RU1816871C

RU1816871C - Device for control of steam flow rate from turbine extraction

Info

Publication number: RU1816871C
Authority: RU
Inventors: Михаил Михайлович Волынский; Вадим Моисеевич Карлинер; Георгий Александрович Чистяков
Original assignee: Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Союзэнергоремонта
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1993-05-23

Abstract

Использование: регулирование расхода пара, отбираемого из турбины с повышенной надежностью защиты турбины при обратном потоке пара. Сущность изобретени : устройство содержит корпус с крышкой , втулку с окнами, седло, чашку, взаимодействующую с седлом, поршень и приводной шток с каналами, соединенный с чашкой. Внутренн поверхность поршн выполнена с возможностью взаимодействи с наружной поверхностью штока. Поршень имеет возможность осевого перемещени относительно штока и перекрыти окон втулки. На нижней торцевой поверхности поршн выполнен выступ, взаимодействующий с верхней торцевой поверхностью чашки. Надпоршнева камера соединена через вентиль с источником пара повышенного давлени . 1 з.п. ф-лы. 1 ил.Usage: regulation of the flow of steam taken from the turbine with increased reliability of protection of the turbine in the return flow of steam. SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a housing with a cover, a sleeve with windows, a saddle, a cup interacting with the saddle, a piston and a drive rod with channels connected to the cup. The inner surface of the piston is configured to interact with the outer surface of the rod. The piston has the ability to axially move relative to the rod and overlap the sleeve windows. On the lower end surface of the piston there is a protrusion interacting with the upper end surface of the cup. The over-piston chamber is connected through a valve to a source of high pressure steam. 1 s.p. f-ly. 1 ill.

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано дл регулировани расхода пара, отбираемого из турбины.The invention relates to a power system and can be used to control the flow rate of steam taken from a turbine.

Цель изобретени - повышение надежности защиты турбины при обратном потоке пара и ее (защиты) упрощение за счет совмещени в одном корпусе двух последователь- ныхпарозапорных органов. Дополнительной целью вл етс повышение экплуатационной надежности и контро- леспособности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of turbine protection during steam backflow and its (protection) simplification by combining two consecutive vapor shut-off elements in one housing. An additional goal is to increase the operational reliability and control of the device.

Отличительному признаку за вл емого устройства поршень...установлен на штоке с возможностью... перекрыти окон втулки найден сходный ему признак - к пароза- порному органу... прикреплена втулка с окнами , взаимодействующа с пароотвод щими каналами в корпусе.A distinctive feature of the inventive device is a piston ... mounted on a stem with the possibility of ... closing the sleeve windows, a similar feature is found - to the vapor-locking organ ... a sleeve with windows is connected, interacting with the steam exhaust channels in the housing.

Отличительный признак в своей совокупности признаков создает в одном корпусе дополнительный (по ходу пара) парозапорный орган и, тем самым, повышает надежность защиты турбины, а также позвол ет ее упростить и унизить затраты на изготовление защитно-регулирующих устройств .A distinctive feature in its totality of features creates an additional (along the steam) vapor shut-off element in one housing and, thereby, increases the reliability of turbine protection, and also allows it to simplify and reduce the cost of manufacturing protective and regulatory devices.

Сходный признак в своей совокупности признаков обеспечивает перекрытие подвода пара к дополнительным (вспомогательным ) аппаратам турбоустановки.A similar feature in its totality of features provides overlapping steam supply to additional (auxiliary) turbine units.

Отличительному признаку за вл емого устройства на нижней торцевой поверхности поршн выполнен дополнительный упорно-уплотнительный выступ, взаимодействующий с торцевой поверхности чашки найден сходный признак - толкатель в нижнем положении взаимодействует своимA distinctive feature of the claimed device on the lower end surface of the piston is an additional abutment-sealing protrusion, interacting with the end surface of the cup, a similar sign is found - the pusher in its lower position interacts with its

ww

&&

0000

«"

оabout

0000

нижним торцом с чашкой клапана, прижима ее к седлу.bottom end with valve cup, pressing it to the seat.

Отличительный признака в своей совокупности признаков обеспечивает закрытие регулирующего клапана поршнем под действием паровых усилий, возникающих при обратном потоке пара, и герметичность закрыти первого по пр мому ходу пара паро- запорного органа.A distinctive feature in its totality of features ensures that the control valve is closed by a piston under the action of steam forces arising from the return flow of steam, and the tightness of the closure of the first upstream steam-locking organ.

Сходный признак в своей совокупности признаков обеспечивает закрытие стопор- но-регулирующего клапана сервомотором, перемещающим толкатель по сигналам системы защиты.A similar feature in its totality of features ensures that the stop-control valve is closed by a servomotor that moves the pusher according to the signals of the protection system.

Отличительному признаку поршень внутренней цилиндрической поверхности установлен на штоке с возможностью перемещени относительно него сходный признак не вы влен.A distinctive feature of the piston of the inner cylindrical surface is mounted on the stem with the possibility of movement relative to it, a similar feature is not detected.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. В корпусе 1 установлено седло 2, взаимодействующее с чашкой 3. С отбором турбины соединена подвод ща камера 4, св занна паропровод щими окнами 5 втулки 6 с камерой 7 под поршнем 8. Камера 9 над поршнем, ограниченна сверху крышкой 10, отверсти ми 11 поршн 8, а также осевыми и радиальными каналами 12 штока 13, соединена с камерой 14 внутри чашки 3. Шток 13 своим верхним концом соединен с приводом (не изображен ), а нижний конец имеет утолщение 15 дл сочленени с чашкой 3. Утолщением 15 шток в нижнем положении закрывает отверстие 16 чашки, соедин ющее камеру 14 с пароотвод щей камерой 17, соединенной с коллектором парового потреблени (не изображен), Надпоршнева камера 9 отсоединена от подвод щей камеры 4 и подпор- шневой камеры 7 наружной цилиндрической поверхностью 18 поршн 8 и поршневыми кольцами 19, взаимодействующими с втулкой 6, внутренней цилиндрической поверхностью 20 поршн 8, взаимодействующей со штоком 13, и дополнительно упорно-уплотнительным высту- помД1, выполненным на нижней торцевой поверхности поршн 8 и при нижнем положении поршн 8 взаимодействующим с чашкой 3. Упорно-уплртнительный выступ 22 на верхней торцевой поверхности поршн 8 взаимодействует с крышкой 10 при верхнем положении поршн . Надпоршнева камера 9 вентилем 23 соединена с источником повышенного давлени , например, свежего пара (не изображен) и вентилем 24 - с источником пониженного давлени , например, камерой отсоса из уплотнений турбины (не изображен).The drawing shows a diagram of the proposed device. A seat 2 is installed in the housing 1, which interacts with the cup 3. A turbine chamber 4 is connected to the turbine outlet, connected by steam-conducting windows 5 of the sleeve 6 to the chamber 7 under the piston 8. The chamber 9 above the piston is bounded above by the cap 10 and the holes 11 of the piston 8, as well as axial and radial channels 12 of the rod 13, is connected to the chamber 14 inside the cup 3. The rod 13 with its upper end is connected to the drive (not shown), and the lower end has a thickening 15 for articulation with the cup 3. Thickening 15 of the rod in the lower position closes the opening of the 16 cups connecting the chambers 14 with a steam outlet chamber 17 connected to a steam intake manifold (not shown), the Nadporshnev chamber 9 is disconnected from the inlet chamber 4 and the sub-piston chamber 7 by the outer cylindrical surface 18 of the piston 8 and the piston rings 19 interacting with the sleeve 6, the inner a cylindrical surface 20 of the piston 8, interacting with the rod 13, and additionally a thrust-sealing lip D1, made on the lower end surface of the piston 8 and interacting with the cup 3 in the lower position of the piston 8. flax protrusion 22 on the upper end surface of the piston 8 communicates with the lid 10 at the upper position of the piston. The supra-piston chamber 9 is connected by a valve 23 to a source of increased pressure, for example, fresh steam (not shown) and valve 24, to a source of reduced pressure, for example, a suction chamber from turbine seals (not shown).

Таким образом, на пути пара установлено последовательно два парозапорных органа; наружна цилиндрическа поверхность 18 поршн 8, взаимрдействующа с окнами 5 втулки 6 и перекрывающа их при нижнем положении поршн , и чашка 3, взаимодействующа с седлом 2. Когда поршень 8 и шток 13 наход тс в нижнем положении, надпоршнева камера 9 кольца0 ми 19, выступом 21 и утолщением 15 штока 13 отключена от доступа пара и из турбины, и из коллектора потреблени , тем самым ограничивает утечка пара по штоку.Thus, in the way of the steam, two vapor-locking bodies are installed sequentially; the outer cylindrical surface 18 of the piston 8, interacting with the windows 5 of the sleeve 6 and overlapping them when the piston is in the lower position, and the cup 3, interacting with the seat 2. When the piston 8 and the rod 13 are in the lower position, the over-piston chamber 9 is ring 19, the protrusion 21 and a thickening 15 of the rod 13 is disconnected from the steam access from both the turbine and the intake manifold, thereby limiting the leakage of steam along the rod.

Устройство работает следующим обра5 зом.The device operates as follows.

После некоторого перемещени штока 13 с помощью привода вверх отверстие 16 чашки открываетс , соедин пароотвод - щую камеру 17с камерой 14 внутри чашкиAfter a certain movement of the rod 13 by means of an upward drive, the opening 16 of the cup opens, connecting the steam outlet chamber 17 to the chamber 14 inside the cup

0 3, тем самым надпоршнева камера 9 с оеди- н етс с коллектором парового потреблени . Пар из камеры 4 по диаметральному зазору между втулкой 6 и поршнем 8 поступает в подпоршневую камеру 7, уплотнен5 ную чашкой 3, взаимодействующей с седлом 2, поэтому давление в камере 7 близко к давлению в отборе турбины. Благодар перепаду давлени между источником пара0 3, thereby the supra-piston chamber 9 is connected to the steam intake manifold. Steam from the chamber 4 along the diametrical gap between the sleeve 6 and the piston 8 enters the sub-piston chamber 7, sealed by a cup 3 interacting with the seat 2, therefore, the pressure in the chamber 7 is close to the pressure in the turbine extraction. Due to the pressure drop between the steam source

- отбором турбины и коллектором парового- turbine selection and steam manifold

0 потреблени поршень 8 перемещаетс 0 consumption piston 8 moves

вверх до упора выступом 22 в крышку 10,up to the stop ledge 22 into the cover 10,

после чего утечка пара из камеры 9 по штокуafter which steam leaks from the chamber 9 along the rod

уплотн етс выступом 22 и верхней частьюsealed by the protrusion 22 and the upper part

внутренней цилиндрической поверхностиinner cylindrical surface

5 20 поршн 8.5 20 piston 8.

После подъема поршн 8 вверх пар из отбора турбины поступает по диаметраль ному зазору между нижней частью внутренней цилиндрической поверхности 20After lifting the piston 8 upward, steam from the turbine take-off enters through a diametrical gap between the lower part of the inner cylindrical surface 20

0 поршн 8 и штоком 13, осевым и радиальным каналам 12 и через отверстие 16 в камеру 17, соединенную с коллектором парового потреблени , при этом утолщение 15 штока 13 выполн ет роль пускового кла5 пана, осуществл прогрев паропроводов. После окончани прогрева продолжают с помощью привода перемещение вверх, штока, поднима чашку 3 и регулиру тем самым расход пара в отбор.0 piston 8 and the rod 13, axial and radial channels 12 and through the hole 16 into the chamber 17 connected to the steam intake manifold, while the thickening 15 of the rod 13 acts as a starting valve 5, heating the steam lines. After the warm-up is completed, the actuator continues to move upward, the rod, raising the cup 3 and thereby regulating the flow of steam into the selection.

0 Дл расхаживани во врем работы турбины с отбором пара поршн 8 открывают вентиль 23, соедин надпоршневую камеру 9 с источником повышенного давлени , после чего поршень перемещаетс вниз до0 To walk around during operation of the steam extraction turbine, the piston 8 opens the valve 23, connecting the over-piston chamber 9 to the pressure source, after which the piston moves down to

5 упора выступом 21 в чашку 3. Контролируетс это перемещение поршн 8 по увеличению усили , на привод. Далее вентиль 23 закрывают и открывают вентиль 24, соедин ющий камеру 9 с источником пониженного давлени , в результате чего поршень5 of the stop by the protrusion 21 into the cup 3. This movement of the piston 8 is controlled to increase the force on the drive. Next, the valve 23 is closed and the valve 24 is opened, connecting the chamber 9 with a source of reduced pressure, as a result of which the piston

возвращаетс на верхний упор. После окончани расхаживани вентиль 24 также закрывают . Благодар расхаживанию повышаетс эксплуатационна надежность устройства и создаетс возможность дл контрол его работоспособности.returns to the upper stop. After pacing is complete, valve 24 is also closed. Thanks to pacing, the operational reliability of the device is increased and an opportunity is created for monitoring its operability.

В случае отключени турбины и уменьшени давлени пара в отборе давление в надпоршневой камере 9. соединенной с коллектором парового потреблени , становитс больше давлени в подпоршневой камере 7, и поршень перемещаетс вниз, опуска паровым усилием чашку 3 на седло 2 и перекрыва окна 5 втулки 6. Закрыва чашку, поршень выполн ет роль обратного клапана, а закрыва паропровод щие окна 5. поршень выполн ет роль второго, последовательно установленного парозапорного органа.If the turbine shuts down and the steam pressure in the bleed is reduced, the pressure in the supra piston chamber 9. connected to the steam intake manifold becomes greater than the pressure in the sub piston chamber 7, and the piston moves downward, lowering the cup 3 by steam force onto the seat 2 and blocking the window 5 of the sleeve 6. By closing the cup, the piston acts as a check valve, and by closing the vapor conducting windows 5. the piston acts as a second, sequentially installed vapor shut-off element.

Преимуществом устройства вл етс закрытие регулирующего органа поршнем под действием паровых усилий при обратном потоке пара (дополнительно к закрытию приводом), а также закрытие при этом и второго парозапорного органа. Это обуславливает повышение надежности защиты турбины и уменьшение затрат на изготовление за счет отказа от установки дополнительного обратного клапана.An advantage of the device is the closure of the regulator by the piston under the action of steam forces during the return steam flow (in addition to the closure by the actuator), as well as the closure of the second vapor shutoff element. This leads to an increase in the reliability of protection of the turbine and a decrease in manufacturing costs due to the refusal to install an additional check valve.

Ожидаемый экономический эффект при использовании предлагаемого изобретени (на одну турбину) может составить 10 тыс.руб.The expected economic effect when using the proposed invention (per turbine) may amount to 10 thousand rubles.

Claims

1. A device for controlling the flow of steam from a turbine take-off, comprising a housing with steam inlet and outlet chambers and a lid, a sleeve with windows and a saddle mounted in the housing, a cup; a piston with an inner and outer cylindrical surfaces, an upper and lower end surfaces and a protrusion on the upper surface, interacting with this protrusion with a cover, and the outer surface with a sleeve, a piston and a piston chamber formed by a piston, a housing and a cover, and a drive rod with axial and radial channels connected to a cup, characterized in that. that, for the purpose of reliable protection of the turbine during the return steam flow, the inner cylindrical surface of the piston is made to interact with the outer surface of the piston and axial movement of the piston relative to the rod, the outer cylindrical surface of the piston is capable of blocking the sleeve windows, and the piston is additionally made on the lower end surface a protrusion interacting with the upper end surface of the cup.

2. A device according to claim 1, with the proviso that, in order to increase reliability and testability, the nadporshnevoy chamber is connected through a valve to a source of high pressure steam.