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汽輪機供熱碟形彈簧蝶閥卡澀現(xiàn)象的原因分析和技術改造

發(fā)布者:廈門力常彈簧有限公司  發(fā)布時間:2019-08-04 22:50
 本文廈門力常彈簧有限公司將為大家計算碟簧片改為38對時和供熱蝶閥閥板直徑車削去4mm,通過以下計算可將閥板上的平衡孔對稱堵死8個。3號機供熱蝶閥經(jīng)過改造后,供熱蝶閥運行正常、無卡澀現(xiàn)象,滿足了油田供熱需要,提高了機組運行可靠性,供熱經(jīng)濟效益巨大。

 一.原因分析
  1.供熱蝶閥閥板與閥體存在卡澀。
  2.齒輪箱內(nèi)齒條與齒輪卡澀。
  3.碟形彈簧破碎。
  4.液壓系統(tǒng)壓力不足。利用小修機會,對3號機供熱蝶閥進行了檢查。設備解體后發(fā)現(xiàn)碟形彈簧筒內(nèi)存有大量積水,碟形彈簧片銹蝕嚴重,其中有15碟形彈簧片破碎,同時檢查供熱蝶閥閥板與閥體間隙,發(fā)現(xiàn)閥體內(nèi)壁有劃痕,說明閥板與閥體存在卡澀現(xiàn)象。
  二、技術改造
  2.1 分析碟形彈簧片損壞的原因:碟形彈簧收到的壓緊力大。碟形彈簧筒內(nèi)有水蒸氣,致使碟形彈簧片銹蝕嚴重,抗壓力減弱。
  2.2 減少碟形彈簧片所受壓緊力
  2.2.1 根據(jù)碟形彈簧破碎原因,我們將碟形彈簧筒內(nèi)40碟形彈簧改為38對計算過程:已知碟形彈簧厚度10mm,碟形彈簧最大高度22.5mm,彈簧預緊力227mm,油缸活塞最大行程500-100=400mm,計算:當供熱蝶閥全開時,每片碟形彈簧的壓縮量:t=(227 400)mm/76=8.25;每個碟形彈簧的變形量(推薦閱讀:碟形彈簧的組合方式及其變形量的圖解)
  k=8.25/(22.5-10)=0.66;根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù):當碟形彈簧變形量0.25時,碟形彈簧彈力70266N;碟形彈簧變形量0.5時,碟形彈簧彈力109760N;碟形彈簧變形量0.75時,碟形彈簧彈力129360N;根據(jù)以上參數(shù),繪制曲線圖,算的當碟形彈簧變形量0.66時,碟形彈簧彈力122892N;活塞缸對碟形彈簧的推力:
  G=14X106X3.14X(0.08)2=281344N;當供熱蝶閥全關時,每片碟形彈簧的壓縮量:
  t=227/76=2.99mm;每個碟形彈簧的變形 量:
  k=2.99/(22.5-10)=0.239;根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù):當碟形彈簧變形量0.25時,碟形彈簧彈力70266N;碟形彈簧變形量0.5時,碟形彈簧彈力109760N;碟形彈簧變形量0.75時,碟形彈簧彈力129360N;根據(jù)以上參數(shù),繪制曲線圖,算的當碟形彈簧變形量0.239時,碟形彈簧彈力67455N;
  2.2.2 檢修前供熱蝶閥碟形彈簧筒內(nèi)為40碟形彈簧
  已知碟形彈簧厚度10mm,碟形彈簧最大高度22.5mm;計算:當供熱蝶閥全開時,每片碟形彈簧的變形量:t=(227 45 400)mm/78=8.615mm;每個碟形彈簧的變形量:k=8.615/(22.5-10)=0.689;根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù):當碟形彈簧變形量0.25時,碟形彈簧彈力70266N;碟形彈簧變形量0.5時,碟形彈簧彈力109760N;碟形彈簧變形量0.75時,碟形彈簧彈力129360N;根據(jù)以上參數(shù),繪制曲線圖,算的當碟形彈簧變形量0.689時,碟形彈簧彈力126266N;活塞缸對碟形彈簧的推力:G=14X106X3.14X(0.08)2=281344N;當供熱蝶閥全關時,每片碟形彈簧的壓縮量:t=(227 45)mm/78=2.91mm;每片碟形彈簧的壓縮量:k=2.91/(22.5-10)=0.689;根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù):當碟形彈簧變形量0.25時,碟形彈簧彈力70266N;碟形彈簧變形量0.5時,碟形彈簧彈力109760N;碟形彈簧變形量0.75時,碟形彈簧彈力129360N;
  根據(jù)以上參數(shù),繪制曲線圖,算的當碟形彈簧變形量0.286時,碟形彈簧彈力74835N;重新更換全部碟形彈簧片,根據(jù)新碟形彈簧片的彈力計算,38碟形彈簧的彈力足以滿足供熱蝶閥的關閉扭矩要求,同時改造后當供熱蝶閥處于全開位置時,每片碟形彈簧所受壓緊力減少了7269N。通過計算碟形彈簧片改為38對式,滿足了供熱蝶閥開關時的扭矩要求,同時減少了碟形彈簧的壓緊力,避免了碟形彈簧片由于受到的壓緊力過大而發(fā)生破碎的現(xiàn)象。
  2.3 減少碟形彈簧片銹蝕
  供熱蝶閥齒輪箱解體后發(fā)現(xiàn)齒輪箱內(nèi)部有積水、油泥,齒條與齒輪表面銹蝕。更換閥軸盤根,擰緊壓蓋螺母,防止了蒸汽進入齒輪箱內(nèi)。同時在齒輪箱內(nèi)(碟形彈簧筒側(cè))安裝了水封裝置,阻止水汽進入碟形彈簧筒內(nèi),徹底避免了碟形彈簧銹蝕。
  2.4 消除閥板與閥體存在卡澀現(xiàn)象
  3號機小修時對供熱蝶閥閥板直徑車削去4mm,保證了閥板在開關時與閥體間有足夠的膨脹間隙,避免了卡澀的發(fā)生。同時,當供熱蝶閥關閉時,中壓缸到低壓缸的蒸汽量會增加,造成供熱蒸汽流量的減少,不能滿足供熱需要;通過以下計算可將閥板上的平衡孔對稱堵死8個,這樣既保證了中壓缸到低壓缸的蒸汽量不變,又滿足了熱網(wǎng)負荷的需要。計算過程:供熱蝶閥直徑閥板直徑1378mm,平衡孔直徑38mm,閥板直徑方向直徑車削4mm。車削后閥板直徑:1378mm-4mm=1374mm;閥板面積減少:3.14X(1378mm/2)2-3.14X(1374/2)=8640mm²
  一個平衡孔的面積:3.14X(38mm/2)=1133mm²;為了使中壓缸到低壓缸的蒸汽量不變,需要堵死平衡孔的數(shù)量為:8640mm²/1133mm²=7.63個。為了使作用在閥板上的力均勻,應對稱堵死這8個平衡孔。
  2.5 熱工方面改造措施
  對于供熱蝶閥的控制部分,蝶閥的位置反饋器解體后發(fā)現(xiàn)線圈存在部分磨損現(xiàn)象,這就算閥門在運行時閥位在100%80%之間跳變、閥門來回開、關的主要原因。由于線圈無法修復,更換了新的位置反饋器,確保供熱蝶閥位置顯示的正確性及閥門運行的穩(wěn)定性。在供熱蝶閥調(diào)試時,重新對伺服放大器的輸出增益進行了調(diào)整,保證伺服閥閥芯移動到位,使蝶閥油動機能獲得足夠的進油流量以克服碟形彈簧的彈力;重新調(diào)整了伺服放大器的開關、關死區(qū)的大小,使其相等,保證了蝶閥開關動作更具有線性,提高了閥門運行的可控性。另外,按供熱蝶閥的實際開度更換了蝶閥開度就地指示器,可以在現(xiàn)場準確無誤的顯示供熱蝶閥的開度,方便了供熱蝶閥檢修和運行操作。
  三、運行效果
  3號機供熱蝶閥改造后,供熱蝶閥運行正常、無卡澀現(xiàn)象,,滿足了油田供熱需要,提高了機組運行可靠性,供熱經(jīng)濟效益巨大。

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