Глава семнадцатая
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТУРБИНЫ ВПТ-25-3 С ДВУМЯ ОТБОРАМИ ПАРА
§ 63. Принципиальная схема регулирования
Принципиальная схема регулирования турбины ВПТ-25-3 показана на фиг. 80, а полная схема регулирования — на фиг. 82 (вкладка) Все элементы этой схемы, за исключением блока суммирующих золотников, были описаны раньше.
Как будет видно из дальнейшего, действие системы регулирования обеспечивает сохранение практически неизменными: электрической нагрузки при изменении количества пара обоих отборов, давления пара в отборах при изменении электрической нагрузки, наконец, электрической нагрузки и давления любого из отборов при изменении количества другого отбора.
Для достижения такого действия системы регулирования в данном случае, так же как в схеме регулирования турбин ВТ-25-4 и АП-25-2, регулятор скорости и регуляторы давления отборов воздействуют на промежуточное гидравлическое устройство — блок суммирующих золотников, — которое обеспечивает необходимую связь между каждым из регуляторов и тремя сервомоторами органов парораспределения турбины.
Работа системы происходит следующим образом.
Действие системы при изменении электрической нагрузки и постоянных количествах отбора пара.
Изменение электрической нагрузки или частоты сети вызывает перестановку дросселя 1, управляемого регулятором скорости. Функцию этого дросселя выполняет средний заплечик золотника 0 45, с помощью которого регулируется слив масла из полости под суммирующим золотником № 1.
Увеличение электрической нагрузки приведет к сокращению слива из полости под суммирующим золотником № 1 и, следовательно, к некоторому повышению давления под ним. Золотник переместится вверх, так как сверху на утолщенную часть золотника действует постоянное давление 12 кГ/см2. При этом положение суммирующих запасников № 2 и № 3 не изменяется. Перемещение вверх суммирующего золотника № 1 вызовет (как это видно по расположению дросселей, связанных с ним и образованных верхними окнами золотника и его буксы) увеличение впуска масла в три проточные системы: А, Б и В.
Давление в этих системах должно в связи с этим возрасти, так как суммирующие золотники № 2 и 3 остались в прежнем положении и слив масла из проточных систем А, Б и В, происходящий через верхние регулирующие окна этих золотников, остается неизменным
Увеличение давления в проточных системах равносильно увеличению давления импульсного масла, действующего на золотники трех сервомоторов, которые в связи с этим пойдут на открытие. Это повлечет за собой увеличение впуска пара в турбину, что обеспечит сохранение нормального числа оборотов несмотря на возросшую нагрузку (при одиночной работе турбин) или сделает возможным увеличение нагрузки при работе турбины в параллель.
Дополнительное открытие регулирующих диафрагм обоих отборов, т. е. увеличение пропуска пара в последующие ступени и в конденсатор, исключает повышение давления в отборах несмотря на увеличение расхода пара.
Движение суммирующего золотника № 1 вверх прекратится тогда, когда впуск масла в проточную систему регулятора скорости, определяемый положением дросселя 11, изменится (благодаря перемещению суммирующего
золотника № 1) в той же мере, как и слив из этой системы, происходящий через золотник регулятора скорости. дроссель 17, функцию которого с реальной схеме выполняет золотник регулятора давления, увеличит слив масла из полости.
При уменьшении электрической нагрузки действие системы регулирования будет противоположным описанному выше.
Давление под золотником № 2 восстановится до прежней величины, после чего золотник окажется в новом, более низком давлении, чем в начале процесса регулирования.
Положение дросселей, связанных с золотник № 2 (в реальной конструкции — три ряда регулирующих окон в верхней части золотника), таково, что при перемещении золотника вниз слив масла из проточной системы А уменьшается, давление импульсного масла золотника сервомотора клапанов свежего пара возрастет и поршень сервомотора пойдет на открытие, увеличивая впуск пара в турбину. Слив масла из проточной системы Б увеличится и давление импульсного масла золотника сервомотора отбора 8—13 ата упадет. Поршень сервомотора регулирующей диафрагмы отбора 8—13 ата пойдет на закрытие, т. е. уменьшит пропуск пара в ступени низкого давления. То же самое произойдет с давлением масла и с перемещением поршня сервомотора регулирующей диафрагмы отбора 1,2—2,5 ата.
Естественно, что перемещение золотника № 2 вверх, которое может явиться следствием уменьшения отбора 8—13 ата, вызовет обратные перемещения поршней трех сервомоторов.
Нетрудно проследить за действием регулирования при изменении количества отбора сдавлением 1,2—2,5 ата. При перемещении золотника № 3 вниз, в случае, увеличения количества отбора, давление масла в проточных системах А и Б увеличивается и поршни сервомоторов клапанов свежего пара и регулирующей диафрагмы отбора 8—13 ата пойдут на открытие. Сервомотор же диафрагмы отбора 1,2—2,5 ата прикроется, уменьшив пропуск пара в последующие за отбором ступени. В результате давление в отборе 1,2—2,5 ата восстановится без изменения нагрузки турбины и давления в отборе 8—13 ата.
Действие переключателей отборов и дросселей IV и VII такое же, как в схеме регулирования турбин ВТ-25-4 и АП-25-2.
Так же как в турбинах других типов, в турбине BПТ-25-3 постоянное давление масла после главного масляного насоса, равное 12 кГ/см2, поддерживается масляным редукционным клапаном, а слив масла из сервомоторов производится в систему смазки подшипников.
§ 64. Блок суммирующих золотников турбины ВПТ-25-3
Блок суммирующих золотников турбины ВПТ-25-3 (фиг. 81), так же как соответствующий блок турбин ВТ-25-4 и АП-25-2, является промежуточным гидравлическим устройством, получающим в данном случае импульс от трех регуляторов: регулятора скорости и двух регуляторов давления отборов (8—13 и 1,2— 2,5 ата).
Три параллельные, проточные системы блока суммирующих золотников находятся одновременно под воздействием каждого из трех регуляторов. В результате этого, как видно из принципиальной схемы регулирования (фиг. 80), каждый из регуляторов воздействует с помощью блока суммирующих золотников одновременно на сервомоторы клапанов свежего пара и регулирующих диафрагм отборов 8—13 и 1,2—2,5 ата.
Блок суммирующих золотников вместе, с регуляторами давления расположен на колонке, установленной в щите измерительных приборов. Маховички для перевода работы турбины с конденсационного режима на режим с отбором пара и наоборот, а также указатели и маховички для изменения натяжения пружин регулятора давления выведены на переднюю стенку.
Блок суммирующих золотником состоит из трех подвижных золотников 1, 2 и 3, которые вставлены в три неподвижные буксы 4, 5 и 6, двух переключателей 7 и 8 и двух дросселей 9 и 10, расположенных в общем литом чугунном корпусе.
Суммирующие золотинки находятся в равновесном состоянии под действием разности сил давления масла, воспринимаемых кольцевой поверхностью f1 и f2 торцевой причем див- метры верхней и нижней частей золотников равны 60 и 85 мм.
В каждой буксе на Ø 85 имеется два впускных регулирующих окна, открытие которых определяется положением отсекающих кромок золотников.
Напорное масло из общей для всех трех золотников камеры I поступает через регулирующие окна в буксах и в золотниках в разделенные между собой камеры VI, VII и VIII.
Площади f1 — кольцевые, на которые действует давление напорного масла, и f2 — торцевые, на которые действует давление масла, подвергшегося дросселированию при прохождении через отсекающие кромки золотников, выбраны таким образом, что для равновесного положения золотников, с учетом их веса, давление под ними должно быть равно около 6 кГ/см2 при давлении напорного масла 12 кГ/см2.
Это давление автоматически поддерживается при работе турбины с включенными и действующими регуляторами следующим образом: из камеры VI масло поступает к регулирующим сливным окнам золотника регулятора скорости, образуя проточную систему, управляемую регулятором скорости; из камеры VII масло поступает к регулирующим сливным окнам золотника регулятора давления 8—13 ата, а из камеры VIII к сливным регулирующим окнам золотника регулятора давления 1,2—2,5 ата, причем образуются две проточные системы, управляемые каждая только одним из регуляторов давления.
Сохранение давления масла около 6 кГ/см2 в камерах VI, VII и VIII обеспечивается тем, что площади открытия впускных регулирующих окон в буксах золотников № 1, 2 и 3 всегда приблизительно равны площадям открытия сливных окоп в золотинках регуляторов скорости и давления, связанных с камерами под золотниками 1, 2 и 3.
Изменение давления под суммирующими золотниками (в результате перемещения регуляторов скорости или давления) вызывает изменение положения золотников в таком направлении, чтобы открытие площадей впускных регулирующих окон (на Ø85) оказалось равным открытию сливных площадей регулирующих окон соответственно в золотниках регулятора скорости и регуляторов давления. В результате этого давление под золотниками восстанавливается, но золотник остается в новом положении.
В верхней части букс золотников № 1, 2 и 3 (на Ø 60) имеется три ряда параллельно расположенных регулирующих окон, открытие которых определяется положением отсекающих кромок золотников, т. е. положением самих золотников. Напорное масло из внутренней полости К золотника № 1 через три ряда выпускных окон поступает в камеры II, III и IV, откуда проходит через впускные регулирующие окна букс № 2 и 3 во внутренние полости Е соответствующих золотников, а затем сливается через верхние сливные окна в камеру V, сообщающуюся с масляным баком.
Таким путем выполнены три проточные масляные системы, обозначенные на принципиальной схеме регулирования буквами А, Б и В (см. фиг. 80).
Верхняя проточная система—камера IV— сообщается с тупиковой камерой над золотником сервомотора регулирующей диафрагмы отбора 1,2—2,5 ата. Камера III сообщается с тупиковой камерой над золотником сервомотора регулирующей диафрагмы отбора пара 8—13 ата. Камера II сообщается с тупиковой камерой под золотником сервомотора клапанов свежего пара. Камеры III и IV имеют вертикальные перегородки, как это видно из фиг. 75. Эти перегородки делят каждую из камер (III и IV) на две части, отделяя золотник № 1 от золотников № 2 и 3.
Сообщение между собой обеих частей каждой из камер возможно только через окна в буксе переключателей отборов 1,2—2,5 и 8— 13 ата, как это видно из разрезов по EF и PS на фиг. 81.
Когда турбина работает на конденсационном режиме,— переключатели отборов закрыты и обе части каждой из камер III и IV разобщены. Когда турбина работает с одним или двумя отборами, — один или оба переключателя открыты, сообщая между собой обе части соответствующих камер.
Переключатели обоих отборов одинаковы по конструкции и расположены симметрично по обе стороны корпуса суммирующих золотников. Каждый переключатель состоит из подвижного золотника (7 и 8) и неподвижной буксы (11 и 12). Вращением маховиков 13 и 14 против часовой стрелки золотники перемещаются от своего переднего упора до заднего, ход между которыми равен 30 мм, что соответствует 30 оборотам маховика.
Для предотвращения самоотвинчивания золотников переключателей во время работы турбины, предусмотрено специальное фиксирующее приспособление, которое было описано в § 55.
При перемещении переключателей от переднего упора до заднего, окна в буксах а и b открываются последовательно. Окна а, соединяющие обе части камер III и IV, уже полностью открыты при 8—10 оборотах, тогда как окна b, соединяющие пространства под золотниками (камеры VII и VIII) с регулирующими сливными окнами регуляторов давления, начинают открываться при 18—19 оборотах.
При открытии окон а масло из камер III или IV, окружающих золотник № 1, получает доступ к суммирующим золотникам № 2 и № 3, через окна в которых оно может сливаться в камеру К В связи с этим падает давление масла в проточных системах импульсного масла золотников сервомоторов регулирующих диафрагм и диафрагмы прикрываются поворотными кольцами до тех пор, пока давление в камерах отборов не станет равным необходимой величине. При закрытых переключателях (окна а закрыты) давление импульсного масла в камерах III и IV близко к напорному, в связи с чем сервомоторы регулирующих диафрагм занимают положение наибольшего открытия.
Окна b переключателей отбора соединяют волости под суммирующими золотниками № 2 и 3 с регуляторами давления отборов 1,2—2,5 и 8—13 ата (см. принципиальную схему регулирования — фиг. 80 и полную схему регулирования на фиг. 82).
Площадь открытия окон b значительно больше установленной площади открытия дросселей 9 и 10, и при открытых окнах b положение золотников № 2 и 3 будет зависеть только от открытия регулирующих сливных окон золотников регуляторов давления.
Дроссели 9 и 10 (на принципиальной схеме IV и VII) обеспечивают требующееся при конденсационном. режиме положение суммирующих золотников № 2 и 3. Дрексели по конструкции одинаковы. Они расположены по обе стороны корпуса суммирующих золотников, ниже переключателей: слева дроссель золотника № 2, справа — золотника № 3. Каждый дроссель состоит из золотника (9 и 10) и буксы (15 и 16). Положение золотников дросселей устанавливается при испытании на заводе вращением корончатых гаек 17 и 18 и фиксируется штифтами 19 и 20 и при работе не изменяется.
При конденсационном режиме переключателе отборов находятся в положении, когда окна b закрыты и масло из камер VII и VIII (под золотниками № 2 и 3) сливается к регулирующим окнам регуляторов давления только через окна с дросселей, имеющих меньшую площадь, чем площадь регулирующих щелей регуляторов давления. В связи с этим регуляторы давления, находящиеся при конденсационном режиме на верхнем упоре, не оказывают влияния на положение суммирующих золотников № 2 и 3, которое определяется площадью окон с.
Подъемы золотников ограничиваются упорами — нижним упором является кольцо 23, верхним — три пробки 22. Подъем золотника № 1 равен 13 + 0,1 мм, подъемы золотников № 2 и 3 — 2,5—3 мм.
