Главные предохранительные клапаны

На трубопроводах холодного промперегрева котлов устанавливаются ГПК ЧЗЭМ и ЛМЗ D _у 250/400 мм. Технические характеристики клапанов приведены в табл. 3, конструктивное решение клапана промперегрева ЧЗЭМ — на рис. 7. Основные узлы и детали клапана: корпус проходного типа 1, присоединяемый к трубопроводу с помощью сварки; узел затвора, состоящий из седла 2 и тарелки 3, соединенной с помощью резьбы со штоком 4; стакан 5 с сервоприводом, основным элементом которого является уплотняемый сальниковой набивкой поршень 6; узел пружинной нагрузки, состоящий из двух последовательно расположенных спиральных пружин 7, требуемое сжатие которых осуществляется винтом 8; дроссельный клапан 9, предназначенный для демпфирования удара при закрытии клапана путем регулирования скорости удаления пара из надпоршневой камеры. Седло устанавливается между корпусом и стаканом на рифленые прокладки и обжимается при затяжке крепежа крышки. Центровка золотника в седле обеспечивается приваренными к золотнику направляющими ребрами.

 

Рис. 7. Главные предохранительные клапаны пара промперегрева серий 111 и 694:

1 - корпус; 2 - седло; 3 - тарелка; 4 - шток; 5 - стакан; 6 - поршень сервопривода; 7 - пружина; 8 - регулировочный винт; 9 - дроссельный клапан; А - ввод пара от импульсного клапана;

В - сброс пара в атмосферу

 

Основные детали клапанов выполняются из следующих материалов: корпус и крышка — сталь 20ГСЛ, верхний и нижний штоки — сталь 38ХМЮА, пружина — сталь 50ХФА, сальниковая набивка — шнур АГ или АГИ. Уплотнительные поверхности деталей затвора в заводском исполнении наплавлены электродами ЦТ-1. Принцип работы клапана такой же, как и клапанов свежего пара. Основное отличие — способ демпфирования удара при закрытии клапана. У ГПК пара промперегрева степень демпфирования удара регулируется путем изменения положения иглы дросселя и затяжки спиральной пружины.

Главные предохранительные клапаны, предназначенные для установки на линии горячего промперегрева, серии 694 отличаются от описанных выше клапанов холодного промперегрева серии 111 материалом корпусных деталей. Корпус и крышка этих клапанов выполняются из стали 20ХМФЛ.

Поставляемые для установки на линии холодного промперегрева ГПК, изготовленные ПО ЛМЗ (рис. 8), аналогичны клапанам ЧЗЭМ серии 111, хотя и имеют три принципиальных отличия:

уплотнение поршня сервопривода выполняется с помощью чугунных поршневых колец;

клапаны оснащены конечным выключателем, позволяющим передавать на щит управления информацию о положении запорного органа;

на линии сброса пара из надпоршневой камеры отсутствует дросселирующее устройство, что исключает возможность регулирования степени демпфирования удара или закрытия клапана и способствует во многих случаях возникновению пульсирующего режима работы клапанов.

Рис. 8. Главный предохранительный клапан пара промперегрева конструкции ЛМЗ

 

Импульсные клапаны

В качестве импульсных клапанов ИПУ ЧЗЭМ системы промперегрева используются рычажно-грузовые клапаны D _у25 мм серии 112 (рис. 9, табл. 4). Основные детали клапана: корпус 1, седло 2, золотник 3, шток 4, втулка 5, рычаг 6, груз 7. Седло съемное, устанавливается в корпус и вместе с корпусом — в присоединительный патрубок. Золотник размещается во внутренней цилиндрической расточке седла, стенка которого играет роль направляющий. Шток передает усилие на золотник через шарик, что при закрытии клапана предотвращает перекос затвора. Клапан настраивается на срабатывание путем перемещения груза на рычаге и последующей его фиксации в заданном положении.

 

Рис. 9. Импульсный клапан ИПУ ЧЗЭМ пара промперегрева серии 112:

1 - корпус; 2 - седло; 3 - золотник; 4 - шток; 5 - втулка; 6 - рычаг; 7 - груз

 

Детали изготовлены из следующих материалов; корпус — сталь 20, шток — сталь 25Х1МФ, золотник и седло — сталь 30Х13.

У клапанов, предназначенных ддя ИПУ горячего промперегрева, 112-25х1-ОМ корпус изготовлен из стали 12ХМФ. Импульсные клапаны ЧЗЭМ для системы промперегрева поставляются без электромагнитного привода, клапаны ЛМЗ — с электромагнитным приводом.

 

3. Клапаны непосредственного действия ПО "Красный котельщик"

 

Пружинные предохранительные клапаны Т-31М-1, Т-31М-2, Т-31М-3, Т-32М-1, Т-32М-2, Т-32М-3, Т-131М, Т-132М производственного объединения "Красный котельщик" (рис. 10).

Клапаны пружинные, полноподъемные. Имеют литой угловой корпус, устанавливаются только в вертикальном положении в местах с температурой окружающей среды не выше +60°С. При повышении давления среды под клапаном тарелка 2 отжимается от седла, и поток пара, вытекая с большой скоростью через зазор между тарелкой и направляющей втулкой 4, оказывает динамическое воздействие на подъемную втулку 5 и вызывает резкий подъем тарелки на заданную высоту. Изменяя положение подъемной втулки относительно направляющей втулки, можно найти ее оптимальное положение, при котором обеспечивается как достаточно быстрое открытие клапана, так и закрытие его при минимальном снижении давления относительно рабочего давления в защищаемой системе. Для обеспечения при открытии клапана минимального выброса пара в окружающее пространство в крышке клапана выполнено лабиринтное уплотнение, состоящее из чередующихся алюминиевых и паронитовых колец. Настройка клапана на срабатывание при заданном давлении осуществляется изменением степени затяжки пружины 6 с помощью нажимной резьбовой втулки 7. Нажимная втулка закрыта колпаком 8, закрепленным двумя винтами. Через головки винтов пропускают контрольную проволочку, концы которой пломбируются.

Для проверки действия клапанов в процессе эксплуатации оборудования на клапане предусмотрен рычаг 9.

Техническая характеристика клапанов, габаритные и присоединительные размеры приведены в табл. 5.

В настоящее время клапан выпускается со сварным корпусом. Технические характеристики клапанов и устанавливаемых на них пружин приведены в табл. 6 и 7.

Рис. 10. Пружинный предохранительный клапан ПО "Красный котельщик":

1 - корпус; 2 - тарелка; 3 - шток; 4 - направляющая втулка; 5 - подъемная втулка;

6 - пружина, 7 - нажимная резьбовая втулка; 8 - колпак; 9 - рычаг

 

Таблица 5

 

Техническая характеристика пружинных предохранительных клапанов, старых выпусков производства ПО "Красный котельщик"

 

Шифр	Диаметр	Рабочее	Максимальная	Коэффициент	Наименьшая	Данные о пружине				Давление	Масса
клапана	условного прохода, мм	давление, МПа (кгс/см2)	температура рабочей среды, °С	расхода, d	площадь проточной части F, мм2	Заводской номер детального чертежа пружины	Диаметр проволоки, мм	Наружный диаметр пружины, мм	Высота пружины в свободном состоянии, мм	испытания на герметичность, МПа (кгс/ см2)	клапана, кг
Т-31М-1	50	3,4-4,5 (34-45)				К-211946	18	110	278	4,5 (45)	48,9
						Исполнение 1
Т-31М-2	50	1,8-2,8 (18-28)	450	0,65	1960	Исполнение 2	16	106	276	2,8 (28)	47,6
Т-31М-3	50	0,7-1,5 (7-15)				Исполнение 3	12	100	285	1,5 (15)	45,5
Т-31М	50	5,0-5,5 (50-55)				К-211948	18	108	279	5,5 (55)	48,3
Т-32М-1	80	3,5-4,5 (35-15)				К-211817	22	140	304	4,5 (45)	77,4
						Исполнение 1
Т-32М-2	80	1,8-2,8 (18-28)	450	0,65	3320	Исполнение 2	18	128	330	2,8 (28)	74,2
Т-32М-3	80	0,7-1,5 (7-15)				Исполнение 3	16	128	315	1,5 (15)	73,4
Т-131М	50	3,5-4,0 (35-40)	450	0,65	1960	К-211947 Исполнение 1	18	110	278	4,5 (45)	49,7
Т-132М	80	3,5-4,0 (35-40)	450	0,65	3320	К-211817 Исполнение 1	22	140	304	4,5 (45)	80,4

 

Таблица 6

 

Техническая характеристика пружинных предохранительных клапанов, выпускаемых ПО "Красный котельщик"

 

Шифр клапана	Входной фланец		Выходной фланец		Среда	Предельные параметры условий работы		Расчетный диаметр, мм / расчетная	Давление начала открывания, МПа**/кгс/см2	Обозначение исполнения	Обозначение пружины	Высота затяга пружины	Масса клапана, кг	Коэффициент расхода
	Условный диаметр, мм	Условное давление, МПа/кгс/ см2	Условный диаметр, мм	Условное давление, МПа/кгс/см2		Рабочее давление, МПа/кгс/см2	Температура среды, °С	площадь проходного сечения, мм2				h 1, мм		a
Т-31М-1	50	6,4/64	100	1,6/16	Пар	3,5-4,5/35-45	425-350*	48/1810	4,9±0,1/49±1	08.9623.037	08.7641.052-04	200	47,8	0,65
Т-31М-2	50	6,4/64	100	1,6/16	-"-	1,8-2,8/18-28	До 425	48/1810	3,3±0,1/33±1	08.9623.037-03	08.7641.052-02	200	46,5	0,65
Т-31М-3	50	6,4/64	100	1,6/16	-"-	0,7-1,5/7-15	До 425	48/1810	1,8±0,1/18±1	08.9623.037-06	08.7641.52	170	44,5	0,65
Т-32М-1	80	6,4/64	150	1,6/16	-"-	3,5-4,5/35-45	425-350*	62/3020	4,95±0,1/49,5±1	08.9623.039	08.7641.052-06	210	75,8	0,65
Т-32М-2	80	6,4/64	150	1,6/16	-"-	1,8-2,8/18-28	425	62/3020	3,3±0,1/33±1	08.9623.039-03	08.7641.052-04	220	72,11	0,65
Т-131М	50	10/100	100	1,6/16	-"-	3,5-4,5/35-45	450	48/1810	4,95±0,1/49,5±1	08.9623.048	08.7641.052-04	200	48,8	0,65
Т-132М	80	10/100	150	1,6/16	-"-	3,5-4,5/35-45	450	62/3020	4,9±0,1/49±1	08.9623.040	08.7641.052-06	210	76,1	0,65
* Более низкая температура является предельной для большего давления.
** Предел заводских испытаний клапанов на подрыв.

 

Таблица 7

 

Техническая характеристика пружин, устанавливаемых на клапанах ПО "Красный котельщик"

 

	Геометрические размеры						Сила пружины при	Рабочая	Развернутая	Масса, кг
Обозначение	Наружный	Диаметр	Высота пружины в	Шаг	Количество витков		рабочей деформации	деформация	длина пружины,
пружины	диаметр, мм	прутка, мм	свободном состоянии, мм	навивки, мм	рабочее n	полное n 1	F, кгс(Н)	пружины S1, мм	мм
06.7641.052				27,9	8±0,5	12	340 (3315,4)		3000	2,55
08.7641.052-01				32,7	8±0,3	10	540(5296,4)		3072	4,8
08.7641.052-02				31,5	8±0,3	10	620(6082,2)		2930	4,7
08.7641.052-03				29,0	8±0,3	10	370(3623,7)		3072	4,7
08.7641.052-04				31,5	8±0,3	10	1000(9810)		3000	6,0
08.7641.052-05				36,5	7±0,3	9	1220(11968,2)		2660	5,4
08.7641.052-06				41,7	6,5±0,3	8,5	1560(15308,1)		3250	9,8
08.7641.052-07				41,7	6,5±0,3	8,5	1700(16677)		3300	9,5

 

 

Список использованной литературы

 

1. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов,— М.: НПО ОБТ, 1993.

2. ГОСТ 24570-81 (СТ СЭВ 1711-79). Клапаны предохранительные паровых и водогрейных котлов. Технические требования.

3. Инструкция по организации эксплуатации, порядку и срокам проверки импульсно-предохранительных устройств котлов с давлением пара выше 4,0 МПа: РД 34.26.301-91.— М.: СПО ОРГРЭС, 1993.

4. Инструкция по организации эксплуатации, порядку и срокам проверки импульсно-предохранительных устройств котлов с рабочим давлением пара от 1,4 до 4,0 МПа (включительно): РД 34.26.304-91.— М.: СПО ОРГРЭС. 1993.

5. Импульсно-предохранительные устройства Чеховского завода "Энергомаш". Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

6. Предохранительные клапаны АО "Красный котельщик". Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

7. ГОСТ 12.2.085-82 (СТ СЭВ 3085-81). Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности.

8. Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. Справочник конструктора трубопроводной арматуры.— Л.: Машиностроение, 1987.

9. Арматура энергетическая для ТЭС и АЭС. Отраслевой каталог-справочник.— М.: ЦНИИТЭИТяжмаш, 1991.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1. Общие положения

2. Основные требования к защите котлов от повышения давления сверх допустимого значения

3. Указания по монтажу предохранительных устройств

4. Подготовка клапанов к работе

5. Регулировка предохранительных устройств на срабатывание при заданном давлении

6. Порядок и сроки проверки клапанов

7. Рекомендации по контролю состояния и организации ремонта клапанов

8. Организация эксплуатации

9. Требования безопасности

Приложение 1. Требования, предъявляемые к предохранительным клапанам котлов

Приложение 2. Методика расчета пропускной способности предохранительных клапанов котлов

Приложение 3. Формы технической документации по предохранительным устройствам котлов, которая должна вестись на ТЭС

Приложение 4. Основные термины и определения

Приложение 5. Конструкции и технические характеристики предохранительных клапанов котлов

Список использованной литературы