Клапан


Клапан имеет еще одно ценное качество, заключающееся в том, что дросселирование пара (или какой-либо другой среды) в основном производится поверхностями, не определяющими плотности. Износ кромок «юбки» не вызывает потери плотности. Последняя определяется состоянием /кроющих кромок седла и клапана. Ввиду малого дросселирования в сечении между этими кромками они не подвержены износу. Многолетний опыт эксплуатации таких клапанов подтвердил их высокую плотность, не изменяющуюся с течением времени.
Потери в полностью открытом клапане могут быть доведены до любой заданной величины за счет размера клапана. Независимо от этого перестановочные усилия легко выдерживаются на заданном уровне путем соответствующего профилирования окон в седле. Конструкция клапана двойного дросселирования, выполненная применительно к данной турбине, была подвергнута исследованию на аэродинамическом стенде. На рис. 11-5 и 11-6 приведены расходная и |силовая характеристики модели клапана, выполненной в масштабе 1—3. Эти характеристики позволяют определить потери давления и подъемные усилия в натурном клапане при любом его открытии, если заданы расход пара и давление до и за клапаном. На этих рисунках рх и р2 обозначают соответственно давление перед и за клапаном, Я —подъем основного клапана. Коэффициент;расхода р определялся как отношение
Коэффициент усилия, где Q —усилие, передающееся ют клапана на шток.
Приведенные данные относятся к «клапану, спроектированному применительно к существующей паровой коробке турбины П-25-29, поскольку освоение этой конструкции производилось на действующем оборудовании. При новом проектировании коэффициент расхода может быть значительно повышен путем увеличения открытия окон, а также путем рационального направления потока за клапаном.
На рис. 11-7 приведены характеристики клапана двойного дросселирования, установленного в качестве первого регулирующего клапана в турбине П-25-29. Из этих характеристик видно, что потери давления при полностью открытом клапане составляют 1,4 кгс/см2, т. е. находятся на уровне потерь других клапанов, работающих в сходных условиях; усилие, действующее на шток, невелико и постоянно по знаку.
На рис. 11-8 и 11-9 приведены сравнительные данные клапана двойного дросселирования и разгруженного клапана турбины К-150-170 ЛМЗ, спроектированного для условий турбины П-25-29.
Как видим, при одинаковых габаритах отрывное усилие в клапане двойного дросселирования меньше, чем отрывное усилие клапана ЛМЗ, в 5 раз, а максимальное усилие в процессе подъема — в 3 раза. В отличие от клапана ЛМЗ усилие, приложенное к штоку, не меняет знака.
Как показало тензометрирование при аэродинамических продувках, шток клапана двойного дросселирования не испытывает пульсирующих нагрузок.
В описываемой схеме регулирования турбины П-25-29 применение клапана (двойного дросселирования позволяло осуществить сервомоторы одностороннего действия, т. е. сервомоторы, в которых рабочая жидкость (вода) только открывает клапан. Закрытие же производится простым снятием открывающего усилия, без приложения внешнего воздействия (например, пружин), за счет паровых усилий на клапан. Однако в связи с проведением этого эксперимента на эксплуатационной турбине для повышения надежности в конструкции сервомотора предусмотрено постоянное усилие воды, действующее на закрытие. Для этой цели в верхней части сервомотора имеется поршень, находящийся под воздействием постоянного давления воды 8 кгс/см2. Через шарик толкающее усилие поршня передается на шток 1 клапана.
Следует заметить, что /конструкция некоторых деталей сервомотора, изображенного на рис. 11-3, определилась первоначальным вариантом схемы регулирования, о чем будет сказано ниже, и к окончательной схеме отношения не имеет. Это относится, например, к профильным окнам в поршне толкателя и полой конструкции последнего.
Уплотнение поршней сервомотора осуществлено с помощью поршневых колец.
Первоначально были применены поршневые кольца из набивки «Рашюиаль», предварительно подвергнутой обезжириванию. Как указывалось выше (в гл. 5), такого рода уплотнение имеет ряд ценных свойств. К его недостаткам следует отнести необходимость периодического подтягивания, так как при постоянном движении поршня происходят износ и деформация уплотняющих колец и как следствие — потеря плотности. Уплотнение допускает ограниченное число подтяжек и через 1,5—2 года требует замены.


Яндекс.Метрика