Клапан быстродействующего защитного устройства поверхностных подогревателей системы регенерации паровых турбин

Клапан быстродействующего защитного устройства поверхностных подогревателей системы регенерации паровых турбин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к защитным клапанам поверхностных подогревателей, и может быть использовано при проектировании и модернизации защитных клапанов ТЭС и АЭС.

Известны клапаны быстродействующего защитного устройства подогревателей высокого давления, содержащие впускной клапан с гидроприводом и обратный клапан, состоящий из корпуса с патрубками подвода, отвода и байпасирования воды, тарелки со штоком и посадочные устройства в верхнем и нижнем положении тарелки клапана (Пуск и наладка энергоблоков. Г.В.Жгулев. М.: Энергия. 1978 г. Стр.195-196). Недостатками известных клапанов являются плоские посадочные места тарелки в верхнем и нижнем положениях клапана, наличие специальных буртиков, образующих канавку между ним и корпусом. Плоские посадочные места тарелки могут приводить к неплотности вследствие коробления и износа, пропуску воды и байпасированию подогревателей, что снижает экономичность. Наличие канавок способствует накоплению шлама и грата и может не обеспечить плотное закрытие клапана.

Известны клапаны БДЗУ для АЭС, состоящие из впускного клапана с гидроприводом и обратного клапана (см. «Арматура энергетическая для ТЭС и АЭС». Отраслевой каталог. М., 1991 г. Стр.46, 47. Прототип).

Недостатками известных клапанов являются сниженная надежность и экономичность. Снижение надежности впускного клапана вызвано плоским по окружности посадочным местом в верхнем и нижнем положении тарелки и в связи с этим пропуском воды помимо подогревателей и при закрытии - поступлением воды в подогреватель. Отсутствует сигнализация и указатель положения штока (тарелки) впускного клапана, что затрудняет контроль и эксплуатацию клапанов. Пропуск воды помимо подогревателей снижает экономичность турбоустановки. Расположение перепускных патрубков под углом 90° приводит к дополнительным напряжениям в корпусе от присоединенных трубопроводов, что снижает надежность и требует значительной толщины стенки.

Заявляемое решение позволяет значительно снизить пропуск воды помимо подогревателей в верхнем и нижнем положении тарелки со штоком и получить сигнал о положении клапана. При больших скоростях движения тарелки со штоком при схеме посадки «шар по конусу» резко снижаются динамические напряжения, что повышает надежность работы клапана. Выполнение посадочного места по схеме «шар по конусу» обеспечивает плотное прилегание, исключает сбор грязи и протечки, что повышает экономичность и надежность работы системы в целом. Кроме того, применение путевых выключателей позволяет определить расположение тарелки со штоком и время закрытия или открытия клапана.

Предложен клапан быстродействующего защитного устройства поверхностных подогревателей системы регенерации паровых турбин, включающий корпус с посадочным местом, патрубки подвода, отвода и байпасирования воды, тарелку со штоком, гидропривод, крышку, при этом нижнее посадочное место на корпусе и верхнее посадочное место на втулке выполнены в форме усеченного конуса, а, соответственно, нижнее и верхнее посадочные места тарелки выполнены в виде части шара, причем шток снабжен поясом с установленным на нем хомутом, на переходном стакане укреплены кронштейны с путевыми выключателями, расположенными на расстоянии между ними, равном ходу тарелки от нижнего до верхнего положения, кроме того, патрубки байпасирования воды выполнены в виде колен.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен впускной клапан БДЗУ в разрезе, на фиг.2 - впускной клапан БДЗУ в разрезе, повернутый вокруг своей оси на 90°.

Клапан включает корпус 1 с нижним посадочным местом 2 и с патрубками подвода 3, отвода 4 и байпасирования питательной воды 5, тарелку 6 с нижним 7 и верхним 8 посадочными местами, выполненными в виде части шара, шток 9 с поясом 10 и хомутом 11, верхний 12 и нижний 13 путевые выключатели с кронштейнами 14, втулку 15 с верхним посадочным местом 16, крышку 17, гидропривод 18 с поршнем 19 и переходной стакан 20.

Нижнее посадочное место 2 на корпусе 1 и верхнее посадочное место 8 на втулке 15 выполнены в форме усеченного конуса. На переходном стакане 20 укреплены кронштейны 14 с путевыми выключателями 12 и 13, расположенными на расстоянии между ними, равном ходу тарелки 6 от нижнего до верхнего положения. Для снижения напряжения в зоне соединения корпуса 1 с патрубками байпасирования воды 5 последние выполнены в виде колен, что исключает, по крайней мере, один сварной шов и уменьшает нагрузку на корпус 1.

Клапан работает следующим образом.

Вода поступает по патрубку подвода 3 и поднимает тарелку 6 вверх, выходит через патрубок отвода 4 и поступает далее в подогреватель. При подъеме вверх тарелка 6 верхним шаровым посадочным местом 7 прижимается к втулке 15 с конусным посадочным местом 16, перекрывая проход воды к патрубкам байпасирования воды 5. Соединение тарелки 6 со втулкой 15 по схеме «шар по конусу» обеспечивает плотное прилегание при перекосе тарелки 6, при отклонении тарелки или корпуса от вертикальной оси и других отклонениях, что исключает пропуск воды и обеспечивает экономичность турбоустановки. Шток 9 с хомутом 11 перемещается вверх вместе с тарелкой 6, причем хомут 11 воздействует на верхний путевой выключатель 12, укрепленный на кронштейне 14 в переходном стакане 20. С путевого выключателя 12 подается сигнал на регистрирующее устройство. При подаче силовой воды на гидропривод 18 поршень 19 перемещается вниз, сигнал от верхнего путевого выключателя 12 пропадает. Тарелка 6 садится на нижнее посадочное место 2, а хомут 11 на штоке 9 воздействует на нижний путевой выключатель 13, от которого поступает сигнал на регистрирующее устройство. Посадка тарелки 6 в нижнее место по схеме «шар по конусу» обеспечивает плотное прилегание в различных ситуациях, исключает поступление воды в подогреватель.

Клапан быстродействующего защитного устройства поверхностных подогревателей системы регенерации паровых турбин, включающий корпус с посадочным местом, патрубки подвода, отвода и байпасирования воды, тарелку со штоком, гидропривод, крышку, отличающийся тем, что нижнее посадочное место на корпусе и верхнее посадочное место на втулке выполнены в форме усеченного конуса, а соответственно нижнее и верхнее посадочные места тарелки выполнены в виде части шара, при этом шток снабжен поясом с установленным на нем хомутом, на переходном стакане укреплены кронштейны с путевыми выключателями, расположенными на расстоянии между ними, равном ходу тарелки от нижнего до верхнего положения, кроме того, патрубки байпасирования воды выполнены в виде колен.