Учебник для вузов

Трубопроводная арматура

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

15.2. Регулирующая энергетическая арматура

Регулирующая арматура в энергетических установках используется для регулирования расхода или давления воды и пара и для регулирования уровня воды в обслуживаемом объекте. Арматуру, предназначенную для снижения давления среды при больших перепадах давления, называют дросселирующей. В зависимости от устройства, принципа работы и назначения регулирующую арматуру подразделяют на регулирующие (дросселирующие) вентили и клапаны, регуляторы уровня и редукционно-охладительные установки (РОУ) и быстродействующие редукционно-охладительные установки (БРОУ).

Ниже приведены некоторые из числа наиболее часто применяемых конструкций регулирующей энергетической арматуры.

Вентили дросселирующие и регулирующие игольчатые. Применяются в основном на вспомогательных паровых и водяных трубопроводах. Во время работы могут находиться в полностью закрытом, частично открытом или полностью открытом положении. Как запорная арматура использоваться не могут в связи с пониженной герметичностью, что связано с износом плунжера и седла в процессе дросселирования среды. Управляются вручную при помощи рукоятки или маховика. Могут устанавливаться на трубопроводе в любом рабочем положении. Допускается подача среды с любой стороны. Уплотнительные поверхности плунжера и корпуса наплавляются сплавом повышенной стойкости. В качестве сальниковой иабивки применяют асбест пропитанный АПР для водяных вентилей и асбесто-графитовые кольца марки АГ-50 для паровых вентилей.

Клапаны регулирующие игольчатые одиоседельные. Применяются для регулирования расхода воды в основном на вспомогательных водяных линиях. В качестве запорного органа служить не могут в связи с пониженной герметичностью запорного органа, вызываемой износом плунжера и седла в процессе дросселирования среды.

Управление клапанами осуществляется дистанционно от ручного или механического привода с использованием рычагов, штанг или тросов для передачи движения от привода к тальных участках трубопроводов с подводом воды под плунжер (иглу) штоком вверх. Присоединяются к трубопроводу сваркой. Седло наплавлено сплавом повышенной стойкости.

Краны регулирующие поворотные золотниковые. Представляют собой кран с затвором в виде поворотного полого поршня с окном на боковой цилиндрической поверхности. Управление производится путем поворота штока, соединенного с золотником. Площадь открытого сечения в седле зависит от степени совпадения отверстия в стенке золотника с отверстием в стенке седла. Клапаны запорным устройством служить не могут в связи с пониженной герметичностью. Могут устанавливаться на горизонтальных и вертикальных трубопроводах с горизонтальным расположением штока. К трубопроводу присоединяются сваркой. Управляются с помощью сервопривода, с которым соединяется рычаг, закрепленный на штоке крана. Задвижки дроссельные и регулирующие шиберные. Применяются на основных и вспомогательных паровых и водяных линиях для дросселирования пара или регулирования расхода воды. Устанавливаются только на горизонтальных участках трубопроводов с направлением потока среды согласно нанесенной на корпусе задвижки стрелке шпинделем вверх. К трубопроводу присоединяются сваркой. Управление производится с помощью электропривода. Имеется также ручной Дублер для управления задвижками вручную с помощью маховика в аварийных условиях отсутствия электроэнергии.

Изделие представляет собой шиберную задвижку, дросселирующий (регулирующий) орган которой состоит из седла и шибера с профилированным отверстием в седле (исполнение I) или в шибере (исполнение II). Выходной патрубок корпуса защищен от эрозионного износа, вызываемого скоростным потоком среды, защитной рубашкой, вваренной в патрубок корпуса. Контактные поверхности шибера и седла наплавлены сплавом повышенной стойкости. Шпиндели и штоки задвижек изготовляются из легированной стали и подвергаются поверхностному упрочнению азотированием. Набивка сальника из асбестографитовых колец марки АГ-50. Сальниковое уплотнение бесфланцевого соединения крышка—корпус из асбестовой набивки марки АС с прослойкой между смежными кольцами из тигельного чешуйчатого графита. При управлении электроприводом концевые выключатели открытия и закрытия должны отключать электропривод в моменты, когда подвижная система (шпиндель—шток—шибер) не дошла до упора на 2—4 мм.

Регуляторы уровня. Регулятор уровня представляет собой регулятор прямого действия, в котором чувствительным элементом и приводом является поплавок с рычажным механизмом. Регулятор уровня предназначен для поддержания уровня воды в сосуде под давлением на заданной высоте в установленных пределах. Поддержание уровня может происходить путем впуска дополнительного количества воды в сосуд (регуляторы питания) или путем выпуска дополнительного количества воды из сосуда (регуляторы перелива).

Регулятор уровня может иметь подъемный или поворотный золотник для впуска или выпуска воды с целью регулирования уровня. Регулятор уровня состоит из соединенных в одно целое поплавковой камеры и золотникового регулирующего клапана, управляемого поплавком. В поплавковой (успокоительной) камере расположен полый шаровой герметически закрытый поплавок, закрепленный на большом плече двуплечего рычага. Малое плечо рычага с помощью шатуна соединено с золотником клапана.

Конструктивная разница между регулятором уровня питания и перелива заключается в том, что в первом впускной клапан расположен под рычагом поплавка, а во втором — над ним. Регулятор уровня устанавливают в непосредственной близости от сосуда. Поплавковую камеру при монтаже соединяют трубами с паровым и водяным пространствами сосуда.поэтому уровень воды и давление в камере такие же, как и в сосуде. Поплавок, перемещаясь вместе с уровнем воды, передвигает золотник. При понижении уровня воды в сосуде поплавок опускается, что вызывает подъем золотника в регуляторе питания, увеличение проходного сечения регулятора и увеличение подачи воды в сосуд. В регуляторе перелива понижение уровня воды вызывает уменьшение проходного сечения регулятора и уменьшение расхода воды. Регуляторы устанавливаются так, чтобы продольная ось поплавковой камеры была строго вертикальна.   Коэффициент расхода при гидравлическом расчете регуляторов уровня принимается ц = 0,6. В регуляторе уровня с поворотным золотником подъем и опускание поплавка вызывают поворот золотника относительно седла и смещение окон золотника относительно окон седла, в связи с чем изменяется площадь открытого сечения в седле. В табл. 15.27 приведены габаритные размеры и масса регуляторов уровня с поворотным золотником ПО «Красный котельщик» с Dy = 50 и £>у = 80 мм на ру = 1 МПа, tp — 150° С. Наибольший угол поворота золотника 30 . При гидравлическом расчете коэффициент расхода также принимается равным Ц = 0,6. Для сброса воды из сосуда при выключенном поплавковом устройстве регулятор снабжен специальным рычагом-фиксатором. Рычаг-фиксатор устанавливается в положении, при котором проход в золотник полиостью открыт, а поплавок остается закрепленным.

Редукционно-охладительные установки предназначаются для понижения давления и температуры пара. Изготовляются двух типов: обычные редукционно-охладнтельные установки (РОУ) и быстродействующие редукционно-охладнтельные установки (БРОУ). Последние (БРОУ) предназначаются для сброса острого пара при пусках или остановках энергоблока, при излишнем повышении давления острого пара и при внезапном снижении или сбросе нагрузки турбогенератора, а также для обеспечения питания турбонасоса блока при сбросе нагрузки на турбине и при остановке блока. Быстродействующие редукционно-охладительиые установки используют на электростанциях в качестве горячего резерва турбин с противодавлением и резерва производственного отбора пара турбин.

Редукционно-охладнтельные установки предназначаются для резервирования котлов среднего давления, отборов пара турбин, турбин с противодавлением, для параллельной работы с котлами среднего и низкого давления, использования пара при растопках котла, постоянной работы на потребителя.

Редукционно-охладительные установки (БРОУ и РОУ) оснащены органами автоматического регулирования электронного типа, обеспечивающими поддержание в заданных пределах параметров редуцированного и охлажденного пара. Пар высоких параметров подводится к дроссельному нли запорно-дроссельному клапану, где редуцируется либо полностью до требуемой величины, либо частично. Пар, прошедший частичное дросселирование в дроссельном клапане, проходит через дроссельные решетки, находящиеся в дросселирующих устройствах или охладителях пара. При этом давление пара снижается до требуемой величины и производится охлаждение пара водой или пароводяной смесью, подаваемой в охладитель пара через механические распылители или форсунки. Количество охлаждающей воды регулируется установленным на трубопроводе регулирующим вентилем (клапаном), управляемым электроприводом. Арматура РОУ и БРОУ поставляется согласно ведомостям комплектации, приведенным в каталогах энергетической арматуры.