RU2180404C2 - Steam-turbine fast-closing gate - Google Patents

Steam-turbine fast-closing gate Download PDF

Info

Publication number
RU2180404C2
RU2180404C2 RU2000102787/06A RU2000102787A RU2180404C2 RU 2180404 C2 RU2180404 C2 RU 2180404C2 RU 2000102787/06 A RU2000102787/06 A RU 2000102787/06A RU 2000102787 A RU2000102787 A RU 2000102787A RU 2180404 C2 RU2180404 C2 RU 2180404C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
valve
servomotors
shut
turbine
Prior art date
Application number
RU2000102787/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Благовещенский
В.И. Кирюхин
Ю.Л. Лукашенко
Ю.А. Максимов
Ю.М. Семенов
С.Д. Циммерман
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Калужский турбинный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Калужский турбинный завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Калужский турбинный завод"
Priority to RU2000102787/06A priority Critical patent/RU2180404C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2180404C2 publication Critical patent/RU2180404C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

FIELD: thermal engineering; steam turbines. SUBSTANCE: gate has body, seat, actuator shaft, driven lever, and disk suspended within body from driven lever on actuator shaft. Disk is provided with seat of pressure-relief valve. Gate is also provided with driving lever fitted onto actuator shaft and also with hydraulic actuator incorporating controller with two servomotors; servomotors have spring-loaded differential bushings and disk valves whose rods are arranged unidirectionally and connected to actuator shaft to form annular cavities in actuator and working chambers of servomotors intercommunicating through ducts. Gate seat surface engageable with disk is inclined to center line of seat. Levers have slot and boss forming in assembly grip with two stops and clearance in-between. Controller is provided with movable box joined with one of actuator servomotors. Mounted in box bore are spring and shut-off valve with two spaces between pistons; shut-off valve contacts control gear rod of controller; to this end chamber of non-spring-loaded end of shut-off valve in box communicates with oil line of turbine protective gear. Working chambers of servomotors are connected through first space between pistons of shutoff valve to oil lines running to turbine protective system and to oil tank drain; annular cavities of servomotors communicate through second space between pistons of shut-off valve with high-pressure oil line and turbine protective system oil line. Proposed gate functions as stop valve and its actuator builds up net torque. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области исполнительных устройств защиты паровой турбины, обеспечивающих перекрытие подвода пара в турбину по сигналам систем ее защиты, и предназначено главным образом для турбин, работающих на низкопотенциальном геотермальном паре с большим содержанием солей и нерастворимых, в том числе агрессивных, газов. The invention relates to the field of actuating devices for protecting a steam turbine, providing shutoff of the steam supply to the turbine according to the signals of its protection systems, and is intended mainly for turbines operating on low-potential geothermal steam with a high content of salts and insoluble, including aggressive, gases.

Исполнительные устройства защиты паровой турбины известны. Известен, например, стопорный клапан [1] - аналог, содержащий паровой корпус с расположенным в нем основным и разгрузочным клапанами и седлом. Шток сервомотора соединен с клапанами и установлен в направляющей втулке, запрессованной в паровом корпусе. Steam turbine actuators are known. Known, for example, a check valve [1] - an analogue containing a steam housing with located in it the main and discharge valves and seat. The servomotor rod is connected to the valves and installed in a guide sleeve, pressed into the steam housing.

Недостаток аналога заключается в том, что его открытие-закрытие осуществляется при поступательном движении штока в направляющей втулке. Из-за большого содержания солей в геотермальном паре может произойти заклинивание штока с развитием аварийной ситуации. Клапан-аналог имеет большое гидравлическое сопротивление, обусловленное большим количеством резких поворотов и сжатий-расширений потока пара, что снижает экономичность турбины. The disadvantage of the analogue is that its opening-closing is carried out with the translational movement of the rod in the guide sleeve. Due to the high salt content in the geothermal pair, jamming of the stem can occur with the development of an emergency. The analog valve has a large hydraulic resistance due to a large number of sharp turns and compression-expansion of the steam flow, which reduces the efficiency of the turbine.

Для паровых турбин геотермальных электростанций в качестве стопорных клапанов более целесообразно использовать быстрозапорные захлопки. For steam turbines of geothermal power plants, it is more expedient to use quick-closing flaps as stop valves.

Наиболее близким прототипом настоящего изобретения является обратный клапан захлопочного типа [2]. The closest prototype of the present invention is a check valve of the closure type [2].

Клапан-захлопка - прототип содержит корпус, седло, приводной вал, рычаг и тарелку, подвешенную в корпусе на рычаге на приводном вале. Поверхность седла, взаимодействующая с тарелкой, выполнена перпендикулярно к оси седла. Slam-shut valve - the prototype comprises a housing, a seat, a drive shaft, a lever and a plate suspended in the housing on a lever on the drive shaft. The surface of the saddle interacting with the plate is perpendicular to the axis of the saddle.

Преимущество прототипа заключается в его компактности, большом быстродействии, малом гидравлическом сопротивлении, во вращательном движении приводного вала, что существенно снижает риск заедания захлопки. The advantage of the prototype is its compactness, high speed, low hydraulic resistance, in the rotational movement of the drive shaft, which significantly reduces the risk of jamming of the shutter.

К недостаткам прототипа относится то, что его можно использовать лишь в качестве защитного органа турбины по обратному току пара из отбора в турбину и невозможно использовать в качестве исполнительного механизма системы защиты турбины, отсекающего в необходимых случаях подвод свежего пара в турбину. The disadvantages of the prototype include the fact that it can be used only as a protective element of the turbine for the reverse steam flow from the selection to the turbine and cannot be used as the actuator of the turbine protection system, which cuts off the supply of fresh steam to the turbine, if necessary.

Это объясняется тем, что в прототипе тарелка расположена по ходу пара (при нормальной работе) за седлом, в то время как в стопорных клапанах она должна быть расположена по ходу пара перед седлом захлопки. При этом, как и в стопорных клапанах, прототип должен иметь привод приводного вала. В прототипе же привод приводного вала отсутствует, что также является его недостатком. Для достижения минимального гидравлического сопротивления захлопки необходимо повернуть тарелку вокруг оси приводного вала на большой, почти 90o, угол. Привод с таким большим углом поворота приводного вала выполнить затруднительно, поэтому большой угол поворота тарелки также является недостатком прототипа.This is because in the prototype the plate is located along the steam (during normal operation) behind the seat, while in the stop valves it should be located along the steam in front of the collar seat. In this case, as in the stop valves, the prototype must have a drive shaft drive. In the prototype, the drive shaft drive is missing, which is also its disadvantage. To achieve the minimum hydraulic resistance of the flap, it is necessary to rotate the plate around the axis of the drive shaft by a large, almost 90 o angle. The drive with such a large angle of rotation of the drive shaft is difficult to perform, so the large angle of rotation of the plate is also a disadvantage of the prototype.

Цель изобретения заключается в создании быстрозапорной захлопки, выполняющей функции стопорного клапана паровой турбины, с приводом, создающим "чистый" крутящий момент, не имеющий отмеченных недостатков прототипа. The purpose of the invention is to create a quick-closing flap, performing the function of a check valve of a steam turbine, with a drive that creates a "clean" torque, which does not have the noted disadvantages of the prototype.

Указанная цель достигается следующим образом. Быстрозапорная захлопка паровой турбины содержит корпус, седло, приводной вал и тарелку, подвешенную в корпусе на ведомом рычаге на приводном вале. The specified goal is achieved as follows. The quick-shutting shutter of a steam turbine comprises a housing, a saddle, a drive shaft and a plate suspended in the housing on a driven lever on the drive shaft.

Новым является то, что тарелка снабжена седлом разгрузочного клапана. Захлопка снабжена ведущим рычагом, надетым на приводной вал, а также снабжена гидравлическим приводом приводного вала. What is new is that the plate has a seat on the discharge valve. The flap is equipped with a drive lever worn on the drive shaft, and is also equipped with a hydraulic drive of the drive shaft.

Привод содержит контроллер и два сервомотора, содержащих подвижные подпружиненные дифференциальные втулки и подпружиненные тарельчатые клапаны. Штоки сервомоторов, выполненные заодно с тарельчатыми клапанами, сонаправлены в одну сторону и подсоединены рычагом к приводному валу. Дифференциальные втулки и тарельчатые клапаны в сборе образуют в приводе кольцевые полости и рабочие камеры сервомоторов, которые гидравлически соединены между собой каналом. The drive contains a controller and two servomotors containing movable spring-loaded differential bushings and spring-loaded poppet valves. Servomotor rods, made at the same time with poppet valves, are aligned in one direction and connected by a lever to the drive shaft. Differential bushings and poppet valves assembled in the drive form annular cavities and working chambers of servomotors, which are hydraulically connected to each other by a channel.

Поверхность седла, взаимодействующая с тарелкой, выполнена с наклоном к осевой линии седла, благодаря чему уменьшается угол поворота тарелки вокруг оси приводного вала. Рычаги имеют паз и выступ, которые в сборе образуют зацеп с двумя упорами и зазором между ними. Контроллер снабжен подвижной буксой, соединенной рычагом (рычагом обратной связи) с одним из сервомоторов привода. В расточке буксы установлена пружина и отсечной золотник с двумя межпоршеньковыми полостями. The surface of the seat, interacting with the plate, is inclined to the center line of the seat, thereby reducing the angle of rotation of the plate around the axis of the drive shaft. The levers have a groove and a protrusion, which together form a hook with two stops and a gap between them. The controller is equipped with a movable axle box connected by a lever (feedback lever) to one of the actuator servomotors. A spring and a shut-off spool with two inter-piston cavities are installed in the axle box bore.

Отсечной золотник при нормальной работе контактирует со шпинделем механизма управления контроллером. С этой целью камера неподпружиненного торца золотника в буксе подключена к маслопроводу масла системы защиты турбины. Рабочие камеры сервомоторов подключены через первую межпоршеньковую полость отсечного золотника к маслопроводам масла системы защиты и слива масла в маслобак, а кольцевые полости сервомоторов подключены через вторую межпоршеньковую полость отсечного золотника к маслопроводам масла высокого давления и масла системы защиты турбины. В результате привод при работе создает "чистый" крутящий момент. При срабатывании системы защиты турбины привод закрывает захлопку. The shut-off spool during normal operation contacts the spindle of the controller control mechanism. For this purpose, the chamber of the spring-free end of the spool in the axle box is connected to the oil pipeline of the turbine protection system oil. The working chambers of the servomotors are connected through the first inter-piston cavity of the shut-off valve to the oil pipelines of the oil of the protection system and the oil drain into the oil tank, and the annular cavities of the servomotors are connected through the second inter-piston cavity of the shut-off valve to the oil pipelines of the high pressure oil and oil of the turbine protection system. As a result, the drive creates “clean” torque during operation. When the turbine protection system is activated, the drive closes the shutter.

Возможен вариант, когда корпус захлопки в сборе с корпусом привода образует замкнутую камеру, охватывающую концы штоков и рычаг приводного вала. Камера заполнена маслом и подключена к паровому пространству захлопки. Давление пара перед подшипником приводного вала и масла в замкнутой камере при этом практически равны, что предотвращает утечки пара через подшипник. A variant is possible when the shutter housing assembly with the drive housing forms a closed chamber covering the ends of the rods and the lever of the drive shaft. The chamber is filled with oil and connected to the vapor space of the shutter. The steam pressure in front of the drive shaft bearing and the oil in the closed chamber are practically equal, which prevents steam leakage through the bearing.

Для исключения несанкционированного открытия захлопки при включении системы защиты после срабатывания захлопки и неприведения механизма управления контроллера в исходное положение (при котором захлопка закрыта) контроллер снабжен блокирующим золотником с межпоршеньковой полостью, установленным между отсечным золотником и шпинделем механизма управления контроллером. Камера неподпружиненного торца отсечного золотника дополнительно подключена к маслопроводу системы защиты турбины через межпоршеньковую полость блокирующего золотника. To prevent unauthorized opening of the flap when the protection system is turned on after the flap is triggered and the controller control mechanism is not brought to its initial position (at which the flap is closed), the controller is equipped with a locking spool with an inter-piston cavity installed between the shut-off valve and the spindle of the controller control mechanism. The chamber of the springless end of the shut-off valve is additionally connected to the oil pipe of the turbine protection system through the inter-piston cavity of the blocking valve.

Предлагаемое изобретение изображено на чертежах, где на фиг.1 изображен продольный разрез быстрозапорной захлопки, на фиг.2 - вид слева на захлопку, на фиг.3 - разрез А-А по приводу быстрозапорной захлопки. The present invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a quick-closing flap, Fig. 2 is a left view of a flap, and Fig. 3 is a section A-A along a quick-closing flap drive.

Фиг.1. Figure 1.

В корпусе 1 быстрозапорной захлопки размещены тарелка 2, седло 3, первый рычаг 4, второй рычаг 5 и приводной вал 6, на который надеты рычаги 4 и 5. Рычаг 4 имеет отросток 7, оканчивающийся шаром 8. Тарелка 2 снабжена цапфой 9, которая в сборе с шаром 8 образует сферический подшипник. Между тарелкой 2 и рычагом 4 установлен сильфон 10, герметизирующий сферический подшипник. Герметичная камера 11 сильфона 10 заполнена смазкой. В ведущем рычаге 5 закреплен корпус 12 разгрузочного клапана 13. Между тарелкой 14, клапаном 13 и корпусом 12 установлен сильфон 15, на котором разгрузочный клапан 13 свободно подвешен в корпусе 12. На рычаге 5 выполнен паз, в который входит выступ 16 рычага 4 с образованием зазора 17 (свободного хода). Рычаг 4 может поворачиваться вокруг вала в пределах зазора 17. На чертеже рычаг 5 прижимает тарелку 2 через выступ 16, шар 8 и цапфу 9 к седлу 3. Посадочная поверхность седла 3 выполнена с наклоном (примерно 25...30o) по отношению к осевой линии 18 седла 3. Сферический подшипник обеспечивает плотное прилегание рабочей поверхности тарелки 2 к посадочной поверхности седла 3. В этом положении тарелка 14 плотно прижата к седлу 19, установленному в тарелке 2, сильфон 15 поджат так, что между буртиком 20 и корпусом 12 образован зазор 21. Поскольку разгрузочный клапан 13 подвешен в корпусе 12 свободно и сильфон 15 имеет гибкость, то тарелка 14 полотно соприкасается с посадочной поверхностью седла 19. В результате паровое пространство 22 отделено от парового пространства 23 корпуса 1. Паровое пространство 22 подключено к источнику геотермального пара, паровое пространство 23 - к парораспределению турбины, тарелка 2 расположена по ходу пара перед седлом 3.A plate 2, a saddle 3, a first lever 4, a second lever 5 and a drive shaft 6, on which the levers 4 and 5 are put on, the lever 4 has a process 7 ending in a ball 8. The plate 2 is equipped with a pin 9, which assembly with ball 8 forms a spherical bearing. Between the plate 2 and the lever 4 is installed a bellows 10, which seals a spherical bearing. The sealed chamber 11 of the bellows 10 is filled with grease. A housing 12 of the unloading valve 13 is fixed in the driving lever 5. A bellows 15 is mounted between the plate 14, the valve 13 and the housing 12, on which the unloading valve 13 is freely suspended in the housing 12. A groove is made on the lever 5, into which the protrusion 16 of the lever 4 enters to form a gap 17 (free wheeling). The lever 4 can rotate around the shaft within the gap 17. In the drawing, the lever 5 presses the plate 2 through the protrusion 16, the ball 8 and the pin 9 to the seat 3. The seating surface of the seat 3 is made with an inclination (approximately 25 ... 30 o ) with respect to center line 18 of the seat 3. The spherical bearing ensures a snug fit between the working surface of the poppet 2 and the seating surface of the seat 3. In this position, the poppet 14 is firmly pressed against the seat 19 installed in the poppet 2, the bellows 15 is pressed so that between the shoulder 20 and the housing 12 is formed clearance 21. Since the discharge valve 13 is suspended in the housing 12 freely and the bellows 15 is flexible, then the plate 14 is in contact with the seating surface of the seat 19. As a result, the steam space 22 is separated from the steam space 23 of the housing 1. The steam space 22 is connected to a source of geothermal steam, the steam space 23 to steam distribution of the turbine, plate 2 is located along the steam in front of the seat 3.

Так как в этом положении тарелка 2 установлена под углом к осевой линии 18 седла 3, то общий угол поворота приводного вала 6, необходимый для вывода тарелки 2 в нишу корпуса 1, меньше 90o на величину примерно 25...30o, т.е. может быть в пределах 60...65o.Since in this position the plate 2 is installed at an angle to the axial line 18 of the seat 3, the total angle of rotation of the drive shaft 6, necessary for the output plate 2 in the niche of the housing 1, is less than 90 o by about 25 ... 30 o , t. e. may be in the range of 60 ... 65 o .

Фиг.2. Figure 2.

Приводной вал 6 установлен в бобышках 24 и 25 корпуса 1 на подшипниках 26 и 27. Рычаг 5 закреплен на валу 6 штифтами 28. Конец вала 6 выведен через бобышку 25 в замкнутую камеру 29, образованную полостью 30 в сборе с корпусом 31 привода 32 быстрозапорной захлопки. Замкнутая камера 29 заполнена маслом и подключена трубопроводом 33 к паровому пространству 22. В замкнутой камере 29 размещен рычаг 34, закрепленный на конце вала 6 штифтом 35. The drive shaft 6 is installed in the bosses 24 and 25 of the housing 1 on the bearings 26 and 27. The lever 5 is mounted on the shaft 6 with pins 28. The end of the shaft 6 is led out through the boss 25 into a closed chamber 29 formed by the cavity 30 assembled with the housing 31 of the quick-release shutter drive 32 . The closed chamber 29 is filled with oil and connected by a pipe 33 to the vapor space 22. In the closed chamber 29 there is a lever 34 mounted on the end of the shaft 6 with a pin 35.

Фиг.3. Figure 3.

Привод 32 быстрозапорной захлопки содержит корпус 31 и установленные в нем два сервомотора и контроллер. Сервомоторы составные. Первый из них состоит из тарельчатого клапана 36 и дифференциальной втулки 37 с пояском 38, притертым к ответному пояску клапана 36. Средний диаметр поясков 38 больше меньшего диаметра дифференциальной втулки 37. Второй сервомотор устроен аналогично первому. Он имеет тарельчатый клапан 39 и дифференциальную втулку 40 с притертым пояском 41. Штоки 42 и 43 сервомоторов соединены серьгами с рычагом 34. Клапаны 36, 39 и втулки 37, 40 подпружинены пружинами 44, 45 и 46, 47. Сервомоторы установлены в корпусе 31 рядом, причем штоки 42 и 43 сонаправлены, но их движение под действием пружин 45 и 47 направлены в противоположные стороны. Сервомоторы в сборе в корпусе 31 образуют камеры 48, 49 и 50, 51, а также дифференциальные кольцевые полости 52, 53, которые соединены между собой отверстием 54. Камера 51 и камера 50 через отверстие 56 и камеру 57 соединены со сливом в маслобак. Отросток 55 первого сервомотора соединен серьгой с рычагом 58, ось 59 которого закреплена в корпусе 31. The quick-release shutter drive 32 comprises a housing 31 and two servomotors and a controller installed therein. Compound servomotors. The first of them consists of a poppet valve 36 and a differential sleeve 37 with a girdle 38, ground to the counterband of the valve 36. The average diameter of the girdles 38 is larger than the smaller diameter of the differential sleeve 37. The second servomotor is similar to the first. It has a poppet valve 39 and a differential sleeve 40 with a ground belt 41. The stems 42 and 43 of the servomotors are connected by earrings to a lever 34. The valves 36, 39 and the sleeves 37, 40 are spring-loaded with springs 44, 45 and 46, 47. The servomotors are installed in the housing 31 side by side moreover, the rods 42 and 43 are codirectional, but their movement under the action of the springs 45 and 47 is directed in opposite directions. The complete servomotors in the housing 31 form chambers 48, 49 and 50, 51, as well as differential annular cavities 52, 53, which are interconnected by a hole 54. The chamber 51 and the chamber 50 are connected through a hole 56 and a chamber 57 to a drain in an oil tank. The process 55 of the first servomotor is connected by an earring to a lever 58, the axis 59 of which is fixed in the housing 31.

Контроллер содержит подвижную буксу 60, отсечной золотник 61, механизм управления 62 контроллером со штоком 63 и блокирующий золотник 64. Букса 60 соединена серьгой с рычагом 58. The controller comprises a movable axle box 60, a shut-off spool 61, a control mechanism 62 of the controller with a stem 63 and a blocking spool 64. The axle box 60 is connected by an earring to a lever 58.

Букса 60 имеет кольцевые проточки 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, отсечной золотник 61 - кольцевые межпоршеньковые полости 73, 74, 75 и блокирующий золотник 64 - кольцевую межпоршеньковую полость 76. Втулка 77 блокирующего золотника 64 имеет кольцевые проточки 78 и 79. Золотник 61 подпружинен относительно буксы 60 пружиной 80, золотник 64 относительно втулки 77 - пружиной 81, которая прижимает его к штоку 63. The axle box 60 has annular grooves 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, a shut-off spool 61 - annular inter-piston cavities 73, 74, 75 and a locking spool 64 - an annular inter-piston cavity 76. The sleeve 77 of the locking spool 64 has an annular grooves 78 and 79. Spool 61 is spring-loaded relative to axle box 60 by spring 80, spool 64 relative to sleeve 77 is spring 81, which presses it against stem 63.

В сборе с буксой 60 золотник 61 образует замкнутую камеру 82 неподпружиненного торца золотника 61. Камера 82 соединена отверстием 83 с полостью 75. Проточки 65, 68, 71 и 78 подключены к маслопроводу 84 масла системы защиты турбины и проточка 69 - к маслопроводу 85 масла высокого давления. Кольцевые проточки 72 и 79 соединены между собой маслопроводом 86. Камера 87 сообщена со сливом в маслобак (на чертеже не изображено). В проточках буксы 60 и втулки 77 выполнены рабочие окна, сообщающие их соответствующими межпоршеньковыми полостями отсечного золотника 61 и блокирующего золотника 64. Проточка 66 каналом 88 через камеру 57 соединена со сливом масла в маслобак турбины. Проточка 70 соединена отверстием 89 с кольцевой полостью 52 и проточка 67 соединена каналом 90 с камерой 48 и камерой 49. При соприкосновении отсечного золотника 61 с блокирующим золотником 64 между буртиком 91 и упором в буксу 60 имеется зазор 92. Assembled with axle box 60, the spool 61 forms a closed chamber 82 of the springless end of the spool 61. The chamber 82 is connected by an opening 83 to the cavity 75. The grooves 65, 68, 71 and 78 are connected to the oil pipe 84 of the turbine protection system oil and the groove 69 to the oil pipe 85 of high oil pressure. The annular grooves 72 and 79 are interconnected by an oil pipe 86. The chamber 87 is in communication with a drain in the oil tank (not shown in the drawing). Working holes are made in the grooves of the axlebox 60 and the sleeve 77, communicating with the corresponding inter-piston cavities of the shut-off spool 61 and the blocking spool 64. The groove 66 is connected by a channel 88 through a chamber 57 to the oil drain to the turbine oil tank. A groove 70 is connected by a hole 89 with an annular cavity 52 and a groove 67 is connected by a channel 90 with a chamber 48 and a chamber 49. When the shut-off spool 61 is in contact with the blocking spool 64 between the shoulder 91 and the stop in the axle box 60, there is a gap 92.

На фиг. 1 - 3 быстрозапорная захлопка изображена в предпусковом состоянии: шток 63 механизма управления имеет максимальный вылет, в маслопровод 84 подведено масло системы защиты турбины и в маслопровод 85 масло высокого давления. Под действием силы давления масла золотник 61 прижат к блокирующему золотнику 64. Так как давление масла в камерах 48, 49 и полостях 52, 53 одинаковые, и средний диаметр поясков 38 и 41 больше меньшего диаметра дифференциальных втулок 67 и 40, то дифференциальные втулки 37, 40 прижаты уплотнительными поясками 38 и 41 к ответным притертым пояскам клапанов 36 и 39, пружины 45, 47 сжаты. Рычаг 58 удерживает буксу 60 в положении, при котором рабочие окна в кольцевых проточках 66 и 68 перекрыты поршеньками отсечного золотника 61. В паровое пространство 22 корпуса 1 подан пар из геотермального источника. Давление масла в камере 29 равно давлению пара в паровом пространстве 22. Открытие быстрозапорной захлопки осуществляется следующим образом. На механизм управления 62 подается электрический сигнал, по которому вылет штока 63 уменьшается, и отсечной золотник 61 перемещается вверх на некоторую величину, сохраняя контакт буртика 91 с блокирующим золотником 64. В результате смещения золотника 61 относительно буксы 60 рабочие окна в кольцевой проточке 68 приоткрываются, и масло из маслопровода 84 системы защиты турбины по каналу 90 поступает в камеры 48 и 49. Под действием перепада давлений масла сервомоторы начнут перемещаться: первый вниз и второй вверх (по фиг.3). Клапаны 36 и 39 при этом сжимают пружины 45, 47 и создают "чистый" крутящий момент на рычаге 34 и на приводном вале 6. Приводной вал 6 вращает ведущий рычаг 5, зазор 17 и 12 уменьшаются. После соприкосновения буртика 20 с корпусом 21 начинает подниматься (относительно тарелки 2) разгрузочный клапан 13. Тарелка 14 клапана 13 открывает проход пара через седло 19 из пространства 22 в пространство 23. Поскольку парораспределение турбины закрыто, давление пара в пространстве 23 повышается и обеспечивается разгрузка тарелки 2 от действия сил перепада давлений пара. По мере дальнейшего вращения рычаг 5 упирается в выступ 16 и рычаг 4 начинает вращаться с рычагом 5 как одно целое. В результате шар 8 приподнимает тарелку 2 от посадочной поверхности седла 3. При движении первого сервомотора его отросток 55 вращает рычаг 58 вокруг оси 59 и поднимает буксу 60 вслед за золотником 61. После отключения электрического сигнала, подаваемого на механизм управления 62 контроллера, шток 63 останавливается, сервомоторы же будут перемещаться до тех пор, пока букса 60 не поднимется вверх настолько, что поршенек отсечного золотника 61 перекроет окна в кольцевой проточке 68 и "отсечет" подвод масла системы защиты турбины в камеры 48, 49. Наступит новый режим работы быстрозапорной захлопки при частичном открытии тарелки 2, продолжая подавать электрический сигнал на механизм управления 62, можно полностью открыть захлопку, выведя тарелку 2 в нишу корпуса 1. In FIG. Figures 1 to 3 show a quick shut-off valve in the pre-start state: the control mechanism rod 63 has a maximum reach, the turbine protection system oil is connected to the oil pipe 84 and the high pressure oil is supplied to the oil pipe 85. Under the action of the oil pressure force, the spool 61 is pressed against the blocking spool 64. Since the oil pressure in the chambers 48, 49 and cavities 52, 53 are the same, and the average diameter of the belts 38 and 41 is larger than the smaller diameter of the differential bushings 67 and 40, the differential bushings 37, 40 are pressed by the sealing belts 38 and 41 to the mapped response belts of the valves 36 and 39, the springs 45, 47 are compressed. The lever 58 holds the axle box 60 in a position in which the working windows in the annular grooves 66 and 68 are closed by the pistons of the shut-off valve 61. Steam from the geothermal source is supplied to the vapor space 22 of the housing 1. The oil pressure in the chamber 29 is equal to the vapor pressure in the vapor space 22. The opening of the quick-shut shut is as follows. An electrical signal is supplied to the control mechanism 62, through which the outrigger of the stem 63 decreases, and the shut-off spool 61 moves upward by a certain amount, maintaining contact of the shoulder 91 with the blocking spool 64. As a result of the spool 61 being displaced relative to the axle box 60, the working windows in the annular groove 68 open, and oil from the oil pipe 84 of the turbine protection system through the channel 90 enters the chambers 48 and 49. Under the influence of the differential pressure of the oil, the servomotors will begin to move: the first down and the second up (in figure 3). Valves 36 and 39 at the same time compress the springs 45, 47 and create a “clean” torque on the lever 34 and on the drive shaft 6. The drive shaft 6 rotates the drive lever 5, the clearance 17 and 12 are reduced. After the flange 20 contacts the housing 21, the relief valve 13 begins to rise (relative to the poppet 2). The poppet 14 of the valve 13 opens the steam passage through the seat 19 from the space 22 to the space 23. Since the steam distribution of the turbine is closed, the vapor pressure in the space 23 rises and the plate is unloaded 2 from the action of forces of the differential pressure of steam. With further rotation, the lever 5 abuts against the protrusion 16 and the lever 4 begins to rotate with the lever 5 as a whole. As a result, the ball 8 raises the plate 2 from the seat surface of the seat 3. When the first servomotor moves, its spine 55 rotates the lever 58 about the axis 59 and lifts the axle box 60 after the spool 61. After the electric signal supplied to the control mechanism 62 of the controller is turned off, the rod 63 stops , the servomotors will move until the axle box 60 rises so high that the piston of the shut-off valve 61 closes the windows in the annular groove 68 and “cuts off” the oil supply of the turbine protection system to the chambers 48, 49. vy mode operation with partial opening of the quick-clack plates 2, while continuing to supply an electric signal to the control mechanism 62 can be fully opened flaps, moving plate 2 of the housing 1 into the niche.

Это произойдет тогда, когда вылет штока 63 будет минимальным. При этом клапан 36 и втулка 37 первого сервомотора как единое целое переместятся в крайнее нижнее положение, а клапан 39 и втулка 40 второго сервомотора - в крайнее верхнее положение с максимальным сжатием пружин 45 и 47. После открытия тарелки 2 быстрозапорной захлопки разрешается открытие регулирующих органов парораспределения турбины. This will happen when the rod outreach 63 is minimal. In this case, the valve 36 and the sleeve 37 of the first servomotor as a whole move to the lowest position, and the valve 39 and the sleeve 40 of the second servomotor move to the highest position with a maximum compression of the springs 45 and 47. After opening the plate 2 quick-closing shutter, the opening of the steam distribution regulatory bodies is allowed turbines.

Для закрытия захлопки необходимо подать электрический сигнал на движение штока 63 в сторону увеличения его вылета, что вызовет смещение отсечного золотника 61 вниз от его "среднего" положения. При этом открываются окна в проточке 66, и масло под действием сил натяжения пружин 45 и 47 будет поступать из камер 48 и 49 по каналу 90, проточкам 67 и 66, по каналу 88 в камеру 57 и далее на слив в маслобак. Сервомоторы перемещаются, и первый из них начнет перемещать буксу 60 вниз за отсечным золотником 61. Произойдет закрытие быстрозапорной захлопки, которое будет продолжаться до тех пор, пока шток 63 не остановится. Таким образом, захлопку можно открыть и закрыть на любую величину в пределах от полного открытия до полного закрытия, что можно использовать для ее расхаживания. To close the flap, it is necessary to apply an electric signal to the movement of the stem 63 in the direction of increasing its outreach, which will cause the shut-off spool 61 to shift down from its "average" position. This opens the windows in the groove 66, and the oil under the action of the tension forces of the springs 45 and 47 will come from the chambers 48 and 49 through the channel 90, the grooves 67 and 66, through the channel 88 into the chamber 57 and then to drain into the oil tank. The servomotors move, and the first of them starts to move the axle box 60 downstream of the shut-off spool 61. The quick-lock shut will close, which will continue until the stem 63 stops. Thus, the flap can be opened and closed by any value ranging from full opening to full closing, which can be used for pacing it.

Поскольку замкнутая камера 29 сообщена трубопроводом 33 с паровым пространством 22, давление масла в камере 29 равно давлению пара в пространстве 22 и протечки пара через подшипник 27 отсутствуют. Это гарантирует отсутствие отложения солей в подшипнике 27. При срабатывании любой из защит турбины давление масла в маслопроводе 84, следовательно, в камерах 48, 49 и полостях 52, 53 сервомоторов исчезает, что является импульсом для автоматического закрытия тарелки 2 под действием пружин сервомоторов. Происходит это следующим образом: в результате исчезновения давления масла в камере 82, в камерах 48 и 49 и в полостях 52 и 53 золотник 61 под действием пружины 80 перемещается вниз до упора буртика 91 в буксу 60, и втулки 37, 40 под действием сил натяжения пружин 44 и 47 удаляются от клапанов 36, 39, пояски 38 и 41 и ответные пояски клапанов 36, 39 размыкаются, соединяя камеры 48 и 49 с полостями 50 и 51 и далее со сливом масла в маслобак. Под действием пружин 45 и 47 клапаны 36 и 39 перемещаются: первый вверх и второй вниз, что обеспечивает перемещение тарелки 2 в исходное, полностью закрытое положение. Для увеличения крутящего момента, создаваемого приводом 32, при срабатывании защиты турбины предусмотрено активное использование в этом режиме силы натяжения пружин 44 и 46. С этой целью используется масло высокого давления в маслопроводе 85, которое при срабатывании системы защиты не исчезает. До срабатывания защиты турбины масло в полости 52 и 53 поступало из маслопровода 84 через кольцевые проточки 71 и 70 и межпоршеньковую полость 74. После срабатывания системы защиты турбины и размыкания составных частей сервомоторов в результате перемещения золотника 61 на величину зазора 92 рабочие окна в кольцевой проточке 71 будут перекрыты поршеньком золотника 61, но откроются окна в кольцевой проточке 69. При этом масло высокого давления из маслопровода поступит в кольцевые полости 52 и 53, что вызывает перемещение дифференциальных втулок 37 и 40 вслед за клапанами 36 и 39. Пружины 45 и 46 будут поджаты почти до своего исходного рабочего состояния, что обеспечивает за их счет создание дополнительного крутящего момента закрытия тарелки 2. Since the closed chamber 29 is in communication with the pipe 33 with the vapor space 22, the oil pressure in the chamber 29 is equal to the vapor pressure in the space 22 and there is no vapor leakage through the bearing 27. This ensures that salts are not deposited in the bearing 27. When any of the turbine shields trips, the oil pressure in the oil pipe 84, therefore, in the chambers 48, 49 and the cavities 52, 53 of the servomotors disappears, which is an impulse for the automatic closing of the plate 2 under the action of the springs of the servomotors. This happens as follows: as a result of the disappearance of the oil pressure in the chamber 82, in the chambers 48 and 49 and in the cavities 52 and 53, the spool 61, under the action of the spring 80, moves down to the stop of the collar 91 in the axle box 60, and the sleeve 37, 40 under the action of tension forces the springs 44 and 47 are removed from the valves 36, 39, the belts 38 and 41 and the response belts of the valves 36, 39 are opened, connecting the chambers 48 and 49 with the cavities 50 and 51 and then with the discharge of oil into the oil tank. Under the action of the springs 45 and 47, the valves 36 and 39 are moved: the first up and second down, which ensures the movement of the plate 2 in its original, fully closed position. To increase the torque created by the drive 32, when the turbine protection is activated, the spring tension 44 and 46 are actively used in this mode. High pressure oil is used in the oil pipe 85, which does not disappear when the protection system is activated. Before the protection of the turbine, the oil in the cavities 52 and 53 came from the oil line 84 through the annular grooves 71 and 70 and the inter-piston cavity 74. After the protection of the turbine and the components of the servomotors were opened as a result of the movement of the spool 61 by the clearance value 92, the working windows in the annular groove 71 will be blocked by the piston of the spool 61, but the windows in the annular groove 69 will open. In this case, high-pressure oil from the oil line will enter the annular cavities 52 and 53, which causes the differential sleeves 37 and 40 to move into ice for valves 36 and 39. The springs 45 and 46 are preloaded to nearly its original operating state that provides for their account creation of additional torque closing plates 2.

При срабатывании защиты турбины поршенек отсечного золотника 61 перекрывает рабочие окна в проточке 65. Поэтому после повторного взведения защиты и заполнения маслопровода 84 маслом системы защиты турбины оно не может поступить в камеру 82 непосредственно из проточки 65. В эту камеру 82 масло системы защиты из маслопровода 84 в этом случае может поступить только через кольцевую проточку 79, межпоршеньковую полость 76, проточки 78 и 72, межпоршеньковую полость 75 и отверстие 83 в отсечном золотнике 65. При этом рабочие окна в кольцевой камере 78 выполнены так, что они открыты только при нижнем положении (по чертежу) золотника 64, которое соответствует, как это пояснено выше, закрытой тарелке 2. Поэтому при срабатывании защиты и закрытии предварительно открытой захлопки повторное взведение защиты с подводом масла системы защиты в маслопровод 84 не приводит к неконтролируемому открытию захлопки в положение, предшествующее моменту срабатывания защиты турбины, так как камера 82 при этом отсечена от масла в маслопроводе 84. When the protection of the turbine is activated, the piston of the shut-off valve 61 closes the working windows in the bore 65. Therefore, after re-charging the protection and filling the oil pipe 84 with oil from the turbine protection system, it cannot enter the chamber 82 directly from the bore 65. The protection system oil from the oil pipe 84 into this chamber 82 in this case, it can enter only through the annular groove 79, the inter-piston cavity 76, the grooves 78 and 72, the inter-piston cavity 75 and the hole 83 in the shut-off valve 65. In this case, the working windows in the annular chamber 78 are made so that they are open only at the lower position (according to the drawing) of the spool 64, which corresponds, as explained above, to the closed plate 2. Therefore, when the protection is triggered and the pre-flap is closed, re-cocking the protection with the oil supply to the protection system does not lead to the oil pipe 84 to the uncontrolled opening of the shutter in the position preceding the moment the turbine protection is tripped, since the chamber 82 is cut off from the oil in the oil pipe 84.

Перед повторным открытием захлопки необходимо переместить шток 63 и золотник 64 в крайнее нижнее (по чертежу) положение. Давление масла, поступившее в камеру 82 через полости 78, 76, 79, 72, 75 и отверстие 83, поднимает золотник 61 в исходное положение, изображенное на чертеже. При этом камера 82 будет сообщена с маслопроводом 84 напрямую, через проточку 65, и быстрозапорную захлопку можно открывать (уменьшая вылет штока 63). Before re-opening the flap, it is necessary to move the stem 63 and spool 64 to the lowest position (according to the drawing). The oil pressure entering the chamber 82 through the cavities 78, 76, 79, 72, 75 and the hole 83 raises the spool 61 to the initial position shown in the drawing. In this case, the chamber 82 will be in direct communication with the oil line 84, through the groove 65, and the quick-locking slam can be opened (reducing the reach of the stem 63).

Научно-технический совет Калужского турбинного завода принял решение об использовании предлагаемого изобретения на турбине К 25-06 ГЕО, разрабатываемой заводом для геотермальной электрической станции, строящейся на Камчатке. В настоящее время разработаны рабочие чертежи быстрозапорной захлопки, захлопка изготовлена. The Scientific and Technical Council of the Kaluga Turbine Plant decided to use the proposed invention on the K 25-06 GEO turbine developed by the plant for a geothermal power plant under construction in Kamchatka. At present, working drawings of quick-closing flaps are developed; the flaps are made.

Литература
1. Паровые турбины малой мощности КТЗ. /Под редакцией В.И. Кирюхина. М.: Энергоиздат, 1987 г., стр. 141, рис. 7.3.
Literature
1. Steam turbines of low power KTZ. / Edited by V.I. Kiryukhina. M .: Energoizdat, 1987, p. 141, Fig. 7.3.

2. В.В. Аронович, М.С. Слободкин. Арматура регулирующая и запорная. М.: Машгиз, 1953 г., стр. 91, фиг. 116. 2. V.V. Aronovich, M.S. Slobodkin. The fittings are regulating and locking. M .: Mashgiz, 1953, p. 91, FIG. 116.

Claims (2)

1. Быстрозапорная захлопка паровой турбины, содержащая корпус, седло, приводной вал, ведомый рычаг и тарелку, подвешенную в корпусе на ведомом рычаге на приводном вале, отличающаяся тем, что тарелка снабжена седлом разгрузочного клапана, захлопка снабжена ведущим рычагом, надетым на приводной вал, а также гидравлическим приводом с контроллером и двумя сервомоторами, содержащими подпружиненные дифференциальные втулки и тарельчатые клапаны, штоки которых сонаправлены в одну сторону и подсоединены к приводному валу, образующие в приводе кольцевые полости и рабочие камеры сервомоторов, сообщенные между собой каналом, поверхность седла захлопки, взаимодействующая с тарелкой, выполнена с наклоном к осевой линии седла, рычаги имеют паз и выступ, которые в сборе образуют зацеп с двумя упорами и зазором между ними, контроллер снабжен подвижной буксой, соединенной с одним из сервомоторов привода, в расточке буксы установлены пружина и отсечной золотник с двумя межпоршеньковыми полостями, контактирующий со штоком механизма управления контроллером, для чего камера неподпружиненного торца золотника в буксе подключена к маслопроводу масла системы защиты турбины, причем рабочие камеры сервомоторов подключены через первую межпоршеньковую полость отсечного золотника к маслопроводам масла системы защиты турбины и слива масла в маслобак, а кольцевые полости сервомоторов подключены через вторую межпоршеньковую полость отсечного золотника к маслопроводам масла высокого давления и масла системы защиты турбины. 1. Quick-locking flap of a steam turbine, comprising a housing, a saddle, a drive shaft, a driven lever and a plate suspended in the housing on a driven lever on a drive shaft, characterized in that the plate is equipped with an unloading valve seat, the flap is equipped with a driving lever worn on the drive shaft, as well as a hydraulic drive with a controller and two servomotors containing spring-loaded differential bushings and poppet valves, the rods of which are aligned in one direction and connected to the drive shaft, forming in the drive the front cavities and the servomotors working chambers communicated with each other by the channel, the surface of the collar seat interacting with the plate is inclined to the center line of the saddle, the levers have a groove and a protrusion, which together form a hook with two stops and a gap between them, the controller is equipped with a movable axle box connected to one of the servomotors of the drive, a spring and a shut-off spool with two inter-piston cavities are installed in the axle box bore, which contacts the rod of the controller control mechanism, for which the camera is springless the end of the spool in the axle box is connected to the oil line of the turbine protection system oil, the working chambers of the servomotors connected through the first inter-piston cavity of the shut-off valve to the oil pipelines of the oil of the turbine protection system and the oil drain to the oil tank, and the annular cavities of the servomotors are connected through the second inter-piston cavity of the oil shut-off valve to the oil high pressure and oil turbine protection systems. 2. Быстрозапорная захлопка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус захлопки в сборе с корпусом привода образует замкнутую камеру, охватывающую концы штоков и рычаг приводного вала, заполненную маслом и подключенную к паровому пространству захлопки, подшипник герметизирован сильфоном, контроллер снабжен блокирующим золотником с межпоршеньковой полостью, установленным между отсечным золотником и шпинделем механизма управления контроллером, причем камера неподпружиненного торца отсечного золотника дополнительно подключена к маслопроводу масла системы защиты турбины через межпоршеньковую полость блокирующего золотника. 2. The quick-release shutter according to claim 1, characterized in that the shutter housing assembly with the drive housing forms a closed chamber covering the ends of the rods and the drive shaft lever, filled with oil and connected to the shutter vapor space, the bearing is sealed with a bellows, the controller is equipped with a locking spool with an inter-piston cavity installed between the shut-off valve and the spindle of the controller control mechanism, the camera of the spring-free end of the shut-off valve being additionally connected to the oil line turbine protection system oils through the inter-piston cavity of the blocking valve.
RU2000102787/06A 2000-02-08 2000-02-08 Steam-turbine fast-closing gate RU2180404C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102787/06A RU2180404C2 (en) 2000-02-08 2000-02-08 Steam-turbine fast-closing gate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102787/06A RU2180404C2 (en) 2000-02-08 2000-02-08 Steam-turbine fast-closing gate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2180404C2 true RU2180404C2 (en) 2002-03-10

Family

ID=20230225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000102787/06A RU2180404C2 (en) 2000-02-08 2000-02-08 Steam-turbine fast-closing gate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2180404C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110273717A (en) * 2019-07-22 2019-09-24 浙江华元汽轮机械有限公司 Turbomachinery and its mechanical axial displacement limiting device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АРОНОВИЧ В.В. и др. Арматура регулирующая и запорная. - М.: Машгиз, 1953, с. 91, фиг. 116. Паровые турбины малой мощности КТЗ. / Под ред. КИРЮХИНА В.И. - М.: Энергоиздат, 1987, с. 141, рис. 7.3. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110273717A (en) * 2019-07-22 2019-09-24 浙江华元汽轮机械有限公司 Turbomachinery and its mechanical axial displacement limiting device
CN110273717B (en) * 2019-07-22 2024-03-12 浙江华元汽轮机械有限公司 Turbine machine and mechanical axial displacement protection device thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107636268B (en) Self-retraction type engine hydraulic braking system
US8672295B2 (en) Gate valve
US4434967A (en) Valve self-relieving seats
CA1156999A (en) Valve
CN109973694B (en) Explosion tube cut-off valve
US4145026A (en) Valve with self-actuating fluid seal
US4722399A (en) Self closing equalizing valve for a subsurface well safety valve
US4172470A (en) Soft seat valve
RU2180404C2 (en) Steam-turbine fast-closing gate
RU2546884C1 (en) Check rotary valve
JPS5834641B2 (en) Hikihazushiben
US6273059B1 (en) Decelerator device mounted in the exhaust gas circuit of a vehicle equipped with a combustion engine
US4029290A (en) In service exercisable tilt disc check valve
CA1104468A (en) Valve actuator
CA1090153A (en) Device for coupling a pair of rods
RU2285180C1 (en) Cut-off valve
US4351357A (en) Fail safe compensator used in a hydraulic servo control system
CA1299969C (en) Two way latching trip valve
CA1044044A (en) Emergency trip device
KR101986456B1 (en) Pipe locking apparatus
CN114198347B (en) Safety cut-off valve hydraulic control system
RU2180403C2 (en) Steam-turbine control gate
RU2764950C1 (en) Two-way valve
SU1765359A1 (en) Ground device for cutting - off oil flow from well
RU2155363C1 (en) Flow regulator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050209