełnienie olejem przez przewód 6 do pełnego ciśnienia roboczego.

Przełączenie z zasilania przez przewód 17 na przewód 6 odbywa się bez znaczących uderzeń ciśnienia, co ma korzystny wpływ na żywotność układu.

Tłok 3 zaworu dołączeniowego 1 jest naciskany teraz w górę pokonując siłę sprężyny 7, aż zwolni on przewód 28, przez który, równolegle do przewodu 17, może napływać dodatkowo do komory 2 olej pod ciśnieniem, aż do osiągnięcia położenia krańcowego zaznaczonego na fig. 2. Wskaźnik położenia 9 wskazuje teraz położenie c, które jest zajmowane podczas normalnego sianu pracy hydraulicznego układu zabezpieczenia i zasilania paliwem ciekłym.

Normalny stan pracy trwa z reguły stosunkowo długo, tak że ze względu na ważność zaworu dołączeniowego 1 dla całego układu konieczne jest sprawdzenie co pewien czas sprawności działania tego zaworu. Zakłócenia w działaniu tego zaworu mogłyby spowodować ciężkie następstwa w instalacji, gdyby w razie awarii zawór dołączeniowy 1 nie zadziałał prawidłowo. Sprawność działania kontroluje się na przykład, jak pokazano na fig. 3, inicjując wysterowanie bocznikowe zaworu elektromagnetycznego 46. Skutkiem takiego wysterowania kanał dwóch układów rozdzielczych 2 z 3 30,31 z zaworami 34 i 37 nie jest już zasilany przez przewód 40, a więc zawory 34 i 37 naciskane są siłą sprężyny 51 w pokazane położenie łącznikowe.

Uruchamianie zaworu 37 nie oddziaływuje na ciśnienie w przewodzie 6, ponieważ oba sąsiednie zawory 36 i 38 nie dopuszczają w dalszym ciągu do spadku ciśnienia w przewodzie 6. Natomiast przez zawór 34 olej odprowadzany jest z komory czynnej 2 do odpływu 49 drogą prowadzącą przewodami 28,74,78 do przewodu łączącego 80 i stąd do przyłącza 60 oraz przez zawór 34 do przyłącza 59, które łączy się bezpośrednio z odpływem 49. Taki odpływ oleju trwa dotąd, aż tłok 3 zamknie całkowicie wylot przewodu 28 do komory czynnej 2. Wskaźnik położenia 9 wskazuje wtedy położenie b.

Ruch w kierunku zamknięcia, który wykonał tłok 3, nie oddziaływujejeszcze na uwolniony przez miejsce uszczelnienia 5 przekrój zaworu, tak że podczas tej kontroli sprawności ruchowej tłoka 3 nie ma dławienia zasilania uzupełniającego przez przewód 6. Tak więc instalacja nie zauważa tej kontroli.

Po ponownym wzbudzeniu zaworu elektromagnetycznego 46 odcina on znów odprężanie przewodu 40, a narastające ciśnienie zamyka znów zawory 34 i 37. Olej pod ciśnieniem, napływający przewodem 17 i później jednocześnie przewodem 28, naciska tłok 3 znów w położenie krańcowe c.

Wskazanie położenia b przez wskaźnik 9 jest rejestrowane i analizowane przez nadrzędne urządzenia sterownicze. W ten sposób potwierdzana jest sprawność zaworu dołączeniowego 1, a jednocześnie także sprawność działania środkowego kanału obu układów rozdzielczych 2 z 3 30, 31. Z reguły kontroluje się kolejno wszystkie trzy kanały, dzięki czemu można upewnić się w stosunkowo dużym stopniu o niezawodności i dyspozycyjności instalacji. W razie zakłócenia pracy jednego z kanałów układów rozdzielczych 2 z 3 30, 31 następuje wskazanie położenia b, które można traktować jako sygnał ostrzegawczy przekazywany na nadrzędne urządzenie sterownicze.

W przypadku wyłączenia spowodowanego zakłóceniem w pracy musi nastąpić z dużą pewnością przerwanie zasilania olejem przez przewód 6. Musi nastąpić wtedy niezawodnie przerwanie doprowadzania pary do turbiny, to znaczy muszą zamknąć się zawory zasilane przez przewód 6.

Tego rodzaju proces zamykania inicjowany jest przerwaniem przewodu 6 przez zawór dołączeniowy 1. Przewód 6 jest odprężany do odpływu 49 wyłącznie poprzez odpowiednio

168 394 połączony, przykładowo jak na fig. 1, drugi układ rozdzielczy 2 z 3 31, tak że zawory utrzymywane początkowo tym ciśnieniem w położeniu otwartym mogą zamknąć się po ustąpieniu wysterowania. Jednak wystarczy też, gdy dlainicjacji procesu zamykania nastąpi wyłączenie wysterowania tylko dwóch kanałów układów rozdzielczych 2 z 3 30 i 31, jak to pokazano na fig. 4. Przez zawory 36 i 37 następuje odprężenie przewodu 6 i układu przewodów zasilanego przez ten przewód.

Przez przewody 28 i 74, równolegle do odprężenia następującego przez przewód 17, odbywa się najpierw odprężenie komory czynnej 2 przez zawory 33 i 34, aż tłok 3 zamknie przewód 28. Dzięki temu następuje korzystne przyspieszenie zamykania zaworu dołączeniowego 1, a więc skrócenie czasu zamykania.

Układ rozdzielczy 2 z 3 30 na fig. 5 pracuje podobnie jak odpowiedni układ na fig. 1, a więc nie wymaga dalszego opisu.

Na figurze 5 przedstawiono instalację w stanie całkowitego bocznikowania wysterowania. W razie potrzeby nadania instalacji impulsu rozruchowego olej pod ciśnieniem napływa przewodem 17 w ilości ograniczonej zwężką 18, przy czym są jednak wzbudzone zawory elektromagnetyczne 45, 46 i 47, jak pokazano na fig. 6, z odpowiednim oddziaływaniem na układ rozdzielczy 2 z 3 30. Olej napływa do komory czynnej 2 zaworu dołączeniowego 1 powodując narastanie ciśnienia, przy czym początkowo nie ma możliwości odprężania. Gdy ciśnienie wzrośnie do takiej wielkości, że może przezwyciężyć siłę sprężyny 7, zawór dołączeniowy 1 przemieszcza się w górę, ale tylko na tyle, że tłok 3 zwalnia przewód 108. W tej pozycji miejsce uszczelnienia 106 odcięło już przewód 107 względem odpływu 49. Przez zwolniony przewód 108 płynie teraz olej z komory czynnej 2 przez zawór zwrotny 19 do przewodu 6, napełniając ten przewód i połączony z nim układ przewodów. Dopiero po napełnieniu tego układu, i gdy ciśnienie osiągnie na przykład 5 bar, tłok 3 przesuwa się dalej w górę, a miejsce uszczelnienia 5 zwalnia pełny przekrój przewodu 6 dla dopływu oleju pod ciśnieniem. Tłok 3 przesuwa się dalej w górę i zwalnia przekrój przewodu 28, zanim dojdzie do położenia krańcowego c, jak to pokazano na fig. 6. Podczas tego przebiegu miejsce uszczelnienia 106 pozostaje stale zamknięte. Również w tym ukształtowaniu wynalazku, jako pokazano na fig. 7, możliwa jest kontrola sprawności działania zaworu dołączeniowego 1, gdy jest wysterowany bocznikowo zawór elektromagnetyczny 46 albo jeden z dwóch innych zaworów elektromagnetycznych 45 i 47. Przebieg opisano już w związku z fig. 3, a więc nie ma tu potrzeby ponownego objaśniania.

Także wymagane odłączenie normalne przedstawiono na fig. 8 dla dokładności również za pomocą tego ukształtowania wynalazku, przy czym ze względu na podobieństwo z fig. 4 nie ma tu potrzeby podawania szczegółowego wyjaśnienia.

Zawór dołączeniowy 1 ukształtowano tu w taki sposób, że otwarte jest zawsze jedno z dwóch miejsc uszczelniających 5, 106, podczas gdy drugie jest zamknięte. W szczególności miejsce uszczelnienia 106 zwalnia przewód 107 tylko wtedy, gdy zamknięte jest miejsce uszczelnienia 5. Całe odprężenie przewodu 6 wraz z dołączonym układem przewodów odbywa się tu przez przewód 107 do odpływu 49, gdy następuje odłączenie wysterowania systemu.

Układ rozdzielczy 2 z 3 na fig. 9 pracuje również jak odpowiedni układ na fig. 1, tylko sterowanie hydrauliczne zaworów 33, 34 i 35 jest zastąpione sterowaniem elektromagnetycznym. Na fig. 9 przedstawiono instalację w stanie całkowitego bocznikowania wysterowania, podobniejak na fig. 5. Pozostałe stany robocze, a także przejścia między poszczególnymi stanami roboczymi wyglądają podobnie jak na fig. 5 do 8 oraz w opisie dotyczącym tych figur, tak że zbędne jest tu dalsze objaśnienie.

Zawory 33, 34 i 35 zaprojektowano tu jako zawory suwakowe, chociaż wiadomo, że zawory te mają skłonność do zakleszczania, gdy nie są uruchamiane przez dłuższy czas. Zastosowanie zaworów suwakowych jest tu możliwe, gdyż - jak już wspomniano - układ według wynalazku umożliwia kontrolę funkcjonalną bez wpływu na ciśnienie w przewodzie 6, a więc i na charakterystykę pracy przynależnej turbiny. Sprawność zaworów 33, 34 i 35 kontroluje się tak często, że nie może nastąpić ich zakleszczenie. Jeżeli mimo to dojdzie do zakleszczenia, to jest to rozpoznawane szybko we właściwym czasie, co umożliwia zastosowanie środków zaradczych.

168 394

W ramach kontroli sprawności działania zaworu dołączeniowego 1 można też przeprowadzić każdorazowo wspomniane kontrole funkcjonalne. Możliwa jest też dodatkowa kontrola, którajest w stanie wykryć zaczynaj ące się zakłócenia. Za pomocą odpowiednio ukształtowanego urządzenia sterowniczego można mierzyć czas od wydania rozkazu elektromagnetycznego wyzwolenia jednego z zaworów 33, 34 lub 35 do zadziałania przyporządkowanego do danego zaworu łącznika ciśnieniowego 103, 104, 105. Poza tym można jeszcze wyznaczyć czas do chwili, gdy zawór dołączeniowy 1 osiągnie położenie b. Ten pomiar lub te pomiary czasu porównywane są z wartościami zadanymi zapamiętanymi w urządzeniu sterowniczym, tak że w każdej chwili można wnioskować o przyczynie zakłócenia na podstawie odchyłki od wartości zadanych. Z reguły rozpoznawane są już małe odchyłki, tak że można zastosować środki zaradcze zanim dojdzie do poważniejszego zakłócenia. Takie kontrole funkcjonalne przeprowadzane są cyklicznie i z reguły w pełni automatycznie za pomocą urządzenia sterowniczego. Ponadto w razie potrzeby jest możliwość ręcznej ingerencji, żeby przeprowadzać takie kontrole funkcjonalne niezależnie od urządzenia sterowniczego. Jednak istnieje wzajemne blokowanie automatycznie i ręcznie inicjowanego przebiegu kontroli funkcjonalnej, żeby otrzymywać zawsze określone stany robocze. Ponadto automatyczna kontrola funkcjonalna jest też blokowana wówczas, gdy wystąpiła już usterka w instalacji i nie została ona jeszcze usunięta.

168 394

Fig.2

Fig.3

168 394

Fig.4

6

Fig.5

168 394

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ hydrauliczny zabezpieczania i zasilania paliwem ciekłym do regulacji doprowadzania pary do turbiny z co najmniej jednym zaworem, z co najmniej jednym pierwszym, podłączonym do tego zaworu i prowadzącym do źródła ciśnienia przewodem do sterowania przynajmniej jednym zaworem olejem pod ciśnieniem, z zaworem dołączeniowym, który ma przynajmniej jedno umieszczone w przewodzie do sterowania pierwsze miejsce uszczelnienia i ograniczoną tłokiem cylindryczną komorę czynną, przy czym tłok ma górne i dolne położenie krańcowe i jest połączony trzpieniem zaworowym z przynajmniej jednym pierwszym miejscem uszczelnienia, z drugim uchodzącym do komory czynnej przewodem, którego ujście do komory czynnej nie jest zamknięte tłokiem w jego dolnym położeniu krańcowym i który jest wyposażony w pierwszą zwężkę oraz jest połączony ze źródłem ciśnienia, znamienny tym, że komora czynna (2) zaworu dołączeniowego (1) jest połączona z przynajmniej jednym trzecim wchodzącym do niej przewodem (2^, 108) przemieszczonym w kierunku osiowym w górę względem drugiego przewodu (17), przy czym ujście przynajmniej jednego trzeciego przewodu (28, 108) jest zamknięte krawędzią uszczelniającą tłoka (3), gdy jest on w dolnym położeniu krańcowym, i przy czym ujście przynajmniej jednego trzeciego przewodu (28, 108) jest otwarte, gdy tłok (3) jest w górnym położeniu krańcowym, przy czym trzeci przewód (28) jest wyposażony w drugą zwężkę (29) i jest połączony ze źródłem ciśnienia.
2. Układ hydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy przewód (6) za przynajmniej jednym pierwszym miejscem uszczelnienia (5) jest połączony odcinkiem (20) z drugim przewodem (17), przy czym w odcinku (20) umieszczony jest zawór zwrotny (19).
3. Układ hydrauliczny według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że trzpień (4) zaworu dołączeniowego (1) oprócz pierwszego miejsca uszczelnienia (5) steruje drugim miejscem uszczelnienia (106), które wbudowano w czwarty przewód (107) łączący pierwszy przewód (6) z odpływem (49).
4. Układ hydrauliczny według zastrz. 3, znamienny tym, że komora czynna (2) jest połączona z piątym, osiowo przemieszczonym przewodem (108), który uchodzi między drugim przewodem (17) i trzecim przewodem (28).
5. Układ hydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że do wysterowania drugiego (17) i trzeciego przewodu (28) ma zawory hydrauliczne (33, 34, 35), które połączone są w pierwszy trzykanałowy hydrauliczny układ rozdzielczy 2 z 3 (30).
6. Układ hydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że do kontroli ciśnienia w pierwszym przewodzie (6) ma dodatkowe zawory hydrauliczne (36,37,38), które są połączone w drugi trzykanałowy hydrauliczny układ rozdzielczy 2 z 3 (31).
7. Układ hydrauliczny według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że zawory (33, 34, 35) pierwszego układu 2 z 3 (30) i dodatkowe zawory (36, 37, 38) drugiego układu 2 z 3 (31) są sprzężone ze sobą mechanicznie w każdym z kanałów, przy czym układ zawiera po jednym zaworze elektromagnetycznym (45, 46, 47) na każdy kanał.
8. Układ hydrauliczny według zastrz. 7, znamienny tym, że do elektromagnetycznego wysterowania obu hydraulicznych układów 2 z 3 (30, 31) ma po jednym elektromagnesie w każdym kanale.
9. Układ hydrauliczny według zastrz. 7, znamienny tym, że w pierwszym hydraulicznym układzie 2 z 3 (30) zamontowano na przewodach połączeniowych (77, 80, 83) po jednym wyłączniku ciśnieniowym (103,10-4,105).
10. Układ hydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawór dołączeniowy (1) wyposażony jest we wskaźnik położenia (9).

168 394