1 簡述
在火力發(fā)電廠系統(tǒng)軟件中,為了更好地提升操作系統(tǒng)的高效率,將汽輪發(fā)電機(jī)中進(jìn)行熱量互換的一部分蒸氣抽出來并送至高壓加熱器(通稱高加,相同),根據(jù)熱交換器把流過高加的給排水加溫,提升加熱爐供水環(huán)境溫度,進(jìn)而減少加熱爐能耗,提升火力發(fā)電廠系統(tǒng)軟件的高效率。在高添加口的排水管道路上安裝了三通閥。當(dāng)高加產(chǎn)生問題或其它因素必須斷掉時(shí),可利用迅速關(guān)掉三通閥主通道斷開高加給排水,將高加與系統(tǒng)軟件斷掉,以維護(hù)高加。這時(shí),流過高加的給排水根據(jù)三通閥的旁通注入加熱爐,不危害設(shè)備的正常的運(yùn)作。
2 原理
高添加口三通閥(圖1)有兩個(gè)通道,在其中主通道流入高加,旁通道立即流入加熱爐。當(dāng)發(fā)電廠正常的運(yùn)行時(shí),三通閥活塞閥上端突面與上高壓閘閥突面觸碰(圖2),旁通道處在關(guān)掉情況,主通道處在打開情況,給排水從主通道注入高加,經(jīng)抽汽系統(tǒng)軟件進(jìn)到高加的蒸汽換熱器后注入出入口閥再到加熱爐再次加溫產(chǎn)生蒸氣。當(dāng)高加產(chǎn)生常見故障必須應(yīng)急斷掉時(shí),三通閥上的迅速電動(dòng)執(zhí)行器收到命令將閥瓣往下運(yùn)作,活塞閥
下突面與下高壓閘閥突面觸碰,將三通閥主通道關(guān)掉,旁通道打開,給排水從旁通道排出,經(jīng)出入口閥直接進(jìn)入加熱爐,保證發(fā)電廠不關(guān)機(jī),這時(shí)發(fā)電廠可對(duì)高加開展及時(shí)維修。當(dāng)高加檢修后必須再次資金投入運(yùn)作時(shí),由高加灌水系統(tǒng)軟件向高加灌水。在工作壓力超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),電動(dòng)執(zhí)行器收到命令將閥瓣往上提到,關(guān)掉三通閥的旁通道,全部系統(tǒng)軟件恢復(fù)過來運(yùn)行狀態(tài)。
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3 設(shè)計(jì)方案
3.1 構(gòu)造
三通閥油路板為三通路構(gòu)造,活塞閥類似截止閥門活塞閥。閥瓣具備左右2個(gè)突面并維持平行面。上高壓閘閥選用自密封性構(gòu)造固定不動(dòng)在電磁閥上,扭矩地腳螺栓將上高壓閘閥提到,卡緊密封圈,進(jìn)而保證旁通關(guān)掉時(shí),給排水不容易從上高壓閘閥的外邊注入旁通。扭矩地腳螺栓下配有3組扭簧墊圈,能給密封性力以賠償,與此同時(shí)脹緊地腳螺栓,使螺栓不容易掉下來。油路板中腔選用自密封性構(gòu)造,非旋轉(zhuǎn)閥桿推動(dòng)活塞閥左右健身運(yùn)動(dòng),增加填充料的使用期限。閥座選用電動(dòng)執(zhí)行器實(shí)際操作。因?yàn)楦呒赢a(chǎn)生問題時(shí)必須緊急切斷閥門,因而電動(dòng)執(zhí)行器需選用迅速推動(dòng)型,與此同時(shí)閥座選用雙頭梯形螺紋,加速開閉速率。
3.2 油路板壁厚
閥體壁厚t為
式中
t———油路板壁厚測(cè)算值,mm
Pc———額定值工作壓力級(jí),MPa
D———公稱直徑,mm
S———內(nèi)應(yīng)力指數(shù)(S=7000),psi
C———鑄造誤差和浸蝕容量,mm
油路板具體采用的厚度應(yīng)高于或等于測(cè)算值t。油路板壁厚t還可以在相關(guān)資料中得到。
3.3 活塞閥薄厚
活塞閥薄厚Sb'為
式中
K———壁厚指數(shù)(PN=2.0MPa,K=0.8;PN=5.0MPa,K=0.65;PN=10.0MPa,K=0.5)
DMP———突面均值孔徑,mm
[σW]———原材料許用應(yīng)力,MPa
3.3 閥座實(shí)際操作力
高加出現(xiàn)異常必須應(yīng)急斷掉時(shí),電動(dòng)執(zhí)行器推動(dòng)閥座降低將三通閥主通道關(guān)掉,閥座關(guān)鍵受填充料的滑動(dòng)摩擦力Ftl、閥前工作壓力P1造成的相互作用力Ffq、閥后工作壓力P2造成的相互作用力Ffh及其突面上的密封性力Fmf的危害,其實(shí)際操作力為F。高加常見故障恢復(fù)后,必須再次運(yùn)作時(shí),電動(dòng)執(zhí)行器推動(dòng)閥座升高,將三通閥旁通道關(guān)掉,閥座關(guān)鍵受填充料的滑動(dòng)摩擦力Ftl、閥前工作壓力P1造成的相互作用力Ffq、高加壓力P3造成的相互作用力Fgj及其閥前工作壓力P1功效在閥座上的相互作用力Ffg的危害,其實(shí)際操作力為F'。
F=Ftl Fmf Ffq-Ffh
F'=Ftl Ffq-Fgj-Ffg
Ftl=ψdfbtP1
Fmf=0.785(d02-d2)k(P1-P2)
Ffq=0.785d2P1
Ffh=0.785(d02-df2)P2
Fgj=0.785(d' dm)2P3
Ffg=0.785df2P1
式中
Ftl———填充料對(duì)閥座的滑動(dòng)摩擦力,N
ψ———指數(shù)(由填充料深層/填充料總寬明確)
df———閥座孔徑,mm
bt———填充料總寬,mm
P1———閥前工作壓力,MPa
Ffq———閥前壓力P1造成的相互作用力,N
d———上高壓閘閥突面公稱直徑,mm
Fmf———突面上的密封性力,N
d0———上高壓閘閥突面直徑,mm
k———指數(shù)
P2———閥后工作壓力,MPa
Ffh———閥后壓力P2造成的相互作用力,N
P3———高加壓力,MPa
Fgj———高加側(cè)壓力P3造成的相互作用力,N
d'———下高壓閘閥突面公稱直徑,mm
dm———突面總寬,mm
Ffg———閥前工作壓力P1功效在閥座上的相互作用力,N
4 高添加口維護(hù)閥種類
在中國依據(jù)不一樣的發(fā)電機(jī)組及系統(tǒng)要求,除開電動(dòng)式高加三通閥外,也有全液動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)高加三通維護(hù)閥、液控閥操縱高加四通維護(hù)閥和三臺(tái)截止閥組成系統(tǒng)軟件。
4.1 全液動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)高加三通維護(hù)閥
閘閥為三通構(gòu)造,內(nèi)部結(jié)構(gòu)配有液壓油缸,當(dāng)高加系統(tǒng)軟件發(fā)生故障時(shí),根據(jù)快開閥將液壓油缸內(nèi)下腔物質(zhì)迅速排盡,流過閥身體內(nèi)的物質(zhì)根據(jù)操縱針型閥填補(bǔ)到液壓油缸胸腹腔,借助活塞閥的左右壓力差促進(jìn)活塞閥往下健身運(yùn)動(dòng),進(jìn)而關(guān)掉流入高加的控制回路,開啟流入加熱爐的旁通道。該閘閥所有借助流過閘閥的物質(zhì)全自動(dòng)實(shí)際操作,不用另外的驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)軟件,但對(duì)閥體的加工精度及自動(dòng)控制系統(tǒng)規(guī)定較高。
4.2 液控閥操縱高加四通維護(hù)閥
閘閥為四通構(gòu)造,上端配有液壓油缸,液壓缸內(nèi)配有扭簧,當(dāng)高加系統(tǒng)軟件出現(xiàn)異常必須關(guān)掉高加時(shí)賽,液壓機(jī)源注入液壓油缸胸腹腔,促進(jìn)閥座往下姿勢(shì),進(jìn)而使閘閥關(guān)掉主通道,給流水向旁通道。該閘閥必須發(fā)電廠配置附加的液壓機(jī)源,但閘閥關(guān)掉的速度更快,幾秒內(nèi)就能斷開高加。
4.3 三臺(tái)截止閥組成
在高加前后左右及旁道路上各裝有一臺(tái)超高壓高溫電動(dòng)式楔式單插板閥門,三臺(tái)閘閥一起構(gòu)成高加維護(hù)系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)正常的運(yùn)行時(shí),高加進(jìn)口的前的截止閥和高加出入口后的截止閥打開,高加旁道路上的截止閥關(guān)掉,給排水經(jīng)高加至加熱爐。當(dāng)高加系統(tǒng)軟件發(fā)生故障時(shí),高加前和高加后的截止閥與此同時(shí)關(guān)掉,高加旁道路上的截止閥開啟,給排水經(jīng)旁通流至加熱爐。這類三臺(tái)電動(dòng)閘閥組成做為高加維護(hù)閥的系統(tǒng)軟件,因?yàn)檫\(yùn)用了全管徑的截止閥,液體特點(diǎn)不錯(cuò),可是姿勢(shì)時(shí)長較長,系統(tǒng)軟件的工程造價(jià)較高。
5 結(jié)束語
三通閥在發(fā)電廠對(duì)高加起著至關(guān)重要的保障功效。現(xiàn)階段,中國高添加口三通閥有液控閥和電動(dòng)式二種方式。液控閥三通閥必須給予液壓油缸和工作壓力物質(zhì),關(guān)掉速度更快。電動(dòng)式通閥關(guān)掉速率比液控閥三通閥慢,但性能提升液控閥三通閥靠譜。
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