5.3. Регулирование давления пара в уплотнениях
Для герметизации концевых частей роторов с целью предотвращения утечек пара в машинное отделение и подсоса воздуха на всех режимах работы турбины внутренние паровые камеры уплотнительных коробок сообщаются со специальным паровым коллектором, а наружные паровые камеры соединяются с эжектором, отсасывающим паровоздушную смесь. В паровом коллекторе на всех режимах автоматически поддерживается давление пара в пределах 1,05—1,20 кгс/см2. При повышении давления в коллекторе избыток пара из него стравливается в конденсатор, а при понижении коллектор подпитывается паром из магистрали.
Схема САР давления пара в уплотнениях концевых роторов турбин показана на рис. 64, а конструкция регулирующего органа — на рис. 65.
Рис. 64. Схема САР уплотнения концевых частей роторов турбины:
1 — регулятор давления; 2 — регулирующий клапан; 3 — уравнительный
бачок; 4 — холодильник эжектора отсоса пара от уплотнений
От привода сервомотора 1 внутри втулки перемещается золотник 2. При верхнем положении золотника окна во втулке, соединяющие уравнительный коллектор с паровой магистралью, закрыты, а окна, соединяющие его с конденсатором, открыты. При таком положении золотника происходит стравливание избытка пара на конденсатор.
При перемещении золотника вниз сначала закрываются нижние окна, и прекращается стравливание пара на конденсатор, а при дальнейшем движении его открываются верхние окна и осуществляется подпитка системы паром.
Принцип действия остальных элементов системы понятен из приведенной на рис. 64 схемы САР. В качестве чувствительного элемента регулятора давления обычно используются сильфоны. Усилители применяются золотникового типа, как показано на схеме, либо струйного типа. В качестве рабочей жидкости используется масло либо конденсат.
5.4. Регулирование давления в системе отбора пара
Для повышения экономичности силовой установки пар низких параметров, необходимый для питания вспомогательных механизмов и различного рода подогревателей, берется из промежуточных ступеней турбины.
В зависимости от назначения судна, состава оборудования машинного отделения и тепловой схемы пар может отбираться из промежуточных ступеней главной турбины, работающей на винт, либо из турбин, приводящих в движение генераторы судовой электростанции. Схема системы автоматического регулирования давления в системе отбора будет зависеть от указанных выше обстоятельств.
При отборе пара из промежуточных ступеней турбогенераторов, мощность которых значительно меньше мощности главной турбины, количество отбираемого пара будет соизмеримо с количеством пара, срабатываемым турбиной, поэтому изменение расхода в системе отбора пара будет в значительной степени влиять на колебания частоты вращения ротора.
Рис. 65. Регулирующий орган САР давления пара в концевых
уплотнениях роторов турбины
Для ослабления влияния отбора на колебания частоты вращения схему САР частоты вращения и давления в отборе следует выполнять связанной автономной, сущность которой заключается в том, что регуляторы вращения и давления в отборе должны быть соединены между собой связями, при этом связи подбирают таким образом, чтобы каждый из регуляторов полностью управлял процессом самостоятельно без вмешательства другого. Это означает, что при изменении нагрузки турбогенератора регулятор частоты вращения должен одновременно воздействовать на регулирующие органы как свежего пара, так и пара в отборе, а при изменении давления пара в отборе регулятор давления в отборе должен одновременно воздействовать на те же самые регулирующие органы.
Схема связанного регулирования паровой турбины приведена на рис. 66.
Рис. 66. Схема связанного регулирования частоты вращения ротора
и давления в отборе паровой турбины
В судовых паротурбинных установках в основном осуществляется отбор пара из промежуточных ступеней главной турбины. Давление пара в камерах отбора изменяется в зависимости от режима работы главной турбины, а при стоянке либо работе на задний ход поступление пара из отбора к потребителям не будет иметь места. В связи с этим из промежуточных ступеней пар отбирается только на тех режимах, когда давление в камерах отбора выше давления в магистрали, куда должен подаваться пар. Исходя из изложенного, регулирование давления в системе отбора пара из промежуточных ступеней заключается в сбросе излишков пара от отбора либо подпитке магистрали отбора редуцированным свежим паром.
Для осуществления такого регулирования регулирующий орган САР давления пара выполняют в виде сдвоенного клапана с общим приводом от одного сервомотора. К одному из этих клапанов подается пар из отбора, а к другому — редуцированный свежий пар.
Привод управления этими клапанами устроен так, что каждый из клапанов может открываться только после полного закрытия другого клапана. Для предотвращения обратного движения пара из магистрали в камеру отбора дополнительно устанавливается невозвратный клапан.