调节汽门及带动调节汽门的传动机构

配汽机构－调节汽门及带动调节汽门的传动机构

一、调节汽门

作用：在油动机控制下，通过改变阀门开启个数及开度，改变进入汽机的蒸汽量（或焓降）。结构设计要合理阀门开启过程中流量特性要满足运行要求，阀门的提升力要小，平稳变化。1、调节汽门的流量计算：（1）计算任务：已知条件：必要的热力计算数据汽门的型线及基本尺寸计算不同汽门开度L下，蒸汽流量Dn或者根据Dn下确定阀门开度L。（2）特点：以球阀为例：阀座上有扩压管扩压管喉部面积为Av＝1）不同的开启位置，汽门的最小通流面积不是常数。2）汽门喉部压力pv≠汽门后压力，有扩压，汽门前后压力比不是常数。汽门的流量一般采用理论分析＋试验方法，给出经验公式。pvv0’1、试验：

定义：在压力差△p＝p0‘-p0″及开度L下的实际流量为G，可通过对具体的阀门进行试验。临界流量Gc

χ＝为汽门相对流量系数。通过试验求取不同汽门压差⊿p、升程L下的流量G后，可作出相对流量系数曲线。纵坐标为χ，横坐标为阀门的相对升程把同一比值下，χ随变化规律整理成一条曲线，不同可得到不同曲线。P357图6.2.17结论：（1）在同一个Δp下，升程L↑，χ↑，G↑。但当阀门基本全开（＝0.25～0.3）后，升程增大，流通面积增大很少，流量的增加趋势变慢，χ曲线平坦。（2）在同一升程L下，压力降Δp↑，χ↑，G↑，但当Δp增大到某一范围后，pv接近临界压力，流量的增加趋势变慢，表现为曲线变得密集。当>30％后达临界压比，流量不再增加，曲线到此为止。要计算阀门流量G，关键是求出。2、升程流量特性阀门在开启过程中流量大小与阀门的结构及蒸汽参数有关。下面以单座阀加以说明。（1）单座阀结构特性：阀门升程L与流通面积A的关系。当阀门提升到一定高度时，其流通面积将等于阀门的喉部面积。若再提高汽门开度，决定流量的最小截面是喉部面积。喉部直径

（2）阀座流量特性：升程与流量升程L＝0，流量G＝0阀门开度较小时，ε<εcr，蒸汽为临界流动，在阀门前压力不变的条件下，流量与流通面积成正比，即与升程L成正比，为超临界段阀门再开大→流量增加亚临界段

Δp↓流速降低→流量↓ 阀门升程继续增大，当限制流量的通流面积为喉部面积时，升程增加，流量也不增加，通常汽门前后的压力比=0.95~0.98，汽门为全开。P358图6.2.18(a)（3）汽轮机运行对流量特性的要求a、汽轮机启动并网时，随着阀门升程的增加，蒸汽流量增加慢一点，即稳定性。第一只调节汽门在结构上常采用“节流锥”。b、采用喷嘴依次开启来调节，流量曲线是一条折线。曲线平坦处表示，同一个蒸汽流量可允许不同的阀门升程，会引起调节系统的晃动。

重叠度：当前一只阀门开到压力比＝0.85～0.95时，后一只阀门提前开启。该升程－流量曲线是一条光滑连续曲线，总的阀门升程也减小，使油动机行程减小。提前开启量5～15％称为重叠度。由于两个汽门同时部分开启，节流损失增大，经济性下降。3、提升力计算（1）分析：提升力与汽门前后蒸汽压力、阀门结构有关以球芯阀为例：a、在将要打开而未打开时，阀后参数p0’’最低，此时提升力最大。b、随着阀门开启，阀后压力↑，所以阀门提升力↓。c、阀门结构不同，提升力变化规律也不同，需要通过试验确定。d、为减小阀门刚开启的提升力，阀杆截面积大一点有利。（2）计算：根据试验曲线相对提升力系数＝开启汽门实际需要的提升力Fq/（汽门的公称面积Av×汽门前压力）对于不同阀门，在不同开度L，，Δp下进行提升力的测量，整理成曲线。

a、

在同一L下，↑，↑，提升力↑；b、在同一下，L↑，↓，提升力↓；提升力（3）阀门结构的改进对于高压机组，为减小提升力，采用预启汽门结构，一个大阀芯中间套一个小的阀芯，称为预启阀。a、当阀门关闭，大阀压在阀座上，小阀压在大阀上，大阀中压力b、刚开启时，先提升小阀，此时阀前后压差最大，由于小阀受力面积小，提升力不大。c、小阀提升后，蒸汽流量↑，阀后压力不断↑，，蒸汽从小孔流过，。d、当小阀升到B位置，与隔板相碰，再提升大阀，此时前后压差不大，提升力较小。

（4）

喷嘴调节提升力的分析油动机控制多个调节汽门依次开启，第一汽门刚开启，前后压差大，提升力↑，逐渐开启后，汽门后压力↑，提升力↓，第二汽门开启，前后压差仍较大，提升力↑，所以提升力先↑再↓。二、带动调节汽门的传动机构作用：传递油动机的作用力，按规定程序开启调速汽门。型式一般有三种：1、提板传动：开启次序靠预留间隙，间隙越小先开启；关闭时，靠阀芯的自重与蒸汽作用力。优点：传动简单缺点：阀芯在同一块提板上，一般用于调节级上半周进汽。2、凸轮传动凸轮的角度及型线不同，阀门开启的先后、程序不同。汽门的关闭，靠上部弹簧作用。3、杠杆传动超高压机