Клапан паровой турбины
Клапан паровой турбины – это элемент системы парораспределения.
Клапаны бывают двух типов: стопорного и регулирующего. Как правило, их число в турбинах равно и составляет 2-4 единицы.
Назначение стопорного клапана состоит в ограничении доступа пара к проточной части турбины в аварийной ситуации. В исправном состоянии он срабатывает за миллисекунды.
Клапан двигается вверх и вниз, тем самым перекрывая или открывая доступ пара.
Основными элементами запорного устройства являются тарелка, стакан и седло. Для обеспечения герметичности в закрытом состоянии используются уплотнительные детали. Тарелка совмещена с электроприводом с помощью штока. Электропривод представляет собой систему из пружин, тяг и коромысел, предназначение которой состоит в быстром перекрытии потока пара, то есть закрытии стопорного клапана. Его приводит в работу электрический сигнал. Он заставляет пружины привода сжиматься и опускать стопорный клапан вниз, тем самым создавая зазор.
В случае возникновения аварийной ситуации срабатывает электромагнитный выключатель, пружины возвращаются в исходное положение, клапан поднимается вверх и перекрывает доступ пара. После закрытия клапана постепенно останавливается ротор.
Когда стопорный клапан паровой турбины открыт, то есть существует зазор, пар поступает в регулирующий клапан.
В современных турбинах стопорные и регулирующие клапаны зачастую образуют единую систему – блок клапанов.
Регулирующий клапан обеспечивает пропуск и изменение движения пара.
Основные элементы регулирующего клапана:
- Паровая коробка с направляющей буксой
- Шток
- Чаща, связанная со штоком, которая управляет положением клапана в седле
Каждый клапан паровой турбины функционирует в условиях воздействия перегретого пара, температура которого достигает несколько сотен градусов.
Для снижения потерь на трение и повышения ресурса механизмов применяют антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1001. Оно обладает длительным сроком службы, высокой несущей способностью (2500 МПа) и широким диапазоном рабочих температур (от – 180 до +440 °С).
Благодаря применению этого материала облегчается открытие-закрытие клапана, стабилизируется трение сопряженных деталей, обеспечивается защита от разрушения при воздействии высоких температур.
На начальном этапе в паросиловую установку поступает вода. В котле она нагревается и образуется рабочее тело – горячий пар.
По паропроводам он поступает к паровой задвижке, затем через зазор стопорного клапана достигает регулирующего.
После этого пар поступает в паровпускную камеру внутреннего корпуса цилиндра высокого давления и проточную часть турбины, в которой располагается основной рабочий элемент – вал с лопатками.
Перегретый пар направляется обратно по клапанам согласно этой же схеме.
Для обеспечения стабильного функционирования клапанов и предотвращения их прикипания проводят процедуру расхаживания. Она заключается в открытии-закрытии механизма на полный ход (перед каждым запуском) или на его часть (ежедневно).
Возврат к списку
Перепускной клапан для контроля давления турбины авто
Перепускной клапан турбины вращается за счет выхлопных газов автомобиля, что приводит к созданию давления во впускном коллекторе. Расскажем — для чего нужен перепускной клапан турбины в тюнинге авто и как работает. Различие между внешним и внутренним клапаном.
Зачем нужен
Количество и скорость выхлопных газов зависят от частоты вращения двигателя машины (об/мин). Чем выше мощность на выходе и больше об/мин совершает двигатель, тем больше выхлопов проходит через турбину.
Поток выхлопных газов на крыльчатку турбины должен быть уменьшен. Они должны контролируемо уходить до турбины или непосредственно из нее. В стоковых машинах используется внутренний перепускной клапан, т.е. выхлоп выводятся непосредственно из корпуса турбины. Но многие устанавливают внешний перепускной клапан до входа в турбину авто.
Как работает
Внутренний перепускной клапан имеет отверстие, через которое выхлопные газы авто выходит из турбины и специальную заслонку, которая закрывает это отверстие в момент работы турбины (когда набирается требуемое давление). Заслонка имеет промежуточные положения — частичной открытости и соединена с рычагом активатора.
Активатор — пневматическое устройство, которое преобразует давление в линейное движение, используя диафрагму и пружину.
Активатор приводит рычагом в действие заслонку, вплоть до ее полного открытия при давлении в 10-12 psi.
Сам по себе рычаг свободно перемещается, качаясь на креплении. Если не двигается свободно, когда отсоединен от тяги перепускного клапана, значит есть проблема и что-то ему мешает. Иногда рычаг двигается рывками, особенно при нагревании.
Длина самой тяги активатора может варьироваться, регулируя степень открытости/закрытости перепускного клапана. Если тяга короче, клапан более плотно закрыт и активатору требуется большее давление, чтобы открыть клапан. Результат — большее давление, быстрое раскручивание турбины и перепускной клапан не открывается сильно и быстро.
Если используете контроллер с обратной связью, который сам меряет и контролирует давление, то регулировка тяги перепускного клапана — не даст эффекта, как дает при отсутствии обратной связи. Это происходит потому, что контроллер «принимает во внимание» произошедшие изменения, поэтому такая регулировка сказываться незначительно.
Кроме того, хороший электронный контроллер держит перепускной клапан закрытым (давление на активаторе 0 psi), пока не будет набран нужный уровень — и набор давления происходит быстрее.
Внешний перепускной клапан авто
Это отдельное устройство, которое создано для работы отдельно от корпуса турбины. Оно обычно рассчитано на гораздо больший поток воздуха, чем внутренние. Большинство из них имеет двойной активатор, что способствует более быстрому открытию клапана и обеспечивает лучший контроль за раскручиваемостью турбины машины.
Если строите мощный автомобиль (с мощностью мотора 500 л.с. и выше), то внешний перепускной клапан — единственный правильный путь. Выход от внешнего перепускного клапан может направляться обратно в выхлоп или в атмосферу.
Турбина: Регулирующие клапаны для электростанций
Турбина
У нас вы найдете подходящий регулирующий клапан для каждого этапа технологического процесса вокруг турбины электростанции.
1) Регулирующий клапан свежего пара
Этот клапан используется для регулирования давления на входе свежего пара в турбину. Для турбин средних тепловых и промышленных электростанций требуются прямоходовые и угловые регулирующие клапаны от DN100 до DN600 с малым временем срабатывания. (ряд: 6н, 6н, 350, 380)
2) Клапан управления отводимым паром
Этот клапан может питать паровой коллектор среднего давления для удовлетворения собственных потребностей электростанции или регулировать давление технологического пара на промышленных предприятиях (например, на бумажных фабриках), которые часто контролируют несколько паровых коллекторов для подачи широкого разнообразие теплообменников. С этой целью прямоходовые и угловые регулирующие клапаны (DN100 – DN600) с как можно большим номинальным значением Cv для низкого перепада давления и временем позиционирования полного хода менее 2 секунд необходимы для врезки турбины с минимальными потерями энергии. . (ряд: 6н, 6н, 350, 380)
3) Уплотнительный клапан управления паром
Валы турбин высокого, низкого и среднего давления паровых турбин имеют осевое уплотнение по отношению к корпусу турбины с помощью лабиринтных уплотнений вблизи проходного сечения вала.
Система управления уплотняющим паром должна поддерживать заданный низкий уровень избыточного давления в лабиринтах вала независимо от изменения нагрузки на турбину или конденсатор. Когда давление уплотняющего пара слишком велико, пар утечки из лабиринтов вала может контактировать с корпусами подшипников через сальники и конденсироваться в воду в масляной системе. С другой стороны, когда давление уплотняющего пара слишком низкое, может подсасываться воздух, что снижает вакуумметрическое давление и дополнительно способствует образованию конденсата. Уплотнительно-паровой механизм управления предназначен для подачи пара в лабиринтную камеру и продувки скапливающегося пара утечек в зависимости от типа турбины и режима ее работы. Уплотнительный пар (обычно острый пар) подается с помощью регулирующего клапана уплотнительного пара (DN15–100), который часто требуется для очень точной регулировки при высоком перепаде давления. (ряд 8С, 6Н, 190)
4) Клапан регулирования утечки пара
Здесь также применимы условия, преобладающие для вышеупомянутого клапана.
Утечки пара удаляются с помощью регулирующего клапана утечек (DN50 – 300), при этом пар извлекается в вакуум конденсатора за клапаном. (серии 8C, 6N)
5) Охладитель уплотняющего пара
Острый пар часто имеет чрезмерно высокие температуры, особенно на валу со стороны низкого давления промышленных турбин. Этому можно противодействовать с помощью мини-охладителя (DN65 – 150) или аналогичного. (серия 595, 596)
6) Клапан охлаждающей воды
Для регулирования температуры турбины охлаждающая вода (обычно конденсат) подается в охладитель с этим клапаном DN15 – 50. (серии: 8C, 6H, 120, 130 , 190)
7) Дренажный регулирующий клапан
Все нижние точки паропровода и турбинных камер должны по мере прогрева системы и во время работы отводить скопившийся конденсат в конденсатосборник через запорный или регулирующий клапан. (ряд: 8С, 6Н, 120, 130, 190)
8) Охладитель отработанного пара
Отработавший пар из турбины подает пар низкого давления в коллекторы пара низкого давления (температура которого охлаждается охладителем отработавших газов), в зависимости от типа турбины и способа ее работы на промышленных предприятиях.
(серии: 590, 596, 597)
Продукты, установленные в приложении
ЭКОТРОЛ®
Клапан регулирующий
УГОЛ
Угловой клапан
ХАЙПРЕССВЕНТ
Клапан высокого давления
ЗАБЫТ
СИЛОВОЙ ТРОЛ
Кондиционирование пара
АРКАПРО®
Цифровой позиционер
Паровая турбина модернизирует клапан следующего поколения
Обновления
Аппаратное обеспечение с расширенной аналитикой мониторинга работоспособности
В течение последних 20 лет компания GE следит за состоянием своего парка техники, работает с нашими пользователями, чтобы получить ценную информацию и отзывы, и постоянно совершенствует свою продукцию. Эти усилия привели к инновациям в аппаратном обеспечении и мониторинге/аналитике, которые привели к появлению ряда предложений Next Gen ST Valve.
Защитите свою паровую турбину
Увеличьте интервалы технического обслуживания, отслеживайте состояние оборудования и повышайте надежность и эксплуатационную готовность установки с помощью клапанов GE Next Gen ST. Они обеспечивают мониторинг состояния клапана турбины в режиме реального времени, а также диагностику и прогнозную аналитику, необходимые для надежной бесперебойной работы вашего предприятия.
Решение распространенных проблем, связанных с техническим обслуживанием клапанов паровых турбин. Клапаны Next Gen ST обеспечивают множество ценных преимуществ, направленных на окупаемость инвестиций всего за два-три года.
Преимущества
Повышенная надежность и эксплуатационная готовность агрегата
Клапаны GE Next Gen ST — отличный выбор для операторов паровых турбин, стремящихся повысить надежность и эксплуатационную готовность, благодаря множеству доказанных преимуществ.
Повышение надежности и готовности паровой турбины до 10 дней в связи с незначительным событием.*
*Статистика доступности относится только к запланированным событиям
Увеличить интервалы обслуживания с 3 до 6 лет с учетом фактора.
Наслаждайтесь продемонстрированной окупаемостью всего за 2–3 года.
Ожидайте снижения требований к тестированию клапанов с ежедневных до еженедельных.
Внедрение более разумной стратегии технического обслуживания в зависимости от состояния.
Видео
Хотите поближе познакомиться с нашими клапанами Next Gen ST? Смотри.
Знакомство с клапанами GE Next Gen ST
Преимущества клапанов Next Gen ST
Что такое клапаны GE нового поколения ST?
Мы объединили надежный набор аппаратных обновлений с цифровыми системами мониторинга и аналитики, чтобы помочь вам перейти от реактивной к прогнозирующей технологии мониторинга состояния вашего предприятия.
Модернизированные материалы клапана
В предложении клапана GE Next Gen ST Valve мы усовершенствовали наши материалы с улучшенной стойкостью к окислению, которые могут снизить скорость окисления в 3–4 раза, а также потенциально снизить риск механического заклинивания или заедания клапана.
Усовершенствованная геометрия
Мы улучшили геометрию клапана для повышения эффективности и более эффективного направления потока пара и твердых частиц (при их наличии) от штока запорного клапана (критического для безопасности компонента). Это увеличивает угол посадки клапана, направляя любые посторонние частицы в потоке пара от штока.
Кроме того, головка с герметичным уплотнением изготовлена из устойчивых к эрозии материалов для снижения скорости частиц, защиты штока запорного клапана от эрозии твердыми частицами (SPE).
Герметичная головка также включает в себя запатентованную систему раннего предупреждения, которая может помочь в обнаружении любой потенциальной эрозии, которая может возникнуть, задолго до того, как это станет риском вынужденного простоя.
Датчики и контрольно-измерительные приборы
Используя существующие и дополнительные датчики в сочетании с запатентованными цифровыми и программными алгоритмами, мы можем помочь вам измерить в режиме реального времени критические рабочие параметры, которые могут повлиять на безопасность, надежность и производительность вашего клапана.
Расширенный мониторинг
Пользовательский интерфейс (UI) для аналитики GE Next Gen ST Valve представляет собой веб-портал, к которому можно получить доступ из любой точки внутренней сети вашей электростанции. В этом пользовательском интерфейсе аналитика в режиме реального времени (диагностическая) и предиктивная (прогностическая) аналитика отображают как текущее, так и трендовое состояние критических компонентов клапана.
Эта информация имеет неоценимое значение для быстрой диагностики проблем, связанных с клапанами, обнаруженных во время эксплуатации, и имеет жизненно важное значение для принятия обоснованных решений о сроках и планировании технического обслуживания. Сочетание этого мониторинга с оборудованием GE Next Gen ST Valve может помочь клиентам перейти к увеличенным интервалам проверки и обслуживания клапанов высокого давления и повторного нагрева.
Помогите остановить проблемы до того, как они начнутся
Клапаны GE Next Gen ST могут помочь смягчить следующие проблемы, которые могут привести к длительным простоям на техническое обслуживание, а также к дорогостоящим вынужденным простоям:
- Трещины корпуса , которые могут возникать в разных местах корпуса клапана и вызывать аварийный/неожиданный ремонт клапана работы и вынужденных отключений
- Эрозия твердыми частицами (SPE) в результате попадания твердых частиц в поток пара, которые ударяются о шток основного запорного клапана и могут привести к выходу штока из строя
- Залипание , которое происходит в результате окисления и возникает при заклинивании запорного клапана в открытом положении и может потребовать немедленного принудительного отключения
С помощью клапанов GE Next Gen ST Valves мы можем с большей уверенностью предвидеть, когда потенциальные события, подобные этим, произойдут, путем развертывания аналитики на местах.
ИНФОГРАФИКА
Узнайте, как клапаны GE Next Gen ST могли сэкономить клиенту 2,2 миллиона долларов
Какова реальная стоимость отказа от внедрения расширенного мониторинга? Наша инфографика показывает стоимость незапланированных простоев и то, как наши технологии могут помочь.
Посмотреть инфографику
Модернизация турбины
Комплекты клапанов GE Next Gen ST
Модернизация внутренних компонентов
ПРИМЕНЕНИЕ: замена внутренних компонентов клапана
Рекомендуется для:
- 7,5” и 9,25” с современными направляющими выпускными клапанами без значительных трещин корпуса
Программное обеспечение для мониторинга и диагностики
Digital Lite — датчики и аналитика с частичным контролем состояния клапана
Полная замена
НАБОР: новые клапаны и приводы
Рекомендуется для:
- Клапаны со сроком эксплуатации более 12 лет или с известными проблемами SPE и/или трещинами корпуса
- MSCV с нижней камерой 9,25 дюйма
- Замена тяг CRV и рычажной гидравлики
Мониторинг и диагностика программного обеспечения
Digital Lite — полный пакет мониторинга состояния клапанов, обеспечивающий расширенное отслеживание операций, определение тенденций и мониторинг срока службы для улучшения управления активами.
Дополнительные предложения
Модернизация клапана для увеличения интервалов проверки MXL2/APP
Выравнивание сбоев
MSCV и CRV являются ключевыми компонентами для безопасной и надежной работы паровой турбины. Пакет обновлений с увеличенными интервалами проверок поможет создать график, обеспечивающий выполнение проверок клапанов ST в сроки проведения GT a C-проверки (крупной проверки). В результате сокращается время простоя установки и снижается риск отказа клапана. В рамках модернизации интервал проверки клапана ST увеличен с 25 тыс. часов в час до 50 тыс. часов в час, а потребление за весь срок службы на один пуск снижено с 50 до 25 часов в час, что обеспечивает дополнительную гибкость предприятия.
Добавьте цифровые технологии для лучшей интеграции
Дополнительное цифровое решение под названием «Система мониторинга клапанов и приводов» (VAMS) позволяет интегрировать аппаратные обновления (управление, сервопривод, запорный клапан) с цифровой аналитикой, что помогает согласовать продолжительность простоев ST и GT.