某厂有两台机组型号为C300/237-16.7/0.39/537/537的亚临界中间再热两缸两排汽采暖轴汽凝汽式汽轮机，在供热时，因供热蝶阀经常发生卡涩，不能满足热网首站的负荷需要，严重影响机组的安全运行。本文通过计算碟簧片改为38对时和供热蝶阀阀板直径车削去4mm，通过以下计算可将阀板上的平衡孔对称堵死8个。3号机供热蝶阀经过改造后，供热蝶阀运行正常、无卡涩现象，满足了油田供热需要，提高了机组运行可靠性，供热经济效益巨大。
一.原因分析
1.供热蝶阀阀板与阀体存在卡涩。
2.齿轮箱内齿条与齿轮卡涩。
3.碟簧破碎。
4.液压系统压力不足。利用小修机会，对3号机供热蝶阀进行了检查。设备解体后发现碟簧筒内存有大量积水，碟簧片锈蚀严重，其中有15对碟簧片破碎，同时检查供热蝶阀阀板与阀体间隙，发现阀体内壁有划痕，说明阀板与阀体存在卡涩现象。
二、技术改造
2.1 分析碟簧片损坏的原因：碟簧收到的压紧力大。碟簧筒内有水蒸气，致使碟簧片锈蚀严重，抗压力减弱。
2.2 减少碟簧片所受压紧力
2.2.1 根据碟簧破碎原因，我们将碟簧筒内40对碟簧改为38对计算过程：已知碟簧厚度10mm，碟簧最大高度22.5mm，弹簧预紧力227mm，油缸活塞最大行程500-100=400mm，计算：当供热蝶阀全开时，每片碟簧的压缩量：△t=(227+400)mm/76=8.25;每个碟簧的变形量(推荐阅读：碟簧的组合方式及其变形量的图解)：
△k=8.25/(22.5-10)=0.66;根据厂家提供的数据：当碟簧变形量0.25时，碟簧弹力70266N;当碟簧变形量0.5时，碟簧弹力109760N;当碟簧变形量0.75时，碟簧弹力129360N;根据以上参数，绘制曲线图，算的当碟簧变形量0.66时，碟簧弹力122892N;活塞缸对碟簧的推力：
G=14X106X3.14X(0.08)2=281344N;当供热蝶阀全关时，每片碟簧的压缩量：
△t=227/76=2.99mm;每个碟簧的变形量：
△k=2.99/(22.5-10)=0.239;根据厂家提供的数据：当碟簧变形量0.25时，碟簧弹力70266N;当碟簧变形量0.5时，碟簧弹力109760N;当碟簧变形量0.75时，碟簧弹力129360N;根据以上参数，绘制曲线图，算的当碟簧变形量0.239时，碟簧弹力67455N;
2.2.2 检修前供热蝶阀碟簧筒内为40对碟簧时
已知碟簧厚度10mm，碟簧最大高度22.5mm;计算：当供热蝶阀全开时，每片碟簧的变形量：△t=(227+45+400)mm/78=8.615mm;每个碟簧的变形量：△k=8.615/(22.5-10)=0.689;根据厂家提供的数据：当碟簧变形量0.25时，碟簧弹力70266N;当碟簧变形量0.5时，碟簧弹力109760N;当碟簧变形量0.75时，碟簧弹力129360N;根据以上参数，绘制曲线图，算的当碟簧变形量0.689时，碟簧弹力126266N;活塞缸对碟簧的推力：G=14X106X3.14X(0.08)2=281344N;当供热蝶阀全关时，每片碟簧的压缩量：△t=(227+45)mm/78=2.91mm;每片碟簧的压缩量：△k=2.91/(22.5-10)=0.689;根据厂家提供的数据：当碟簧变形量0.25时，碟簧弹力70266N;当碟簧变形量0.5时，碟簧弹力109760N;当碟簧变形量0.75时，碟簧弹力129360N;
根据以上参数，绘制曲线图，算的当碟簧变形量0.286时，碟簧弹力74835N;重新更换全部碟簧片，根据新碟簧片的弹力计算，38对碟簧的弹力足以满足供热蝶阀的关闭扭矩要求，同时改造后当供热蝶阀处于全开位置时，每片碟簧所受压紧力减少了7269N。通过计算碟簧片改为38对式，满足了供热蝶阀开关时的扭矩要求，同时减少了碟簧的压紧力，避免了碟簧片由于受到的压紧力过大而发生破碎的现象。
2.3 减少碟簧片锈蚀
供热蝶阀齿轮箱解体后发现齿轮箱内部有积水、油泥，齿条与齿轮表面锈蚀。更换阀轴盘根，拧紧压盖螺母，防止了蒸汽进入齿轮箱内。同时在齿轮箱内(碟簧筒侧)安装了水封装置，阻止水汽进入碟簧筒内，彻底避免了碟簧锈蚀。
2.4 消除阀板与阀体存在卡涩现象
3号机小修时对供热蝶阀阀板直径车削去4mm，保证了阀板在开关时与阀体间有足够的膨胀间隙，避免了卡涩的发生。同时，当供热蝶阀关闭时，中压缸到低压缸的蒸汽量会增加，造成供热蒸汽流量的减少，不能满足供热需要;通过以下计算可将阀板上的平衡孔对称堵死8个，这样既保证了中压缸到低压缸的蒸汽量不变，又满足了热网负荷的需要。计算过程：供热蝶阀直径阀板直径1378mm，平衡孔直径38mm，阀板直径方向直径车削4mm。车削后阀板直径：1378mm-4mm=1374mm;阀板面积减少：3.14X(1378mm/2)2-3.14X(1374/2)=8640mm²
一个平衡孔的面积：3.14X(38mm/2)=1133mm²;为了使中压缸到低压缸的蒸汽量不变，需要堵死平衡孔的数量为：8640mm²/1133mm²=7.63个。为了使作用在阀板上的力均匀，应对称堵死这8个平衡孔。
2.5 热工方面改造措施
对于供热蝶阀的控制部分，蝶阀的位置反馈器解体后发现线圈存在部分磨损现象，这就算阀门在运行时阀位在100%至80%之间跳变、阀门来回开、关的主要原因。由于线圈无法修复，更换了新的位置反馈器，确保供热蝶阀位置显示的正确性及阀门运行的稳定性。在供热蝶阀调试时，重新对伺服放大器的输出增益进行了调整，保证伺服阀阀芯移动到位，使蝶阀油动机能获得足够的进油流量以克服碟簧的弹力;重新调整了伺服放大器的开关、关死区的大小，使其相等，保证了蝶阀开关动作更具有线性，提高了阀门运行的可控性。另外，按供热蝶阀的实际开度更换了蝶阀开度就地指示器，可以在现场准确无误的显示供热蝶阀的开度，方便了供热蝶阀检修和运行操作。
三、运行效果
3号机供热蝶阀改造后，供热蝶阀运行正常、无卡涩现象，，满足了油田供热需要，提高了机组运行可靠性，供热经济效益巨大。
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