Клапан паровой турбины: функции и разновидности

В паровой турбине есть три основных вида клапанов: стопорный, регулирующий и обратный. Первый предназначен для перекрытия потока среды, в том числе в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. Он устанавливается после парового сита, служащего для очистки входящего пара от посторонних примесей.

Для предотвращения попадания пара в турбину из-за быстрого понижения давления при резком закрытии стопорных устройств используются обратные клапаны.

Регулирующие клапаны устанавливаются в паровой коробке и обеспечивают пропуск и изменение движения рабочего тела.

Совокупность стопорного и регулирующих клапанов называют блоком.


Стопорный клапан


В случае высокого начального давления в системе применяются разгрузочные клапаны. Они уменьшают перепад и снижают усилие на открытие и закрытие запирающего элемента регулирующей системы.

Обслуживание клапанов паровых турбин

В связи с тем, что клапаны турбин работают с перегретым паром, они подвергаются износу из-за высоких температур. Малые скорости перемещения и высокие контактные давления приводят к необходимости прикладывания больших усилий на перемещение деталей и уменьшению ресурса деталей.

Для снижения потерь на трение и увеличения срока службы узлов клапанов паровых турбин применяется антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1001. Оно обладает высокой износостойкостью, несущей способностью (2500 МПа), широким диапазоном рабочих температур: от -180 до +440 °С.


Детали клапана с покрытием MODENGY 1001


Благодаря созданию устойчивого сухого слоя облегчается процесс открытия и закрытия, стабилизируется трение, обеспечивается защита от разрушительного воздействия высоких температур и увеличивается ресурс оборудования.

От стабильного и правильного функционирования клапанов зависит работа всей турбинной установки, поэтому они постоянно подвергаются проверкам и замене изношенных деталей.

Для облегчения и ускорения установки запчастей клапаны делаются разборными, большинство частей соединяются с помощью резьбы.

Проверка работы клапанов называется расхаживанием. Она необходима для предотвращения прикипания, контроля плавности хода и посадки.

Расхаживание заключается перемещении запирающего элемента на полный ход. Периодичность и сам процесс расхаживания регламентируются инструкциями к эксплуатации. В современных турбинах предусматриваются устройства для расхаживания клапанов как на полный ход, так и на часть хода. На полный ход клапаны разрабатываются перед каждым запуском агрегата, на часть хода – ежедневно.


Стопорные и регулирующие клапаны как свежего, так и перегретого пара должны быть плотными, то есть при их одновременном закрытии вал не должен вращаться. Проверка плотности проводится сразу после монтажа клапанов, а потом после каждого года работы. При нарушении плотности, которое выявляется в моменты пуска-останова агрегата, проводится внеочередное обслуживание устройств.


Однако, как показывает практика, добиться абсолютной непроницаемости установок достаточно затруднительно. Поэтому в инструкциях к эксплуатации и регулирующих документах указывают максимально допустимый объем пропускаемого воздуха в закрытом положении клапана.