Title

MODERNIZAÇÃO E MELHORIA DO SISTEMA DE SERVOMOTORES PARA VÁLVULAS PARCIALIZADORAS DE TURBINAS A VAPOR

MODERNIZATION AND UPGRADE OF THE SERVOMOTORS SYSTEM USED FOR STEAM TURBINE REGULATING VALVES

Authorship

Caumo, Jonas Pedro; Oliveira, Jefferson

Caumo, Jonas Pedro

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Oliveira, Jefferson

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DOI

10.5151/2594-3626-25503

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Abstract

As válvulas parcializadoras funcionam distribuindo a vazão de vapor em uma turbina de maneira uniforme e o mais próximo possível de uma atuação linear. Esta vazão depende da área de passagem que por sua vez depende do curso. Para o controle da parcialização de vapor, da potência e rotação, o curso da válvula deve ser mantido ao longo do tempo. Os servomotores que atuam nas válvulas, em sua grande maioria, possuem atuação linear, do tipo simples ação, são compostos de molas e são acionados por pressão hidráulica de óleo. Eles sofrem perdas de linearidade ao longo do tempo e entre as principais causas está a histerese de mola, necessitando assim de ajustes ao longo do tempo. Os ajustes são feitos de forma mecânica e hidráulica, manualmente. A leitura do curso é feita visualmente através de régua graduada, feitos com a turbina parada e sem considerar a atuação do vapor nas válvulas parcializadoras. São propostas modificações feitas no conceito do servomotor, usando um de dupla ação e para que o mesmo faça uma correção eletrônica do curso, a posição da válvula é medida através de um transformador diferencial variável linear (LVDT) Um dos conceitos apresentados é o uso do servomotor de dupla ação. O controle da turbina é feito por um regulador que envia um comando a um conversor eletro-hidráulico que atua no servomotor. Os conceitos apresentados fazem com que esta transformação eletro-hidráulica seja totalmente controlável, mais precisa e constante, mantendo o curso da válvula.

The regulating valves operate doing a distribution of the steam flow rate in a steam turbine in a uniform and linear way. This flow rate depends on the passage area that depends on the position of the valve. For the steam distribution control, power and speed of rotation, the position of the valve has to be maintained along the time. The servomotors that actuates on valves, usually, have linear actuation, single acting type, are made of springs and are operated by oil hydraulic pressure. This type of component has linearity and response losses along time, which, among the main causes is the spring hysteresis, so it´s necessary to make adjustments along time. This adjustment is done manually, by a mechanical and hydraulic way. The measurement of the valve position is done by visual inspection, made when the turbine is not operating and without considering the real operation of the valve with steam. Modifications are proposed on the concept of the servomotor, using double acting type and an electronically measurement of the valve position is done by and LVDT. The steam turbine control is done by the governor that sends a signal to an electro-hydraulic converter that actuates on the servomotor. The concepts showed that this electro-hydraulic actuation is totally controllable, precise and constant, maintaining the valve position.

Keywords

Controle; Turbina a vapor; Modernização; Servomotor

Control; Steam Turbine; Modernization; Servomotor