Меню раздела

Использование конденсата от конденсатных насосов
Использование конденсата с двухступенчатой подачей воды
Замкнутая система водоснабжения
Схема с использованием смеси питательной воды и конденсата
Водоснабжение от питательной и конденсатной магистралей
Особенности течения воды в гидравлических элементах
Определение протечек воды
Влияние эксцентричности расположения золотника
Явление облитерации в золотниках
Истечение воды через сопло-заслонку
Истечение воды через зазор, регулируемый дроссельным конусо
Опыты изучения характера потока жидкости
Причины пульсации золотников
Материалы, применяемые в водяных системах регулирования
Сравнительные испытания различных материалов
Испытания на износ
Исследования поведения нержавеющей стали
Эрозионный износ ренулирующих кромок золотника
Материалы, рекомендуемые для деталей систем регулирования

 

 

 

Причины пульсации золотников


В качестве отсечных золотников главных сервомоторов широко применяются так называемые «плавающие» золотники, уравновешенные усилиями от давления на нижнюю и верхнюю торцевые части золотника.
Возможны две схемы включения таких золотников, представленные на рис. 3-26. В схеме на рис. 3-26,а давление управляется проточным золотником, перемещаемым муфтой регулятора. Усилие, создаваемое давлением на площадь  уравновешивается противодавлением, действующим на площадь заменяющим действие пружины. Величина уравновешивающего давления изменяется при движении золотника благодаря дросселирующему конусу, жестко связанному с поршнем золотника. При такой схеме дросселируются оба потока жидкости и в статике имеем переменные значения давлений.
Возможна другая схема, при которой два дросселя устанавливаются на одном потоке и дросселируются подвод и слив жидкости. Муфта регулятора управляет подводом жидкости в верхнюю полость золотника, дросселирующий конус самовыключения — сливом из той же полости. В нижнюю полость золотника подводится постоянное давление непосредственно от источника питания. Если принять, что коэффициенты расхода жидкости через оба дросселя постоянны и одинаковы.
Из уравнения следует, что изменение начального давления ро не вызывает нарушения равновесия, которое может привести к новому положению золотника. Таким образом, теоретически колебания начального давления, которые всегда возможны в системе питания, не должны отражаться на положении золотника.
Однако опыт эксплуатации гидравлических систем регулирования с подобными золотниками показывает, что золотники пульсируют. Так, при освоении водяной системы регулирования на работающей турбине П-25-29 (АП-25), установленной на ТЭЦ № 11 Мосэнерго, наблюдалась пульсация золотников, связанная с колебаниями начального давления. Были проведены специальные опыты на экспериментальном стенде, позволившие установить причины пульсации золотников и найти способ устранения этого неприятного явления.
На экспериментальной установке был воспроизведен плавающий, золотник, работающий по схеме на рис. 3-26,а. Золотник уравновешен давлениями воды снизу и сверху и имеет гидравлический выключатель выполненный в виде дросселирующего конуса. Вода к верхней и нижней полостям золотника подводится через дроссели /0 и f0 из общей линии питания. Начальное давление р0 перед дросселями может меняться с помощью специально установленного пульсатора, приводящегося в движение мотором с переменной скоростью, что позволяет вызывать колебания начального давления с различными частотами. При проведении опытов осциллографом с помощью высокочувствительных датчиков записывались положение золотника и давления, действующие на золотник в верхней и нижней полостях.
Осциллограммы процесса при колебании начального давления представлены на рис. 3-27. Пульсация золотника вызвана колебанием начального давления, несмотря р7 на то, что теоретически золотник не должен реагировать на изменение начального давления, о чем было сказано выше.
Анализ полученных экспериментальных данных дает' возможность найти объяснение возникновению пульсации золотника при колебании начального давления. Смещение кривых изменения давлений которое составляет 0,08 сек. и р2 на осциллограмме по фазе говорит о том, что время прохождения импульса от колебания начального давления по подводящим трубам к золотнику неодинаково из-за различного сопротивления труб, имеющих разную длину. Кроме того, из осциллограмм видно, что давления в верхней и нижней полостях золотника изменяются пропорционально изменению начального давления, но неодинаково, что может быть объяснено различной зависимостью коэффициентов расхода от изменений расхода при течении воды через дросселирующий конус в верхней полости и круглое отверстие в нижней полости золотника.
Таким образом, влияние колебания начального давления рабочей' жидкости на устойчивость золотника может быть объяснено двумя факторами:
1.            Влиянием различных сопротивлений труб, что обусловливается различной длиной труб и их конфигурацией и, следовательно, различным содержанием воздуха, влияющим на время прохождения импульса. Из-за наличия воздуха в воде скорость распространения импульса может быть значительно меньше обычной для воды.
2.            Различной зависимостью коэффициентов расхода от изменений расхода при течении жидкости через дроссельные сечения разного типа, в частности, через конус и круглое отверстие. Это означает, что отношение коэффициентов расхода в уравнениях (3-14) и <3-15) не остается постоянным.
Сделанные выводы подтверждаются опытами, проведенными при другой схеме (рис. 3-28), в которой исключено влияние этих двух факторов. В этой схеме вода подводится в верхнюю и нижнюю полости симметрично через внутреннюю полость золотника и проходит через однотипные дроссели, выполненные в верхней и нижней полостях в виде дросселирующих конусов. Таким образом, исключается влияние сопротивления подводящих труб различной длины и конфигурации и влияние изменения коэффициентов расхода воды через дроссели разного типа. Из осциллограмм на рис. 3-28 видно, что при такой схеме золотник остается уравновешенным и неподвижным при колебаниях начального давления. В отличие от процессов, показанных на осциллограммах рис. 3-27, в этих опытах давления меняются синхронно и пропорционально изменению начального давления.
На основании полученных выводов была разработана новая конструкция гидравлического усилителя для системы водяного регулирования турбины П-25, установленной на ТЭЦ № 11 Мосэнерго. В новой конструкции сервомотора промежуточного усиления осуществлен симметричный подвод воды в верхнюю и нижнюю камеры, что обеспечило его устойчивую работу.
В дальнейшем этот вывод был использован Харьковским турбинным заводом при проектировании золотников для водяной системы регулирования турбин К-300-240.


Яндекс.Метрика