ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Как проверить клапан управления турбиной? Как проверить электромагнитный клапан управления турбиной

Двигатели с турбиной отличаются более высокой эффективностью при меньших затратах топлива. Чтобы отрегулировать работу турбины, необходим специальный клапан управления. С его помощью регулируется давление жидкости и воздуха. Двигатель может работать и без этого устройства, но, не имея никакого ограничителя, он быстро выйдет из строя, так как ничем не контролируемая нагрузка на него будет увеличиваться. Это обусловлено тем, что мощность турбированного двигателя зависит от количества поступающего в цилиндры воздуха. Его поток обеспечивается за счет турбонаддува.

Проблема в том, что постоянно увеличивающийся поток воздуха превышает максимально допустимое давление в цилиндрах, что негативно сказывается на двигателе. Для контроля подачи воздуха таким образом требуется клапан управления турбиной. В его задачи входит ограничение воздушного потока, чтобы избежать чрезмерных термических и механических нагрузок на силовой агрегат. Благодаря этому устройству не сокращается срок службы составляющих двигателя. Поэтому клапан управления всегда должен быть в исправном состоянии. Ниже рассмотрим принцип его работы, возможные поломки и способы проверки на работоспособность.

Принцип работы клапана управления турбиной

Для начала следует разобраться с принципом работы самой турбины. Она вращается за счет движения отработанных газов выхлопной системы. Они создают давление и вращают крыльчатку турбины, которая, в свою очередь, подает воздух в цилиндры. Скорость вращения крыльчатки напрямую зависит от скорости движения выхлопных газов. Следовательно, чем больше в камеры сгорания подается горючей смеси, тем интенсивнее проходят выхлопные газы, все быстрее раскручивая турбину. В результате в цилиндрах создается избыточное давление, способное навредить поршневой группе. Чтобы этого избежать, необходимо уменьшить давление выхлопных газов на крыльчатку турбины.

Для этого используется клапан управления турбины, работающий на пневматическом принципе. Он представляет собой заслонку, которая выпускает с турбины избыточные выхлопные газы, снижая таким образом вращение крыльчатки. Заслонка имеет привод, на который воздействует воздушное давление, нагнетаемое компрессором, который вращает турбина. На клапан воздух подается через шланг, подключенный к выходному отверстию компрессора. Таким образом, как только от сильного вращения создается избыточное давление, привод заслонки клапана открывает ее, выхлопные газы выходят, крыльчатка замедляется и давление, создаваемое компрессором, снижается. Как только оно снизится до установленных параметров, заслонка снова закрывается.

Как проверить клапан управления турбиной

Способы проверки зависят от типа клапана, который может быть электромагнитный или вакуумный. Особенность проверки их заключается в том, что их нет необходимости снимать с автомобиля. Рассмотрим способ проверки каждого устройства индивидуально.

Как проверить электромагнитный клапан управления турбиной

Чтобы проверить данное устройство, его не требуется снимать с машины. Достаточно разогнать двигатель на холостых оборотах до 3000 и понаблюдать за лапкой заслонки. Она должна перемещаться, открывая и закрывая заслонку, регулируя таким образом давление в турбине. Если же она не функционирует, значит электромагнитный клапан управления турбиной вышел из строя. Кроме того, неработоспособность клапана отразится на панели управления в виде ошибки датчика абсолютного давления, сообщающего о превышении нагрузки двигателя.

Как проверить клапан вакуумного типа

Первое, что необходимо сделать, это проверить целостность проводки. С помощью вольтметра измеряется напряжение на клеммах клапана. Если прибор показывает 12 вольт, значит питание к устройству подается. Вторым шагом будет замер сопротивления, для чего используется мультиметр, переключенный в режим омметра. При нормально работающем устройстве данный показатель будет примерно 15 Ом. Далее необходимо выполнить диагностику на слух. При хорошо прогретом двигателе вакуумный клапан управления турбиной должен работать беззвучно. Если же слышится писк, значит его обмотка замкнута и он требует замены.

Признаки неисправности и способ их устранения

Одним из признаков поломки считается некорректная работа двигателя при оборотах свыше 3000. Это верный признак того, что необходимо выполнить диагностику клапана. Еще один признак, – когда гудит клапан управления турбиной. Это может быть постоянно или при быстром ускорении автомобиля. Гул может означать, что снижена пропускная способность устройства и оно медленнее сбрасывает давление в турбине. Это обусловлено тем, что в отработанных газах, проходящих через заслонку, присутствуют остатки топлива и машинного масла. С учетом высокой температуры все это оседает на заслонке в виде копоти и нагара, снижая пропускную способность.

Решить данную проблему можно путем обычной чистки. Для этого придется демонтировать устройство, чтобы получить доступ к заслонке. Чистка клапана управления турбиной позволяет вернуть ему корректную работоспособность, и если других технических проблем с ним нет, гул исчезнет, а при 3000 оборотах двигатель будет работать стабильно. Существуют и другие признаки некорректной работы клапана управления турбиной:

  • на поверхности турбины появляются подтеки технической смазки;

  • автомобиль стал медленнее набирать разгон;

  • дребезжащий шум при запуске силового агрегата;

  • нарушена герметичность маслопроводов.

При появлении таких признаков необходимо выполнить диагностику данного устройства. Если проверка клапана управления турбиной для вас является задачей невыполнимой, обратитесь в любой автосервис компании Oiler, и мастера вам помогут. Автосервисы расположены в разных частях Киева, возле дорожных развязок, а потому имеют удобный подъезд.

Неисправный байпасный клапан (клапан сброса давления, blow off)

Байпасный клапан турбины (blow off) устанавливается практически на все бензиновые двигатели с турбонаддувом. Байпас служит для продления ресурса турбины. Дело в том, что при резком сбросе газа нагнетаемому воздуху просто некуда деваться, т.к. он остается запертым между холодной крыльчаткой турбины и закрытой дроссельной заслонкой. Потому он «бьет» по крыльчатке турбины, это явление называется помпаж.

Для того, чтобы быстро сбросить избыточное давление наддува и тем самым предотвратить такой удар, был разработан байпасный клапан. Он открывается в тот момент, когда дроссельная заслонка закрывается. В результате, воздух попадает либо в начало впускного тракта, либо в атмосферу, что зависит от типа клапана.

Управление байпасом осуществляется либо вакуумом либо программой управления двигателем.

При сбросе газа во впускном тракте создается разрежение, которое открывает клапан, преодолевая сопротивление пружины.

Обратный клапан служит для быстрого сброса избыточного давления создаваемого турбонагнетателем в начало впускного патрубка или атмосферу, в зависимости от вида исполнения. Поэтому различают два вида обратных клапанов:

1 Байпас- этот вид клапана сброса давления который работает в замкнутом от атмосферы цикле и стравливает давление в начала впускного патрубка. Не рекомендуется устанавливать на такую систему клапан  blow off, так как датчик массового расхода ДМРВ не будет учитывать стравленный воздух и, как следствие, это приведёт к неправильному приготовлению смеси.

2.  blow off-этот вид клапана сбрасывает избыточное давление в атмосферу. В таких системах обычно для расчёта количества воздуха используют датчик абсолютного давления воздуха.

Неисправность байпасного клапана

При неисправности байпаса нагнетаемый воздух поступает куда угодно, но только не в цилиндры. Мощность двигателя и крутящий момент в такой ситуации падают значительно. Если сброс происходит во впускной тракт, то давление наддува во впуске практически не падает. Поэтому проверить вакуумный байпас  с помощью диагностического сканера невозможно. А чтобы это сделать необходимо снять клапан и подать вакуум по управляющей трубке. Если разрежение не создается(клапан продувается), то байпас необходимо заменить. Потеря герметичности клапана обычно связанна с порванной диафрагмой, установленной внутри.

Основными неисправностями являются:

-потеря герметичности клапана

-заклинивание клапана в одном положении

-потеря управления клапана

-неправильная установка

Заклинивание клапана в одном положении чаще всего происходит с дешёвыми китайскими байпасами имеющие металлические подвижные поршни внутри. Из-за некачественной обработки и сборки деталей происходит подклинивание подвижных частей. Этот недостаток не всегда можно заметить сразу, он проявляется в некотором снижении мощности двигателя.

Потеря управления клапана связанна с негерметичной вакуумной магистралью (шлангом), здесь достаточно просто восстановить герметичность.

Неправильная установка редкое явление, но встречается на практике. Стоит проверить правильность установки, прямой патрубок байпаса обычно направлен на впуск воздуха, а боковой отвод в патрубок где создается избыточное давление наддува.

На современных двигателях работа байпаса регулируется с помощью электромагнитного клапана. Сначала это был клапан, который управлял механическим байпасом через вакуумную магистраль, а потом и вовсе стал одним целым узлом, который работает за счёт управления электромагнитной катушкой. Современный обратный клапан очень сложно проверить подручными средствами и при наличии кода неисправности в регистраторе ошибок его рекомендуется заменить на новый.

 

 

Техническое название выпускного клапана — обходной клапан

Когда вы нажимаете педаль до упора, возрастает наддув, автомобиль получает ускорение, все складывается удачно, но вдруг на вашем пути неожиданно появляется препятствие. Вы быстро сбрасываете газ. Однако во впускном коллекторе уже создалось большое давление, но избыточному воздуху нет выхода. Педаль газа уже отпущена, и вход воздуха в двигатель перекрыт. Весь бесполезный теперь сжатый воздух по-прежнему остается в коллекторе двигателя! Что же происходит с воздухом? Он начинает за счет большого давления двигаться в сторону турбины, т.е. в обратном направлении. Но, это неправильный путь. 

Обычно в таких случаях турбина начинает издавать вибрирующие звуки из–за того, что выхлопные газы пытаются ее вращать в противоположном направлении. Стержень турбины, как правило, принимает всю дополнительную нагрузку на себя, а это может привести к его искривлению, скручиванию или полному разлому. 

 Располагается он между впускным коллектором и турбиной, обычно ближе к турбине. Этот клапан активируется за счет вакуума. Одна его часть находится между впускным коллектором и турбиной, другая – в начале воздушного потока, создаваемого турбиной, после прохождения воздушного фильтра и расходомера (объем этого воздуха уже был измерен). Когда в коллекторе создается высокое разрежение, вакуум активирует клапан, например при резком замедлении (сбросе газа), на холостых или малых оборотах. Клапан на самом деле не регулирует холостые обороты — это эффект побочный. Сжатый воздух при открытом клапане имеет путь для выхода, не вызывая при этом повреждения турбины. Создается и побочный эффект: сжатый воздух еще сильнее раскручивает турбину. Это весьма существенно при интенсивном разгоне при быстром переключении на повышенные передачи. Другими словами, этот клапан поддерживает раскрученное состояние турбины. Это и есть принцип работы перепускного клапана Bypass valve. 

Существуют клапаны, которые работают по другому принципу. Они не перенаправляют на вход турбины сжатый воздух, а просто выводят его в атмосферу с оригинальным звуком. Но подобная идея нравится не всем. Хотя встречаются люди, которым этот звук нравится, и они ставят этот клапан специально ради него. Есть фирмы, которые любителям «хорошего» звука идут навстречу, и даже ставят на свои изделия специальный регулировочный винт, чтобы можно было регулировать громкость звука. 

Небольшое уточнение: клапаны, изготовленные в фабричных условиях, имеют небольшие размеры, они не могут справиться с большим давлением, дают утечки, из–за которых резко снижается эффективность работы турбины, особенно при создании наддува, в тот момент, когда турбина еще только раскручивается. Поэтому турбина, чтобы создать нужное давление, раскручивается дольше. Если тюнинг автомобиля планируется более глобальный, рекомендуется заменить фабричный клапан на тюнинговый. 

О клапанах компании HKS
SSQV – отличный клапан: рельефный, двухступенчатый, последовательный. 

Большинство выпускных клапанов работает по принципу «толкай». Принцип работы клапана SSQV – «тяни». Главнейшее его достоинство – не допускает утечек, как при высоком давлении (естественно, в рабочих пределах), так и в условиях вакуума. 

Клапан SSQV срабатывает при изменении давления. Постоянные давление или уровень разряжения в линии на его срабатывание не влияют. Это позволяет клапану срабатывать более оперативно и на холостом ходу быть полностью закрытым. Обычно на двигателях большой мощности и требующих большого наддува, устанавливаются массивные клапаны. Недостаток такого клапана – большая инертность, т.е. работает он с замедленной реакцией, для срабатывания необходимо большое давление. Это отрицательно сказывается во время езды с незначительными нагрузками, турбокомпрессор оказывается под повышенным давлением потока воздуха. Наоборот, маленькие клапаны срабатывают быстро, но они не способны работать, если требуется управлять потоками под большим давлением. А это необходимое условие для достижения большой мощности. Под большим давлением клапанная пружина не выдерживает, и он допускает утечку. 

Чтобы избежать описанных недостатков и получить наибольшую производительность, в компании HKS разработан выпускной клапан, состоящий из двух последовательных клапанов. Первый – маленький, служит для супер быстрого срабатывания при незначительных нагрузках. Второй – большой, предназначен для работы при значительных нагрузках и больших мощностях. 

Клапан изготовлен из сплава алюминия, это обеспечивает его долговечность. Имеет приятный вид. Агрессивный уникальный звук создается трех лепестковым выпуском сжатого воздуха. 

Клапан HKS производится, как универсальный набор для любой машины, так и для конкретной модели. В последнем случае поставляются все необходимые детали для установки.

Аварии стопорных клапанов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Перед турбиной устанавливают стопорные и регулирующие клапаны. Назначение стопорного клапана — автоматически закрыть доступ пара к турбине, если число оборотов вала превысит допустимое на 10—12%> что может привести к аварии. Стопорный клапан получает импульс от предохранительного выключателя, который обычно устанавливается на валу турбины. При работе турбины сто-порны е клапаны всегда полностью открыты. Парораспределение осуществляется через регулирующие клапаны, на которые воздействует регулятор скорости, поручающий импульс от пала турбины.  
[c.130]

Если оборудование турбогенератора работает хорошо, давление свежего пара и вакуум в конденсаторе нормальные, надо сообщить на главный щит управления о готовности турбины к принятию нагрузки. Однако при этом надо хорошо помнить, что принятие нагрузки на турбину запрещается при неисправном автомате без опасности или стопорном клапане и механизме его выключения, если система регулирования не держит холостого хода турбины и при мгновенном сбросе всей нагрузки число оборотов турбогенератора превышает 110% номинальной величины или другой величины, указанной заводом — изготовителем турбины для настройки автомата безопасности при неисправности органов защиты турбины, вспомогательного масляного насоса и устройств их автоматического включения при заедании органов системы регулирования и парораспределения и во всех других случаях, которые могут повлечь за собой аварию турбины или несчастные случаи с людьми.  
[c.75]

Непрерывная работа турбины может продолжаться несколько месяцев. В это время стопорный клапан находится в неподвижном состоянии и поэтому нет гарантий в его закрытии в случае аварий-  [c.168]

Аварии регулирующих и стопорных клапанов  [c.499]

Превышение предельной частоты вращения ротора турбоагрегата, на которую настроен автомат безопасности, приводит к его срабатыванию, что вызывает закрытие стопорных клапанов и останов турбины. Таким образом, если в этих ситуациях система регулирования не удерживает турбину на частоте вращения ниже уставки срабатывания автомата безопасности, то не может быть обеспечена быстрейшая мобилизация отключившейся мощности, а на изолированных электростанциях или при системных авариях с отключением электростанции от энергосистемы при возможных полных сбросах нагрузки на электростанции ухудшается, что еще более важно, их живучесть из-за потери собственных ну сд.  

[c.112]

Обратный клапан на линии отбора пара у турбины (рис. 2-7) должен быть всегда в исправном состоянии. Это требуется потому, что если при сбросе нагрузки с турбины и сработке автомата безопасности система регулирования по какой-либо причине не обеспечит своевременного закрытия стопорного клапана отбора пара и клапанов перепуска пара в ч. н. д., то пар из паропровода отбора при неисправном обратном клапане может пойти в обратном направлении — из линии отбора к турбине, разогнать турбину до недопустимо большого числа оборотов и вызвать ее аварию.  [c.80]

Отложение солей, происходящее также и в паровых задвижках, вентилях, диафрагмах паропровода и в паровых ситах турбины, уменьшает их сечения для прохода пара. Отложение солей в стопорном и регулирующих клапанах парораспределения ведет к их зависанию, что при полном сбросе нагрузки может привести к разгону турбины и генератора п к тяжелой аварии.  

[c.189]


Причиной аварии послужило образование в масляной системе окиси железа, которая проникала в сервомоторы стопорных и регулирующих клапанов и оседала на их стенках и поршнях, уменьшая зазоры между ними. Поводом для развития аварии явилось ошибочное отключение  [c.499]

Неплотность регулирующих, стопорных и обратных клапанов отборов пара, неисправность системы защиты могут привести к разгону ротора турбины до недопустимой частоты вращения и вызвать тяжелую аварию при внезапном сбросе нагрузки.  [c.152]

Свежий пар, поступающий в турбину, не должен содержать механических и химических примесей более, чем предусмотрено ПТЭ. При работе грязным паром сопла и лопатки изнашиваются быстрее, нарушается уравновешенность ротора, что вызывает увеличение вибрации турбины, проточная часть и паровые клапаны забиваются солями, в результате чего экономичность и мощность турбины снижаются, а осевое давление ротора увеличивается настолько, что вызывает повреждение упорного подшипника и аварию турбины. Особенно большую опасность представляет выделение накипи и солей на штоках клапанов, втулках или сальниках, так как при сбросе нагрузки турбины регулирующие и стопорный клапаны при срабатывании автомата безопасности остаются открытыми — зависают в открытом положении. В этом случае турбина и генератор могут пойти вразнос, что может вызвать тяжелую аварию турбины и генератора. Поэтому ни при каких обстоятельствах нельзя допускать длительной работы турбины с большим содержанием солей в свежем паре. Даже неболь шое загрязнение свежего пара солями представляет большую опасность, особенно при длительной работе турбины с постоянной нагрузкой. Необходимо не реже одного раза в смену (во время приемки) при нормальных параметрах свежего пара в присутствии сдающего смену, проверять подвижность штоков стопорных клапанов (свежего и отбо рного пара) кратковременным равномерным закрытием на 3—4 оборота и открытием их в прежнее положение. При этом обычно не происходит снижения числа оборотов турбины. Проверка по движ-ности штоков регулирующих клапанов производится некоторым изменением (перераспределением) нагрузки турбины (при параллельной работе) или незначительным изменением числа оборотов ее (при индивидуальной работе) синхронизатором турбины.  

[c.93]

Отложение солей происходит также и в паровых задвиж ках, вентилях, диафрагмах паропровода и в паровых ситах турбины, уменьшая сечение их для прохода пара, а отложение Солей в стопорном и регулирующих клапанах парораспределения ведет к зависанию их и при полном сбросе нагрузки —к разтону тур бины и генератора, а иногда и к тяжелой аварии.  

[c.130]

Заедания топливных (стопорных и регулирующих) клапанов создает опасность аварии ГТУ при сбросе нагрузки или после отключения. Если устранение заеданий. при работе агрегата с помощью расхаживания или путем изменения нагрузки не удается, o iaiioвкa ГТУ производится закрытием задвижек на трубопроводах подвода топлива к ГТУ.  [c.188]


Клапан Турбины коды ТН ВЭД (2020): 7326909807, 8481809907, 8404100000

Трубопровод острого пара от узла объединения паропроводов «острого» пара котла ТПП-804 (задвижка № 881-301-ГИ) до стопорных клапанов турбины К-800-400-5, 8404100000
Элементы оборудования, работающие под избыточным давлением: паровые коробки стопорных и регулирующих клапанов, блоки паровых коробок турбин, 8406909000
Трубопровод системы отсоса пара из уплотнений турбины и штоков клапанов (участок III), блок №9, главный корпус, номинальным диаметром 80 мм, с рабочим давлением 1,6 МПа, рабочая среда – пар, температурой 384 ºС (группа 2), 8404100000
Оборудование нефтепромысловое, буровое геолого-разведочное: клапан сброса давления для газовой турбины, 8481401000
Система перекрытия газового потока к газовой турбине, тип FUEL GAS SSOV & VENT MODULE / SHUT OFF VALVES AND VENT VALVES SKID с основными запорными клапанами номинальными диаметрами 100, 150, 200 мм. 8479899708
Трубопровод системы подачи пара на уплотнение турбины и штоки клапанов (участок I), блок №9, главный корпус, номинальным диаметром 250 мм, с рабочим давлением 1,6 МПа, рабочая среда – пар, температурой 520 ºС (группа 2), 2 8404100000
Трубопровод системы отсоса пара из уплотнений турбины и штоков клапанов (участок III), блок №9, главный корпус, номинальным диаметром 150 мм, с рабочим давлением 1,6 МПа, рабочая среда – пар, температурой 384 ºС (группа 2) 8404100000
Трубопровод системы отсоса пара из уплотнений турбины и штоков клапанов, блок №9, главный корпус, номинальным диаметром 200 мм, с рабочим давлением 1,6 МПа, рабочая среда – пар, температурой 541 ºС (группа 2), 2-ая категор 8404100000
трубопровод горячего промперегрева от котла-утилизатора к паровой турбине (трубопровод отбора пара на байпасный клапан ГПП СД), блок №9, главный корпус, номинальным диаметром 50 мм, с рабочим давлением 2,98 МПа, рабочая ср 8404100000
Трубопровод системы подачи пара на уплотнение турбины и штоки клапанов (участок V), блок №9, главный корпус, номинальным диаметром 200 мм, с рабочим давлением 1,6 МПа, рабочая среда – пар, температурой 500 ºС (группа 2), 2 8404100000
Трубопровод системы отсоса пара из уплотнений турбины и штоков клапанов (участок II), блок №9, главный корпус, номинальным диаметром 250 мм, с рабочим давлением 1,6 МПа, рабочая среда – пар, температурой 451 ºС (группа 2), 8404100000
Трубопровод системы подачи пара на уплотнение турбины и штоки клапанов (участок II), блок №9, главный корпус, номинальным диаметром 150 мм, с рабочим давлением 1,6 МПа, рабочая среда – пар, температурой 550 ºС (группа 2), 8404100000
Трубопровод системы подачи пара на уплотнение турбины и штоки клапанов (участок IV), блок №9, главный корпус, номинальным диаметром 250 мм, с рабочим давлением 1,6 МПа, рабочая среда – пар, температурой 520 ºС (группа 2), 8404100000
Паропроводы перепускные турбоустановки станционный № 5 Уфимской ТЭЦ-3 — филиала ООО «Башкирская генерирующая компания» от АСК турбины до подводящих патрубков регулирующих клапанов, в осях колонны 21-24, отметки +2.625…+7 8406909000
Товары бытовой химии в аэрозольной упаковке: Средства по уходу за автомобилями: Очиститель воздухоприемной системы, впускных клапанов, датчика расхода воздуха, EGR (СРОГ) и турбины в аэрозоле, торговая марка: «Diesel EGR 3 3402209000
Оборудование, работающее под избыточным давлением, 1 категории: трубопровод транспортировки конденсата НД, турбинного конденсата от границы установки, насосов 26-Р-1207А,В, 26-Р-1201А,В, 21-PK-3101, 2611XV727 к клапанным с 7305900000
Выхлопные трубопроводы от предохранительных клапанов ПСБУСН после дроссельного устройства, блок №3, главный корпус, турбинное отделение, номинальным диаметром до 705 включительно, с рабочим давлением 0,22 МПа, температурой 8404100000
Выхлопные трубопроводы от предохранительных клапанов ПВД-7, блок №3, главный корпус, турбинное отделение, номинальным диаметром до 250 включительно, с рабочим давлением 0,95 МПа, температурой 289 ºС, рабочая среда – пар ( 8404100000
Выхлопные трубопроводы от предохранительных клапанов ПВД-6, блок №3, главный корпус, турбинное отделение, номинальным диаметром до 410 включительно, с рабочим давлением 0,42 МПа, температурой 437 ºС, рабочая среда – пар ( 8404100000
Ручной клапан

— обзор

34.11.4 Системы блокировок

Блокировки — еще один важный тип защитных устройств. Они используются для: (1) управления операциями, которые должны выполняться в определенной последовательности, или (2) обеспечения того, чтобы одна часть оборудования находилась в определенном состоянии по сравнению с другим оборудованием. Это определение блокировки отличается от того, которое часто используется в американской литературе, где термин «блокировка» имеет тенденцию применяться как к SIS, так и к системам блокировки (как определено здесь).

Расчеты систем блокировки приведены в Applied Symbolic Logic (E.P. Lynch, 1980) и Logical Design of Automation Systems (V.B. Friedman, 1990) и D. Richmond (1965), E.G. Уильямс (1965), Беккер (1979), Беккер и Хилл (1979), Кохан (1984) и CCPS (1993/14).

Как правило, блокировки используются для предотвращения работы оборудования в небезопасных условиях. Существуют различные способы реализации блокировок. К ним относятся механические устройства, такие как навесной замок и цепь на ручном клапане, блокировки с ключом и программные блокировки, реализованные с помощью компьютеров управления процессом.Блокировки обычно имеют простую конструкцию, но могут включать избыточность, если для приложения требуется высокая целостность. Типичные области применения блокировок включают:

1.

электрическое распределительное устройство,

2.

испытательные шкафы,

3.

ограждения оборудования,

4.

загрузка транспортного средства,

5.

конвейерные системы,

6.

пуск и останов машины,

7.

клапанные системы,

8.

инструментальные системы,

9.

системы противопожарной защиты,

10.

техническое обслуживание оборудования.

Например, электрическое распределительное устройство может быть установлено в комнате, где блокировка предотвращает открытие двери до тех пор, пока не будет гальванической развязки. Точно так же можно использовать блокировку для предотвращения доступа к испытательной камере, где находятся взрывоопасные материалы под высоким давлением, до тех пор, пока не будут достигнуты безопасные условия.Блокировка также может использоваться для остановки доступа к машине или входа в судно, если только связанное с ней оборудование не может двигаться. При загрузке транспортного средства блокировки используются для предотвращения движения автоцистерны, когда она все еще подсоединена к разгрузочному рычагу. Клапаны сброса давления имеют блокировки, предотвращающие одновременное отключение всех параллельных клапанов. На других критических системах клапанов могут быть блокировки.

Блокировки также могут использоваться для обеспечения последовательной работы, как в конвейерной системе.Блокировки используются для запуска оборудования, чтобы гарантировать выполнение всех предпусковых условий, соблюдение правильной последовательности и выполнение условий для перехода от этапа к этапу. Для крупногабаритного вращающегося оборудования ключевыми факторами являются условия процесса и давление масла.

Блокировки часто являются подмножеством SIS. Блокировка может использоваться для предотвращения снятия ПСБ с охраны, если не выполняются определенные условия. Системы противопожарной защиты снабжены блокировками для защиты от выхода системы из режима байпаса, особенно после испытаний или технического обслуживания.В операциях по техническому обслуживанию оборудования широко используются блокировки, чтобы предотвратить открытие клапанов или запуск оборудования во время работы.

Некоторые особенности хорошей аппаратной блокировки заключаются в том, что она: (1) надежно управляет операциями, (2) не может сработать, (3) проста, надежна и недорога, (4) легко и надежно подключается к инженерным устройствам , и (5) регулярно тестируется и поддерживается.

Многие блокировки довольно просты, но некоторые из них довольно сложные. Когда блокировки связаны со сложными логическими функциями, они фактически представляют собой инструментальные системы безопасности и могут быть спроектированы таким же образом.В частности, есть очень большие системы блокировки на котлах и газовых турбинах. Например, управление последовательными операциями часто выполняется с использованием многочисленных проверок, которые должны быть выполнены до начала следующего этапа и проверки того, подчиняется ли оборудование сигналам управления. Эти проверки представляют собой форму блокировки.

Поскольку блокировка может привести к остановке процесса, важно обеспечить «индикацию первого обслужи- вания», включая адекватные сигналы состояния и аварийные сигналы, чтобы указать, что инициировало остановку.

34.11.4.1 Схемы блокировки

Как и в случае с инструментальными системами безопасности, при проектировании блокировки могут участвовать несколько сторон. Для эффективного дизайна нужен общий язык и подход. К сожалению, существуют существенные разногласия в области, связанной с типом диаграммы, используемой для описания логики, представления символов и номенклатуры. Хотя стандарты были написаны для охвата этих областей, символы, используемые в некоторых из них, используются нечасто, и стандарты постоянно пересматриваются.

В обрабатывающей промышленности обычно используются три типа диаграмм: (1) блок-схема процесса, (2) логическая диаграмма и (3) лестничная диаграмма. Последние две иногда называют «присоединенной логической схемой» и «отдельной логической схемой» соответственно. Блок-схема процесса может использоваться для описания последовательности операций. Символы блок-схемы процесса приведены в Work Study (Curie, 1960) и показаны в таблице 34.17, раздел A. Логика, необходимая для реализации этой последовательности, может быть показана на логической диаграмме.Здесь используются стандартные символы для таких функций, как ИЛИ, И и НЕ, аналогичные тем, которые используются в работе с деревом отказов, как описано в главе 9. Стандартные символы для деревьев отказов приведены в BS 5760 «Надежность систем, оборудования и компонентов ». Часть 7: 1991 Руководство по анализу дерева отказов . Типичные логические символы показаны в таблице 34.17, раздел B.

Таблица 34.17. Логические символы блокировки

A. Символы рабочего исследования a
Символ Активность Преобладающий результат
Процесс производит дальнейшие изменения, выполняет Инспекция Проверяет количество или качество
Транспортировка Перемещает или переносит
Задержка Мешает или задерживает
Хранение Хранение или хранение

9010 9010 9010 9010 9012 9010 9010

9012 Задержка 9010 C. под напряжением 129
B.Логические символы b
AND
OR
NOT
Кнопочный пуск
Кнопочный останов
Положение или концевой выключатель, переключатель
Реле или разомкнутый
Релейные или соленоидные контакты нормально замкнутые
Двигатель, n
Реле, n

Логическая схема может быть преобразована в лестничная диаграмма.Стандартные символы для систем защитной логики приведены в BS 3939: 1985 «Графические символы для электроэнергии, телекоммуникаций и электронных схем ». Соответствующим стандартом МЭК является МЭК 617 «Графические символы для диаграмм «. BS 3939: Часть 7: 1985 Распределительное устройство, управляющая аппаратура и защитные устройства , который идентичен IEC 617-7, содержит соответствующие символы. Другие наборы символов включают символы, данные Э. Уильямс (1965) и Э. Линч (1980). Отчет об эволюции логических символов дается в An Introduction to the New Logic Symbols (Kampel, 1986).Таблица 34.17, раздел C, показывает набор символов, включая используемые здесь, из предоставленных Lynch.

34.11.4.2 Некоторые базовые системы

Некоторые из основных строительных блоков систем блокировки проиллюстрированы с помощью простой схемы запуска на рисунке 34.13. Активация цепи происходит, когда сигнал генерируется нажатием кнопки пуска И сигнал, связанный с невыполнением нажатия кнопки останова. После активации схема остается во включенном состоянии до тех пор, пока оператор не сбросит ее нажатием кнопки останова.

Рисунок 34.13. Некоторые основные логические схемы системы блокировки: (а) простая пусковая схема; (b) схема удержания с выдержкой времени; и (c) самозатухающий контур. ПБ, кнопка.

На рисунке 34.13 (b) показана схема удержания с выдержкой времени. Если после активации кнопкой пуска сигнал X не появляется в течение указанного интервала времени, выходной сигнал исчезает. Типичное применение этой схемы — запуск насоса с приводом от двигателя, в который подается смазочное масло от насоса смазочного масла, приводимого в действие тем же двигателем.Если по прошествии указанного интервала времени сигнал давления смазочного масла все еще отсутствует, насос отключается.

На рисунке 34.13 (c) показана схема самозатухания. Нажатие кнопки дает выходной сигнал, который продолжается до истечения указанного временного интервала. Затем выходной сигнал гаснет. Эта схема обычно может использоваться для того, чтобы оборудование с приводом от двигателя работало в течение определенного периода, а затем отключалось.

34.11.4.3 Иллюстративный пример: конвейерная система

В качестве иллюстрации системы блокировки рассмотрим конвейерную систему, описанную Линчем.Шнековый конвейер A подает материал от автомобильного вибратора к лифту, который выгружается на винтовой конвейер B над двумя складскими бункерами A и B. На трубе между конвейером B и каждым бункером имеется задвижка с концевым выключателем . Материал подается из бункера звездообразным питателем в шнековый конвейер C. Загрузочное оборудование может заполнять бункеры со скоростью, в несколько раз превышающей скорость его извлечения.

На Рис. 34.14 (a) показана логическая схема блокировок для ручного управления этой системой.Конвейер B может быть запущен, только если задвижка A или B открыта. Лифт можно запустить, только если конвейер B работает. Конвейер A можно запустить, только если лифт работает. На схеме также показана простая схема запуска автомобильного вибратора без блокировки.

Рисунок 34.14. Схемы системы блокировки конвейера: (а) логическая схема и (б) лестничная диаграмма (E.P. Lynch, 1980).

Источник: Воспроизведено с разрешения Applied Symbolic Logic, автор E.P. Линч, Copyright ©, 1980, John Wiley and Sons Inc.

Соответствующая лестничная диаграмма показана на Рисунке 34.14 (b). На схеме показаны шесть цепей A – F. Некоторые реле встречаются в нескольких цепях, например, реле R1 в цепях A и D, и это придает функцию блокировки. Цепь A является пусковой цепью конвейера B. Эта цепь может быть активирована, только если реле R2 или R3, реле концевых выключателей (LS) задвижек, замкнуто. Если это условие выполнено, нажатие кнопки пуска (PB) активирует реле R1 и M1 и заставляет R1 замыкаться, а M1 срабатывать реле в силовой цепи.При нажатии кнопки останова цепь обесточивается и R1 размыкается.

В цепи B замыкание LSI концевого выключателя золотникового клапана активирует реле R2 и заставляет его замыкаться, а размыкание переключателя вызывает размыкание R2. Схема C реализует аналогичную взаимосвязь между концевым выключателем LS2 и реле R3. Контур D — это пусковой контур для лифта. Цепь может быть активирована, только если реле R1 замкнуто. Если это условие выполнено, нажатие кнопки пуска активирует реле R4 и M2 и заставляет R4 замыкаться, а M2 работать.Цепь E является пусковой цепью для конвейера A и аналогична цепи D. Цепь может быть активирована, только если реле R4 замкнуто. Цепь F представляет собой простую пусковую цепь без блокировки.

34.11.4.4 Иллюстративный пример: система Reactor

Другой пример простой системы блокировки показан на рисунках 34.15 и 34.16. На рис. 34.15 показана установка, состоящая из водоохлаждаемого реактора, в котором осуществляется периодическая реакция. В реактор загружают химикат А, затем химикат В постепенно подают из весового резервуара по мере протекания реакции.Система блокировки требуется для прекращения подачи B из весового резервуара, если выполняется любое из следующих условий: (1) запорный клапан V3 на реакторе 2 открыт, (2) мешалка не работает, (3 ) лопасть мешалки упала или (4) температура в реакторе поднялась выше фиксированного предела. Потеря лопасти мешалки обнаруживается с помощью реле на двигателе, чувствительного к току.

Рисунок 34.15. Система реактора периодического действия. FIC, контроллер указателя расхода; S — измерение скорости; TI, индикатор температуры; ТИЦ, регулятор индикатора температуры.

Рисунок 34.16. Логическая схема системы блокировки считывателя пакетов.

Система блокировки для выполнения этих функций показана на Рисунке 34.16. Пусковой вход открывает клапан 1, если клапан 3 не открыт или мешалка не остановлена, что препятствует запуску. Если эти условия возникают позже, или если температура в реакторе повышается или лопасть мешалки падает, клапан 1 закрывается. Блокировка, вызывающая замыкание, сигнализируется дисплеем состояния или аварийного сигнала. На высокотемпературной блокировке реактора есть задержка 10 с, чтобы учесть шум в этом сигнале.Если работа тормозится из-за высокой температуры реактора или блокировок остановки мешалки, эти блокировки сбрасываются через 5 и 10 минут, соответственно, после устранения условия блокировки. Отчет о надежности систем блокировки дан Р.А. Фримен (1994).

Какова функция регулятора в паровой турбине?

Регулятор паровой турбины — это компонент системы управления турбиной, который регулирует скорость вращения в ответ на изменение условий нагрузки.Выходной сигнал регулятора управляет положением впускного клапана пара или сопел, которые, в свою очередь, регулируют поток пара в турбину. В этом посте мы подробно рассмотрим функции паровой турбины.

Управление паровой турбиной

Хорошо спроектированный регулятор паровой турбины обеспечивает запуск и оперативное управление генераторами с приводом от паровой турбины и механическими приводами, такими как компрессоры и насосы. Основное приложение регулятора должно предоставлять настраиваемые параметры, обеспечивающие гибкую и масштабируемую конфигурацию для создания нескольких режимов автоматического запуска (холодный, теплый и горячий), а также ручных режимов работы, таких как медленное вращение и отключение, а также тестирование дроссельной заслонки.

Регулятор скорости запуска и регулятор скорости / нагрузки

В системе, поставляемой Petrotech, выходной сигнал регулятора на впускной паровой клапан или форсунки выбирается из двух режимов управления: регулятора скорости запуска и регулятора скорости / нагрузки. Контроллер скорости запуска обеспечивает управление блокировкой во время последовательности запуска для упорядоченного изменения скорости паровой турбины через несколько плато прогрева (СОСТОЯНИЯ — см. Рисунок 1). Как только агрегат достигает скорости нагрузки (т. Е. Синхронной скорости), контроллер пусковой скорости продолжает линейно нарастать, пока не будет достигнуто максимальное значение уставки (обычно максимально допустимая скорость, которую можно настроить).Во время последовательности запуска и прогрева контроллер скорости запуска управляет скоростью нарастания от состояния к состоянию, скоростью в каждом состоянии и временем выдержки для каждого плато скорости. Обычно скорость нарастания между состояниями низкая. Это необходимо для предотвращения быстрого и неравномерного расширения компонентов паровой турбины в период прогрева. Практически во всех паротурбинных системах существуют рабочие скорости, известные как критические скорости, которые определяются во время крутильного и поперечного анализа.

Критические скорости — это рабочие области, в которых частота вращения приближается к критической и, следовательно, возникают сильные вибрации.В этих регионах скорости линейного изменения регулятора увеличиваются, чтобы обеспечить более быстрое ускорение в критическом диапазоне и, таким образом, минимизировать уровень и продолжительность вибраций, вызванных критической скоростью. Как только регулятор пусковой скорости доводит паровую турбину до нагрузки или номинальной скорости, управление переходит к контроллеру скорости / нагрузки.

Рисунок 1 — Пример начальной кривой

Приложение «Привод генератора»

В приложении с приводом от генератора контроллер скорости / нагрузки получает заданное значение через логику заданного значения скорости регулятора и обеспечивает три различных режима управления: пропорционально-интегральное (P + I) управление выключателем с размыкателем, изохронный (автономный режим) выключатель с замкнутым выключателем Пропорциональный -Integrator-Derivative (P + I + D) control, и выключатель замкнутого генератора Droop Proportional (P) только управление.Если возможно, используется дополнительный сигнал прерывателя связи для индикации изохронного режима или режима спада.

В изохронном режиме контроллер скорости / нагрузки регулирует скорость вращения генератора для поддержания соответствующей частоты 50 или 60 Гц. При добавлении или отключении нагрузки (двигатели, освещение и т. Д.) Регулятор скорости / нагрузки изменяет положение впускного клапана пара или форсунок для поддержания скорости на соответствующей частоте.

В режиме спада, когда генератор подключен к электросети, после синхронизации генератор будет работать со скоростью, которая соответствует частоте сети.Поскольку электрические сети бесконечны относительно генератора, единственный способ добавить мощность в сеть — это эффективно попытаться увеличить частоту сети, увеличив заданное значение скорости до некоторого уровня выше частоты сети. На многих промышленных предприятиях, где пользователи вырабатывают собственную электроэнергию, контроллер скорости / нагрузки будет получать заданное значение от контроллеров с прогнозированием, таких как регуляторы давления пара или потока, для регулирования потребления и, следовательно, мощности, добавляемой в энергосистему. Если по какой-либо причине подача пара начинает снижаться (отключение котла или другие потребности в паре), контроллер с упреждающей передачей уменьшит сигнал запроса на контроллер спада и, таким образом, снизит вырабатываемую мощность.И наоборот, когда подача пара увеличивается, сигнал запроса с прямой связью для регулятора спада будет увеличиваться, и будет генерироваться дополнительная мощность.

Находясь в режиме спада, и если размыкающий выключатель энергосистемы размыкается, контроллер скорости / нагрузки немедленно переходит в изохронный режим и принимает на себя управление скоростью-частотой. После восстановления функции прерывателя связи возобновляется режим спада.

Применение механического привода

В приложениях с механическим приводом контроллер скорости / нагрузки, как и контроллер спада, получает заданное значение от контроллеров с упреждающей передачей, таких как давление пара, поток пара или контроллеры процесса.Контроллеры процесса будут различаться в зависимости от приложения в зависимости от обслуживания, требуемого для устройства механического привода. Основное различие между контроллером спада и контроллером механического привода заключается в том, что в контроллере механического привода диапазон скорости является переменным.

Регуляторы экстракции / впуска

На многих технологических установках требуется наличие пара при различных давлениях и температурах для различных технологических требований. В этих применениях некоторые паровые турбины также имеют отверстия для отбора перед конечным выхлопом паровой турбины.Пар извлекается с помощью дополнительного контроллера, который настроен на поддержание количества пара извлечения в пределах определенного производителем набора ограничений, известных как карта извлечения. Регулятор экстракции настроен на регулирование экстракции в установленных пределах давления и расхода. Регулятор впуска работает аналогично для впуска пара в некоторый промежуточный порт паровой турбины.

Регуляторы / регуляторы для паровых турбин

Наша команда может установить системы управления для обеспечения защиты и эффективности вашей паровой турбины, в том числе следующие:

  • Управление главным паровым клапаном
  • Контроллеры коррекции скорости
  • Регуляторы давления пара на входе / выходе
  • Контроллеры нагрузки
  • Управление отводом / впуском пара
  • Контроллеры вытяжки / впуска, минимального / максимального значения
  • Контроллеры автоматической экстракции / впуска
  • Станции для вытяжного клапана с автоматическим ручным управлением

Обратитесь к нашей команде экспертов

Независимо от типа, регулятор защищает вашу турбину, уменьшая ее нагрузку или полностью отключая ее в аварийных ситуациях, а также обеспечивая большую мощность в случае высоких требований.В Petrotech у нас есть системы управления для мониторинга, защиты и повышения эффективности вашей системы турбомашин. Наши интегрированные системы управления обеспечивают полную или частичную модернизацию систем управления для агрегатов с приводом от паровых турбин для компрессоров, выработки электроэнергии и перекачки. Эти системы обеспечивают замену и усовершенствование устаревшего электрогидравлического, аналогово-электронного, релейного и пневматического оборудования управления. Чтобы узнать больше о нашей линейке средств управления турбомашинным оборудованием, изучите нашу библиотеку литературы.

Первое фото любезно предоставлено Siemens, опубликованное на Wikimedia Commons.

: Применения :: Электростанция :: Турбина :: EN

1. Регулирующий клапан живого пара
Этот клапан используется для регулирования давления, с которым свежий пар поступает в турбину. Турбинам для средних тепловых и промышленных электростанций требуются прямоточные и угловые регулирующие клапаны (DN200 — DN500) с быстрым временем позиционирования (серии 6N, 6H, 350, 380).

2. Регулирующий клапан пара на отводе
Этот клапан может питать паропровод среднего давления для удовлетворения собственных требований электростанции или регулировать давление технологического пара на промышленных предприятиях (например,г. бумажные фабрики), которые часто управляют несколькими паропроводами для обеспечения широкого спектра теплообменников. Для этого необходимы прямолинейные и угловые регулирующие клапаны (DN150 — DN500) с максимально возможным значением cvs для низкого перепада давления и временем позиционирования хода менее 5 секунд, чтобы отводить турбину с минимальными потерями энергии (серия 6Н, 6Н, 350, 380).

3. Запорный паровой регулирующий клапан
Валы турбин высокого, низкого и среднего давления паровых турбин имеют аксиальное уплотнение по отношению к корпусу турбины за счет использования лабиринтных уплотнений рядом с выходным валом.Механизм управления уплотнительным паром должен поддерживать заданный низкий уровень избыточного давления в лабиринтах вала, независимо от изменений нагрузки в турбине или конденсаторе.

Когда давление пара уплотнения слишком высокое, пар утечки из лабиринтов вала может контактировать с корпусами подшипников через масляные уплотнительные кольца и конденсироваться в воду в масляной системе. С другой стороны, когда давление пара затвора слишком низкое, воздух может всасываться, что снижает давление вакуума и дополнительно способствует образованию конденсата.

Механизм управления уплотнительным паром предназначен для подачи пара в лабиринтную камеру и продувки накопившегося пара утечки в зависимости от типа турбины и режима ее работы.

Пар для уплотнения (обычно острый) подается с помощью регулирующего клапана для уплотняющего пара (DN15–100), который часто требуется для очень точного регулирования при высоком перепаде давления (серии 8C, 6H, 180).

4. Клапан регулирования утечки пара
Здесь также действуют условия, которые преобладают для вышеупомянутого клапана.Отработанный пар удаляется с помощью регулирующего клапана пара утечки (DN50 — 200), при этом пар отводится в вакуум конденсатора за клапаном (серии 8C, 6N).

5. Уплотнительный охладитель пара
Острый пар часто имеет чрезмерно высокие температуры, особенно на валу на стороне низкого давления промышленных турбин. Однако этому можно противодействовать с помощью мини-охладителя (DN65 — 150) или аналогичного (серии 595, 596).

6. Регулирующий клапан охлаждающей воды
С помощью этого клапана (DN15-50) охлаждающая жидкость (обычно конденсат) подается в охладитель для регулирования температуры (серии 8C, 6H, 120, 130, 180).

7. Сливной клапан
Все низкие точки в паропроводе и турбинных камерах должны подавать накопившийся конденсат в сборник конденсата по мере нагрева системы и во время работы посредством переключающего или регулирующего клапана (DN15-50) (серии 8C, 6H, 120, 130, 180 ).

8. Охладитель отработанного пара
Отработанный пар из турбины подается в паропровод низкого давления (температура которого охлаждается охладителем выхлопных газов), в зависимости от типа турбины и способа ее работы на промышленных предприятиях (серии 590, 596, 597).

Паровая турбина — Drake Controls

Drake Controls предлагает системы управления с симплексной, дуплексной или TMR архитектурой Woodward для различных приложений, включая сжатие, выработку электроэнергии, насосы, вентиляторы и расширители. Кроме того, мы можем обеспечить защиту от превышения скорости в соответствии с API.

Пуск газовой турбины

, динамические и установившиеся характеристики можно улучшить за счет использования современных решений управления, сопровождаемых точными дозирующими клапанами для газообразного и / или жидкого топлива.

Паровые турбины

также извлекают выгоду из современных систем управления Woodward и могут быть дополнительно усовершенствованы с помощью наших новейших технологий автоматизации клапанов, включая приводы, гидравлические силовые агрегаты и модернизацию сервоприводов.

Цифровое устройство управления Woodward Peak ®150 предназначено для управления паровой турбиной с одним реечным клапаном и приводом механической нагрузки. Функции включают в себя избыточное определение скорости, дистанционное управление уставкой, а также динамику двойного управления скоростью и возможности проверки отключения при превышении скорости.

Семейство продуктов 505 является отраслевым стандартом для паровых турбин. 505 программируется на месте, что позволяет использовать одну конструкцию во многих различных приложениях управления. Дисплей на передней панели и клавиатура или компьютерное программное обеспечение позволяют операторам программировать управление для конкретного генератора или приложения механического привода. 505 может быть сконфигурирован для работы в симплексной или резервной конфигурациях.

Линия продуктов MicroNet ™ — наше самое мощное решение для рынка турбин.Семейство MicroNet состоит из конфигураций Simplex, Duplex и TMR для обеспечения максимальной надежности управления. Все оборудование MicroNet построено на основе архитектуры VME. Конфигурации MicroNet настраиваются в соответствии с требованиями приложения с помощью нашего большого выбора модулей ввода / вывода и полевых оконечных модулей. Линия продуктов MicroNet поддерживает уровень SIL для самых сложных требований к системам управления и безопасности.

Защита от превышения скорости ProTech и настраиваемые системы безопасности предприятия обеспечивают высочайший уровень надежности для защиты вашего оборудования.Линии продуктов Protech GII и ProTech TPS соответствуют стандартам API-612 и API-670 в дополнение к их классу TUV, SIL 3. Для менее ответственных приложений ProTech SX обеспечивает Simplex TUV, защиту от превышения скорости SIL 2 и мониторинг ввода / вывода.

Техническое руководство TSPS

Техническое руководство TSPS

Patriot State был учебным кораблем Массачусетской морской академии с 1986 по 1998 год.


Силовая установка на борту Patriot State состоит из турбины высокого и низкого давления, соединенной с двойным редуктором, который приводит в движение один винт.Турбины расположены бок о бок и соединены паровой перекрестной трубой в устройстве, известном как «перекрестное соединение». Такое расположение позволяет каждой турбине работать со скоростью, наилучшим образом подходящей для существующих условий пара. Поскольку турбины наиболее эффективно работают на высоких скоростях, а гребные винты — на низких скоростях, для их соединения используется редуктор, обеспечивающий эффективную частоту вращения гребного винта.

В турбине с перекрестным составом общая доступная энергия пара делится примерно поровну между двумя турбинами при работе с полной нагрузкой, так что каждая из них выполняет почти одинаковый объем работы.Разделение каждой турбины на ступени дополнительно разделяет общее давление и скорость пара на последовательно более низкие приращения от ступени к ступени. На каждой ступени требуются большие площади сопел и большие лопасти, потому что удельный объем пара увеличивается с уменьшением его давления. Точки отбора расположены в четырех местах для подачи пара пониженного давления для подогрева сырья и испарителей.

Основная силовая установка произведена General Electric и рассчитана на выработку 18000 лошадиных сил на валу при 115 оборотах вала в минуту с двигателем H.Турбина P. при 6442 об / мин и турбина низкого давления, работающая при 3256 об / мин, при нормальных условиях пара. Турбины высокого давления оснащены восемью ступенями для работы вперед. Турбина низкого давления первоначально была оборудована восемью передними ступенями, но последняя ступень была удалена в 1993 году, и она также оснащена двумя ступенями для кормовой силовой установки. Каждая задняя ступень несет двойной ряд лопастей. При работе за кормой с нормальными условиями пара задняя турбина будет развивать 80% номинального крутящего момента вперед при 50% номинальной скорости вперед.

В аварийных условиях любая турбина может работать независимо с помощью аварийного трубопровода, расположенного в машинном отделении. Когда H.P. Если используется турбина, можно использовать пар нормального давления и температуры, но количество открытых форсунок в головке высокого давления ограничено 19, чтобы защитить редуктор от повреждения зубьев. Когда турбина низкого давления используется отдельно, температура пара должна быть ограничена до не более 750 ° F с помощью отверстия во впускной линии.

Подробная информация о главном двигателе

  • H.П. Турбина
    • Тип Импульсный
    • Давление пара на входе 609 PSIG
    • Температура пара на входе 900 ° F.
    • об / мин 6442
    • об / мин Максимум 6667
    • Масса 16000 фунтов.
    • Количество ступеней 8
  • Турбина Л.П.
    • Тип Импульсный
    • Выхлоп 28.5 дюймов рт. Ст.
    • об / мин 3256
    • об / мин Максимум 3370
    • Масса 71000 фунтов.
    • Количество ступеней 7 (Восьмая ступень удалена в 1993 году)
  • Задняя турбина
    • Тип 2-ступенчатый импульсный
    • Расположение Выхлопной кожух передней турбины НД
    • Давление пара на входе 600 фунтов на кв. Дюйм (изб.)
    • Температура пара на входе 900 ° F.
    • Вытяжной вакуум 27-1 / 2 «рт. Ст.
    • Пропускная способность 80% крутящего момента при нормальном движении вперед при 50% об / мин при нормальном движении
    • Количество ступеней 2
  • Номинальная мощность
    • Нормальный рейтинг: 18000 л.с. на валу при 115 об / мин
    • Максимальная продолжительная мощность: 19800 лошадиных сил на валу при 119 об / мин
    • Рейтинг национальной обороны: 25700 лошадиных сил на валу при 130 оборотах в минуту

H.P. Турбинный узел

Узел турбины низкого давления

Кривые рабочих характеристик главного двигателя

Главный двигатель, кроссовер

Клапан маневренный

Двигатель управляется с помощью клапана маневрирования, который состоит из переднего клапана, заднего клапана, парового фильтра и двух поршней, определяющих срабатывание при превышении скорости. Клапан маневрирования также включает в себя гидравлический механизм для приведения в действие дроссельной заслонки впереди, подъемный рычаг и противовес, который позволяет вручную открывать передний клапан в случае потери давления масла или другой аварийной ситуации.Пар, поступающий в корпус фильтра, может быть направлен через любой передний клапан к передним элементам системы высокого давления. турбины или через задний клапан к задним элементам турбины НД, в зависимости от условий эксплуатации.

Передний клапан открывается гидравлически. Когда передний маховик поворачивается в направлении открытия, открывается пилотный клапан, позволяя управляющему маслу воздействовать на большой рабочий поршень. Поршень движется вниз против пружины и открывает передний клапан, чтобы пропустить пар в переднюю турбину.Когда передний клапан открывается, пилотный клапан одновременно закрывается, перекрывая поток масла к рабочему поршню и останавливая движение переднего клапана. Такое расположение позволяет оператору дроссельной заслонки точно регулировать передний клапан с очень небольшим усилием.

Задний клапан открывается и закрывается механически простым поворотом заднего маховика. Пар должен проходить через задний предохранительный клапан, чтобы достичь задних элементов.

Система управления турбиной

Клапан маневренный

Защита от превышения скорости

Масляный насос регулятора скорости установлен на переднем конце каждого ротора турбины.Эти насосы подают масло под давлением к поршням, чувствительным к превышению скорости, в маневренном клапане. На рабочие колеса насоса масло подается из трубопроводов смазки подшипников. Давление масла, создаваемое каждым насосом, увеличивается с увеличением частоты вращения турбины. Когда давление увеличивается до значения, соответствующего 108% максимальной номинальной скорости, чувствительный поршень на маневренном клапане заставляет пилотный клапан открываться и сливать масло из рабочего поршня, чтобы закрыть передний дроссельный клапан. Когда частота вращения турбины возвращается к норме, передний клапан снова открывается.Чувствительные поршни могут управляться вручную и независимо для имитации состояния превышения скорости на любой турбине.

Реле низкого давления масла

Реле низкого давления масла расположено в нижней половине переднего кронштейна подшипника турбины высокого давления. Это реле определяет давление масла в подшипниках и закрывает переднюю дроссельную заслонку всякий раз, когда давление смазочного масла падает ниже безопасного значения. Во время нормальной работы масло подшипника под давлением 12 фунтов на квадратный дюйм прижимает поршень реле к его седлу и направляет регулирующее масло под давлением 35 фунтов на квадратный дюйм к управляющему клапану в маневренном клапане.Если давление масла подшипника потеряно, давление управляющего масла расцепляет реле и сливает магистраль управляющего масла маневрового клапана, в результате чего передний дроссельный клапан закрывается под действием пружины. Когда давление масла в подшипнике восстанавливается, поршень реле снова устанавливается, чтобы позволить контрольному маслу течь через открытые отверстия к маневренному клапану. Таким образом, передний клапан открывается автоматически, чтобы пропустить пар к турбинам.

Насос регулятора и реле низкого давления масла

Клапаны управления форсунками

В дополнение к 13 неуправляемым форсункам предусмотрены три регулирующих клапана форсунок с ручным управлением для регулирования потока пара через дополнительные группы форсунок на первой ступени установки H.П. впереди турбины. Четвертый маховик управляет перепуском пара вокруг сопел и непосредственно к первой ступени турбины. Такая конструкция позволяет регулировать общую площадь сопла для достижения максимальной эффективности в различных условиях эксплуатации. Правильная регулировка этих клапанов позволяет турбине работать с полностью открытым главным дроссельным клапаном в широком диапазоне мощности, и, таким образом, потери дроссельной заслонки могут быть минимизированы. Правильное использование регулируемых форсунок показано на графике производительности на стр. 3-4.

Узел ручного клапана

Система уплотнения сальника

Система уплотнения сальника турбины подает пар к сальникам вала главной силовой установки и турбин генератора, чтобы предотвратить утечку воздуха через эти сальники с сопутствующей потерей вакуума в конденсаторе. Система также восстанавливает избыточный пар для уплотнения, когда турбины работают с высокими нагрузками и являются самоуплотняющимися.

При запуске на малых скоростях и при движении задним ходом пар для уплотнения главных силовых турбин подается от вспомогательной паровой системы 150 фунт / кв.Регулятор с сальниковым уплотнением автоматически регулирует давление в паровом коллекторе, поддерживая от 1-1 / 2 до 3 фунтов на квадратный дюйм, допуская пар из вспомогательной паровой системы. По мере увеличения нагрузки внутреннее давление на уровне HP. конец турбин увеличивается и регулятор замыкается на подаче пара. При более высоких нагрузках избыточный пар разгружается регулятором сальникового уплотнения в пятую ступень турбины низкого давления или в главный конденсатор. Гидравлические уплотняющие и разгрузочные клапаны приводятся в действие маслом из судового L.Утечка пара системы O. Пар от маневренного клапана направляется в контур уплотнения сальника.

Линии подпитки пара сальникового уплотнения от паровой системы 150 фунт / кв. Дюйм, а также нижняя точка в линиях сальникового уплотнения отводятся в системы сбора слива пресной воды через термостатические ловушки. Трубопровод для избыточной разгрузки сальникового уплотнения регулятора дренируется с помощью дренажной линии 1/2 дюйма, снабженной отверстием, ведущей к горячему колодцу главного конденсатора.

Регулятор сальника: схематический вид

Регулятор сальника: поперечное сечение

Уплотнение и дренажные системы сальника турбины

Выхлопная система сальника турбины

Расход пара сальникового уплотнения


Прямые комментарии к William Haynes whaynes @ maritime.edu
Пн, 01 июля 1996 г.
Техническое руководство TSPS © 1995 Массачусетская морская академия

Производство электроэнергии | Осмотр и ремонт клапана и регулятора

Полный контроль прохождения пара и скорости ротора

Правильно функционирующие клапаны и регуляторы паровой турбины имеют решающее значение для успешной работы вашей электростанции. Toshiba производит и поставляет все виды компонентов клапана, включая штоки клапанов, седла и втулки.

Управление скоростью ротора, предоставление информации обратной связи и предотвращение потенциально катастрофических превышений скорости — все это связано со сложной работой регулятора. Мы позаботимся о том, чтобы ваш регулятор работал правильно, а все части работали вместе с очень жесткими допусками.

Регуляторы и клапаны — это компоненты, которые обычно требуют ремонта или замены с более частыми интервалами, чем запланированные, при крупных отключениях. Компания Toshiba очень гордится тем, что наш объем работ будет завершен в пределах вашего периода простоя.

Программы ремонта и модернизации клапана

  • Демонтаж и осмотр в контролируемых условиях цеха
  • Рекомендации по полной абразивоструйной очистке и неразрушающему контролю компонентов клапана
  • Обратное проектирование и производство запасных частей
  • Восстановление соответствующих зазоров и восстановление внутреннего выравнивания
  • Инженерная оценка состояния и ремонта арматуры
  • Ремонт седла и втулки клапана на месте
  • Новые клапанные коробки для замены не подлежащих ремонту
  • Наложение спутников путем плазменной дуговой сварки (PTA)
  • Техническое руководство и обработка на месте

Видеть Обновление байпасного клапана с несколькими отверстиями MSV для получения дополнительной информации об обновлениях байпасного клапана.

Губернатор Ремонт и восстановление

Мы проинспектируем вашего управляющего, обнаружив потенциальные проблемы, чтобы принять меры до того, как проблемы возникнут. Все рычаги и втулки будут тщательно проверены. При обнаружении несоответствий наша команда инженеров оценит ситуацию и порекомендует лучший способ действий.

А Дроссельный регулирующий клапан для паровых турбин, работающих с большими объемными расходами рабочих жидкостей

Рассмотрена новая конструкция дроссельного клапана для паровых турбин с дроссельным впуском пара и большими объемными расходами пара.Сложность, связанная с использованием этих клапанов, заключается в том, что увеличение размеров седла золотников влечет за собой резкое уменьшение относительного свободного объема клапанной коробки для прохождения пара. Это, в свою очередь, приводит не только к более высоким гидравлическим потерям в системе впуска пара, но и к большей неравномерности потока пара в проточных путях таких клапанов. Оба эти фактора способствуют возникновению очень сильных пульсаций давления на всем пути потока клапана, что приводит к высоким уровням акустической эмиссии и динамических нагрузок, действующих на все компоненты клапана, что снижает его надежность при вибрации.Наряду с предлагаемой конструкцией клапана, в статье рассматривается проектный вариант штатных сбалансированных регулирующих клапанов, устанавливаемых в крупнотоннажные паровые турбины России. Показано, что прохождение больших объемных расходов пара через стандартные клапаны влечет за собой значительное уменьшение свободного объема клапанной коробки для пропуска пара. Это приводит к росту локальных скоростей пара внутри грудной клетки и более выраженному отрицательному влиянию формы грудной клетки на расход клапана и вибрационные характеристики.Эту ситуацию можно улучшить, используя один из следующих двух способов: сделать камеру со значительно большим структурным объемом (что влечет за собой большие затраты на изготовление камеры) или радикально изменить конструкцию клапана.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.