SU1052676A2 - Устройство дл регулировани скорости вращени турбоагрегата - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ТУРБОАГРЕГАТА по авт. св. № 898106, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  веса и габаритов, клапаны размещены соосно один внутри другого, причем контактна  поверхность запорного органа одного из клапанов служит седлом другого клапана, а дроссельный пакет размещен во внутреннем клапане.

Description

/ тт 33 Jf 30 ж /nyflSu/ff

Изобретение относитс  к энергетическому машиностроению, и, в частности к устройствам дл  регулировани  скорости вращени  турбоагрегата.

Известно устройство дл  регулировани  скорости вращени  турбоагрегата, содержаQiee корпус с размещенным в нем управл ющим элементом, св занным с датчиком скорости вращени , и сервоцилиндр со штоком, соединенным с регулирующим клапаном, установленным в магистрали питани  турбоагрегата рабочим телом, а в корпусе установлена мембрана, св занна  с управл ющим элементом и образующа  камеру, подсоединенную к магистрали за регулирующим клапаном i.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточной точности регулировани . Известно устройство дл  регулировани  скорости вращени  турбоагрегата, снабженное , с целью повыщени  точности, емкостью и дроссельным пакетом так, что корпус с мембраной образует изолированную полость, соединенную с емкостью и через дроссельный пакет - с магистралью за регулирующим клапаном. 2.

Одйако данное устройство не обеспечивает заданное количество переходного процесса .

По основному авт. св. № 898106 известно устройство дл  регулировани  скорости вращени  турбоагрегата, снабженное дл  улучшени  переходных процессов, двум  клапанами с противоположными направлени ми перепуска, подключенными параллельно дроссельному пакету |3..

Данное устройство обеспечивает хорошие динвдмпческие свойства системы регулировани , однако вход щие в него клапаны занимают в конструкции весьма много места. Цель изобретени  - уменьшение веса и габаритов устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  регулировани  скорости вращени  турбоагрегата, снабженном двум  клапанами с противоположными направлени ми перепуска, подключенными параллельно дроссельному пакету, клапаны размещены соосно один внутри другого, причем контактна  поверхность запорного органа одного из клапанов служит седлом другого клапана, а дроссельный пакет размещен во внутреннем клапане.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содержит регулирующий клапан 1, выполнень.ый в виде поворотной заслонки , установленный в магистрали 2 питани  турбины (не показана) рабочим телом и соединенный со штоком 3 поршн  4 сервоцилиндра 5, имеющего две рабочие полости 6 и 7, подключенные к выходным каналам 8 и 9 гидроусилител . Управл ющий элемент 10 гидроусилител , Бь 1полненный

в виде поворотного рычага, имеет головку П, снабженную выемкой 12 и перекрывающую выходные каналы 8 и 9, и св зан с центробежным датчиком 13 скорости вращени . Между выходными каналами 8 и 9 выполнен входной канал 14, подключенный к источнику высокого давлени  рабочей жидкости , например к подкачивающему насосу (не показан).

С управл ющим элементом 10 через толкатель 15 св зана мембрана 16, образующа  с корпусом 17 камеру 18, котора  через канал 19 сообщена с магистралью 2 питани  турбины за регулирующим клапаном 1. Мембрана 16 образует с корпусом 17 также изолированную полость 20, сЬединенную с емкостью 21, и через блок 22 клапанов, канал 23 и канал 19 - с .магистралью 2 питани  турбины за регулирующим клапаном 1.

Управл ющий элемент 10 снабжен пружиной 24 настройки, имеющей винт 25 регулировани  ее зат жки. В месте вращени  управл ющий элемент 10 имеет уплотнительное кольцо 26, отдел ющее полость 20 от полости слива 27.

Блок 22 клапанов содержит наружный клапан 28, поджатый пружиной 29 к седлу 30 через вложенное в клапан резиновое кольцо -31. В наружный клапан 28 вставлен внутренний клапан 32, поджатый пружиной 33 к кольцу 31 наружного клапана. Во внутренний клапан 32 вмонтирован дроссельный пакет 34.

Работа устройства происходит след/ющим образом.

При работе турбоагрегата на установившемс  режиме управл ющий элемент 10 находитс  в равновесном положении (как показано на чертеже), обеспечива  величины давлений рабочей жидкости в полост х 6 и 7, соответствующие неподвижному положению поршн  4 и регулирующего клапана 1, который устанавливает давление рабочего тела в магистрали 2 питани  турбины , требуемое дл  поддержани  заданной скорости вращени . При отклонении скорости вращени  в сторону увеличени , например , при снижении нагрузки турбоагрегата, повышенное силовое воздействие центробежного датчика 13 на управл ющий элемент

10отклон ет его, смеща  рабочую головку

11вниз. В результате этого канал 8 сообщаетс  с нолостью слива 27, а канал 9 через выемку 12 - с входным канало.м 14. Рабоча  жидкость от источника высокого давлени  по входному каналу 14 через выемку 12 и канал 9 поступает в рабочую полость 7 сервоцилиндра 5. Порщень 4 поднимаетс  вверх, вытесн   жидкость из рабочей полости 6 через канал 8 в полость слива 27, и перемещает через щток 3 регулирующий клапан 1 в сторону у.меньп1ени  проходного

сечени  магистрали 2 питани  турбины. Давление рабочего тела, подводимого к турбине , уменьшаетс , в результате чего начинает уменьшатьс  скорость врашени  агрегата . Одновременно понижение давлени  в магистрали питани  за регулирующим клапаном 1 передаетс  сразу в камеру 18, в то врем  как в полости 20 давление не мен етс . В св зи с этим уменьшаетс  силовое воздействие мембраны 16 на управл ющий элемент 10, опережа  уменьшение усили  от центробежного датчика 13, соответственно , снижению скорости вращени  турбоагрегата . Это способствует ускоренному возвращению управл ющего элемента 10 в равновесное положение, вызыва  замедление перемещени  поршн  4, что обеспечивает устойчивость переходного процесса. Вместе с этим начинаетс  процесс постепенного перетекани  воздуха из полости 20 и емкости 21 через дроссельный пакет 34 в камеру 18 и выравнивани  в них давлений. В результате этого процесса окончательное равновесие в системе восстанавливаетс  при достижении той же самой заданной скорости вращени  турбоагрегата, так как дополнительна  сила, действующа  ка управл ющий элемент 10 от мембраны 16, в результате выравнивани  давлений в камере 18 и полости 20 постепенно исчезает. Длительность этого процесса, выравнивани  давлений , а следовательно, и длительность восстановлени  заданной скорости вращени  турбоагрегата в переходных процессах зависит от объема дополнительной емкости 21 и от сопротивлени  дроссельного пакета 34. Если первоначальное скачкообразное снижение нагрузки достаточно велико, то понижение давлени  в камере 18 вследствие закрыти  клапана 1 будет значительным. Это понижение давлени  передаетс  через канал 23 внутреннему клапану 32, который под возникшим повышенным перепадом давлени  приоткрываетс  и перепускает из полости 20 и емкости 21 часть воздуха, преп тству , таким образом, дальнейшему повышению перепада на мембране 16 и снижа  тем самым заброс скорости вращени  в переходном процессе.

При отклонении скорости вращени  турбоагрегата в сторону уменьщени , например при увеличении нагрузки, процессы в устройстве дл  регулировани  протекают в об5 ратном направлении. При этом если скачкообразное увеличение нагрузки достаточно велико, то приоткрываетс  наружный клапан 28 и впускает дополнительное количество воздуха в полость 20 и емкость 21, преп тству  дальнейщему повышению перепада на

0 мембране 16 и снижа  тем самым провал скорости вращени  в переходном процессе. Дл  существенного уменьшени  забросов и провалов скорости вращени  в переходных процессах перепад давлений, открывающий тот или иной клапан, должен быть небольщим. Поэтому площади седел клапанов должны быть достаточно велики, иначе пришлось бы ставить слабые пружины, не обеспечивающие надежное закрытие клапанов в услови х вибрации. Вследствие этого выполнение клапанов один внутри другого и помещение дроссельного пакета во внутреннем клапане существенно уменьшает габариты и вес устройства, а также упрощает конструкцию, сокраща  количество каналов в корпусе.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ТУРБОАГРЕГАТА по авт. св. № 898106, отличающееся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов, клапаны размещены соосно один внутри другого, причем контактная поверхность запорного органа одного из клапанов служит седлом другого клапана, а дроссельный пакет размещен во внутреннем клапане.

   SU „„1052676