Иванов В.А. Схемы и конструкции элементов систем регулирования турбин ТЭС и АЭС
Подождите немного. Документ загружается.
Следящая система нашла юирокое применение в ГЧСР конструкции Ш,
В этих системах к
!§§§||
тогда ^|||
Например, диаметр дросселя
:
^щ 2 мм, а диаметр отверстия сопла
315«
мм.
Если приближенно принять
об,
^ с/
5
. то 5 / Д£ =0.286мм\
На рис. I представлен один из вариантов конструкции следящей
системы, которая Достоит иа|$орпуса 1. в которой запрессована
fffijjj
неподвижная букса Щ В н у трибу
KCJ||
перемещается дифференциальный
поршень 3. Рабочая жидкость подводится' к следящей системе в камеру
, 4, а далее она через калиброванное отверстие 5 поступает в камеру
б
и сливается через зазор между муфтой датчика и||оплом.. Дифферен
циальный поршень выполнен совместно с буксой, в которой имеются
управляемые окна а с переменным сечениемЩ через которые сливает
ся жидкость из э||ментов ГЧСР.|структурно связанных со следящей
I сис т^|рА >.;
:
Ifi'tЩ
МЩ?£0?
Принцип действия следящей системы обеспечивает постоянство
давления рабо|рй жидкости ^камере б в статических .режима*.Это. в
свою очередь, определяет постоянство|Ьилы давления струи рабочей
жидкости на лейту датчика и^еэависимо;ть|сдатической
характеристики системы от динамического воздействия струи рабочей
жидко|Ьи. §§| |Д
2.3Лу|>
CncT^fe
дистанционного слевения. Данная система
noir
зволяет усилить
вщЩЛ
сигнал, передавать его:|[а определенное
•
расстоянией||^акне
суммировать входное воздействие от нескольких
датчико»|;?|^
ЩШШ
fill
состав рассматриваемой системымвходят (рис.8)
iгидравлический усилитель» срстоящи|||^дифференциального
поршняЩ
^перемещающегося |* корпусе проточной лини^#Гдвумя
Ра^рчая||идкость после насоса с давлением р
н
^подается в
:|||§|
верхнюм и действует на торец й||оршня. В нижню» камеру
подведена рабочая жидкость из^проточной линиии с давлением р
6
Ш,
В статических режимах давление р
£
постоянноЦ и поршень находится в
равновесии за счет^авенства|ил давления $; верхней и нижней камерах
19
Входное воздействие в'систему подается за счет перемещения
дросселя 3, например, вверх, т.Vе.
в
направлении увеличения плоца-
ди
щ
При этом воздействии расход жидкости через дроссель
3
возрастает, увеличивается давление
р
в
и
порвень двинется вверх под
действием возросшего усилия, действующего на торец Б. Двигаясь
вверх, порвень увеличивает площадь сечения f
a
дросселя
Щ
возрас-
тает расход жидкости
в
сливную магистраль, давление Р$ начинает
уменьшаться,
и в
тот момент» когда его значение будет равнин ис-
ходному, движение поршня вверх прекратится. Таким образом,
на
входное воздействие
в
виде изменения речения дросселя
3
на величи-
ну А
f#
произошла ответная реакция системы
в
виде изменения сече-
•
ния дросселя
4
на величину
ut
г
за счет перемещения поршня. Зто
перемещение используется
в
исполнительной части
В
поршня для пере-
дачи сигнала
в
элеиенти последующих ступеней усиления АСР,ж|
В данном усилителе
с
проточными золотниками вместо
металлических витих цилиндрических пружин применена "гидравличес-
кая пружина"| Металлические пружины вследствие неточностей их из-
готовления (непараллельноеть торцов.неточность центровки их опор
по отношении
к
оси поршня) создаит перекашивавшие усилия
и
мо-
менты, которые прижимает порвень
к
стенке корпуса
и
за счет этого
вызывают появление дополнительных сил "сухого трения" и, как след-
ствие,
нечувствительность усилителя. "Гидравлическая пружина" дан-
ными недостатками не обладает
и
поэтому нашла иирокое применение
в
гидравлических элементах ЙСР.
20" 1111!
В конструкциях дросселей переменного сечения могут быть
применены либо прямоугольные щелевидные окна, либо система
с
конусом, расположенным
в
отверстии '(см.п.
1.3.1.1.
|| Ц$
Масло
от зол
от*
ник а
сервомотор^
ЦВДи
Ц($
Масло
к
блоки
золотника
рогу-
пятора скорости
'777777//Ш
НалорЩШк
масло
Определим сботношения^между изменениями сечений а
С
и A f
2
входного
и
выходного дросселей,
В
статических режимах работы
21
системы расходы мидкости через дроссели
3 и 4
равны, тогда
где давление
р
6
Щ щШ I Крн \
При одинаковых условиях истечения мидкости
(<JC,**CL
Z
),
постцян
ной ее плотности
и
малом давлении
в
сливной магистрали
(р
СА
* °>
Получим:
Ш^фФ'^
Для ощспечения лиШ^Цети статических характеристик системы
щЙйимают
К =
0.5.
ВА$ТОМ
случае площади дросселей
и их
приращения
4рнаковы:
/^%/^й/
г
Щ4^\
•
Для,
дросселей"
с прямоугольными ок
нами
ЁЙЙ II
где
Щ
h,
n f
соответственно ширина окон, высота их открытой час
ти
и
число окон. Ширина око|' и их количество постоянны» поэтому
Таким образом,между перемещениями дросселей
3 и 4
существует
линейная зависимость
с
углом наклона характеристики |fl§§
Пример конструктивного выполнения системы дистанционного слежения
представлен на рис.9;,a|£|S
|£|
В системах регулирования ЛМЗ
12
промежуточная ступень усиле
ния (промежуточный золотник) представляет собой сочетание усилите
лей
с
проточным
и
отсечным золотниками
(рис.9,б).
2.Sy^$.
ОсщЩности применения усилителей
с
ПРОТОЧНЫМИ
золовками
в
:$труктцой ГЧСР. Конструкция усилителей
с
проточными
золотниками позволяет располагать управляющий дроссель
3
(см.рис.8)
на значительном удалении (510 м) от управляемого дросселя 4, так
как между ними расположен только соединительный трубопровод.
Данные усилители эффективны
в
состав*?ГЧСР только при малых
вневни|.
усилите.
«преодолеваемых ими„так как получение значительных
перестановочных усилий связано
с
большими изменениями
давленияp
s
i
а для этого необходимо большое изменение сечения управляющего дрос
$$ля •;||^
с
8$
?^
в
ШШ?^
свль
'
:
^Щ|^
н
Сдатчикои.^о это'приведет
и к
необходимости значительного.изменения регулируемого параметра. Та
ким образом^усилители
с
проточными золотниками целесообразно при
менять
в
качестве промежуточных усилителей, от|которых требуются
небольшие перестановочные усилияДЗто позволяет выполнять
их с
от
носительно небольшими диаметрами поршней, добиваясь при этой малой
величины сил тренияЖа следовательно,
и
нечувствительности системы.
Небольшие поршни при своем движении потребляют незначительный рас?
Ш 23
1
ход масла, поэтому данные усилители имеют значения постоянных врОт-
мени
в
пределах 0,03-0,08
с, что
обеспечивает" значительное 6if§Tpot-
действие
в
промежуточных ступенях усиления систеыы.
|
Недостатком усилителей #^Йроточными золотниками является
постоянный расход рабочей жидкости через дроссели переменного
сечения.
Частично этот недостаток устраняют, проектируя проточную
линию так, чтобы минимальный расход жидкости через
нее
имел место
на режимах работы турбины, близких
к
номинальному,
т.е.
на
режимах,
имеющих наибольшую длительность
при
эксплуатации мощных турбин.
2.3.2.
Гидравлические усилители (сервомоторы)
с
отсечными
золотниками
г Термин "отсечной золотник" означает,
что
в
установившемся
§ЙЩ
режиме работы усилителя расход рабочей жидкости отсутствуете
исключением протечек.
В
переходных режимах отсечной золотник
^управляет подводом
и
сливом жидкости
из
соответствующих камер
сервомотора.
Данные усилители
в
силу своих конструктивных особенностей
обладают значительными перестановочными усилиями
и
поэтому
применяются
для
перемещения регулирующих клапанов.
сщ
2.3.2.1.
Сервомотор
с
односторонним подводом рабочей жидкости.
.Сервомотор состоит
из
золотниковой
и
поршневой частей. Поршень
1
(рис.10) нагружен
с
одной стороны пружиной
2,
а с
другой стороны
на
него действует давление рабочей жидкости, подаваемой через золотник
3.
"Поршень перемещается
в
корпусе
4, для
уменьшения протечек жидкос-
ти через зазор между поршнем
и
корпусом
в
камеру,
где
находится пру-
жина,
на
поршне установлены специальные разрезные поршневые кольца
5.
1ток
поршня
с
помощью коромысла
с
тягами
6
соединен'с регулирую-
щим клапаном
7
подачи пара
в
турбину. Золотник
3
цилиндрической
формы имеет
три
пояска: верхний
и
нижний уплотняющие
и
средний
уп-
равляющий. Золотник установлен внутри буксы
8,
боковые зазоры меж-
ду золотником
и
буксой составляют 0.02-0,04
мм.
В
буксе выполнены
верхний
и
нижний ряды круглых отверстий
а и б с
неизменным сечени-
ем,
предназначенных соответственно
для
подвода
и
слива рабочей
жидкости. Сечение открытия средних окон
в
буксы изменяется
в
зави-
симости
от
положения золбтника.
Эти
окна (две-четыре штуки) обычно,
имеют прямоугольную форму. Окна
в
являются управляющими, через
них
и дальше через соединительный трубопровод
9
производится подвод
24*
ридкост^в полост^од поршнем
или
слив из-нее. Золотник '^поршень
связанм друг
f
друш§/Через рычаг обратно^Цсвязи |0,
на
левый сво-
бодный конец которого подают входное воздействие,.
РиСЛО
При подаче входного воздействия
АХ
6Ж
рычаШЮ займет
положение|Щ|^рйзультатв золотник сместится вниз
и
откроет
верхние части управляющих окон
в•
Рабочая |идкост6
:
из напорной
магистрали
b
Явлением
fa
поступает
под
поршень^ давление
под
ним возрастает^поршень движется вверх, перемещая
при
этом
регулирующий клапан
$ и
золотник
% В
то*
момент, когда золотник
займет исходное положение^ подача жидкости
под
поршень
прекратится.%
он
остановите^ фложение.^^ Таким образом,
в
результате подачи
входного;
воздействияЪХ$
Л
Шрмвнь переместится
Щ:реличинуАХ^фоъщщмШ
усилейияж^но^р сигнала
к-
зависиг^соотношения йдеч Й0;|г
ВС
рычаг^братной связи 10t
I
Ш статических режимах работу
на
поршень сервомотора действуют
следующие силы: паровое-усилие от регулирующего клапана
и
сила
пружин|5|ио^
действующие вниз; сила давления рабочей жидкости
$ЙЫСМ*$^
поршнем,
••- ^
F
площадь поршня)
и
сила трения $
тр
. направление которой
противоположно направлению движения поршня.
Условие равновесного положения поршня запишется
в
виде
|Щ
уравнения
^/
7
Р
±
ШЩ
•
Силу действия пружины можно
представить
как
сумму:
S
nP
^$np
Щ
с
^п .
где $°
р
начальное»
усилие пружины при положении поршня
на
нижнем упоре:
с
коэф
фициент жесткости пружины:
Н
Л
ход поршня.
I
Из представленных зависимостей получим выражение для
давления рабочей жидкости под поршнем сервомотора:
mm. щ Шщш —7~~
±
~Т W
Нп
II
г Г Г
Площадь поршня сервомотора определяется
иэ
условия
преодоления максимального парового усилия
на
регулирующем клапане,
поэтому для расчета поршня необходимо располагать диаграммой
изменения парового усилия
на
клапане
по
мере его открытия.
.На основе этого уравнения можно построить статическую
характеристику поршня,
но
здесь неизвестным параметром является
паровое усилие
S
f
от
регулирующего клапана, характер изменения
которого
по
мере открытия клапана зависит
от
конструктивных
особенностей конкретного клапана. Поэтому принято строить
статическую характеристику ненагруженного поршня,
т. е.
при усло
вии
S, I 0.
Данная характеристика для поршня
с
односторонний под
водом рабочей жидкости представлена
на
рис.11.
Рис.44
Штриховой линией здесь изображена характеристика идеального
поршня,
If
е. без учета сил трения поршня
о
корпус сервомотора.
Iftfrfea
р£''§рр
п
$г
соответственно давление рабочей жидкости
в
начале
и в
конце хода поршня, причем
р
0
<£з£
| а
при учете сил трения поршня
на
характеристике появляется зона
нечувствительности. величина которой р
н
авна:
|р
неч
- •
ГР
•В резуль
тате при движении поршня вверх давление изменяется
по
прямой
1,
при движении вниз ^по прям#<|^^еличина зо^нечувствительн^ти
не должна превосходить
Щ
На характеристике рисД^йоказаны верхний
и
нижний запасы
по
давлению под поршнем. Верхний запас необходим для преодоления
не
предусмотренных расчетом усилий при открытии клапана(например.
занос|солями зазора между штоком
и
буксой
клапана).
Он
ч
составляет
'•
^примерно
ШШ.
Нижний запас необходим для надежного.закрытия клапана с'
|||
помощью пружины сервомотора н
Создания...
гарантированного усилия
между^лапаном
и
седлом
^
Величи
на нижнего запаса
Щ
Как уже отмечалось, золотник
3
управляет расходом жидкости
через полость под поршнем сервомотора. Диаметр золотника
и
размеры
управляющих окон рассчитывают $ак. чтобы ^обеспечить необходимый
расхой жидкости для получения максимальной о*орости движения
поршня. Все отверстия
:
|и камеры подвода
и
слива рабочей жидкости
должны иметь учетверенный запас
по
площади поперечного сечения
по
отношению
к
максимальной площади открытия управляющих окон
с
целью
уменьшения гидравлического сопротивления линий подвода
и
слива
рабочей жидкости,
РаС.
U
27
•
Управляющий поясок золотника монет быть изготовлен либо с'
положительной
(рис.12,а),
либо с нулевой tрис.12,6) перекрышамд.
Положительная перекрыжа е равна разности между высотой Г
управляющего пояска и высотой окна, ^деленной пополам. Она
выполняется в конструкции золотника с целью предотвращения
передачи пульсации золотника на поржень и далее на регулирующий
клапан, что в конце концов приведет к колебаниям мощности турбины
В конструкции элементов современных ГЧСР применены "плавающие"
золотники, которые находятся в равновесии под действием давления
рабочей жидкости в двух различных камерах(рис.5,в, 8).
Давление в одной или обеих камерах может пульсировать,вынуждая
пульсировать и золотники. В ГЧСР с гидродинамическим датчиком
частоты вращения пульсация возникает в импеллере. Наряду с этим
источником пульсации давления рабочей жидкости являются различные
местные гидравлические сопротивления. Особенно велико влияние
пульсации давления в том случае, когда ее частота совпадает с
собственной частотой колебаний "плавающего" золотника.
Наличие положительной перекрыши ухудшает отсечную характери
стику золотника, представляющую собой зависимость "давление' под
поршнем сервомотора перемещение золотника от его среднего поло
жения при неподвижном поршне".
Р J0 1„
Ш< к
4
* №
ш ***
Щ, Рассмотрим вид отсечной характеристики при нулевой перекрыне
в абсолютно плотном золотнике, в котором отсутствуют протечки
через кромки управляющего пояска и в зазоре между золотником и
буксой, а также абсолютно плотном поршне без протечек жидкости
28
черрз поршневые кольца. В этом случае характеристика имеет строго
вертикальный
вид^££&*.
13)|1§|при малейшем/смещении золотника
из Среднего положения вниз; или вверх давление под поршнем скачком
изменяется от минимального;до максимального или наоборот. Практи
чески и золотник, и поршеньШе обладаю|чсвойством абсолютной плот
ности,
поэтому для компенсации протечек жидкости золотник должен
сместиться от среднего положения либо вверх, либо вниз на некото
рую величину для изменения давления в тех же пределах, т.
е2!
от
минимального до максимально^ или наоборо^ В результате отсечная
характеристика будет иметь наклонный вид Г Если у золотника положи
тельная перекрыша, Щ наклон характеристики увеличится, так как
золотник для изменения давления под поршнем должен сместиться вверх
или вниз на величину, равную значению Перекрыжи (рис
Л3).
При зна
чительном смещении золотника
nil
среднего положения (более 3 мм)
сервомотор не обладает необходимой; ^жесткостью", т. е, происходит
его самопроизвольное смещение при изменении внешних усилий (напри
мер,
парового усилия
клапана).
Хар1|овский турбинный завод ШЗ) для уменьшения влияния
пуль
сации давления, за импеллером применяет положительные перекрыши в
золотниках. Однако для увеличения крутизны наклона отсечной харак
теристики выполнена более сложная конфигурация отсечных кромок
управляющего пояска £рис.12,в>. Проточка глубиной 0,23 мм на уп
равляющем пояске предназначена для увеличения крутизны отсечной
характеристики.Изменение Давлений•над поршнем начинается при
смещении золотника Щ 0.5 Им Ш.В тб же время дополнительная пе
рекрмша 3 мм, гасит,пульсацию сервомотора при пульсации золотника,
так как расход жиадости через проточку глубиной 0,25 мм мал и, как
результат^ невелика скорости: перемещения сервомотора. Таким образом,
золотник играет! роль своеобразного фильтра колебаний для поршня.
Однако такая Конструкция еодотника ухудшает быстродействие сервомо
тора,
так,в пределах смещения ^отиикай^хкорооть перемещения
поршня составляет не более 5% максимальной
11)^/^
Нрутидна отсечной характеристики оказывавт Значительное
влияние на нечувствительность сервомотора квелом*т. е, на его
характеристику в Координатах перемещение золотника | ход поршня .ф
Необходимо различать нечувствительность пормй#у рассмотренную
ранее(см.рис.11и нечувствительность сервомотора в целом. При
чиной нечувствительности сервомотора
(
при наличии нечувствитель
ности поршня) является наклонность* отсечной Характеристики. Если
она строго вертикальна, то характеристика сервомотора однозначна
(нечувствительность Отсутствуем даже при значительных величинах
. яечуаетвятейьн^ -Щ
Рассмотрим особенности снабженияОдностороннего сервомотор*
рабочей жидкостью.
Ее
Подача
от
насоса неойходима только
в
процессе открытия клапановпроцессе
их
закрытия жидкость
выталкивается пружинами
из
полости
под
поршнем/ Скорость движения
поршня должна быть максимальной
при
снижении мощности ^рбины^Ьр^
увеличении мощности турбины скорости открытия клапанов,меньше»а
следовательно, меньше расход потребляемой мидкости/Йаким? образец^
применение .односторонних се^моторов позволяет уменьшить прШз^
водительность установки
для
снабжения систему регулирования рабо
чей жидкостью.
>v"*<
Подвод охлаждаю
щей Воды
1Л
Ш|3акрытие;
сервомотора
под
действием пружины повышает
надежность
его
работы»
jraK
как
даже
при
выходе
из
строя насосов
подачи рабочей жидкости закрытие*клапанов произойдет
с
помощью
Пружины. Поэтому
в
качестве привода защитныхрлапанов турбины
Щ^иенЩрй^хЬ одност^Лниеое^моторы.;
«Наряду
с
этим применение щужин требует увеличения диаметра
поршня дл&создания дополнительного усилия сжатия пружины.
При
увеличении хода клапанов
щпоршней
сложно конструировать мощные
прушины
с
небольшим коэффициентои||есткостищ работающие
с
боль
шими усилиями предварительного сжатия
для
Надежного закрытия
кла
панрв.
Сервомотор ^односторонним Йодводом|| рабочей жидкости кон
струкции
ЛМ'З
представлефна рисЛ4|Е*23.
В качестве рабочей жидкости
в
(системе применено синтетическое
масло марки ОМТИ. Золотник^ имеет^Два управляющих пояска, верхний
осуществляет ^лив масла
if
нижний ^]1^двб1^|квд
от
насоса. Золотник
t
находится ^равновесии
под
действием управляющего давления масла
Ру.
подаваемого
в
камеру
над
золотником
и
действующего вниз,
й
усилия пружин сжатия
Щ
направленного вверхЙ
На
рис.14 показано
$$>еднее положение||30лотяика по,/Ь^Яоюению р|.Дк#ам,т.;Щ:|йодвод
и
слив масла отсутствуют§
При
повышении давления
р
у
золотник
1
сжимает пружины
2,
смещается вниз
и
открывав^ окно подвода«масла
Ьод
поршеньЩ
Поршень
под
действием увеличившегося давления масла
перемещается вверх. й|крывая
при 11ом
регулирующий.
клапан..
Одно
временно поршенф
4epf3
рычаг£4 обратной „связи перемещав! подвижная
буксу
5
до тех пор,
поиа'^лотни^ вновь не|окамется
$
среднем
положении
по
отношениюЩ управляющим окнам подводами слива масла.
В этом взаимном положении буксы
5
и.золотни|Шщдвижение поршня
вверх прекратится^ Пружина
б
мало|^жесткост^лужит.
для;
силового
завшани!^^
I
При/.:
понижении управляющего давления />Ц; процесс |удет протекать про
тивоположно описанному|:
С
помощью траверз
71§ тяг
8
шток поршня
соединен соЩтоком нрпана
9.
щш
^^^ЙЙЩй
•Для|расхамивания|р^ время• рабЩи турбины
на
cepBOi|p§^pM^
буксу
$^>|та
операция
иошЩ
быть произведена вручную
с
помощью маховика
10 или
дистанционноот злек^двигатед!^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
|Шз.2
?:
^^ервф^то^
двистШйннр подШ|>м рабочей жидкости.
Прукина
в
этом типе сервомотора (рис.15) отсутствует, поэтому необ
ходимо управлять расходом рабочей жидкости через верхнюю
и
нижнюю
полости
••щЩЩ1.
в
котором перемещается поршень
2
.через
коромысщ||\. тягами З^риводярйй
в
движение Руулий^р1й
щшЖ
:
^
ЗоЛот.ник Ш1равляющи#'рас^дом;жидкост^ере^ верхнюю
и
нижнюю
полост^;корпуса, снабжен ^тнрьия'пояс^ии.-'
два
крайних|из
уплотняющие;
а
два
средйй^
Рас.
\5
и»
|Цв
буксе
б.
Окна
в
служат
для
подвода жидкости
от
насоса, окна
а
ид- для
слива жидкости
из
соответствующих поло®|*> Окна
d и г
соединены трубопроводами
? и 6 с
объемами
над
и
под
поршней 2.'
Вы-
ключающее воздействие
от
поршня
2
на
золотник
5
передается
с
по-
Ш
ю рычегга обратной связи
9.
||Ё
Рассмотрим принцип работы сервомотора
при
подаче управляющего
воздействия
AX
SK
на
свободный конец рычага обратной связи.
Золотник
5
за
счет этого сместится вниз, откроет слив Жидкости
из
верхней полости
и
подвод жидкости
в
нижнюю полость. Давление
в
ниж-
ней полости возрастет, в, верхней!*- уменьшится
и
поршень
2
перемес-
тится вверх настолько, чтобы через рычаг обратной связи
9
вернуть
золотник
щ в
исходное среднее положение
по
отношению,
к
управляющим
окнам
б и
г.
Величина хода поршня
при
этом составитдХ^х". Коэффи-
циент усиления сервомотора равен
/^-A3J4*#..
его
величина,
как ив
f
;
одностороннем сервомоторе, определяется соотношением плеч рычага
9
обратной связи. Уравнение равновесия
сил на
поршне
при
статическом
й|||Йиме работы сервомотора имеет видЩЩ^|0|
Ш§Ш
$
р
к~р
г
Р
г
~ p
f
Pf
усилие.создаваемое рабочей жидкостью
за
счет
Перепада давлений />/%/^Щ верхней
и
нижней Полостях
при
^площадях
4ормня
/>
и
причем
р
л
-Р*
:
%Р
ШГ
^
Fair
4*;площадь
поперечного
речения штока поршня;
C'Sj"
усилие, передаваемое
от
регулирующего
клапане:
$т#-\силаПрения.
Щ1
Давления
^и рг
в
полостях поршня сервомотора различны
в
Ыщ
тог*'что
fД
v
>'';f{
.
Кроме того,
на
величину этих давлений
влияет усиливна регулирующем клапане;; которое может значитель-
но изменяться
по
мере открытия клапана. Максимальной величиной
это
усилие характеризуется
в
момент отрыва клапана
от
седла.
Для создания разных давлений
в
верхней
и
нижней полостях
золотник
5
должен получить небольшие смещен среднего положе-
ния
и'Щ
статических, режимахфаботы сервомотора. Смещение зависит
от внешнего усилия
>щ и от
протечек жидкости через зазор между
буксой
и
золотником,
а
также между корпусом
и
поршнем.
В сервомоторе
с
двусторонним подводом жидкости движение
поршня вверх
или
вниз связано
с
заполнением одной
из
полостей
корпуса сервомотора. Скорость движения поршня сервомотора опреде-
ляется производительностью насосов системы подачи рабочей жидкос-
ти,
Наибольшая»скорость движения поршня необходима
при
закрытии
клапанов,
поэтому объем верхней полости уменьшают,применяя конст-
рукции дифференциального поршня
с
площадью
<
.За
счет этого
сокращается расход жидкостЩ необходимой
для
быстрого закрытия
Щ
регулирующих клапанов. Подобная конструкция,, выполненная
/ШЗ,
*
;представл^^а рис.16
131.
Усилие? для перемещения регул создает поршень
дифференциального типа. Управление расходом'жидкости через верхнюю
§щ'
!
НМ находящийся
в
равновесии
I
под действием усилия пружины сжатия |сверху!
И
уЬилия
от
|v!
импульсного давления рабочей жидкости
(масла);
действующего
на
нижний торец золотника.При повышении импульсного давления золотник
смещается вверх,
^
подавая
в
нижнюю полость
под
поршнем масло
от
насоса
н
соединяя верхнюю полость
над
поршнем
со
сливной магист-*
ралью%В результате поршень движется вверх,- открывает регулирующие
клапаны
и
через рычаг обратной связи сжимает золотниковую пружину,
увеличивая усилие
на
золотник
и
возвращая
его
в
среднее
по
отноше-
Шнию
к
управляющим окнам положение.
33
f
Слиб
6
'
систему
смазку
в
полость
под
порш-
От
насоса
в
полость
над
поршнем
Сливв
улсиствму
\^0т
золотника
раму-
латора скорости
(импульсной давление)
Рис. 16
0
2.4(.
Устройства для пёредач§ входных воздействий
в
ГЧСР
ЙЩ^ЯР
Р^йчны^
эксплуатационных реяимах:дирбины необходимо
подавать входные воздействия ^систему для изменения значения
регулируемой величины. Для АСР частоты вращения эти воздействия
необходимы для изменения частоты
и
мощности в^процессе пуска
турбины, синхронизации генератора
с
сетью, нагрумения
и
последующей работн
под>
:
нагр^$1кой^^|Щ
W$U
^времений^ мощные Энергоблоки входят
$f:Достав
объединенных
энергетических Систем (ОЗСh поэтому частота вращения всех роторов
турбогенераторов
р
зависит от соотношения между
вырабатываемой?и потребляемой мощностями
в
энергосистеме.
Регулирование частоты
и
мощности во всей энергосистеме
,
осуществляется специальными энергосистемными регуляторами,которые
передают свои воздействия
в
АСРлтурбин. Таким образом, для
осуществления перечисленных режимов работы турбины
в
состав
ее
системы регулирования долхнСвходит!; специальные устройства для
переда^ входных воздействий
в
ГЧСР. Такими Щтройствами являются
механизмы управления турбиной (МУТ)
и
электрогидравлические
дре&азователй.
;
,
2Л.1.
Механизмы управления Турбиной
*'Д ;
Эти устройства служат для передачи входных воздействий
в
ГЧСР
при пусковых режимах,
а
также при нормальных»|г. е. медленно
про
текающих процессах
в
энергоблоке
*
связанных
с
плановыми изменения
ми мощности, поэтому они входят
в
состав медленнодействующего Кон
тура
ЙСР»? Для конденсационных турбин регулируемыми параметрами яв
ляются частоте.вращения ротора
г
й|иощность турбины. Изменение этих
параметров производят |с помощью одного механизма управления
(МУТ).
$г состав ЙСР теплофикационных^урби# входятудополнительные подсис
темы регулирования давления
lj|
камера||||вЬра пара на произ
водственные нужды
и
и* теплофикации! Поэтому турбины типа
Т
осна
щены одним,
а
типа ПТ
^
двумя дополнительнм^и механизмами; управле
ния для передачи входных воздействий
в
подсистемы регулирования
;дав[Д^ия.:па^р|||
Для управления частотЩ|| мощностью применяют МУТ
сЙ
воздействие||;На кинематические;связи
в
промежуточных усилителях
ШТ 2го родаД£% для управления дав л ением !?ара
в
отборах
МУТ
>щ.риловыи
воздействием на датчик давления
С
МУТ 1го рода
fa
35
2.4.1.1.
Механизмы управления с воздействием на кинеиатичес^
кие связи в промежуточных цсилителях.Принципиальная схема МУТ Щ
2го рода представлена на
рис.щ\
Непосредственно механизм управт
ления представляет собой винт 1 с маховиком, совершающий при вра
щении возвратнопоступательное перемещение в гайке 2. ШШ.
Винт 1 шарнирно связан с рычагом ЙС, который с' помощью тяги
BD. изменяет положение точки D рычага DF,являющегося элементом
обратной связи в одностороннем сервомоторе, состоящем из поршня 3
и золотника 4. Второй конец рычага ЙС (точка й) соединен с помощью
шарнира с муфтой датчика частоты вращения 5. Таким образом, рычаг
АС суммирует два входных воздействия в ГЧСР: от датчика частоты |
вращения 5 и от механизма управления турбиной. У$
Совместная работа датчика и МУТ происходит при режимах пуска
турбины, синхронизации и изменения мощности турбогенератора, ф«
работающего на изолированную электрическую
сеть.
В этих режимах
происходит изменение частоты вращения ротора турбины.
Щр Процесс управления частотой вращения происходит следующим
образом. От механизма управления поступает воздействие Хмут.
Условно разобьем процесс на две фазы. В первой фазе частота вращения
еще не изменилась, т.е. положение точки Д неизменно. Тогда
рычаг ЙС займет положение АС* , точки В и D сместятся в положения
B
f
и В< * золотник опустится вниз и откроет верхние кромки
управляющих окон. В результате камера под поршнем будет соединена
зв Ш
с н|апорной Магистралью рабочей, жидкости. Поршень сместится вверх:,
возвратит при этом золотник К среднему положёрю, а также увеличит
ЩЩ^пе
рега^Урщего1рй1апана подачи пар|г8 турбину, Далее
рассмотрим ^торую фаз^прбцесса. /Пусть нагрузка турбины и
параметры пара, перед её регулирующими клапанами неизменны. Тогда
за счет увеличения расхода пара при открытий регулирующего клапана
частота вращения начнет возрастать. При этЩ муфта датчика 5, а
следовательно^:и точки ft и В*рычага ЙС будут смещаться
неподвижной
?£чке
F золотний также сместится вверх 11 откроет слив
израиеры под поршнем»: в результате начнется движение поршня и
клапана
внй&.
Рост частоты вращения и вызванное им движение клапа
н%$
:
сторону закрытия прекратятся в тот момент, когда клапан зай
мет 'исходное положение, того* что на
грузка турбины и параметры пара остались Неизменными. |о окончании
процесса рычаг DF займет горизонтальное положение:, положение точки
В останется неизменным, а рыча^АС займет пЩожение й^С^^^Й;
Таким ©враз0М||в рё#льта?е еозд^йствй^ МУТ частота вращения
ротора возросла и конфигурация датчика изменилась;* I данном
примере была рассмотрена Фаза процесса пуска турбины с постоянной
нагрузкой, вызываемой прением в проточной части. Фактически потери
на тренй^ возрастают ^ростом частоты вращения, поэтому регулиру
ищий ШапаЩдолжен немного увеличивать свое!открытие по отношении
рЩщходному' яоложе"йи»4гГ'Г' •§§
Иначе идет процесс управления мощностью турбины после
синхронизации ^генератора с сетью бесконечн^^ольмой мощности^ для
которой изменение мощности одной ш турбин практически не приводит
% изменении частоты |ращения всех роторов турбогенераторов,
составляющих дан$р электрическую
eetbv'^tTpM
слуЧ^ положение
точщ й остается неизменны, 'Тогда воз^йотвие от МУТ, равнвЖт
йР^уй^врш г которое он остается и
дальнейшее и процеШ управления,Золотник, смещается "вниз/ подает
рабочую жидкость от насоса под поршень.который перемешается вверх
,Щ1 действуя ферез рыча^; обратной |вязи DFv возвращай: золотник в
исходив положеHHf^Окончательно;
jp^ar
В^^ , а
поршень
увеличит%ткр1Ктие клапана на ееличинддх^,Таким образом,
.ието^
варианте частота вращениями конфигурация датчик*'фтанутся
неизменными*? а поршень сервомотора займет£новое положение, \
Системы регулирования современных турбин выполнены на основе
гидравлических элементов/ поэтому суммирование воздействий МУТ и
датчика частой вращения осуществляется од
вы;
изменения проходных
Лечений гидравлических дросселей^ На рисЛft представлена
Шйструктивная схема танего с||мйрованияч^^пециальн6м устроййве