Inleiding
De primaire functie van een hoofd stoominlaatklep (noodstopklep (ESV)) is de toelating of isolatie van de stoomtoevoer naar een hogedruk (HP) stoomturbine. Het wordt ook gebruikt als een veiligheidsklep om snel de hoofd stoomtoevoer naar de turbine af te sluiten in geval van nood. De stoom die wordt geproduceerd in de laatste oververhitter van een waterpijpketel wordt meestal via vier hogedrukleidingen naar de turbine geleid; deze stoom wordt vaak aangeduid als de ‘hoofd stoom’. Aan de hogedruk turbine-inlaat is elke lijn uitgerust met één ESV en één regelklep die in serie zijn verbonden, die allemaal zijn ondergebracht in klepkasten (zoals geïllustreerd in het onderstaande diagram).
Doorsnede van een Turbine Noodstopklep en Regelklep Combinatie
Noodstopklep Werking
De ESV is een aan-uit klep, wat betekent dat deze op elk moment volledig gesloten of volledig open moet zijn. Elke ESV is uitgerust met een hydraulische servomotor die verantwoordelijk is voor het openen van de klep tegen de kracht van een veer. Dezelfde veerkracht sluit de klep in geval van nood, d.w.z. wanneer er geen hydraulische druk meer op de veer werkt. Het sluiten van de klep gaat zeer snel, daarom is er een schokdemper voorzien om de snelheid van de klep aan het einde van zijn sluitingsbeweging te verminderen, zodat deze soepel kan zitten; de snelheidsvermindering vermindert ook de kans op schade aan de klepschijf en het zittinggebied.
%20and%20ESV%20Closed%20(Right).png)
ESV Open (Links) en ESV Gesloten (Rechts)
In zijn basisopstelling bestaat de servomotor uit een krachtzuiger die is ingesloten in een positioneringscilinder. De krachtzuiger is verbonden met de ESV-spil, en wanneer olie in de cilinder wordt gepompt, beweegt de zuiger lineair en opent de klep door tegen de veer te drukken en deze samen te drukken. Deze beweging maakt het mogelijk dat stoom wordt toegelaten in de stoomkast en naar de turbine stoominlaat stroomt waar het via de bijbehorende regelklep wordt toegelaten.
ESV Actuator Doorsnede
Geniet u van dit artikel? Bekijk dan zeker onze Introductie tot Kleppen Videocursus! De cursus bevat een quiz, handboek, en u ontvangt een certificaat bij het voltooien van de cursus. Geniet ervan!
Constructie
De ESV bestaat uit:
- Tussenstuk
- Klepassemblage
- Diffuser
- Actuator (servomotor)
De functie van het tussenstuk is om de klepassemblage binnen zijn behuizing te plaatsen en om de actuator te ondersteunen die de klep bedient.
De ESV is vaak een gebalanceerde enkelzitsklep die een pilotklep en een stoomzeef bevat.
Pilotklep
De pilotklep is bewerkt op de klepspil en is verantwoordelijk voor het initiëren van de werking van de ESV.
Stoomzeef
De hoofdfunctie van de stoomzeef is om zowel de interne delen van de klep als de downstream turbinebladen te beschermen tegen schade door vaste en vloeibare deeltjes, evenals het voorkomen van turbulentie veroorzaakt door de beweging van de stoom.
Afdichting en Behuizing
De klepslot plaatst de klepassemblage binnen de klepbehuizing. Stoomlekkage wordt voorkomen met behulp van een combinatie van klemmen en afdichtingsarrangementen. De ruimte tussen de spil en de behuizing is afgedicht met een meerdelige afdichtingsopstelling. Een inspectieopening is voorzien voor endoscopische inspectie van de interne delen van de klep.
Klep Openingsvolgorde
De klepkop zal alleen openen wanneer de drukken stroomafwaarts en stroomopwaarts gelijk zijn (hetzelfde). De klepopeningsvolgorde begint wanneer de actuator de pilotklep opent, waardoor stoom door de boringen in de klepkop kan stromen totdat de drukken aan beide zijden van de klepkop in balans zijn. Zodra er evenwicht is, tilt de actuator de klepkop tegen de veer.
Hoofd Stoominlaat Isolatieklep Ontwerpen
Er zijn twee hoofdtypen hydraulische vloeistofregelsystemen die worden gebruikt voor stoomturbines, namelijk het mechanische hydraulische regelsysteem (MHC) en het elektrohydraulische regelsysteem (EHC). In beide systemen gebruiken actuatoren hydraulische vloeistof om de kleppen te bewegen, maar ze verschillen in termen van de vloeistofdruk en vloeistofbron. Beide systemen gebruiken ook een noodafvoersysteem voor snelle evacuatie van hydraulische vloeistof in noodsituaties, zodat de veer de klep snel kan sluiten.
ESV Werking
Om de ESV te bedienen, gebruiken MHC-systemen doorgaans hetzelfde hoofd turbine olie smeersysteem. De oliedruk voor het openen van kleppen wordt verkregen uit het hoofd turbine oliesysteem en wordt geregeld door een relaisafvoerklep. Alle regelapparaten in MHC-systemen zijn mechanisch. In de ESV wordt hydraulische olie door een olie druk relaisafvoerklep van de onderkant van de zuiger naar de bovenkant omgeleid; dit egaliseert de druk aan beide zijden van de zuiger en stelt de veer in staat om de klep snel te sluiten indien nodig. MHC-systemen zijn over het algemeen zeer betrouwbaar en kunnen meerdere jaren functioneren zonder dat interne inspecties nodig zijn.
In tegenstelling hiermee hebben EHC-systemen een aparte hydraulische olievoorziening, en worden elektronische apparaten gebruikt om verschillende regelingsfuncties te bereiken. Hierdoor bieden EHC-systemen snellere reacties, meer nauwkeurige controle, en de behoefte aan minder mechanische componenten. Vanwege de vele openingen in de regelapparaten is vloeistofzuiverheid erg belangrijk en moet nauwlettend worden gecontroleerd.
Het is belangrijk op te merken dat MHC en EHC actuatoren verschillen in termen van grootte, druk, en regelingsmethode.
Onderhoud
Typisch onderhoud aan een ESV omvat het demonteren van de klep en het controleren van de toestand van interne componenten. Onderhoudstaken die verband houden met MHC-systemen omvatten doorgaans het verwijderen van de actuatorassemblage van het tussenstuk, vervolgens demonteren, inspecteren en opnieuw monteren. Aanvullende tests op de kleppen en regelinstrumentatie kunnen ook vereist zijn.
Gerelateerde Online Technische Cursussen
Hoe Pneumatische Kleppen Werken
Introductie tot Stoom, Ketels en Thermodynamica
Hoe Kolen Gestookte Energiecentrales Werken Deel
Aanvullende Bronnen
http://irtgmbh.de/wp-content/uploads/2016/03/MainSteamIsolationValves.pdf