Як працює клапан управління турбіною?
Принцип дії клапана полягає в тому, що вихлопні гази потрапляють на крильчатку і розганяють турбіну. В результаті чого у впускному колекторі виникає тиск.
Детально розглянувши цей процес, ми бачимо, що чим сильніше натискати на педаль газу, тим оперативніше розкручується ДВС. А чим більше оборотів двигуна, тим вище швидкість і обсяг відпрацьованих газів. Такі гази, потрапляючи в турбіну, підвищують тиск. Внаслідок цього сильніше розкручується мотор, виникає надлишок тиску і з’являється більше відпрацьованих газів. Такий тиск мотор може і не витримати.
Щоб уникнути дорогих поломок турбокомпресора і двигуна, краще придбати клапан управління турбіною.
Види клапанів і їх коротка характеристика
Пропускний клапан забезпечує контроль потоку вихлопних газів. Така деталь вирівнює надлишок газів через саму турбіну або до входу в неї.
Завдяки цьому і кажуть клапан скидання тиску турбіни.
Виділяють наступні види:
- Байпасні клапани — підходять для потужних машин (від 400 кінських сил). При установці необхідно поставити перехресну трубу або ж змінити частину колектора.
- Внутрішні клапани — використовуються в багатьох автомобілях з турбінами. Заслінка даної деталі, при досягненні тиску, відкриває надходження відпрацьованих газів і, навпаки, для набору закривається.
- Деякі машини оснащені зовнішнім перепускним клапаном.
Як налаштувати клапан турбіни?
Встановити і налаштувати внутрішній клапан самостійно можна, але є певні ризики. Для вашого спокою краще звернутися до фахівців.
Розслаблення і затягування кінця активатора дозволяє контролювати ступінь закриття-відкриття заслінки. Розслабленим кінцем можна зробити тягу довше, а затягнутим, коротше. При укороченні тяги, активатора потрібно вище тиск для прочиненої заслінки.
Така дія викликає максимально швидке розкручування турбіни. А при подовженні все навпаки.
У випадку з зовнішнім клапаном потрібні налаштування, якщо тиск занадто сильний або, навпаки, слабкий. У процесі регулювання може знадобитися заміна пружини. В результаті виконання будь-яких робіт з клапаном перепускного типу необхідне регулювання турбонаддува.
Навіщо потрібне регулювання?
У певних випадках потрібне регулювання клапана. Якщо подивитися на це з боку, то ми побачимо:
- важіль працює ривками при нагріванні;
- відчутно різке зниження наддуву;
- чується деренчання турбіни;
- при від’єднанні від тяги важіль вільно не рухається.
Де можна відремонтувати турбіну?
Компанія Турборотор забезпечує висококваліфікований ремонт турбін. При необхідності, проводиться діагностика і настройка деталей. Переваги співпраці з майстернею:
- нове ЧПУ обладнання;
- є стенд балансування;
- розбірний стенд;
- передбачені нові високоточні слюсарні та токарні верстати.
➫ Актуатор турбіни — причини і наслідки проблем з клапаном турбонаддува
Актуатор турбіни він же Wastegate, або клапан управління турбіною
Як випливає з англійської назви, цей клапан управління турбіною служить для скидання надлишків вихлопних газів, які обертають крильчатку ротора через відвідної, або байпасний канал. Якщо цього не робити, вал знайде надмірну швидкість на великих частотах обертання коленвала, що загрожує аварійним зростанням тиску наддуву, а при закритому дроселі — помпажа нагнітача. Зменшення продуктивності компресора не допоможе, тоді його можливостей на малих і середніх оборотах не вистачить, двигун потрапить в так звану «турбояму». Відмови пристрою пов’язані саме з випадками надлишку або нестачі повітря, що нагнітається потоком. Розглянемо докладніше їх прояви.
Вестгейт — обмежувач на службі підвищення потужності
Деякі турбокомпресори обходяться без байпасного режиму. Це турбіни низького тиску, в силу своєї компактності і низької продуктивності вони не виходять на режими, що вимагають обмеження потоку з гарячого боку.
Досить іноді скидати надлишок на виході, для чого застосовується більш простий пристрій.
Інша ситуація з потужними турбонаддувами, здатними створювати дуже високий натиск при великій витраті. Тут і потрібно лімітувати газовий потік вихлопу на більш ефективну крильчатку.
Клапан управління турбіною: пристрій і принцип дії
Клапан турбіни складається з корпусу, розділеного еластичною мембраною на дві частини. В першу надходить повітря, яке подається на впуск , а з другої виходить підпружинений шток, механічно приєднаний до діафрагми. Як тільки сила на одиницю площі мембрани перевищить певну величину, пружина стиснеться і шток прийде в рух, відкривши перепускний канал вихлопу. Гази будуть спрямовані в обхід турбінного колеса, і швидкість його обертання знизиться.
Симптоми несправностей актуатора турбіни
Позаштатний стан актуатора турбіни має два відхилення від нормальної роботи мотора — надлишковий напір турбіни і недостатній, в залежності від конкретного характеру поломки.
- Коли відмовила в закритому стані «калитка» вестгейта, турбіна стане обертатися з перевищенням оборотів, тобто буде передув. Якщо навіть при цьому не відбудеться механічних руйнувань в агрегаті, що дуже ймовірно, двигун почне отримувати надмірну кількість повітря. Наслідками стануть недостача суміші, аж до пропусків запалення, детонація в циліндрах, швидкий вихід з ладу свічок.
- Якщо калитка виявиться постійно відкритою, то компресор не зможе розвивати необхідні показники продуктивності і витрати повітря. Мотор втратить потужність, автомобіль не зможе енергійно розганятися, обов’язково зросте витрата палива через надлишок суміші. Особливо це позначиться на перехідних режимах.
- Можливий проміжний стан невпевненої роботи актуатора. З’явиться характерний звук брязкоту клапана, зокрема при холостих обертах і зупинки двигуна, потужність і крутний момент стануть нерівномірними, можливі ривки та підхоплення.
Причини поломок, діагностика, можливість ремонту
Основна біда актуатора турбіни — старіння діафрагми і втрата нею герметичності.
Клапан перестає реагувати на зміни вихідного тиску, і не керує відкриттям байпаса. Перевірити це досить просто, достатньо подути в приймальний штуцер. Не повинно з’явитися жодних ознак витоку пневмокамери.
Пошкоджену діафрагму можна замінити, при наявності запасних частин. Корпус вестгейта развальцьовується, з нього витягується мембрана і замінюється на нову. Попутно з корпусу видаляються забруднення.
Більш продуктивним стане заміна актуатора на новий. Надійність при подібному ремонті вище.
Можливі варіанти виконання
Не всі актуатори виглядають і виконані однаково. Вони поділяються на:
- чисто пневматичні,
- працюючі під електронним управлінням,
- гібридні, наприклад мають на керуючому вході повітряний редуктор. Він, в свою чергу, може управлятися від електронного програмованого блоку, що регулює максимальний турбонаддув — буст-контролера. Така варіативність виконань дозволяє більш точно управляти турбомотором в залежності від ситуації.
Приводы для паровых турбин — Veinfurt s.r.o.
Приводы для паровых турбинOndrej2016-03-15T14:58:41+01:00
Линейные электрогидравлические приводы VariStroke для паровых турбин
Woodward решает проблему надежности №1 пользователей паровых турбин . . . грязное масло!
Запатентованная грязеотталкивающая и самоочищающаяся технология приводов Woodward VariStroke обеспечивает большую общую надежность вашей паровой турбины. Линейка линейных электрогидравлических приводов клапанов VariStroke управляет паровыми турбинами с механическим или генераторным приводом. В этих линейных приводах используется источник гидравлического масла низкого давления (обычно смазочное масло турбины) для создания усилия на выходном валу.
Их превосходная точность и разрешающая способность делают их идеальными для управления паровыми клапанами и соответствующего регулирования скорости и нагрузки турбины, где важны время безотказной работы и доступность турбины.
Линия VariStroke настраивается с помощью простого и удобного компьютерного сервисного инструмента для ПК, который позволяет пользователям легко настраивать, калибровать и настраивать все внутренние функции и настройки отклика. Его встроенный драйвер включает в себя выходной канал 4-20 мА для индикации положения выходного вала (регулирующего клапана), а также выходы реле аварийного сигнала и отключения агрегата для использования в качестве индикации работоспособности и состояния агрегата. Потребляемые входы 4–20 мА и датчики положения вала с двойным резервированием позволяют ему продолжать работу даже при отказах входных сигналов или датчиков обратной связи, обеспечивая увеличенное время работы между принудительными отключениями и ремонтом системы в режиме реального времени.
Узнайте больше http://www.woodward.com/varistroke.aspx?terms=varistroke
Скачать:
PS_VARISTORKE I_03397_E
DIGICATOR ACTIORTATOR
5DIGILATOR ACTIOROATOR
. Позиционер включает вращающийся выходной вал, используемый для точного позиционирования регулирующих клапанов паровой турбины. Привод ProAct Digital включает в себя встроенный цифровой привод/позиционер, который:
• управляет приводом
• контролирует исправность привода
• связывается с системой управления
• Выход — вращающийся вал, 75 градусов, от 7 до 37 Дж (от 5 до 27 фут-фунтов)
• Входная мощность — 18–32 В постоянного тока, 20 А макс.
Подробнее: http://www.woodward.com/SteamTurbineProact.aspx
Загрузить: PS_ProAct_03231_H
CPC II (преобразователь тока в давление) Версия с резервированием) представляют собой электрогидравлические регулирующие клапаны, используемые для позиционирования сервоприводов/приводов клапанов паровой турбины одностороннего действия.
Версия CPC-II и CPC-DX с резервированием принимает сигналы запроса давления 4–20 мА и точно регулирует давление масла для точного позиционирования регулирующих клапанов паровой турбины одностороннего действия. Точное и стабильное управление паровым клапаном напрямую связано с улучшением контроля скорости и нагрузки паровой турбины и снижением механического износа системы.
В зависимости от конструкции системы в этом узле доступна как автоматическая, так и ручная логика переключения. Логика автоматического переключения этого модуля упрощает проектирование системы, поскольку для ее работы не требуется внешнее реле/логика переключения, что сводит к минимуму количество проводов как между преобразователем, так и между преобразователем и контроллером. Настраиваемая логика сигнализации/отключения CPC позволяет пользователям легко настроить, какие системные условия вызывают автоматический переход с главного CPC на подчиненный CPC.
Подробнее: http://www.woodward.com/SteamTurbineCPC.
aspx?terms=CPC-II
Загрузить: CPC-DX-Product-Spec03421
Привод гидравлического усилителя (линейный) Подробнее: http: //www.woodward.com/
Привод TM25/200 (линейный) Подробнее: http://www.woodward.com/
Приводы TG (электрогидравлические) Подробнее: http://www.woodward.com/
Приводы TG (электрогидравлические) .woodward.com
Привод PGPL (линейный) Подробнее http://www.woodward.com/
Приводы UG (поворотные) Узнайте больше: http://www.woodward.com/ Приводы TG, PGPL и UG являются прямой заменой регуляторов – никаких механических модификаций не требуется.
Привод EML 100 (электрический линейный привод) Дополнительная информация: http://www.woodward.com
Система позиционирования SPC
Дополнительная информация: http://www.woodward.com/SteamTurbineSPC.aspx
Привод для паровых турбин — MSHS
Карьера |
Гидромеханические приводы Woodward являются важным связующим звеном между электронным регулятором и входом управления подачей топлива на турбину.
Наша обширная линейка продукции предлагает различные решения для управления паровыми и промышленными газовыми турбинами.
Преобразователь тока в давление CPC
Преобразователь тока в давление Woodward CPC предназначен для позиционирования паровых и топливных клапанов и/или соответствующих сервоприводов. Входной/выходной сигнал 4–20 мА линейно и пропорционально преобразуется в гидравлическое выходное давление. CPC может взаимодействовать с любым электронным управлением, таким как системы Woodward MicroNet и Woodward 505 Control. Он подключается к сервосистемам, работающим под давлением, и силовым цилиндрам одностороннего действия. CPC подходит как для новых, так и для модернизируемых приложений.
Загрузить PDF
CPC-DX (CPC Dual Transfer Skid)
CPC-DX (CPC-DX (двойная передача преобразователя тока в давление)) представляет собой блок управления гидравлическим давлением, предназначенный для использования при позиционировании паровой турбины одностороннего действия.
сервоприводы клапанов в критических приложениях. Этот резервный блок CPC включает в себя два блока CPC-II, сконфигурированных в конфигурации ведущий/ведомый. Главный блок контролирует выходное давление; ведомый блок отслеживает работу ведущего блока и плавно берет на себя управление выходным давлением в случае отказа ведущего блока. При желании пользователи могут переключаться между преобразователями для проверки работы блока и заменять любой из преобразователей в режиме реального времени, если в этом возникнет необходимость.
Загрузить PDF
Электрогидравлический силовой цилиндр (EHPC)
Электрогидравлический силовой цилиндр Woodward (EHPC) обеспечивает усилие для управления регулирующими клапанами паровой турбины. EHPC предназначен для использования на механических приводах или турбинах с приводом от генератора. EHPC объединяет исполнительный механизм, пилотный клапан, электронное устройство обратной связи, конечный привод и силовой цилиндр в единый блок, устраняя необходимость в рычажном механизме и сокращая количество гидравлических трубопроводов и проводов.
Скачать PDF
Электрогидравлический сервопривод (EHPS)
Электрогидравлический сервопривод Woodward (EHPS) представляет собой полностью интегрированный трехступенчатый сервоклапан, предназначенный для привода цилиндров регулирующих клапанов паровой турбины низкого давления. EHPS в сочетании с новым или уже установленным цилиндром парового клапана обеспечивает линейное усилие срабатывания для управления регулирующими клапанами паровой турбины или клапанными рейками. Этот сервопривод можно сконфигурировать для привода приводов одинарного или двойного действия, а также для использования системы подачи смазочного масла турбины или отдельного источника масла (5,5–17,2 бар, 80–250 фунтов на кв. дюйм).
Загрузить PDF
Привод H-образной пружины
Привод Woodward H-образной пружины представляет собой модульный гидравлический привод высокого давления, разработанный для линейных или поворотных клапанов с высоким усилием, требующих отказоустойчивости.
Привод может быть сконфигурирован либо для регулирования, либо для включения/выключения. Доступны как пользовательские, так и стандартные конфигурации для соответствия требуемому приложению. Приводы H-Spring предназначены для использования в регулирующих клапанах и запорных клапанах паровых турбин, впускных клапанах для пара газовых турбин и перепускных воздушных клапанах, а также в общих технологических процессах.
Скачать PDF
Гидравлический усилитель
Гидравлический усилитель Woodward с электрическим управлением представляет собой управляемый линейный сервопривод, используемый в сочетании с электронными средствами управления Woodward 2301, 505 или MicroNet. Усилитель содержит актуатор Woodward EG-3P, который преобразует электрический управляющий сигнал в вращающийся выходной сигнал, который управляет положением выхода сервопривода, принимаемым усилителем. Усилитель способен управлять механизмами управления паровыми турбинами или крупными двигателями, требующими относительно больших усилий и работоспособности.
Загрузить PDF
Привод/привод PG-PL
Привод/привод Woodward PGPL представляет собой электрогидравлический привод с пропорциональным интерфейсом привода, который может использоваться с электронными элементами управления, обеспечивающими сигнал положения от 0 до 200 мА. Привод предназначен для использования с цифровыми регуляторами Woodward серий 2301A и D, 700, Peak® 150 и 505.
Скачать PDF
Привод ProAct™ Digital Plus
Привод Woodward ProAct™ Digital Plus предназначен для установки на двигатель для управления различными функциями, включая (но не ограничиваясь): дроссельная заслонка и положение вестгейта. Привод фактически представляет собой позиционер со встроенным приводом, который принимает сигнал управления положением от другого устройства в системе, такого как регулятор скорости. Привод ProAct™ Digital Plus включает в себя встроенный цифровой драйвер, способный управлять приводом, обмениваться данными с внешней системой управления и содержать встроенное программное обеспечение и интеллектуальные функции для реализации функций мониторинга и настройки.
Загрузить PDF
Сервоконтроллер положения (SPC)
Сервоконтроллер положения Woodward (SPC) представляет собой привод сервоклапана, который принимает сигнал запроса положения на базе DeviceNet™ или 4–20 мА от системного контроллера, и точно позиционирует пропорциональные или интегрирующие сервоклапаны. SPC обладает необходимой точностью, быстродействием и резервированием, необходимыми для управления топливным клапаном паровой или газовой турбины. Для определения положения клапана SPC принимает сигналы обратной связи от одного или двух (резервных) устройств переменного тока или одного устройства постоянного тока. Программное обеспечение на базе Windows используется для настройки SPC, настройки настраиваемых параметров и контроля параметров с помощью персонального компьютера. Для простоты обслуживания конфигурации SPC можно выполнять, когда устройство подключено или отключено. После создания конфигурации эта программа позволяет загружать конфигурации и загружать их на другие SPC по желанию.
Загрузить PDF
Пропорциональные приводы TG-13E и TG-17E
Пропорциональные приводы Woodward TG-13E и TG-17E представляют собой автономные электрогидравлические приводы для использования на паровых турбинах с изохронным управлением, распределением нагрузки или требуются другие функции. Их можно использовать со всеми доступными электронными регуляторами и аксессуарами Woodward. Приводы TG преобразуют электрический сигнал в соответствующее пропорциональное положение выходного вала для позиционирования клапана, который регулирует подачу пара или энергоносителя к турбине. Они предназначены для управления небольшими паровыми турбинами, приводящими в действие такие нагрузки, как генераторы переменного тока, насосы генераторов постоянного тока, компрессоры, вентиляторы или бумагоделательные машины.
Загрузить PDF
Приводы TM-25LP и TM-200LP
Приводы Woodward TM-25LP и TM-200LP представляют собой электрогидравлические пропорциональные приводы для позиционирования паровых и топливных регулирующих клапанов, требующих линейных входов низкого/высокого усилия.
Загрузить PDF
Привод UG 40
Привод Woodward UG-Actuator и UG40 Actuator предлагают преимущества электронного управления и систем распределения нагрузки при использовании удобных существующих приводов и рычажных механизмов типа UG. Приводы обеспечивают работу аналоговых систем управления Woodward, таких как 2301A, а также цифровых систем управления Woodward, таких как серии 500, 700 и системы управления двигателем IGEM. Приводы могут использоваться с дизельными, бензиновыми или газовыми двигателями, а также с паровыми и промышленными газовыми турбинами. Приводы имеют автономный масляный картер, поэтому отдельная подача масла не требуется.
Скачать PDF
Линейный привод VariStroke
Привод Woodward UG-Actuator и UG40 Actuator предлагают преимущества электронного управления и систем распределения нагрузки при использовании удобных существующих приводов и рычажных механизмов UG-типа.