Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Гидравлические машины: турбины и насосы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

3 ч г

1

нах производятся гидравлическими сервомоторами, действие которых обеспечивается подачей масла под высоким давлением. Следовательно, система автоматического регулирования турбин, кроме сервомоторов, должна включать устройства для подачи масла требуемого давления и органы его распределения.

Принципиальная схема системы автоматического регулирования турбины с одиночным регулированием (радиально-осевых, пропеллерных) показана на рис. 8-1. Система состоит из трех основных частей: маслонапорной установки МЯУ, обеспечивающей подачу масла под давлением; колонки управления /(У, в которой

размещаются все органы ШуЛ управления и распределения, и сервомоторов, связанных с механизмом привода лопаток направляющего аппарата. Все три части соединены между собой: МЯУ и /(У -маслопроводами В ц Г, КУ и сервомоторы - маслопроводами Л и £ и тягой обратной связи ОС.

Маслонапорные установки

Рис. 8-1. Схема системы автоматического Маслонапорная уста-

регулирования турбины. НОВКа (МНУ) СОСТОИТ ИЗ

сливного бака / (рис. 8-1), заполненного маслом до уровня, показываемого поплавковым указателем 2, объемных, обычно винтовых, маслонасосов 3 с электродвигателями 4 и котла 5 (масловоздушного аккумулятора), который примерно на 2/3 заполнен сжатым воздухом и на 1/3 маслом.

Во время работы системы регулирования масло под давлением из котла забирается по трубе В и этот же расход по трубе Г возвращается в сливной бак. Пополнение масла в котле осуществляется насосом, который перекачивает его из сливного бака в котел, уровень масла в котле виден по масломерному стеклу 7.

Обычно насос работает в прерывном режиме с перепадом давления 0,2-0,3 МПа (2-3 кгс/см): при достижении нижнего уровня в котле и снижении давления на 0,2-0,3 МПа против номинального 2,5-4,0 или 6,4 МПа (25, 40 или 64 кгс/см) с помощью реле давления РД включается электродвигатель и насос накачивает масло в котел до верхнего уровня, при котором давление поднимается до номинального (установленного). После этого РД дает импульс на остановку насоса. Обратный клапан 6 закрывается и разгружает насос от воздействия давления масла.


Предусматривается возможность работы насоса и в непрерывном режиме, для. чего служит перепускной клапан, переключающий напорный трубопровод на слив при достижении в котле верхнего предела давления. Наличие масловоздушного аккумулятора повышает надежность работы всей системы регулирования турбины и снижает требуемую мощность насосов.

Марка маслонапорной установки включает основные ее показатели: объем котла и их число, номинальное давление. Например, МНУ8-1/40 - маслонапорная установка, имеющая один масловоздушный котел (аккумулятор) объемом 8 м' с номинальным давлением 4 МПа (40 кгс/см); МНУ20-2/40 - два котла общим объемом 20 м' с тем же номинальным давлением.

Учитывая ответственность МНУ, на ней устанавливают два насосных агрегата - один рабочий, второй резервный, а на самых крупных предусматривают установку дополнительного третьего насоса с меньшей подачей для покрытия протечек.

Промышленность выпускает МНУ, рассчитанные на номинальное давление 4 МПа (40 кгс/см), <? одним и двумя котлами следующих объемов:

Чисчо котлов на МНУ

Объем котла,

1,6; 2,5; 4,0; 5,6; 8,0; 10,0; 12,5 8,0; 10,0; 12,0; 16,0; 18,0

Имеются МНУ, рассчитанные на давление 6,4 МПа (64 кгс/см).

Колонка управления

Колонка управления, или колонка регулятора, представляет собой весьма сложный элемент, содержащий органы управления, распределения и регулирования. Основным органом распределения масла (см. рис. 8-1) является главный золотник ГЗ, который состоит собственно из золотника 8 с двумя разделительными цилиндрами а и й и корпуса 9, в котором перемещается золонтик с небольшими зазорами. В корпусе сделаны две канавки высотой немного меньшей, чем разделительные цилиндры (имеется положительная перекрышка). К средней полости золотника подводится масло из котла МНУ по трубе В; верхняя и нижняя полости трубой Г соединяются со сливным баком, а канавки в корпусе ГЗ соединены с трубами А и Б, идущими к сервомоторам. Поскольку торцевые площади золотника равны, то при любом давлении в трубах В и Г золотник гидравлически уравновешен, что обеспечивает возможность его перемещения сравнительно малым усилием.

Когда золотник находится в среднем положении, обе канавки перекрыты и давление в трубах Л и Б и в соответствующих полостях сервомоторов одинаковы (небольшой переток масла по зазорам из средней полости в сливные всегда имеется); при этом поршни оста-



.1 S >

ются неподвижными. Если сместить золотник вверх от среднего положения, то труба и полость сервомоторов А соединятся с трубой В и давление в ней возрастет, а труба и полость Б - с трубой Г и давление в ней упадет.

Поршень под усилием, создаваемым перепадом давления, вместе со пютком двигается вправо, поворачивая регулирующее кольцо

и закрывая направляющий аппарат. При смещении золотника вниз направляющий аппарат будет открываться. Чем больше смещение зоютника, тем быстрее двигается поршень сервомотора, тем быстрее изменяется открытие турбины.

Часто требуется ограничить наибольшую скорость смещения сервомотора на закрытие и на открытие. Это достигается ограничением смещения золотника 8 от среднего положения с помощью упоров, допускающих регулировку, или установкой дросселей в сливных полостях (Дрз - определяет скорость закрытия, Др - открытия).

Устройства автоматического регулирования н колонки управления могут быть весьма разнообразными как по конструктивному решению, так и по на две группы: г и д р о-механические элемед1ты, ЭГР, построенные на


Рис. 8-2. Колонка управления (а) и шкаф электрооборудования (б) регулятора типа ЭГР-М.

схемам. В основном они разделяются механические, использующие

и электрогидравлические ,

использовании электрических устройств. В последние годы электрогидравлические регуляторы получили наибольшее распространение.

На рис. 8-2 показан внешний вид электрогидравлического регулятора ЭГР-М на магнитных усилителях, состоящего из двух элементов: шкафа электрообрудования и гидромеханической колонки управления. Оба элемента регулятора могут устанавливаться на значительном расстоянии друг от друга (дополнительно о регулировании турбин - см. [21, 23]).

§ 8-1]

Системы автоматического регулирования турбин

К регулятору предъявляются очень высокие требования точности и чувствительности (допускаемая нечувствительность не превышает 0,05% по отклонению частота).

Марка колонки управления или регулятора включает обозначение типа, например Р или РМ для гидромеханических или ЭГР для электрогидравлических, и характерного размера. В качестве характерного размера для регуляторов крупных турбин принимается диаметр главного золотника (он обычно равен диаметру маслопроводов).

Выпускаются регуляторы со следующими диаметрами золотников: 60, 100, 150, 200, 250 мм.

Примеры марок регуляторов: РМ-100 - гидромеханический, диаметр главного золотника 100 ш; ЭГР-150 - электрогидравлический, диаметр золотника 150 мм.

Следует иметь в виду, что колонка управления унифицирована (рис. 8-2), а сменным является только главный золотник.

Особенность устройств автоматического регулирования поворотно-лопастных турбин

В поворотно-лопастных турбинах, осевых и диагональных, в дополнение к устройствам регулирования и управления направляющим аппаратом, которые аналогичны схеме рис. 8-1, добавляются устройства регулирования лопастей рабочего колеса. С помощью этих устройств должно обеспечиваться автоматическое осуществление комбинаторной зависимости Ф = /к {(ьЩ согласно рис. 6-11.

Принципиальная схема регулирования лопастей рабочего колеса показана на рис. 8-3. Органом распределения масла является золотник рабочего колеса ЗРК- Он состоит из золотника / и корпуса^. К средней полости масло под давлением подводится от котла МНУ, а верхняя и нижняя полости соединены со сливным трубопроводом, идущим к баку МНУ, от ЗРК идут два трубопровода Лр и Б^, подводящие масло к маслоприемнику 3, который обычно устанавливается над генератором. Далее маслопроводами служат вставленные друг в друга две трубы Лр и Б^, расположенные во внутренней полости вала и вращающиеся вместе с ним. По трубе Лр масло попадает в полость над поршнем 4 сервомотора рабочего колеса, а по трубе £р, жестко соединенной с поршнем 4, - под поршень (см. рис. 2-17 и 2-18).

Золотник / подвешен к рычагу 5, который одним концом связан с тросом обратной связи рабочего колеса ОСРК, а другим концом, на котором имеется ролик, прижимается пружиной к криволинейному кулачку комбинатора КК, насаженному на валик обратной связи 6 и поворачивающемуся вместе с ним. Профиль кулачка показан на детали КК. Трос ОСРК прнкреплеи к трубе Б^,



И его смещение равно смещению поршня сервомотора рабочего колеса.

При равновесном положении системы, как показано на рис. 8-3, ЗРК находится вблизи среднего положения. Пусть сервомотор направляющего аппарата сместился на закрытие. Это вызвало поворот валика 6 по часовой стрелке, вместе с ней повернулся КК, что, как видно по его профилю, приводит к опусканию конца рычага 5 с роликом. Вниз смещается и золотник 1. Масло под давлением из котла МНУ попадает в трубу Лр, а труба соединяется со сливным трубопроводом; поршень / двигается вниз, поворачивая все лопасти рабочего колеса на закрытие (уменьшение угла ср).


fo/c сливной бак МНУ

Сервомотор НА

Рис. 8-3. Схема регулирования поворотно-лопастпых турбин.

Но когда поршень движется, вместе с ним перемещается и труба Бр и тросом ОСРК поднимает конец рычага 5, возвращая золотник / в среднее положение. Таким образом, каждому положению сервомотора направляющего аппарата отвечает строго определенное положение сервомотора рабочего колеса. Требуемая комбинаторная зависимость осуществляется формой профиля кулачка комбинатора.

Однако необходимо еще обеспечить возможность изменения комбинаторной зависимости в соответствии с напором. С этой целью поверхности кулачка комбинатора КК, по которой движется ролик рычага 5, придается такая форма профиля, что если перемещать КК вдоль валика 6 с помощью винта 7, то будег изменяться и кривая комбинаторной зависимости ( пространственный кула-

чок ). Установка КК по напору может быть автоматизирована, для чего используется устройство, измеряющее напор станции н воздействующее на электрический привод, связанный с винтом 7.

Для поворотно-лопастных турбин применяется злектрогидрав-лическая колонка управления (ЭГРК) или гидромеханическая (РКМ).

Особенность автоматического регулирования ковшовых турбин

В ковшовых турбинах быстрое уменьшение развиваемой мощности достигается смещением дефлектора - отклонителя или отсекателя струи, а закрытие иглы происходит медленно с целью умень-


; На закрытие

Рис. 8-4. Схема регулирования ковшовых турбин.

шения гидравлического удара в подводящем трубопроводе. На открытие игла может смещаться значительно быстрее. Одна из довольно распространенных схем регулирования ковшовых турбин показана на рис. 8-4. Главный золотник ГЗ, связанный с чувствительным элементом, воспринимающим отклонение частоты вращения, управляет сервомотором отклонителя /, от которого идет обратная связь к валику 2. Управление иглой осуществляется по схеме гидравлического следящего устройства с помощью сервомотора 3, золотника 4 6 дросселями 5 и б, а также комбинатора КИ и рычага 7. Работа системы аналогична устройствам управления положением лопастей рабочего колеса в поворотно-лопастных турбинах.

Холостые выпуски турбин

В некоторых случаях, когда вода к турбиде подводится ги> длинным трубопроводам, нужно обеспечить возможность быстрого закрытия направляющего аппарата, не вызывая при этом значн-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95