Особенностью конструктивных показателей анализируемых клапанов является широкое использование системы зазоров в кинематических парах. Достоинства такой системы заключаются в относительной простоте конструкции и ее дешевизне. Однако, на взгляд автора, такой подход к оценке значения устройств подобного типа не всегда является оправданным.
Как известно, работа механизмов, выполненных по системе с зазорами, отличается существенными ударными нагрузками при изменении направления движения. Поэтому в конструкции возможен не только повышенный износ мест сопряжения звеньев, но и заедания. Так как рассматриваемая группа клапанов относится к средствам защиты, то совершенно очевидна актуальность повышения их надежности.
При этом следует помнить о тех тяжелых тепловых и солевых условиях работы, в которых находится механизм обратных клапанов. Иногда целесообразно допустить некоторое удорожание конструкции для существенного выигрыша в надежности. Поэтому проводимый ниже анализ и предлагаемые рекомендации построены без всяких снисхождений в требованиях к конструкции, т. е. сохраняются те же жесткие требования по надежности механизмов, которые лежат в основе настоящей работы.
К этому типу защитных клапанов относятся клапаны, устанавливаемые на линиях отборов пара из турбины. Защита турбины от разгона обратным потоком пара при сбросах нагрузки — основное назначение обратных клапанов.
Они необходимы также для защиты турбины от заброса конденсата из теплообменников и паропроводов. Обратные клапаны относятся к категории силовых механизмов. Усилия, действующие на тарелку клапана, колеблются в пределах от 150 до 450 кГ. Надежность посадки тарелок обратных клапанов при сбросах нагрузки с турбины обеспечивается запирающим устройством с пружиной и приводным механизмом (обычно соленоидом).
В нормальных условиях работы турбоустановки запирающий механизм выключен. Тарелка клапана освобождена от действия пружины и ее перемещения обуловливаются только направленностью потока пара. При анализе будет рассмотрен случай закрытия клапана, являющийся наиболее ответственным в его работе.