Клапан паровой турбины: назначение и виды
Клапаном паровой турбины называют составную часть системы парораспределения – подачи, регулирования расхода и параметров рабочего тела.
Паровые турбины оснащаются стопорными и регулирующими клапанами. Во всей системе каждых из них насчитывается около трех. Пара регулирующего и стопорного клапана образует блок клапанов.
Регулирующий клапан – это устройство для пропуска и перенаправления потоков пара.
Он состоит из паровой коробки с направляющим элементом, штока и связанной с ним чаши.
Стопорный клапан – это аварийный элемент, который осуществляет перекрытие доступа пара к проточной части установки. Скорость срабатывания закрывающего устройства составляет доли секунды.
Перекрытие потока среды осуществляется за счет резкого перемещения клапана вверх после срабатывания электромагнитного выключателя.
Закрытие стопорного клапана препятствует продолжению функционирования турбины: рабочая среда, которая движет вал, перестает попадать в камеру и ротор останавливается.
В общем виде движение пара по клапанам выглядит следующим образом: горячий пар после котла по паропроводам попадает в стопорный клапан (в открытом положении он не препятствует движению рабочего тела), далее среда достигает регулирующего устройства и направляется в проточную часть турбины для придания движения ротору с лопатками. Отработанный перегретый пар перемещается обратно тем же путем.
Обслуживание клапанов
Каждый клапан паровой турбины контактирует с перегретым паром, из-за чего основные детали устройства подвергаются быстрому износу. Кроме того, ресурс элементов сокращается вследствие высоких контактных давлений и малых скоростей движения.
Производители комплектующих паровых турбин находятся в поиске способов повышения ресурса механизмов. Одним из наиболее эффективных решений данной задачи является применение антифрикционных твердосмазочных покрытий. На элементы клапанов паровых турбин наносят материал MODENGY 1001.
Благодаря этому снижаются потери на трение, облегчается процесс открытия/закрытия клапанов, обеспечивается защита от разрушения деталей под действием экстремально высоких температур.
Так как от стабильной и корректной работы клапанов зависит функционирование всей паротурбинной установки, узлы подвергаются постоянному контролю.
Изношенные или поврежденные элементы как можно раньше заменяются, для удобства установки запчастей клапаны делаются разборными.
Контроль функционирования клапанов заключается в их расхаживании – перемещении запирающего элемента на полный ход. Необходимо проводить эту процедуру перед каждым запуском турбины, так как нарушение работы системы парораспределения приводит к необходимости остановки и простоя всей паросиловой установки.
Помимо расхаживания на полный ход проводят ежедневное закрытие механизма на часть хода.
Ежегодно инспектируется плотность клапанов – отсутствие вращения вала при одновременном перекрытии всех клапанов. В случае нарушения герметичности проводят внеочередное обслуживание установок для восстановления уровня непроницаемости, соответствующего допускам.