RU28200U1 - Устройство удаления воздуха из напорного тракта системы регулирования турбоагрегата - Google Patents

Description

NX--

УСТРОЙСТВО УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА ИЗ ИАИОРНОГО ТРАКТА СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБОАГРЕГАТА

Полезная модель относится к конструктивным элементам системы регулирования, используемых в области энергомашиностроения, конкретно, турбостроении, в частности, к устройствам удаления воздуха из масляного напорного тракта от насоса к рабочим органам системы регулирования паровых и газовых турбомашин, средней и большой мощности, работающих с использованием рабочего тела со сверхкритическими параметрами.

Из уровня техники известно, что в турбомащинах, в особенности мощных паровых турбинах, работающих с использованием рабочего тела со сверхкритическими параметрами, используется система регулирования, включающая масляный бак, многоступенчатыецентробежные насосы, вертикально

установленные на баке, рабочие органы системы регулирования. Насосы и рабочие органы системы регулирования соединяются между собой напорным трактом. В качестве рабочего тела систем регулирования обычно используются как на минеральные, так и синтетические смазочные масла. Как правило, на масляный бак предусмотрена установка двух насосов, расположенных вертикально, один из которых всегда находится в работе, а второй резервный, автоматически включается при отключении или неполадках в работе основного насоса или системы регулирования в целом. Как известно из практики, количество масла, содержащегося в трубопроводах, и сливаемого в бак при остановке насосов, соизмеримо с рабочим объемом масла в баке. При этом опыт эксплуатации показывает, что основные трудности при работе системы регулирования связаны, в основном, с удалением воздуха из тракта от масляного бака до насосов и далее, обратных клапанов и трубопроводов системы регулирования. Для эвакуации воздуха в практике, щироко применяются всевозможные устройства, например, воздушники. Однако при больших расходах подаваемого масла, например, при включении в работу двух насосов, происходит заметное падение давления на всасывающем тракте из-за сопротивления маслоохладителей и недостаточно полного удаления воздуха из рабочего тела. Одним из путей решения проблемы была установка одного или двух маслоохладителей на линии слива масла в бак. Для предотвращения накопления

МКИ 7: F 04 D 29/66 100212438 i. Ai2:.; s ТГ

воздуха в проточной части резервного многоступенчатого центробежного насоса и обеспечивающих его работу масляных трактах, устанавливают гидрозатворы, специальной конструкции. В настоящее время применяются также и другие различные способы и устройства, в частности, предвключенные насосы, инжекторы, гидрозатворы, воздухоотделители в масляном баке, ловущки с воздущниками (Паровые турбины ЛМЗ сверхкритических параметров, под редакцией Огурцова А.П. и др., Москва, Энергомащиздат, 1991 г).

Однако, известные устройства не позволяют решить проблему завоздушивания напорного тракта. Так, предвключенные насосы требуют наличия приводных и управляющих устройств, другие создания избыточного давления, а гидрозатворы и ловушки малоэффективны при работе с огнестойкими синтетическими маслами, имеющими повыщенную вязкость по сравнению с минеральными.

Известна, конструкция масляного напорного тракта системы регулирования паровых и газовых турбомащин, применяемая в настоящее время и принятая в качестве прототипа, предусматривает установку, запорных обратных клапанов на напорном тракте. Указанные обратные клапаны исключают переток масла с напорным давлением, с напорной линии работающего насоса в напорный тракт резервного насоса. Устройство по прототипу включает рабочий и резервный многоступенчатые центробежные насосы, всасывающие тракты с задвижками, напорные тракты с запорными обратными клапанами, захлопывающегося типа, участок напорного тракта к рабочим органам системы регулирования турбоагрегата, масляный бак, трубопровод к эксгаустеру, эксгаустер. ( Куменко А.И. Паровые турбины ЛМЗ со сверхкритическими параметрами, Москва, Энергомашиздат, 1991 г., стр. 137-139, рис.8-20).

Однако известное устройство по прототипу, не позволяет обеспечить эффективную деаэрацию поступающего к рабочим органам системы регулирования паровых и газовых турбомащин, масляного потока. Известное устройство также не способно обеспечить своевременную эвакуацию воздуха, накапливающегося за время простоя резервного насоса и заполняющего проточную часть напорного тракта.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является разработка такого устройства удаления воздуха из напорного тракта системы регулирования турбоагрегата, которое позволяет обеспечить своевременную эвакуацию заполняющего напорный тракт часть воздуха, накапливающегося за время

простоя резервного насоса, исключить срывы напорного давления при включении насоса в работу, что в конечном счете, позволит повысить надежность работы системы регулирования турбоагрегата, безопасность эксплуатации турбины в целом.

Для достижения желаемого технического результата, нредлагается соединить нанорные тракты, на участках до запорного обратного клапана, трубопроводом выпуска воздуха (трактом деаэрации), соединяющим напорный тракт с верхним объемом маслобака, который располагается выше отметки максимального уровня масла в баке. При этом, площадь сечения трубопровода выпуска воздуха выбирается из расчета в 12 - 50 раз меньще сечения напорного трубопровода, а трубопровод выпуска воздуха снабжен подпружиненным запорно-регулирующим клапаном, плунжерного типа, который включает следующие основные элементы конструкции: внешний цилиндр и внутренний цилиндр, оттарированную на определенное давление пружину, две внутренние и одну кольцевую камеры, перепускные отверстия.

При исследовании отличительных признаков предлагаемой конструкции не выявлено каких-либо известных или аналогичных технических решений. позволяющих решить вышеупомянутую техническую задачу.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного устройства, позволил установить, что заявитель не обнаружил иных технических решений, характеризующихся признаками, тождественными (идентичными) вышеуказанным существенным признакам заявленной полезной модели. Это, в свою очередь, позволило выявить совокупность существенных, по отношении к усматриваемому заявителем техническому результату, отличительных признаков в предлагаемом устройстве и изложенных в формуле полезной модели.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию новизна полезной модели.

Предлагаемое устройство удаления воздуха из масляного напорного тракта от насосов к рабочим органам системы регулирования, иллюстрируется на представленных ниже фигурах 1 и 2..

На фигуре 1 изображена принципиальная схема напорного тракта, соединяющего многоступенчатые центробежные насосы с рабочим органами системы регулирования турбоагрегата. В частности, показаны: рабочий и резервный многоступенчатые центробежные насосы 1 и 2, задвижки на всасывающем тракте

3 и 4, обратные клапаны 5 и 6, всасывающие тракты 7 и 8, нанорные тракты на участке до запорных обратных клапанов, напорные тракты к рабочим органам системы регулирования турбоагрегата 11, масляный бак 12, линия к эксгаустеру 13, трубопроводы выпуска воздуха 14, снабженные подпружиненным запорнорегулирующим клапаном, плунжерного типа 15 и соединяющие напорный тракт с верхним объемом маслобака 16 на отметке выше отметки максимального уровня масла в баке.

На фигуре 2 изображена принципиальная схема устройства подпружиненного запорно-регулирующего клапана, плунжерного типа 15. В частности показаны следующие основные элементы конструкции: внешний цилиндр 17, внутренний плунжер1Х, оттарированная на определенное давление пружина 9, седло Одпорная поверхность 01, камера Д/, сливная камера перепускные отверстия и кольцевая камера 2 б.

Предлагаемое устройство удаления воздуха из масляного напорного тракта от насосов к рабочим органам системы регулирования, работает следующим образом:

Когда центробежный насос системы регулирования находится в резерве или простое, запорно-регулирующий клапан плунжерного типа 15 находится в постоянно открытом состоянии. Поскольку пружина )19 в этом случае, отжимает плунжер #| к упорной поверхности 2-/ (фиг.2), выделяющийся воздух из объема завоздушенного масла напорного масляного тракта и проточной части многоступенчатого центробежного насоса, по трубопроводам выпуска воздуха 14 через запорнорегулирующий клапан 15 (фиг.1), далее перепускные отверстия24и и кольцевую камеру Д6 (фиг.2), отводится в объем 16 масляного бака за счет поддерживаемого эксгаустером постоянного разряжения до 0,05 мм.вод.ст. во время работы турбины. При включении резервного центробежного насоса в работу и появлении напорного давления рабочего тела, запорно-регулирующий клапан 15 закрывается под действием напорного давления, за счет перемещения плунжера/S к седлу ff перекрывая перепускное отверстие 25 и предотвращая тем самым, проток рабочего тела из камеры- в камеру 3(фиг.2) и, соответственно, в масляный бак 12.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства, как при первом включении основного насоса, так и при включении в работу резервного насоса, в следствии отсутствия воздушных скоплений, исключаются провалы напорного давления рабочего тела в системе смазки, осуществляется постоянная и эффективная вентиляция напорного тракта от насоса к рабочим органам системы

регулирования за счет поддерживаемого эксгаустером постоянного разряжения до 0,05 мм.вод.ст. во время работы турбины. Тем самым, обеспечивается повышение надежности работы системы регулирования и безопасность эксплуатации турбоагрегата в целом.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании полезной модели следуюш:ей совокупности условий:

- средство, воплощающее предлагаемое устройство при его осуществлении, предназначено для использовании в промышленности, а именно энергомашиностроении, конкретно турбостроении;

-для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждается возможпость его осуществления с помощью приведенных в описании заявки средств и методов;

средство, воплощающее заявленную полезную модель, а именно удаления воздуха из масляного напорного тракта от насосов к рабочим органам системы регулирования, при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно, позволяет обеспечить своевременную и эффективную эвакуацию, накапливающегося в напорном тракте и проточной части центробежного насоса воздуха за время простоя резервного насоса; исключить срывы напорного давления в системе регулирования, при включении центробежного насоса в работу, что в конечном счете, позволит повысить надежность работы системы регулирования турбоагрегата, безопасность эксплуатации турбины в целом.

Следовательно, предлагаемая полезная модель соответствует критерию промышленная применимость.

Claims (2)

1. Устройство удаления воздуха из напорного тракта системы регулирования турбоагрегата, включающего трубопроводы напорного тракта, снабженные запорными обратными клапанами, участок напорного тракта к рабочим органам системы регулирования турбоагрегата, масляный бак, трубопровод к эксгаустеру, эксгаустер, отличающееся тем, что устройство удаления воздуха дополнительно снабжено трубопроводами выпуска воздуха, соединяющими напорный тракт с верхним объемом маслобака на отметке выше максимального уровня масла, на которых установлены подпружиненные запорно-регулирующие клапаны, плунжерного типа.

2. Устройство удаления воздуха по п.1, отличающееся тем, что площадь сечения трубопровода выпуска воздуха, в 12-50 раз меньше площади сечения напорного трубопровода, а запорно-регулирующий клапан плунжерного типа включает следующие основные элементы: внешний цилиндр и внутренний плунжер, оттарированную на определенное давление пружину, две внутренние и одну кольцевую камеры, перепускные отверстия.