Клапан автоматического затвора.
Седла клапанов автоматических затворов устанавливаются в расточку парового корпуса с прессовой посадкой. Однако с течением времени наблюдается ослабление посадки седел. Смятие посадочной поверхности происходит вследствие более быстрого разогрева седла по сравнению с корпусом клапана, особенно при плохом состоянии изоляции.
В обычных условиях работы клапана избыточное давление пара направлено сверху вниз и прижимает седло к заточке корпуса клапана. Однако при неправильных действиях обслуживающего персонала могут образоваться значительные усилия, направленные в обратную сторону и выжимающие седло, тем более если его посадка в расточке корпуса ослабела.
Это происходит в тех случаях, когда после остановки турбины, при закрытых регулирующих клапанах и клапане автоматического затвора, после закрытия главной паровой задвижки открывают дренаж (обеспаривание) из труб между главной запорной задвижкой и автоматическим клапаном ранее, чем будет открыт дренаж из перепускных труб к регулирующим клапанам. В этом случае давлением пара, сохранившимся в перепускных трубах, вследствие плотности посадки регулирующих клапанов седло клапана автоматического затвора выжимается из места своей посадки.
Усилие, действующее на седло, особенно в первоначальной конструкции клапанов (фиг. 49), получается настолько значительным, что, поднимая одновременно клапан, свободно сжимает пружины затвора автоматического клапана. Если при этом дистанционная шайба (дет. 10, фиг. 52), ограничивающая ход клапана, имеет недостаточную толщину или вообще отсутствует, шток клапана может выбить специальную пробку, находящуюся в нижней стенке водяной камеры под корпусом колонки клапана. При сборке колонки автоматического затвора следует проверять наличие указанной шайбы и достаточность ее высоты.
На некоторых паровых коробках автоматических затворов турбин первых выпусков ели место случаи образования трещин на утренней поверхности коробок в месте перехода вертикальной стенки в горизонтальную перегородку, в которую запрессовывается седло. Обычно в этом месте под твердой коркой литья обнаруживалась литейная рыхлость и раковины. Трещины подлежат полному удалению путем вырубки и зачистки. Вопрос о возможности дальнейшего использования такого корпуса должен решаться в каждом отдельном случае в зависимости от размеров дефекта.
Паровое сито, установленное в корпусе автоматического клапана, подлежит осмотру при капитальных ремонтах, так как оно иногда подвергается повреждению мелкими металлическими частицами (грат от сварки и пр.), уносимыми паром из котла и паропроводов. Эти частицы настолько набивают сито со стороны подвода пара в корпус, что зачеканивают 3-мм отверстия, и на сите в этом месте образуется выпучивание наружу, навстречу входа пара, так как начеканенная наружная поверхность увеличивается в размерах. Прорыв сита может привести к серьезным повреждениям проточной части турбины. Поэтому при обнаружении дефектов сита, в зависимости от размеров повреждения, оно подлежит исправлению или замене новым.
Поршень, шток и серьга (дет. 36, 39 и 40, фиг. 52) масляного выключателя должны иметь вполне определенный ход на величину шага зубцов кольца и втулки, причем в одном крайнем положении зубцы кольца должны приходиться точно против впадин между зубцами втулки, в другом крайнем положении зубцы кольца должны находиться точно над зубцами втулки. Эти крайние положения должны быть проверены и в случае необходимости зафиксированы установкой упорного штифта для упора рычага (дет. 24) в сторону «включениям и установкой втулки на шток для упора в крышку выключателя в сторону «выключения».
Несоблюдение этих условий может привести к поломке зубцов кольца и втулки или недопустимому трению между ними, невключению ручки (дет. 43) в серьгу, и следовательно, к тому, что клапан автоматического затвора при разгоне турбины не закроется
Если при срабатывании автоматического устройства наблюдается интенсивное выбрасывание масла по золотнику (дет. 33) и из воздушного и сливною отверстия в крышке корпуса сервомотора, то это является результатом отсутствия перекрыши между нижним регулирующим заплечиком золотника и отверстием в буксе для подвода и слива масла из- под поршня сервомотора.
Высота заплечика золотника должна быть больше высоты окон буксы на 0,20 мм. Если заплечик не будет перекрывать окон, напорная часть, находящаяся под давлен нем масла в 12 кГ/см2 будет иметь соединение со сливной частью. В последней создается переполнение и даже некоторое избыточное давление. При быстром закрытии клапана, при отключении, масло, выжимаемое из-под поршня сервомотора, не успевает сливаться, создается давление в сливной камере и масло выбрасывается по зазору между золотником и буксой вверх.
Это масло, попадая на горячие части паровой коробки, может воспламениться.
Регулирующие клапаны.
Регулирующие клапаны, находясь в паровом потоке, подвергаются воздействию значительных усилий переменного характера, приводящих в отдельных случаях к ускоренному износу деталей клапана.
В некоторых случаях наблюдается:
а) сработка поршневых колец (дет. 5, фиг. 54) и разработка гнезд для них в буксе (дет. 2);
б) сработка заклепок (дет. 7) соединения разгрузочного клапана со штоком и самоотвинчивание гайки (дет. 6) разгрузочного клапана;
в) поломка секторных шпонок (дет. 9), входящих в пазы в нижней части буксы и препятствующих вращению клапана на штоке;
г) самоотвинчивание основного клапана (дет. 5) по резьбе гайки (дет. 4);
д) сработка резьбы на разгрузочном клапане и на сидящей на нем гайке (дет. 6 и 8, фиг. 54).
Если имеет место самоотвинчивание клапана, то оно обнаруживается по повышению перепада давления пара па клапане; при отвинчивании его во время работы турбины настолько, что клапан садится иа седло, давление за клапаном становится равным давлению в камере колеса скорости.
При ревизии клапанов разгруженного типа необходимо проверять наличие надежного натяга как в резьбовых соединениях основного клапана и в чашках разгрузочного внутреннего клапана, так и в подвеске штока к рамке колонки. Наличие люфта в резьбовых соединениях может при нестабильном характере паровой струи через клапан вызвать постепенную сработку резьбы и последующее повреждение соответствующих деталей.
Кроме сработки поршневых колец вследствие пульсации клапанов в потоке пара, могут быть поломки колец при установке клапана в клапанную коробку.
Перед опусканием клапана в клапанную коробку следует предварительно приподнять шток и клапан до упора и завести между отбойным зонтиком (дет. 15) и буксой деревянный клин. Этот клин удаляется после установки крышки клапана на клапанную коробку.
При опускании клапана без этого мероприятия шток и клапан опускаются настолько, что верхнее поршневое кольцо выходит зв пределы гайки (дет. 4) клапана.
После того как клапан сядет на седло, при дальнейшем опускании крышки и буксы, спружинившее и сместившееся в заточке буксы поршневое кольцо попадет иа верхнюю кромку гайки и при затяжке шпилек крышки будет поломано.
Кольца при поломке или сработке подлежат замене. При отсутствии запасных колец может быть допущена временная работа с одним кольцом или кольцами, выточенными из материала 25Х2МФА без нитрации их поверхности.
Мероприятием против отвинчивания клапана является его приварка к гайке в четырех местах по окружности, там, где сняты фаски на гайке для зачеканки верхней кромки клапана (фиг. 54). Зачеканка выправляется, и в этом месте производится сварка деталей клапана электродами типа ЦТ 7.
После приварки наложенный шов запиливается заподлицо с поверхностью клапана.
В отдельных случаях наблюдается ослабление посадки диффузорных седел клапанов (дет. 17, фиг. 55), запрессованных в клапанную коробку с натягом 0,03—0,05 мм.
Смятие посадочных поверхностей происходит вследствие более быстрого прогрева седла по сравнению с клапанной коробкой при пусках турбин. Ослабление седел часто сопровождается явно слышимыми стуками в клапанной коробке во время работы.
В случае отсутствия запасных — ослабнувшие седла, по возможности, следует нахромировать для получения требуемого посадочного натяга. Во всех случаях обнаружения ослабления посадки седел их рекомендуется зачеканивать, для чего на наружной верхней поверхности седла протачивается фаска размером 3—4 мм, на которую зачеканивается материал тела клапана в месте посадки седла.
Стуки в клапане могут возникать также в результате отвертывания гайки на конце штока клапана (фиг. 54) из-за неправильной остановки шплинта.
Нормально зазор между шайбой (дет. 12) и сферическим кольцом (дет. 11) должен быть 1,05 мм. При обнаружении большого зазора следует его довести до нормального установки дополнительной шайбы под гайкой дет. 13).
Основным мероприятием против износа является улучшение качества пара и питательной воды котлов.
Колонки боковых клапанов снимаются до вскрытия цилиндра, так как горизонтальный рычаг, закрепленный в колонке, препятствует разборке и подъему крышки цилиндра. При снятии колонок, после их отбалчивания, необходимо разобрать соединение штоков клапанов от скользящих рамок, расположенных внутри колонок. После этого колонки снимаются вместе с рычагами клапанов. Верхние клапаны удобнее разбирать после того, как будет снята крышка цилиндра.
Для выемки клапана необходимо предварительно снять крышки клапанных коробок. Внутренняя поверхность клапанных коробок тщательно осматривается для обнаружения износа или пороков металла, могущих отразиться на прочности коробки, подвергающейся действию пара высокой температуры. Затем производится обмер буксы и штока клапана. В случае значительного увеличения зазора или наличия натиров шток и букса заменяются новыми.
Операция выемки и установки новой буксы производится следующим образом. В местах посадки буксы в крышку клапанной коробки букса быстро и значительно разогревается газовой горелкой, заводимой в отверстие буксы (температура должна соответствовать темнокрасному калению). Разогревается сначала один конец буксы, потом другой.
В результате этого посадка буксы совершенно ослабевает и букса вываливается из крышки. Разогрев буксы надо производить быстро, чтобы предотвратить значительный нагрев крышки клапанной коробки.
Установка новой буксы производится при разогретой крышке клапанной коробки и охлажденной во льду буксе. Надо настолько нагреть крышку и охладить буксу, чтобы букса без усилия вошла на свое место, так как если при сборке букса заест в промежуточном положении, то выемка буксы для повторной заводки может привести к ее порче.
При ревизии клапана проверяется состояние уплотняющих поверх и остей клапана и седла и производится их взаимная притирка для достижения полной плотности. Прочность надлежит проверить перед пуском турбины в эксплуатацию. Притирка производится самым мелким наждачным порошком или пастой ГОИ.
Замеряется ход малого (разгрузочного) клапана и сравнивается с замером после предыдущей ревизии. Если ход малого клапана изменился, это свидетельствует о повреждении его, и клапан должен быть разобран. Однако надо при этом иметь в виду, что разборка основного клапана обычно сопровождается его порчей, так как резьбовое соединение нижней п верхней частей клапана после длительной работы обычно не поддается развинчиванию. Поэтому приступать к разборке клапана следует, только имея в своем распоряжении запасной клапан.
Должно быть обращено внимание на состояние поршневых колец и канавок для них. При значительном износе канавок необходимо сменить буксу. При незначительном износе устанавливаются новые кольца.
Ревизия кулачкового вала заключается в проверке состояния роликовых опор, реечной передачи, рычагов и тяг к боковым клапанам. Перед разборкой необходимо точно заметить взаимное положение элементов передачи от кулачкового вала к клапанам с тем, чтобы после ревизии обеспечить правильность сборки.
При сборке после ревизии опор кулачкового вала необходимо обратить внимание на то, что стаканы роликовых подшипников у кулачков двух верхних клапанов имеют лыску, которая должна быть обращена кверху, так как иначе клапаны нс смогут закрыться. В стаканы роликовых опор и в масленки для густой смазки закладывается консистентная смазка «1-13» (ГОСТ 1631-42) или «консталин» УТ-1 (ГОСТ 1957-43) с температурой каплепадения 120—130°С. Эта же смазка используется для всех игольчатых роликовых и шариковых подшипников системы парораспределения.
При ревизии рейки надо обратить внимание на состояние роликов каретки, удерживающей рейку в зацеплении с шестерней. При замене роликов (в случае износа спинки рейки или ролика) спинка рейки («беговые дорожки») припиливается, а ролики вытачиваются новые — несколько увеличенного диаметра. Материалом для роликов служит сталь 45.
Следует обратить внимание на состояние бронзовых втулок каретки, охватывающих кулачковый вал. Односторонний износ втулок, приводящий к увеличению зазора в зацеплении рейки с шестерней» — недопустим.
Положение колонок верхних регулирующих клапанов (фиг. 55а) по отношению к клапанной коробке не фиксируется контрольными штифтами; правильное положение должно определяться совпадением рисок, нанесенных на фланцы клапанной коробки и крышки.
При неправильной установке колонки с поворотом крышки вокруг своей оси, который допускается зазором между шпильками и отверстиями для шпилек в крышке, осевая образующая кулака (дет. 11) нс совпадет с осевой образующей ролика (дет. 8), и кулак прижмется к одной из щек приводных рычагов (дет. 25) регулирующего клапана. Избыточные трения между кулаком и рычагом вызовут качания системы регулирования и парораспределения и повышенный износ деталей.
При установке парораспределения поворот кулачкового вала должен вызывать последовательное открытие регулирующих клапанов с некоторым опережением начала открытия последующего клапана по отношению к полному открытию предыдущего клапана. Правильность открытия клапанов определяется следующим образом.
Ослабляется натяг пружин клапанов, после чего кулачковый вал поворачивается на полное закрытие клапанов. В этом положении кулаков, при подъеме рычагов вручную, ролик должен отходить от соответствующего кулака на небольшую величину порядка 0,25-0,30 мм. При большом отставании ролика от кулака клапан не будет иметь полного открытия и, следовательно, полного расчетного пропуска пара. Это вызовет повышение перепада давления на клапане.
Если барабан с делениями для показания поворота кулачкового вала ослаб в своем креплении, при сборке парораспределения рейка может быть неправильно сцеплена с шестерней на кулачковом валу.
При сцеплении с запаздыванием открытия клапанов, последний клапан не откроется полностью при полном ходе сервомотора и турбина не разовьет полной мощности при понижении параметров свежего пара или ухудшении вакуума. Это может быть обнаружено по большому перепаду давления пара на последнем клапане и избыточному ходу сервомотора на холостом ходу машины.
Регулирующие диафрагмы.
На холостом ходу турбины, при закрытии регулирующей диафрагмы и закрытом дренаже из трубопровода отбора пара в конденсатор, в камере отбора должно создаваться давление не менее 10 ата в отборе 8-12 ата и не менее 2,0 ата в отборе 1,2—2,5 ата. Если указанное давление не создается, то, следовательно, имеются избыточные протечки, которые могут привести к разгону турбины при сбросе нагрузки, в случае если обратные клапаны по какой-либо причине не закроются. Если указанное давление не создается в камере отбора 8—12 ата, следует проверить закрытие окон регулирующей диафрагмы при крайнем положении сервомотора на закрытие, а также отсутствие избыточных зазоров между поворотным кольцом и диафрагмой и, в случае необходимости, произвести исправление. Недостаточное давление в камере отбора будет иметь место, если:
а) все окна не закрываются на одну и ту же величину и
б) часть окон не закрывается на какую- либо величину.
Для этого необходимо произвести следующие проверки:
а) снять обойму с диафрагмы фиг. 59 и на ободе диафрагмы и поворотного кольца нанести метки, фиксирующие их взаимное положение при крайних положениях сервомотора на полное открытие и полное закрытие;
б) вынуть диафрагму и поворотное кольцо; на собранную и установленную в горизонтальном положении на стеллаже диафрагму наложить поворотное кольцо;
в) проверить плотность прилегания поворотного кольца к диафрагме и, если потребуется, произвести пригонку;
г) проверить торцевой зазор между поворотным кольцом и покрывающим кольцом, который должен быть в пределах 0,30—0,35 мм;
д) снять половины покрывающего кольца, совместить метки (п. 2), соответствующие полному закрытию сервомотора, и проверить закрытие окон в диафрагме;
е) если получить полное закрытие всех окон перемещением поворотного кольца не удается, то в наивыгоднейшем его положении отметить те окна, которые остались не закрытыми, и ширину оставшихся щелей и в этом положении произвести новую маркировку положения кольца по отношению к диафрагме;
ж) если все окна частично остаются открытыми на одну и ту же величину, то следует переместить поворотное кольцо в такое положение, при котором окна будут полностью закрытыми, и сделать метку, фиксирующую новое положение;
з) исправление отдельных незакрывающихся полностью окон произвести наплавкой металла электросваркой на стенках окон диафрагмы, после чего места заплавки зачистить;
и) для того чтобы увеличить угол поворота кольца в сторону закрытия всех окон, следует дать возможность поршню сервомотора опуститься ниже, для чего установить прокладку между нижней крышкой и корпусом сервомотора или уменьшить высоту опоры на нижней крышке штока сервомотора.
Перемещение поршня сервомотора на 1 мм соответствует перемещению поворотного кольца на радиусе расположения окон около 1 мм.
При этом следует проверить, не препятствует ли покрывающее кольцо полному повороту поворотного кольца.
В регулирующей поворотной диафрагмы фиг. 57 отбора низкого давления, при поршне сервомотора, находящемся на нижнем упоре, нижние паровпускные окна диафрагмы остаются частично открытыми для пропуска пара на последние ступени в целях их охлаждения.
Если при испытании на холостом ходу турбины, при положении поршня сервомотора на нижнем упоре, давление в камере отбора будет менее 2 ата, следует уменьшить открытие окон теми же способами, какие указаны для отбора 8—13 ата; при этом 1 мм увеличения хода поршня сервомотора вниз в сторону закрытия окон уменьшит их открытие на 0,38 мм по хорде на диаметре 1190 ми.
Если при включении регулирования отбора, при вращении маховика, перемещающего золотник переключателя, несмотря на снижение давления масла над золотником сервомотора, поворотное кольцо регулирующей диафрагмы нс поворачивается на закрытие и над поршнем сервомотора не создастся давление масла, это может быть результатом того, что при сборке золотника сервомотора кольцо из двух половин, вставляемое в верхнюю заточку золотника и ограничивающее ход золотника, поставлено ошибочно не в заточку, а над золотником, в результате чего золотник не может сместиться вверх и перепустить масло на поршень сервомотора.
То же явление произойдет при избыточной длине штока, толкающего золотник при быстром движении сервомотора на закрытие (дет. 20, фиг. 77).
