§ 14. Автоматическое регулирование давления в паровых магистралях.
Важным параметром судовой паросиловой установки является давление в магистрали отработавшего пара, принимающей пар от турбин вспомогательных механизмов и обычно подающей его на подогрев питательной воды в водоподогревателе или деаэраторе и в систему уплотнения главных турбин. Излишки отработавшего пара, возникающие на отдельных режимах работы установки, стравливаются из магистрали отработавшего пара в главный конденсатор. Если давление в магистрали отработавшего пара будет по каким-либо причинам колебаться, отклоняясь от заданного значения, то это приведет к расстройству работы элементов установки, связанных с данной магистралью: изменится мощность вспомогательных механизмов ввиду изменения перепада тепла, срабатываемого в их турбинах, упадет вакуум в главном конденсаторе из-за колебаний давления в системе уплотнения турбин, повысится кислородосодержание питательной воды в результате изменения давления в деаэраторе (в установках с деаэраторами). Кроме того, колебания давления отработавшего пара, нарушая режим регенерации тепла, вызывают уменьшение к. п. д. теплового цикла установки. Из сказанного ясно, что давление в магистрали отработавшего пара необходимо поддерживать вполне определенным, не допуская его значительных отклонений от требуемого значения.
Кроме магистрали отработавшего пара, часто требуется поддерживать определенные давления в других паровых магистралях: магистралях слабоперегретого и насыщенного пара различных давлений. Например, часть вспомогательных механизмов может работать на паре сниженных параметров, в связи с чем появляется необходимость получить пар сниженных параметров, а затем поддерживать эти параметры постоянными.
Регулирование давлений в паровых магистралях осуществляется, как правило, регуляторами непрямого действия без обратных связей. Эти регуляторы помимо высокой статической точности обеспечивают хорошее качество переходных процессов благодаря малым постоянным времени и большим коэффициентам саморегулирования паровых магистралей как объектов регулирования. В некоторых случаях применяют регуляторы давления прямого действия. Регулирующими органами служат дроссельные или перепускные клапаны, сообщающие магистраль, в которой регулируется давление, с магистралью иного давления. Для предохранения паровых магистралей от повреждений при повышении в них давления предусматривают предохранительные клапаны.
В качестве примера регулирования давлений в паровых магистралях рассмотрим принципиальную схему системы автоматического регулирования давлений в магистралях отработавшего и насыщенного пара для установки с деаэратором (рис. 14.1).
Регуляторы давлений отработавшего и насыщенного пара измеряют регулируемые давления с помощью сильфонов I. Усилительными элементами регуляторов служат водоструйные реле II, исполнительными - поршневые сервомоторы III.
Регулятор давления отработавшего пара при отклонении регулируемого давления от установленного значения (1 кгс/см2) открывает один из двух регулирующих клапанов IV, стравливая пар из магистрали отработавшего пара в главный конденсатор или добавляя в нее пар из магистрали насыщенного пара.
Регулятор давления насыщенного пара управляет открытием регулирующего клапана, сообщающего магистрали перегретого и насыщенного пара. Для предохранения магистрали насыщенного пара от повреждения в случае повышения в ней давления перед регулирующим клапаном в магистрали перегретого пара установлен защитно-предохранительный клапан. При нормальном давлении в магистрали насыщенного пара (25 кгс/см2) защитно-предохранительный клапан является обычным проходным клапаном, находящимся в открытом состоянии под действием неуравновешенных усилий от давления пара и натяжения пружины. Если в магистрали насыщенного пара давление повышается сверх установленного, открывается импульсный клапан, сообщая верхнюю полость защитно-предохранительного клапана с системой продувания низкого давления. При этом давление в верхней полости защитно-предохранительного клапана падает, клапан приоткрывается.
Рис. 14.1. Принципиальная схема систем регулирования давлений в магистралях отработавшего и насыщенного пара.
1 - регулятор давления насыщенного пара; 2 - трубопровод насыщенного пара; 3 -защитно-предохранительный клапан; 4 - импульсный клапан; 5 - трубопровод отработавшего пара; 6 - регулятор давления отработавшего пара; 7 - редуцирующее устройство; 8 - сдвоенный - фильтр.
I - сильфон; II - водяное усилительное реле; III - сервомотор; IV - регулирующий клапан; V - обходной кран; VI - дроссельный клапан; VII - проходной клапан; VIII - проходной кран; IX - проходной кран; - X - невозвратно-запорный клапан; -XI -дроссельный (игольчатый) лапан; XII -трехходовой кран.
В одном из силовых трубопроводов, соединяющих приемные сопла усилительного реле с сервомотором каждого регулятора, установлены дроссельные клапаны VI, предназначенные для настройки скоростей движения поршней сервомоторов. Обходные краны V служат для соединения полостей сервомоторов при переходе на ручное регулирование. Сдвоенный фильтр и редуцирующее устройство предназначены для очистки рабочей воды, забираемой из питательной системы, и понижения ее давления до 6- кгс/см2.