книги из ГПНТБ / Дуб Б.И. Арматура трубопроводов высокого давления

На рис. 1-25 показана одна из серийных конструкций вентиля Dy20, ранее разработанных для давления 300 ат

в самом корпусе. Бугель крепится с помощью артиллерий­ ского затвора (для температуры до 400° С — с помощью резьбы).

Уплотнение осуществлено в виде наплавки на корпус твердого сплава. Клапан имеет губчатые уплотнительные поверхности. В варианте, показанном на рис. 1-25, клапан выполнен с разъемным соединением; в этом случае шпин­ дель имеет вращательно-поступательное движение.

Стремление уменьшить гидравлическое сопротивление вентиля привело к изменению вертикального положения шпинделя на наклонное. Наибольшую известность из этой

что вентили обычно ставят там, где потеря давления не

странения они не получили.

Впрямоточном вентиле (рис. 1-27) достигаются мини­ мальное искривление потока и малое сопротивление. Одна­ ко эти вентили не свободны от серьезных недостатков, свойственных вентилям с наклонным шпинделем.

Вентили малых диаметров в СССР выпускаются пре­ имущественно со штампованными корпусами и крыш­ ками.

Внастоящее время ВАЗ выпускает запорную и регули­ рующую арматуру малых диаметров проходного типа. За­

порные и регулирующие вентили с Dy, равным 10 и

20 мм, выпускаются для воды и пара всех применяемых параметров.

В вентилях ВАЗ с Dy, равным 10 и 20 мм, седла на­

плавляют на корпус аустенитными хромоникелевыми элек­ тродами; клапан вентиля выполнен из аустенитовой стали и имеет в корпусе направление, обеспечивающее его центричную посадку на уплотнение седла. Форма уплотни­ тельных поверхностей — конусная.

29

Шарнирная связь клапана со шпинделем позволяет свободное, без заедания, передвижение клапана в направ­ ляющих корпуса.

К группе вентилей, выполняющих запорные функции, относятся спускные вентили.

При эксплуатации спускных вентилей необходимо счи­ таться с возможностью попадания частиц накипи между рабочими поверхностями. Вви­ ду этого иногда применяют конструкции приводов с двумя

ния клапана относительно сед­

Учитывая, что большую часть времени спускные устрой­ ства находятся в закрытом со­ стоянии, необходимо указан­ ную выше конструктивную осо­ бенность признать серьезным преимуществом этих вентилей.

Часто нарушается плот­ ность вентилей вследствие так называемого явления отдачи шпинделя. При закрытии вен­ тиля шпиндель, имеющий высокую температуру, осты­ вает быстрее, чем массивный

тия клапана на седло. В результате этого через некоторое время после закрытия может возникнуть пропуск в затво­ ре. В дальнейшем, когда температуры корпуса и крышки шпинделя выровняются, плотность восстанавливается. При большой отдаче вследствие значительной временной про­

31

Явление отдачи особенно часто происходит в дренаж­ ных вентилях, работающих в условиях быстрого нагрева­ ния и охлаждения.

Уменьшить отдачу шпинделя можно применением эла­ стичной посадки■клапана на седло, как это, например, выполнено в дренажном вентиле, показанном на рис. 1-29.

Гайка шпинделя 1 вставлена без резьбы в бугель крышки 2 и фиксируется от прово­ рачивания штифтом 3. Пру­

Спускной угловой вентиль конструкции ВАЗ1 с D

20 мм, предназначенный для спуска воды и периодических продувок котлов, допускает возможность после закрытия притереть клапан к седлу. Достигается это поворачиванием шпинделя. Вентиль имеет пружинящую шайбу, способ­ ствующую сохранению плотности и устранению явления отдачи в результате непостоянства температурных состоя­ ний в момент закрытия и в период между продувками.

Спускной вентиль присоединяется к трубопроводу при любом расположении шпинделя и с подачей среды под клапан, однако допускается подача среды на клапан при установке двух вентилей спаренно.

Поскольку в практике эксплуатации спускной армату­ ры отмечен быстрый износ уплотнительных элементов,

32

вентили имеют тарельчатые пружины у втулки шпинделя для устранения явления отдачи.

На рис. 1-30 показан вентиль дренажный проходной ВАЗ. Он ‘предназначен для установки на дренажных ли ниях для осуществления пе­ риодической продувки котлов.

От запорного вентиля он от­ личается наличием пружиня­ щей тарельчатой шайбы у втулки шпинделя, обеспечи­ вающей отдачу затвора.

1-3. Регулирующая арматура

Специальные регулирую­ щие вентили высокого давле­

может одновременно выполнять функции запорной. Для отключения необходимо ставить запорный вентиль или за­ движку.

Регулирующие вентили изготовляют с однюседельными или двухседельными клапанами.

В двухседельном регулирующем вентиле клапан раз­ гружен и требует небольшого усилия для своего передви­ жения, в то время как для передвижения односедельного клапана требуется (особенно при большом диаметре) зна­ чительное усилие.

Рис. 1-31. Регулирующий вентиль для воды.

Рис. 1-32. Конструкции регулирующих вентилей.

34

Регулирующие односедельные клапаны бывают с под­ водом среды на клапан и под клапан. Испытания показа­ ли, что износ .меньше при подводе среды под клапан.

Клапаны регулирующих вентилей делают за одно це­ лое со шпинделем или отдельно.

На рис. 1-31 показан регулирующий вентиль высокого давления Ду 50 мм.

Такие вентили имеют профилированный клапан, укреп­ ленный жестко на конце шпинделя. Сменное кольцо ввер­ тывается в корпус. Крыш­ ка в верхней части имеет шпиндельную втулку, за­ ключенную в шариковую опору, облегчающую управление вентилем. В нижней части крышка имеет удлинение для на­ правления шпинделя и уменьшения вибрации

снабжен иглой, имеющей профиль, соответствующий ха­ рактеристике регулирования. В остальном эти вентили не отличаются от запорных.

На рис. 1-33 показана регулирующая часть дроссельно­ го вентиля Dy 125/60 мм конструкции ВАЗ.

Этот вентиль предназначен для дросселирования пара со 100 до 15 кг!см2, его устанавливают на растопочных линиях котлов.

Дросселирование осуществляется профилированной иглой, перемещение и степень открытия которой фикси­ руются указателем. Вентиль пропускает до 60 т]ч пара. Управление вентилем осуществляется при помощи элек­ тропривода, установленного непосредственно на вентиле. Корпуса и крышки литые из жаростойкой легированной стали, а седло — из легированной стали.

Для регулирования расхода воды в питательных ли­ ниях котлов высокого и сверхвысокого давления ВАЗ из-

готовляет двухседельные вентили (рис. 1-34). Это вентили проходного типа с двухседельным полууравновешенным золотником поршневого типа, они управляются при помо­ щи электропривода, установленного на верхнем фланце крышки. Перемещение золотника и степень открытия фи-

700

Рис. 1-34. Регулирующий вентиль для воды.

ксируются указателем. Вентиль устанавливают на горизон­ тальном участке питательной магистрали прямоточных котлов Рамзина при параметрах /?раб =200 кг/слг2 и / =

= 250° С.

Регулирование расхода воды от 120 до 200 т!ч осуще­ ствляется перекрытием специальных окон золотника, пло­ щадь открываемого сечения которых прямо пропорцио­ нальна числу поворотов маховика. Расход от 60 до 130 т/ч регулируется через обвод к основному вентилю. Корпус и

36

крышку вентиля изготовляют из литой углеродистой ста­ ли, а золотник и седла — из легированной стали.

В последующем для питательных линий котлов высоко­ го давления ВАЗ были разработаны и освоены специаль­ ные регулирующие клапаны.

175 мм, имеющий золотник с профилированными окнами. В закрытом состоянии клапан имеет пропуски (нерегули­ руемый расход) через зазоры между седлами и золотни­ ком и поэтому запорным органом он служить не может. Клапан работает удовлетворительно только при неболь­ ших перепадах давлений (5—10 ат). В последующих кон­ струкциях золотник выполняется из стали марок ЭЯ2 и ЭЯ1Т, а седла, внутренний рычаг и приводной валик—из нержавеющей стали марки ЭЖЗ. Приводной валик уплот­ няется с помощью резиновых манжет; он получает враще-

37

ние автоматически — через сервомотор электромеханиче­ ской колонки и может приводиться в движение от колонки дистанционного управления через специальный рычаг.

Для уравновешивания выпирающего усилия, действую­ щего на шток и создаваемого внутренним давлением, под­ вешен груз.

У регулирующих клапанов золотникового типа при ра­ боте наблюдался частый выход из строя (разрыв) резино­ вых манжет в результате воздействия горячей воды. Это можно предотвратить, охлаждая до 3’0—50° С нижнюю часть бугеля технической водой или вместо манжеты уста­ новить обычное асбестовое сальниковое уплотнение.

На электростанциях регулирующая арматура, как пра­ вило, работает при более высоких перепадах давлений, чем это допускается ее конструкцией. В результате этого происходит интенсивный эрозионный износ мест крепления нарезных седел в корпусе.

Вследствие динамической неуравновешенности золотни­ ка наблюдаются его заедания, поломки внутреннего рыча­ га и деформация внешней рычажной системы.

Клапаны золотникового типа часто заедает при попада­ нии механических частиц в зазор между седлом и золот­ ником. Эти неисправности особенно часто наблюдаются при пуске и в первый период действия котлов. Поэтому особенно важно тщательно очищать питательные трубо­ проводы после ремонта и монтажа.

На ряде электростанций для повышения надежности работы клапанов применен внешний привод золотника с помощью штока, проходящего через верхнюю крышку клапана (рис. 1-36).

В этой конструкции количество окон в верхней и ниж­ ней частях золотника увеличено с двух до четырех для уменьшения его динамической неуравновешенности.

На многих электростанциях была изменена конструк­ ция регулирующих клапанов золотникового типа. Измене­ ние конструкции преследовало цели: устранение поломок внутренних рычагов, заеданий золотника; уменьшение ди­ намической неуравновешенности в верхней и нижней ча­ стях золотника; повышение плавности регулирования рас­ хода воды и надежности посадки седла в корпусе !.

1 Подробное описание выполненных на электростанциях переделок регулирующих клапанов приведено в книге М. И. Имбрицкого «Устра­ нение повреждений пароводяной арматуры на электростанциях», Госэнергоиздат, 1957,

38