для чего нужен регулирующий клапан в турбине
Регулирующий клапан паровой турбины
Регулирующий клапан предназначен для регулирования расхода пара через паровую турбину. Регулирующий клапан содержит направляющую буксу, проходящий через нее шток, чашу с цилиндрической юбкой и кольцевым буртом на ее конце для подъема чаши, втулку с кольцевым буртом, размещенным в юбке чаши и расположенную кольцевым буртом над кольцевым выступом, выполненным на наконечнике штока, так что шток передает подъемное усилие через этот кольцевой выступ на кольцевой бурт втулки и через нее на чашу клапана. На конце втулки, противоположном кольцевому бурту, выполнены шлицевые выступы, а в кольцевом бурте юбки чаши конгруэнтные им шлицевые пазы, образующие со шлицевыми выступами втулки поворотно-осевое соединение. При этом букса выполнена со шлицевыми пазами, которые фиксируют это соединение от взаимных разворотов его элементов. Такой клапан обладает хорошей ремонтопригодностью, на которую не влияет продолжительность работы клапана. 3 илл.
Изобретение относится к области турбиностроения, а его объектом является регулирующий клапан паровой турбины.
Известны регулирующие клапаны паровой турбины, в которых наконечник штока и чаша образуют вспомогательный разгрузочный клапан. Осуществление связи чаши клапана со штоком в большинстве таких известных регулирующих клапанов выполнено с использованием резьбовых соединений для обеспечения разборки с целью ремонта и контроля за состоянием штока.
Однако под воздействием высокотемпературного пара внутри паровой коробки резьбовые соединения интенсивно коррозируют. Это может привести к заклиниванию резьбового соединения, а следовательно, и к необходимости применения металлорежущих инструментов при разборке, что ограничивает возможности контроля за состоянием штока, увеличивает трудоемкость ремонта и потребность в запчастях.
Известен регулирующий клапан паровой турбины, в котором связь чаши со штоком выполнена без использования резьбовых соединений. Этот клапан, являющийся ближайшим аналогом настоящего изобретения, содержит закрепленную в паровой коробке направляющую буксу, проходящий через нее шток, чашу с цилиндрической юбкой и кольцевым буртом на ее конце, выполненном со шлицевыми выступами и пазами для образования поворотно-осевого соединения, и фиксирующие устройство для этого соединения [1]. В таком клапане устраняется основной указанный выше недостаток, присущий клапанам с использованием резьбовых соединений, так как на надежность функционирования поворотно-осевого соединения не оказывает влияния воздействие высокотемпературного пара. Однако, в известном клапане данного типа поворотно-осевое соединение, выполненное непосредственно между штоком и чашей клапана, приводит к необходимости увеличения штока, а следовательно, и количества затратного металла. Кроме того, несмотря на наличие фиксирующего устройства, выполняющего кроме своей основной функции также и предотвращение от поворотов чаши клапана, из-за наличия зазоров чаша подвержена крутильным колебаниям, которые могут передаваться на непосредственно связанный с чашей шток, вызывая в нем опасные напряжения кручения.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания такого регулирующего клапана с поворотно-осевым соединением для разборки узла штока с чашей клапана, в котором бы шток не входил в состав элементов поворотно-осевого соединения.
Эта задача решена в регулирующем клапане, содержащем закрепленную в паровой коробке направляющую буксу, проходящий через нее шток, чашу с цилиндрической юбкой и кольцевым буртом на ее конце, выполненном со шлицевыми выступами и пазами для образования поворотно-осевого соединения, и фиксирующее устройство для этого соединения клапана, в котором, в соответствии с сущностью настоящего изобретения, наконечник штока выполнен с кольцевым выступом, а между ним и юбкой чаши размещена втулка с кольцевым буртом для взаимодействия с кольцевым выступом наконечника штока и шлицевыми выступами на противоположном конце, являющимися элементами указанного поворотно-осевого соединения. При этом фиксирующее устройство для этого соединения выполнено в виде шлицевых пазов на буксе, в которые входят шлицевые выступы кольцевого бурта, юбки чаши клапана и втулки.
Благодаря такому решению тяговое усилие штока передается на чашу через втулку, в кольцевой бурт которой шток упирается своим кольцевым выступом при подъеме чаши. При этом диаметр такого кольцевого выступа на наконечнике штока может быть достаточно малым, что позволяет существенно снизить вес исходной заготовки. Вместе с тем, шток не состоит в непосредственном взаимодействии с чашей клапана и поэтому передача от нее крутящих сил сведена к нулю.
Изображенный на чертежах регулирующий клапан паровой турбины содержит паровую коробку 1, в которой закреплены букса 2 и цилиндрический стакан 3. Букса 2 служит направляющим элементом для штока 4, проходящего через ее центральное отверстие 5. В расточке 6 стакана 3 расположена юбка 7 чаши 8, взаимодействующей с седлом 9 клапана. В чаше 8 выполнено седло 10 вспомогательного разгрузочного клапана, запорным органом которого является наконечник 11 штока 4.
Наконечник 11 штока выполнен с кольцевым выступом 12 для упора в кольцевой бурт 13 втулки 14, расположенной между этим выступом наконечника 11 штока 4 и юбкой 7 чаши 8 клапана. На противоположном конце втулка 14 выполнена со шлицевыми выступами 15, а юбка 7 чаши 8 выполнена с кольцевым буртом 16, имеющим конгруэнтные шлицевые пазы 17 и выступы 18, образующие со шлицевыми выступами 15 втулки 14 поворотно-осевое соединение. В собранном рабочем состоянии шлицевые выступы 15 и 18 и расположенные между ними шлицевые пазы располагаются по одной линии, и при этом шлицевые выступы 15 и 18 входят в шлицевые пазы 19 на буксе 2 клапана. Тем самым эти пазы 19 выполняют функцию устройства, фиксирующего от взаимного разворота втулки 14 и чаши 8, предотвращая их самопроизвольное разъединение.
Описанный клапан работает так же, как и все другие регулирующие клапаны паровой турбины. При открытии клапана его шток 4 приводным устройством перемещается вверх (по чертежу). В начальный период времени при независимом перемещении штока 4 относительно чаши 8 происходит подъем его наконечника 11 над седлом 10 вспомогательного разгрузочного клапана, а после упора кольцевым выступом 12 в кольцевой бурт 13 втулки 14 через нее тяговое усилие передается на чашу 8 клапана, и тем самым осуществляется открытие клапана. Закрытие клапана происходит в обратной последовательности. В процессе работы описанного клапана на его чашу 8 воздействуют крутящие усилия. Однако они воспринимаются шлицевым соединением между кольцевым буртом 16 и буксой 2, а их малая часть, которая из-за зазоров в этом соединении может передаваться на втулку 14, воспринимается шлицевым соединением между шлицевыми выступами 15 этой втулки и буксой 2, в результате чего передача крутящих усилий через кольцевой выступ 12 на шток 4 сведена к нулю.
При разборке описанного клапана шток 4 в блоке с чашей 8 клапана вынимают из направляющей буксы 2. После выхода чаши 8 своим кольцевым буртом 16 из сцепления со шлицевыми пазами 19 буксы 2 указанный блок готов для разборки. Путем относительного разворота чаши 8 и втулки 14 до совмещения по оси шлицевых выступов каждого из этих элементов со шлицевыми пазами другого осуществляется разъединение описанного поворотно-осевого соединения. После этого, перемещая вокруг втулки 14, снимают чашу 8. Втулку 14, при необходимости, также можно снять путем перемещения ее вдоль штока 4 в направлении от кольцевого выступа 12 к приводному концу.
1. RU, патент 2053372, кл. F 01 D 17/14, 27.01.96.
Регулирующий клапан паровой турбины, содержащий закрепленную в паровой коробке направляющую буксу, проходящий через нее шток, чашу с цилиндрической юбкой и кольцевым буртом на ее конце, выполненном со шлицевыми выступами и пазами для образования поворотно-осевого соединения, и фиксирующее устройство для этого соединения, отличающийся тем, что наконечник штока выполнен с кольцевым выступом, а между ним и юбкой чаши размещена втулка с кольцевым буртом для взаимодействия с кольцевым выступом наконечника штока и шлицевыми выступами на противоположном конце, входящими в состав поворотно-осевого соединения, при этом фиксирующее устройство для этого соединения выполнено в виде шлицевых пазов на буксе, в которые входят шлицевые выступы втулки и кольцевого бурта юбки чаши клапана.
Регулирующий клапан паровой турбины
Патент 2244184
Регулирующий клапан паровой турбины
Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве регулирующего клапана для использования в устройствах управления паровпуском паровых турбин. Регулирующий клапан паровой турбины содержит паровую коробку с крышкой. В крышке установлена направляющая букса с направляющим стаканом и проходящим через нее штоком. В стакане размещена юбка чаши клапана с кольцевым буртом. Последний выполнен с радиальными прорезями. В штоке выполнены радиальные выступы. Они расположены с возможностью образования с прорезями кольцевого бурта чаши поворотно-осевого соединения. Имеется фиксирующее устройство в виде продольных выступов для предотвращения относительных разворотов штока и чаши клапана при работе клапана. В стакане установлена и зафиксирована штифтом втулка и в ней выполнены упомянутые продольные выступы. Последние расположены между радиальными прорезями кольцевого бурта чаши клапана и выступами штока при любых перемещениях штока и чаши. Нижний торец втулки расположен выше кольцевого бурта юбки чаши клапана на величину, достаточную для осуществления рабочего хода чаши на полное открытие клапана. Изобретение направлено на обеспечение высокой ремонтопригодности регулирующего клапана без снижения прочностных характеристик его основных элементов. 3 ил.
Изобретение относится к устройствам управления паровпуском паровых турбин, а его объектом является регулирующий клапан.
Основными элементами регулирующего клапана являются паровая коробка, шток, проходящий через направляющую буксу, закрепленную в крышке паровой коробки, и чаша клапана, связанная со штоком для управления ее положением относительно седла клапана. Кроме того, клапан может содержать неподвижный направляющий стакан для юбки чаши клапана, а также разгрузочное устройство, представляющее собой вспомогательную клапанную пару в виде седла в дне чаши клапана и взаимодействующего с ним запорного наконечника на конце штока, если клапан разгруженного типа.
Регулирующий клапан с таким соединением штока и чаши клапана обладает лучшей ремонтопригодностью по сравнению с другими.
Однако в этом известном клапане продольные выступы, фиксирующие поворотно-осевое соединение для предотвращения кручения чаши и передачи этих воздействий на шток, выполнены в виде продольных выступов на конце буксы, а это, в случае повреждения этих выступов в процессе работы или проведения монтажных работ, что было отмечено на практике, приводит к необходимости демонтажа и полной замены направляющей буксы, весьма дорогой детали, при этом такой ремонт имеет высокую трудоемкость.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания такого регулирующего клапана, в котором соединение штока с чашей клапана обладает высокой ремонтопригодностью, но в котором, вместе с тем, фиксация этого соединения была бы выполнена с помощью таких средств, которые, улучшая ремонтопригодность, не снижали бы прочностные характеристики основных элементов клапана.
Эта задача решается в регулирующем клапане паровой турбины, который содержит закрепленные в паровой коробке с крышкой направляющую буксу с проходящим через нее штоком, стакан буксы с помещенной в него своей юбкой чашей клапана, выполненной с кольцевым буртом, образующим с проходящим через него штоком поворотно-осевое соединение, и в котором, в соответствии с сущностью настоящего изобретения, на втулке, закрепленной в стакане буксы, выполнены продольные выступы специальной конфигурации, проходящие через прорези между выступами в бурте юбки и на наконечнике штока, при этом расстояние от торцов выступов до упора в какую-либо поверхность чаши превышает величину возможного геометрического перемещения чаши клапана между ее нижним и верхним упорами.
При таком исполнении, благодаря выполнению продольных выступов для фиксации поворотно-осевого соединения чаши клапана со штоком на отдельной втулке, устраняется указанный недостаток ближайшего аналога при сохранении всех достоинств примененного в нем поворотно-осевого соединения чаши клапана со штоком.
Закрепление втулки с продольными выступами в стакане может быть выполнено любыми известными путями, в частности путем прессовой посадки или другой более свободной посадки с использованием фиксирующих элементов типа штифтов, круглых шпонок и т.п., обеспечивающих лучшую технологичность изготовления и ремонтопригодность.
Кроме того, благодаря тому, что в изобретении направляющая букса не несет продольных выступов для фиксации поворотно-осевого соединения чаши клапана со штоком, эта букса и направляющий стакан для чаши клапана могут быть выполнены в виде одной детали, что улучшит технологичность и обеспечение соосности перемещения штока и чаши клапана.
Сущность настоящего изобретения поясняется следующим далее подробным описанием одного из примеров его осуществления, изображенного на прилагаемых чертежах, на которых:
В стакане 4 по плотной посадке установлена сменная втулка 14, нижний торец которой расположен выше кольцевого бурта 11 юбки 8 чаши клапана 6 на величину, достаточную для осуществления рабочего хода чаши 6 на полное открытие клапана. Для предупреждения возможных разворотов втулки 14 ее положение зафиксировано в стакане 4 штифтом 15. На нижнем торце втулки 14 выполнены продольные выступы 16, конгруэнтные радиальным пазам между выступами 12 штока и расположенные с таким же шагом по окружности, как выступы 12 штока и радиальные прорези 13 кольцевого бурта 11 чаши клапана. Выступы 16 могут быть любой формы, но наиболее технологичны они при изготовлении из заготовки в виде втулки, в которой вырезается металл из мест, предназначенных для прорезей. В поперечном сечении выступы 16 приобретают вид скоб, фиг.2. Указанные выступы 16 втулки 14, проходя через радиальные прорези 13 и между выступами 12 штока, выполняют функцию фиксирующего устройства для поворотно-осевого соединения, образованного прорезями 13 и выступами 12.
Описанный клапан работает так же, как и другие известные клапаны подобного вида. При разборке описанного клапана после демонтажа крышки 2 клапанной коробки 1 шток 5 вместе с чашей 6 выводят из зацепления с продольными выступами 16, разворачивают чашу 6 до совмещения ее прорезей 13 с выступами 12 штока и разъединяют его с чашей 6.
Источники информации, цитируемые в описании
1. Авт. св. СССР №1373834, F 01 D 17/10, 1988 г.
2. Патент РФ №2053372, F 01 D 17/14, 1996 г.
Регулирующий клапан паровой турбины, содержащий паровую коробку с крышкой, в которой установлена направляющая букса с направляющим стаканом и проходящим через нее штоком, в стакане размещена юбка чаши клапана с кольцевым буртом, выполненным с радиальными прорезями, а в штоке выполнены радиальные выступы, расположенные с возможностью образования с прорезями кольцевого бурта чаши поворотно-осевого соединения, и фиксирующее устройство в виде продольных выступов для предотвращения относительных разворотов штока и чаши клапана при работе клапана, отличающийся тем, что в стакане установлена и зафиксирована штифтом втулка и в ней выполнены упомянутые продольные выступы, расположенные между радиальными прорезями кольцевого бурта чаши клапана и выступами штока при любых перемещениях штока и чаши, при этом нижний торец втулки расположен выше кольцевого бурта юбки чаши клапана на величину, достаточную для осуществления рабочего хода чаши на полное открытие клапана.
Как контролируется надув, и как прибавить 20% мощности к Вашему турбомотору
Всем привет, давно не писал по делу. Сегодня хочу Вам рассказать о различных системах контроля надува в турбо системе мотора. Но для начала, очень коротко о самой турбине и как она работает. Турбина или точнее турбокомпрессор состоит из двух частей – из самой турбины (горячая часть) и компрессор (холодная часть)
Вот так выглядит турбокомпрессор
1. Вход в турбину выпускных газов (из выпускного коллектора)
2. Вход в компрессор свежего воздуха
3. Выход из турбины горячих газов в систему выпуска
4. Выход из компрессора сжатого воздуха
Принцип очень простой отработанные газы, попадая в турбину, раскручивают крыльчатку (лопатки) которая имеет одну ось с лопатками компрессорной части. Крыльчатка компрессора всасывает свежий воздух и под давлением (создает надув, избыточное давление) направляет сжатый воздух в интеркулер, где он охлаждается и потом поступает в камеру сгорания. Вот и все.
Но сегодня я бы хотел более подробно остановится о принципах, видах контроля надува. Последнее время мне часто попадались споры о том, что лучше 2 портовый или 3 портовый соленоид и т.д. Лично я даже, не понимаю сути этих споров. Моя цель рассказать Вам, как все это работает, а Вы потом сами решите, что лучше.
Надув контролируется регуляцией выпускных газов в горячей части турбокомпрессора (турбине). Для этого в ней есть специальный клапан, дверка или вестгейт
Если дверка закрыта, то все газы попадают на лопатки, если этот клапан (на фото valve) открыть то часть газов, направится в систему выпуска, минуя крыльчатку и тем самым снизится скорость вращения лопаток, что соответственно приведет к понижению давления. Все гениальное, очень просто. И вот здесь начинается самое интересное, а именно, как производится регулировка открытия и закрытия вестгейта.
Для этих целей используется актуатор (на фото wastegate Actuator), если его шток выдвигается, то он открывает вестгейт Для качественной настройки системы регулирования вестгейтом необходимо установить правильный преднатяг. Для этого, у большинства хороших актуаторов, используется шток с изменяемой длиной
(это кстати мой любимый актуатор)
В нутрии актуатора есть возвратная пружина. Если ее не будет, то давление выпускных газов в турбине сразу откроют вестгейт и мы не сможем создать избыточное давление (буст). Обычно в стоке (если у машины максимальное давление около 1 бара) пружина устанавливается на 0.6 бара. Расмотрим на различных примерах
При таком подключении (на актуатор подается давление, источник должен быть до заслонки, чем ближе, короче трубка, тем лучше) надув будет контролироваться жесткостью пружины актуатора. Если мы уберем источник давления на актуатор (заглушим трубку) то надув будет максимально возможный (очень большой)
Как мы можем увеличить надув, есть много вариантов. Один из хорошо себя зарекомендовавших это установка в актуатор пружины под планируемый надув, работает великолепно. Этот вид подключения можно использовать, как при установке турбокомпрессора на атмосферный мотор, так и при желании улучшить характеристики стандартной системы контроля с помощью соленоида. Очень просто, подберите пружину или актуатор с жесткостью пружины для планируемого Вами максимального надува, Подключите как на выше указанном примере. Трубки, идущие к соленоиду заглушите, а сам соленоид оставьте подключенным к разъему (или можете заменить на сопротивление 10 кОм)
Самое главное, Вы должны понять принцип, а он очень простой. В выше указанном примере давление контролируется пружиной актуатора. Если мы отсоединим от источника давления, то сможем увеличить надув в 2 раза (возможно). В таком случае без помощи дополнительного давления на мембрану актуатора будет необходимо создать намного больше обратного давления в системе выпуска, для открытия вестгейта.
Принцип ясен, уменьшая подачу давления на актуатор, мы увеличиваем силу необходимую для открытия вестгейта и тем самым увеличиваем надув, избыточное давление или буст.
Скажем у Вас пружина на 0.6 бара и Вы решили поднять давление до 0.9 бар, что можно для этого сделать. Вот несколько вариантов
Установка рестриктора. Чем меньше будет диаметр рестриктора, тем меньше будет подаваться давления на актуатор, и тем больше мы сможем получить избыточное давление (надув). Какой диаметр рестриктора? Необходимо подбирать, скажем, где-то между 1.5 мм – 0.8 мм.
Если для Вас это слишком сложно, то можете использовать следующий вариант
Обыкновенный ручной (мануал) буст контролер. В принципе это регулируемый рестриктор, не более. Зажимаем, уменьшаем диаметр, уменьшаем давление на актуатор – понимаем давление турбины и наоборот.
Это мы рассмотрели возможные механические варианты регулирования надува. Конечно, большинство современных моторов с турбонадувом используют электронную систему управления. Предлагаю рассмотреть основные, с использование электронного соленоида 2 или 3 портового. Соленоид, это электромагнитный клапан, который регулируется ЭБУ.
Основные схемы подключения
С 2-х портовым соленоидом
С 3-х портовым соленоидом
Теперь более подробно
Порт 1 – источник давления
Порт 2 – возврат в систему впуска (после МАФ сенсора)
Порт 3 – подключается к актуатору
Если соленоид закрыт, то в таком случае порт 1 и 2 соединены между собой, на актуатор нет подачи, и как следствие мы можем ожидать максимальный надув.
Если соленоид открыт, то порты 1 и 3 соединены, надув контролируется пружиной актуатора.
ЭБУ меняя дюти сайкл соленоида, перераспределят подачу между портами 2 и 3.
Теперь рассмотрим варианты с 2-х портовым соленоидом
Bleed Style Boost Controller
Достаточно узкий диапозон контроля надувом соленоидом, но очень точный. Taкая система контроля эффективно работает только с рестриктором, если Вы не можете добиться необходимого Вам надува, то для увеличения буста, просто уменьшите диаметр рестриктора, только очень аккуратно
Если соленоид закрыт, то система работает по размеру рестриктора и пружине актуатора
Если клапан, соленоид открыт тот система будет иметь максимальное давление. Максимальное значение в большей степени зависит от диаметра рестриктора
И последний (мой любимый вариант), так же с использованием 2-х портового соленоида. Очень широкий диапазон контроля надувом с помощью соленоида
Interrupt Stule Boost Controller
Если соленоид открыт, то надув контролируется только пружиной актуатора
Если соленоид закрыт, то будет достигнуто максимальное значение надува.
Мы рассмотрели основные варианты используемые для контроля надува в системах с турбонагнетателями. Теперь я подскажу Вам, как можно безопасно, эффективно повысить мощность Вашего турбомотора на 20%.
Очень просто. Для этого необходимо поменять систему выпуска Вашего автомобиля на более эффективную, большего диаметра, без катализатора или с заменой на спортивный. Главное понизить обратное давление в системе выпуска. Следующее, желательно установить холодный впуск (как его сделать я уже писал) или хотя бы более эффективный фильтр в стандартный фильтр бокс.
После этого Вы можете безопасно повысить надув Вашего турбонегнетателя на 10-15% и получите, как минимум прибавку мощности 20%. Как поднять буст Вы теперь знаете, все в Ваших руках. Да и последнее, не пытайтесь изменить надув на автомобиле в котором система контролируется ЭБУ с использованием соленоида. Для этого надо перевести в механическую систему контролем надува, а сам соленоид, чтобы ЭБУ не выдавал ошибку оставить просто подключенным к разъему или впаять сопротивление.
И главное, нет необходимости прибегать к услугам различных ателье, мастеров занимающихся пошивом прошивок для ЭБУ. В этом нет необходимости. Нет это не значит, что не надо настраивать мотор, конечно качественная настройка на порядок улучшит характеристики Ваше автомобиля.
РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 2011 года по МПК F16K1/06 F01D17/10
Описание патента на изобретение RU2415323C1
Изобретение относится к области теплоэнергетики, к устройствам управления паровпуском паровых турбин, а его объектом является регулирующий клапан.
Основными элементами регулирующего клапана являются паровая коробка, шток, проходящий через направляющую буксу, закрепленную в крышке паровой коробки, и чаша клапана, связанная со штоком для управления ее положением относительно седла клапана. Кроме того, клапан может содержать неподвижный направляющий стакан, а также разгрузочное устройство, представляющее собой вспомогательную клапанную пару в виде седла в дне чаши клапана и взаимодействующего с ним запорного наконечника на конце штока, если клапан разгруженного типа.
Известен регулирующий клапан паровой турбины, содержащий паровую коробку с крышкой, в которой установлена направляющая букса с направляющим стаканом и проходящим через нее штоком, в стакане размещена юбка чаши клапана с кольцевым буртом, выполненным с радиальными прорезями, а в штоке выполнены радиальные выступы, расположенные с возможностью образования с прорезями кольцевого бурта чаши поворотно-осевого соединения, и фиксирующее устройство в виде продольных выступов для предотвращения относительных разворотов штока и чаши клапана при работе клапана, при этом в стакане установлена и зафиксирована штифтом втулка и в ней выполнены упомянутые продольные выступы, расположенные между радиальными прорезями кольцевого бурта чаши клапана и выступами штока при любых перемещениях штока и чаши, а нижний торец втулки расположен выше кольцевого бурта юбки чаши клапана на величину, достаточную для осуществления рабочего хода чаши на полное открытие клапана. В известном клапане соединение чаши клапана со штоком выполнено без применения резьбового соединения, поэтому он обладает лучшей ремонтопригодностью по сравнению с другими известными клапанами (RU 2244184, МПК F16K 1/06, F01D 17/10, опубликовано 10.01.2005).
Известен регулирующий клапан паровой турбины, содержащий паровую коробку, в крышке которой установлена букса, проходящий через нее шток, связанный с чашей клапана, выполненной с юбкой, причем крышка снабжена в зоне расположения чаши клапана выступающим внутрь коробки цилиндрическим экраном, охватывающим стакан буксы с юбкой чаши клапана, при этом букса своим стаканом сопряжена с экраном крышки с натягом по посадочным пояскам, а вне экрана букса сопряжена с крышкой по ходовой посадке по дополнительным посадочным пояскам. В данном клапане часть крышки, располагающаяся ниже плоскости разъема с паровой коробкой, выполняет функцию теплового экрана (RU 2243433, МПК F16K 1/06, F01D 17/10, опубликовано 10.07.2004).
По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.
Недостатком устройства, принятого за прототип, а также причиной, препятствующей достижению желаемого технического результата при использовании упомянутого известного устройства, является то, что для предотвращения произвольной разборки клапана его детали собираются на прессовых посадках и штифтуются. Эти мероприятия обеспечивают надежность клапана при работе, но увеличивают трудоемкость ремонтов и ревизий клапана.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым. При этом предлагаемое изобретение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.
Определение из выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных отличительных признаков по отношению к рассматриваемому заявителем техническому результату, изложенную в нижеприведенной формуле изобретения.
Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить сборку-разборку клапана при монтаже и ремонтах и надежность конструкции при работе турбины без применения фиксации деталей штифтами, резьбами и другими способами, что существенно сокращает трудоемкость при монтаже и ремонтах клапана, и в целом улучшает ремонтопригодность клапана и показатели экономичности турбины при длительной эксплуатации.
Предложен регулирующий клапан паровой турбины, включающий паровую коробку, крышку, через которую проходит шток, теплозащитный экран и буксу клапана, причем в крышке установлены направляющие втулки для штока, теплозащитный экран расположен в паровой коробке и своим воротником заделан между плоскостями разъема паровой коробки и крышки, а в нижней части теплозащитного экрана выполнен бурт, при этом букса клапана с размещенной над ней шлицевой втулкой, стопорящей расположенный внутри буксы клапан от вращения под воздействием потока пара, установлены внутри теплозащитного экрана по скользящей посадке с зазором и зажаты между буртом и крышкой клапана. Бурт может быть выполнен, например, в виде разрезного стопорного кольца, устанавливаемого в ответный паз защитного экрана.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется следующим далее описанием.
Шток 3 проходит через крышку 2, шлицевую втулку 10 и клапан 13. Оголовок штока 3 имеет шлицы 17, конгруэнтные шлицам 16, и расположен в камере клапана 13 между тарелкой 14 и шлицами 16. Чтобы взаимное положение клапана 13 и штока 3 сохранялось неизменным при работе, через шлицевые пазы между шлицами 16 и 17 проходят шлицы 18 шлицевой втулки 10. Шлицы 18 препятствуют саморазборке клапана 13 и штока 3, если в паровой коробке 1 по каким-то причинам возникнет паровой вихрь и вызовет крутильные колебания клапана 13. С целью дополнительной страховки от проворота деталей клапана 13 при появлении парового вихря устанавливается цилиндрическая шпонка 19 между шлицевой втулкой 10 и крышкой 2.
Похожие патенты RU2415323C1
Иллюстрации к изобретению RU 2 415 323 C1
Реферат патента 2011 года РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
Изобретение относится к области теплоэнергетики, к устройствам управления паровпуском паровых турбин, а его объектом является регулирующий клапан. Предложен регулирующий клапан паровой турбины, включающий паровую коробку, крышку, через которую проходит шток, теплозащитный экран и буксу клапана, причем в крышке установлены направляющие втулки для штока, теплозащитный экран расположен в паровой коробке и своим воротником заделан между плоскостями разъема паровой коробки и крышки, а в нижней части теплозащитного экрана выполнен бурт, при этом букса клапана с размещенной над ней шлицевой втулкой, стопорящей расположенный внутри буксы клапан от вращения под воздействием потока пара, установлены внутри теплозащитного экрана по скользящей посадке с зазором и зажаты между буртом и крышкой клапана. Бурт может быть выполнен, например, в виде разрезного стопорного кольца, устанавливаемого в ответный паз защитного экрана. Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить сборку-разборку клапана при монтаже и ремонтах и надежность конструкции при работе турбины без применения фиксации деталей штифтами, резьбами и другими способами, что существенно сокращает трудоемкость при монтаже и ремонтах клапана, и в целом улучшает ремонтопригодность клапана и показатели экономичности турбины при длительной эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Формула изобретения RU 2 415 323 C1
1. Регулирующий клапан паровой турбины, включающий паровую коробку, крышку, через которую проходит шток, теплозащитный экран и буксу клапана, отличающийся тем, что в крышке установлены направляющие втулки для штока, теплозащитный экран расположен в паровой коробке и своим воротником заделан между плоскостями разъема паровой коробки и крышки, а в нижней части теплозащитного экрана выполнен бурт, при этом букса клапана с размещенной над ней шлицевой втулкой, стопорящей расположенный внутри буксы клапан от вращения под воздействием потока пара, установлены внутри теплозащитного экрана по скользящей посадке с зазором и зажаты между буртом и крышкой клапана.
2. Регулирующий клапан по п.1, отличающийся тем, что бурт может быть выполнен, например, в виде разрезного стопорного кольца, устанавливаемого в ответный паз защитного экрана.