или при d=5 мА |
|
|
|
|
|
αiдп = |
100α рп |
100δα |
рп |
||
i |
= |
i |
|
(7.24) |
|
жос |
DN |
|
|||
|
DКп |
|
|
||
для аппаратуры «Каскад»
αкпдпi = |
100δ |
αкпрпi = |
100 |
αкпрпi (7.25) |
|
|
ND |
жос |
|||
|
|
|
Кп D |
|
|
В случае если диапазон хода ИМ между путевыми выключателями
N=100%,
αiдп = |
dδ |
αiрп |
(7.26) |
|||
5D |
||||||
|
|
|
||||
αкпдпi = |
|
δ |
αкпрпi |
(7.27) |
||
|
|
|||||
|
|
D |
|
|
||
Рассмотрение вышеприведенных формул показывает, что параметры статических и динамических настроек регуляторов взаимосвязаны. Расчетные параметры настроек не должны выходить за пределы соответствующих шкал с цифровыми отметками, в противном случае необходимо произвести перерасчет, задавшись новыми данными. Во всех случаях необходимо стремиться к тому, чтобы расчетные значения органов настроек были в середине диапазона настроек для возможности последующей корректировки. Следует иметь в виду, что
установление αзона(α )>(1 ÷1,2)% и Тдемп(Тф) >(4 ÷5)с влияет на динамические параметры регулирующего устройства.
Расчетные формулы для определения параметров настроек регуляторов сведены в табл.7.3.
7.3.Расчеты для АСР уровня в ПВД №7 турбины К-300-240-3
7.3.1.Расчет максимальной пропускной способности, максимальной площади регулируемого проходного сечения и выбор типоразмера клапана.
7.3.1.1.Исходные данные: Среда……Конденсат Номинальный расход конденсата
(сумма расходов пара на ПВД №7 и8)
Gнои……..162·10³ кг/ч
Давление перед РО P1……..4,12 Мпа
Давление за РО P2………..1,59 Мпа Перепад давлений на РО Δρмин……2,53 Мпа Температура перед РО t1……252 °С Плотность среды ρ…….796,0 кг/м³
Условный проход трубопровода Dу……100 мм
- 133 -
7.3.2. Согласно ГОСТ 356-80, для параметров рабочей среды ρ1=4,12 МПа, t1=252 °С определяется ρу=6,3 МПа и согласно приложению 4 РТМ 108.711.02-79, выбирается в качестве РО поворотно-золотниковый проходной клапан.
7.3.3.При t1=252 °С определяется давление насыщения Pнас=4,12 МПа, |
|||
т.е. P1= Pнас.Так как P2< Pнас, имеет место режим течения с испарением. |
|||
7.3.4.Определяется эффективный критический перепад давлений |
|||
ΔPкав.макс.: |
|
||
ΔPкав.макс.=Кm(P1-r Pнас) |
(7.28) |
||
где Кm – коэффициент критического расхода; |
|
||
r – коэффициент, зависящий от физических свойств регулируемой |
|||
среды. |
|
||
Коэффициент r определяется по формуле: |
|
||
|
|
|
|
r = 0.96 −0.28 |
Pнас |
P |
* |
(7.29) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
где P* - критическое термодинамическое давление, равное 22,115 МПа, |
|||||
следовательно, r = 0.96 − 0.28 |
4,12 |
22,115 |
= 0,8 |
||
|
|
|
|
||
Из приложения 3 РТМ 108.711.02-79 определяется значение коэффициента критического расхода Кm=0,77, соответствующее значению
относительной пропускной способности Кv = 0,9 (для
соответствующего полному открытию РО, значение Кm отсутствует) для двухпоточного поворотно-золотникового клапана.
Рассчитывается значение ΔPкав.макс. по формуле:
∆Pкав.макс.= 0,77(4,12 - 0,84 4,12) = 0,51МПа
7.3.5.Определяется максимальный расход через регулирующий орган:
Gмакс=ηGном |
(7.30) |
где η=1,3 – коэффициент запаса по расходу для клапанов регуляторов |
|
уровня в ПВД (приложение 5 РТМ 108.711.02-79). |
|
Gмакс=1,3·162·10³=210,6 кг/ч. |
|
7.3.6.Определяется предварительное расчетное значение максимальной |
|
пропускной способности РО: |
|
Кv′макс =10−2 |
|
G |
макс |
|
=10−2 |
210,6 10−3 |
=104,5 |
(7.31) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ρ∆Pкав.макс |
796 |
0,51 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
7.3.7.Определяется значение коэффициента расхода РО μмакс=0,62, соответствующее значению относительного открытия проходного сечения ω =1,0 для двухпоточного поворотно-золотникового клапана
(приложение 10 РТМ 108.711.02-79).
7.3.8.Определяется необходимая максимальная площадь регулируемого проходного сечения
- 134 -
ωмакс = |
Кv′макс |
= |
104,5 |
= 33,44см2 (7.32) |
|
5,04 0,62 |
|||
|
5,04µмакс |
|
||
7.3.9.Требуемой площади проходного сечения соответствует двухпоточный поворотно-золотниковый клапан ТКЗ Т-135 бс исполнения ОЗ с условным проходом РО dу=100 мм и площадью проходного сечения
ωромакс=36 см² (см.табл.7.4.)
Так как условные проходы РО и трубопровода одинаковы (dу=Dу), расчет и выбор РО считается законченным.
7.4.Определение расходной характеристики РО.
7.4.1.Исходные данные – см.п.7.3.1.1. настоящего приложения для разных значений нагрузки турбины (табл.7.4): установлен двухпоточный поворотно-золотниковый клапан ТКЗ Т-135 бс исполнения ОЗ, известна конструктивная характеристика РО (кривая 3 на рис.7.2).
7.4.2.Порядок расчета:
• определяется расход через РО по формуле (7.30):
G1= ηGном =1,3 G;
•считается, что P1= Pнас. Так как имеет место режим течения с испарением во всем диапазоне нагрузок турбины;
•определяется пропускная способность РО по формуле (7.31)
Кv =10 |
−2 |
G1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ∆Pкав. |
|
|
|
|
|
|
|
Значения эффективного критического перепада давлений ∆Pкав.
определяется по формуле (7.28), для чего коэффициент r определяется по формуле (7.29), а коэффициент критического расхода Km определяется из приложения 3 РТМ 108.711.02-79 для двухпоточного поворотно-золотникового клапана.
|
|
v ), где |
|
|
Kv |
|
|
Так как Km=f( |
|
Кv = |
|
||||
К |
- относительная пропускная |
||||||
Kvмакс |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
способность, а Кv подлежит определению, то для полного открытия РО принимается Km=0,82.После определения Кv уточняется принятое
значение Km по значению Кv .
Значения r, Km, ∆Pкав. , Кv и Кv приведены в табл.7.4.;
•Определяется максимальная площадь регулируемого проходного сечения по формуле (7.32) при μмакс=0,62 (см.п.1.7 приложения):
ωмакс = |
Кvмакс |
= |
104,5 |
= 33,44см2 |
|
5,04 0,62 |
|||
|
5,04µмакс |
|
||
|
- 135 - |
|
|
|
•определяются значения эффективной площади относительного проходного сечения:
µϖ = |
Кv |
(7.33) |
|
5.04ωмакс |
|||
|
|||
|
|
•определяются для каждого значения µϖ значения площади относительного проходного сечения РО ϖ по графику зависимости ϖ = f (µϖ) , приведенной в приложении 10 РТМ
108.711.02-79 для двухпоточного поворотно-золотникового клапана (см.табл.7.4).
•определяется площадь регулируемого проходного сечения:
ω=ϖωмакс
•по конструктивной характеристике клапана (кривая 3 на рис.7.2)
для каждого значения ω находятся значения угла поворота φро золотника;
•строится расходная характеристика РО G1=f(φро)-см. кривую 1 на
рис.7.2.
Результаты расчета сведены в табл.7.4.
7.5.Коррекция расходной характеристики клапана перепрофилировкой регулируемого проходного сечения.
7.5.1.Исходные данные:
•рассчитана расходная характеристика регулирующего органа (кривая 1
на рис.7.2);
•выбран РО Т-135 бс и известна его конструктивная характеристика (кривая 3 на рис.7.2).
7.5.2.Порядок коррекции:
задается расходная характеристика желаемой формы (обычно прямолинейная) – см. кривую 2 на рис.7.2;
графическим построением определяется требуемая конструктивная характеристика регулирующего органа (кривая 4
на рис.7.2);
- 136 -
Таблица 7.4
Наименование |
Обозначение, расчетная формула |
|
|
Нагрузка энергоблока, МВт |
|
|||||||
|
|
|
|
10 |
50 |
|
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
|
Расход конденсата, |
|
G |
5·10³ |
25·10³ |
|
53·10³ |
78·10³ |
106·10³ |
133·10³ |
162·10³ |
||
кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление перед РО, |
|
Р1 |
0,13 |
0,71 |
|
1,40 |
2,10 |
2,80 |
3,50 |
4,12 |
||
Мпа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление за РО, МПа |
|
Р2 |
0,05 |
0,29 |
|
0,56 |
0,80 |
1,10 |
1,40 |
1,59 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перепад давления на |
ΔP= Р1- Р2 |
0,08 |
0,42 |
|
0,84 |
1,30 |
1,70 |
2,10 |
2,53 |
|||
РО, МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Плотность среды, |
|
ρ |
953 |
903 |
|
871 |
848 |
829 |
812 |
796 |
||
кг/м³ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход через РО с |
G=ηG=1,3 G |
6,5 |
32,5 |
|
68,9 |
101,4 |
137,8 |
172,9 |
210,6 |
|||
учетом 30%-ного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
запаса,кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление насыщения, |
Pнас= P1 |
0,13 |
0,71 |
|
1,40 |
2,10 |
2,80 |
3,50 |
4,12 |
|||
МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент |
|
|
|
0,94 |
0,91 |
|
0,89 |
0,87 |
0,86 |
0,85 |
0,84 |
|
r = 0.96 −0.28 Pнас P* (Р*=22,115) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициент |
|
Km |
0,82 |
0,82 |
|
0,82 |
0,82 |
0,82 |
0,82 |
0,77 |
||
критического расхода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Эффективный |
ΔPкав..=Кm(P1-r Pнас) |
0,008 |
0,049 |
|
0,123 |
0,213 |
0,320 |
0,435 |
0,510 |
|||
критический перепад |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
давления, МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пропускная |
Кv =10−2 |
|
|
G1 |
|
23,2 |
48,9 |
66,6 |
75,4 |
84,6 |
92,0 |
104,5 |
|||||||||
способность РО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ∆Pкав. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Относительная |
|
|
|
|
|
|
|
|
Kv |
|
|
|
|
0,222 |
0,468 |
0,637 |
0,721 |
0,809 |
0,880 |
1,0 |
|
пропускная |
|
|
Кv = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Kvмакс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
способность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Эффективная |
|
|
|
|
|
|
|
|
Кv |
|
|
0,138 |
0,290 |
0,395 |
0,447 |
0,502 |
0,546 |
0,620 |
|||
площадь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
µω = 5,04ωмакс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
относительного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
проходного сечения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Площадь |
ϖ = f (µϖ) |
|
|
0,17 |
0,38 |
0,52 |
0,58 |
0,66 |
0,74 |
1,0 |
|||||||||||
относительного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проходного сечения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Площадь |
ω =ϖωмакс |
|
|
5,7 |
12,7 |
17,4 |
19,4 |
22,1 |
24,7 |
33,4 |
|||||||||||
регулируемого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
проходного сечения, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см² |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Угол поворота |
ϕро = f (ω) |
|
|
44 |
61 |
70 |
74 |
78 |
81 |
90 |
|||||||||||
золотника, град. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
- 138 -
конструктивная характеристика разбивается на участки через 10° и в характерных точках значительного изменения её крутизны. Определяется площадь проходного сечения каждого участка, так как клапан Т-135 бс имеет четыре окна в золотнике, уменьшается площадь каждого участка в четыре раза;
определяется длина дуги (с учетом того, что диаметр золотника равен 90 мм), соответствующая повороту клапана на 84º: =66мм.Графическим построением определяется длина дуги
i для каждого участка;
определяется ширина окна для каждого участка
hi = |
Fi |
(7.34) |
|
4 i |
|||
|
|
строится профиль проходного сечения окна регулирующего клапана (см.рис.7.2). Результаты расчета сведены в табл.7.5. Для выполнения профиля на золотнике профиль окна упрощается.
Таблица 7.5
Наименова |
Обозначение, |
|
Угол поворота золотника, град |
|
||||||||||
ние |
расчетная |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
||||
|
формула |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Площадь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проходного |
|
Fi |
560 |
690 |
375 |
265 |
240 |
235 |
250 |
385 |
600 |
|||
сечения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
участка,мм² |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина дуги- |
|
i |
3,2 |
7,85 |
7,85 |
7,85 |
7,85 |
7,85 |
7,85 |
7,85 |
7,85 |
|||
участка, мм |
|
|
|
|
||||||||||
Ширина окна |
h = |
Fi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
участка, мм |
|
43,7 |
21,9 |
11,9 |
8,44 |
7,64 |
7,48 |
7,96 |
12,26 |
19,1 |
||||
|
||||||||||||||
i |
|
4 i |
||||||||||||
|
|
|
5 |
7 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|||