Устройство для регулирования скорости вращения турбоагрегата

Устройство для регулирования скорости вращения турбоагрегата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск и к

Социапистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБЬЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 898106 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву К 721550 (22) Заявлено 310380 (21) 2901379/24-06 .. с присоединением заявки,% (23 ) П р нори тет

Опубликовано 1Ы 1.82. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 150182 (5l)M. Кл.

F 0l 0 17/26

3Ьаударстеенлый комитет

СССР до делам кзееретенкк к аткрытнй (53) УДК 621.438-55(088.8) (72) Автор изобретения

В.Л.Тучинский

I с

I (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ ТУРБОАГРЕГАТА

Изобретение относится к энергети ческому машиностроению, в частности к устройствам для регулирования скорости вращения турбоагрегата.

Известно устройство для регулирования скорости вращения турбоаг5 регата, содержащее корпус с размещенным в нем управляющим элементом, связанным с датчиком скорости вращения; и сервоцилиндр со штоком, со10 единенным с регулирующим клапаном, установленным в магистрали питания турбоагрегата рабочим телом, а в корпусе установлена мембрана, связанная с управляющим элементом и обраIS зующая камеру-, подсоединенную к магистрали sa регулирующим клапаном j 1)

По основному авт.св. 9721550 известно устройство для регулирования скорости вращения турбоагрегата, снабженное с целью повышения 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 12).

Данное устройство,. обеспечивая большую статическую точность и хорошую устойчивость регулирования, дает,однако, большие забросы (или провалы) скорости вращения в первый момент, переходного процесса при боль шом скачкообразном изменении нагрузки,. Объясняется это тем, что в начале переходного процесса из-за быстрого перемещения дроссельной заслонки создается на мембране большой перепад давлений, для уравновешивания которого требуется большое изменение усилия центробежного датчика, т.е. большое отклонение скорости вращения от номинального. значения.

Целью изобретения является улучшение переходных процессов, а именно уменьшение забросов или провалбв скорости вращения.

3 8981Î

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено обводным каналом, подключенным параллельно дроссельному пакету и имеющим два клапана с противоположнь|ми направлениями перепуска, На чертеже схематично изображено устройство для регулирования скорости вращения турбоагрегата.

Схема устройства содержит регули- te рующий клапан 1, выполненный в виде поворотной заслонки, установленной в магистрали 2.питания турбины (на чертеже не показана), рабочим телом и соединенный с штоком 3 поршня 4 ,сервоцилиндра 5, имеющего две рабочие полости 6 и 7, подключенные к выходным каналам 8 и 9 гидроусилителя. Управляющий элемент 10 гидроусилителя, выполненный s виде поворотного рычага, имеет головку ll, снабженную выемкой 12 и перекрывающую выходные каналы 8 и 9, и связан с центробежным датчиком скорости вращения 13. Между выходными каналами 8 и 9 выполнен входной канал 14, подключенный к источнику высокого давления рабочей жидкости, например.„ к подкачивающему насосу (на чертеже не изображен).

С управляющим элементбм 10 через толкатель 15 связана мембрана 16, образующая с корпусом 17 камеру 18, которая через канал 19 сообщена с магистралью 2 питания турбины за регулирующим клапаном 1. Мембрана

16 образует с корпусом 17 также изолированную полость 20, соединенную с емкостью 21, и через дроссельный пакет 22, канал 23 и канал 19

49 с магистралью 2 питания турбины за регулирующим клапаном 1. Управляющий элемент 10 снабжен пружиной 24 настройки, имеющей винт 25 регулирования ее затяжки. В месте вращения управляющий элемент 10 имеет уплотнительное кольцо 26, отделяющее полость 20 от полости слива 27.

Параллельно дроссельному пакету 22 подключен обводной канал 28, имеющий два подпружиненных клапана 29 и

30 с противоположными направлениями перепуска.

Устройство работает следующим образом.

При работе турбоагрегата на установившемся режиме управляющий элемент 1О находится в равновесном положении (как показано на чертеже), 6 ф обеспечивая величины давлений рабочей жидкости в полостях 6 и 7, соответствующие неподвижному положению поршня 4 и регулирующего клапана 1, который устанавливает давление рабо" чего тела в магистрали 2 питания турбины, требуемое для поддержания заданной скорости вращения. При откло" ненни скорости вращения в сторону увеличения, например, при снижении нагрузки турбоагрегата, повышенное силовое воздействие центробежного датчика 13 на управляющий элемент

10 отклоняет его, смещая рабочую головку 11 вниз. В результате этого канал 8 сообщается с полостью слива 27, а канал 9 через выемку 12 с входным каналом 14. Рабочая жидкость от источника высокого давления па входному каналу 14 через выемку

12 и канал 9 поступает в рабочую полость 7 сервоцилиндра 5. Поршень 4 поднимается вверх, вытесняя жидкость из рабочей полости 6 через канал 8 н полость слива 27, и перемещает через шток 3 регулирующий клапан 1 в сторону уменьшения проходного сечения магистрали 2 питания турбины. Давление рабочего тела, подводимого к турбине, уменьшается, в результате чего начинает уменьшаться скорость вращения агрегата. Одновременно понижение давления в магистрали питания за регулирующим клапаном 1 передается сразу в камеру 18, в то время как в полости 20 давление не меняется. B связи с этим уменьшается силовое воздействие мембраны 16 на управляющий элемент 10, опережая уменьшение усилия от центробежного датчика 13 соответственно снижению скорости вращения турбоагрегата. Это способствует ускоренному возвращению управляющего элемента 10 в равновесное положение, вызывая замедление перемещения поршня 4, что обеспечивает устойчивость переходного процесса ° Вместе с этим начинается процесс постепенного перетекания воздуха из полости 20 и емкости 21 через дроссельный пакет 22 в камеру

18 и выравнивания в них давлений.

В результате этого процесса окончательное равновесие в системе восстанавливается при достижении той же самой заданной скорости вращения турбоагрегата, так как дополнительная сила, действующая на управляющий элемент 10 от мембраны 16, в резуль898106 тате выравнивания давлений в камере 18 и полости 20 постепенно исчезает. Длительность этого процесса выравнивания давлений, а следовательно, и длительность восстановле- 5 ния заданной скорости вращения турбоагрегата в переходных процессах зависит от объема дополнительной емкости 21 и от сопротивления дроссельного пакета 22. tO

Если первоначальное . скачкообразное снижение нагрузки достаточно велико, то понижение давления в камере 18 вследствие закрытия клапана 1 будет значительным. Это понижение давления передается через канал 28 клапану 29, который под возникшим повышенным перепадом давления приот крывается и перепускает из полостей

20 и 21 часть воздуха, препятствуя, 26 таким образом, дальнЕйшему повышению перепада на мембране 16 .и снижая тем самым заброс скорости вращения в переходном процессе.

При отклонении скорости вращения 2S турбоагрегата в сторону уменьшения, налример, при увеличении нагрузки, процессы в устройстве для регулирования протекают в обратном направле« нни. При этом, если скачкообразное щ увеличение нагрузки достаточно велико, то приоткрывается клапан 30 и впускает дополнительное количество воздуха в полости 20 и 21, препятствуя дальнейшему повышению перепада на мембране 16 и снижая тем самым провал скорости вращения в переходном процессе.

Таким образом, обводной канал, подключенный параллельно дроссельному пакету и имеющий два клапана с противоположными направлениями перепуска, обеспечивает улучшение переходных процессов турбоагрегата (уменьшение забросов и провалов скорости вращения) при больших начальник возмущениях, формула изобр етения

Устройство для регулирования скорости вращения турбоагрегата по авт. св. N721550, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения переходных процессов, оно дополнительно снабжено обводным каналом, подключенным параллельно дроссельному пакету и имеющим два клапана с противоположными направлениями перепуска.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

l . Авторское свидетельство СССР

1638741, кл. F 01 0 17/26, 1976.

2. Авторское свитедельство СССР

9721550, кл. F 01 0 17/26, 1978.