<p>Examensarbetet har genomförts på Siemens Industrial Turbomachinery AB i Finspång. Arbetet innebär modernisering av ventiler till ångturbiner. Uppgiften består av två delar, där den första delen är att modernisera dagens tätningar i spindelgenomföringen. Syftet är att finna en mer vibrationstålig, driftsäker och mindre utrymmeskrävande lösning. Det andra delprojektet är att finna alternativ till dagens tallriksfjädrar i de servomotorer som reglerar ventilen. Anledningen till att nya fjädrar skall tas fram är att öka livslängden, minska slitaget och utrymmesbehovet på servomotorerna.</p><p>För att kunna genomföra uppgiften på ett effektivt och strukturerat sätt har en metodik för systematisk konceptutvecklings används. Denna metodik har varit hjälpfull för att finna nytänkande lösningar. För att kunna dimensionera komponenterna har beräkningsmodeller tagits fram för de ångkrafter som verkar i en ångventil samt för olika typer av packboxar och fjädrar.</p><p>Arbetet med moderniseringen av spindeltätningar har resulterat i att en ny typ av packbox har valts som minskar friktionen samt behovet av efterdragning. Två olika lösningar har tagits fram för att skapa den förspänningskraft som gör att packningen tätar. Båda lösningar minskar behovet av underhållsarbete samt underlättar monteringen. En indikation ges även när rätt kraft är uppnådd, vilket minimerar risken för läckage eller att ventilen inte går att manövrera.</p><p>Analysen av servomotorer resulterade i att inga möjliga alternativ till tallriksfjädrar hittades. Modifieringar har därför tagits fram för att förbättra dagens tallriksfjädrar. Dessa ändringar innebär att slitaget minskas och livslängden ökas betydligt.</p> / <p>This thesis was preformed at Siemens Industrial Turbomachinery AB in Finspång. The work is to make modernizations of steam turbine valves. The first part of the project is to modernize stem packing with the purpose to find a more reliable and space-saving solution that is less sensitive to vibrations. The second part is to find an alternative solution for cup springs in servomotors. A new spring type is desirable to increase the lifetime, lower the wear on stem shafts and to make it more space-saving.</p><p>To be able to perform the task efficiently and organized a method for systematic design has been used. This method has turned out to be quite useful tool in order to find new approaches to problems. Calculations of steam forces in a valve together with different types of box packing and springs have been done.</p><p>The modernization of stem packing has resulted in a new type of box packing. The winnings of changing packing are lowered friction and need of maintenance. Two solutions of live load systems have been created. Both solutions minimize the need of maintenance and make the mount and dismount easier. An indication makes sure that a sufficient force is applied on the box packing.</p><p>An analysis shows no alternative to replace the existing cup springs. The main goal was changed and modifications were made to improve the cup springs. The modifications results in a lowered wear and a significant increase of cup spring lifetime.</p>

Examensarbetet har genomförts på Siemens Industrial Turbomachinery AB i Finspång. Arbetet innebär modernisering av ventiler till ångturbiner. Uppgiften består av två delar, där den första delen är att modernisera dagens tätningar i spindelgenomföringen. Syftet är att finna en mer vibrationstålig, driftsäker och mindre utrymmeskrävande lösning. Det andra delprojektet är att finna alternativ till dagens tallriksfjädrar i de servomotorer som reglerar ventilen. Anledningen till att nya fjädrar skall tas fram är att öka livslängden, minska slitaget och utrymmesbehovet på servomotorerna. För att kunna genomföra uppgiften på ett effektivt och strukturerat sätt har en metodik för systematisk konceptutvecklings används. Denna metodik har varit hjälpfull för att finna nytänkande lösningar. För att kunna dimensionera komponenterna har beräkningsmodeller tagits fram för de ångkrafter som verkar i en ångventil samt för olika typer av packboxar och fjädrar. Arbetet med moderniseringen av spindeltätningar har resulterat i att en ny typ av packbox har valts som minskar friktionen samt behovet av efterdragning. Två olika lösningar har tagits fram för att skapa den förspänningskraft som gör att packningen tätar. Båda lösningar minskar behovet av underhållsarbete samt underlättar monteringen. En indikation ges även när rätt kraft är uppnådd, vilket minimerar risken för läckage eller att ventilen inte går att manövrera. Analysen av servomotorer resulterade i att inga möjliga alternativ till tallriksfjädrar hittades. Modifieringar har därför tagits fram för att förbättra dagens tallriksfjädrar. Dessa ändringar innebär att slitaget minskas och livslängden ökas betydligt. / This thesis was preformed at Siemens Industrial Turbomachinery AB in Finspång. The work is to make modernizations of steam turbine valves. The first part of the project is to modernize stem packing with the purpose to find a more reliable and space-saving solution that is less sensitive to vibrations. The second part is to find an alternative solution for cup springs in servomotors. A new spring type is desirable to increase the lifetime, lower the wear on stem shafts and to make it more space-saving. To be able to perform the task efficiently and organized a method for systematic design has been used. This method has turned out to be quite useful tool in order to find new approaches to problems. Calculations of steam forces in a valve together with different types of box packing and springs have been done. The modernization of stem packing has resulted in a new type of box packing. The winnings of changing packing are lowered friction and need of maintenance. Two solutions of live load systems have been created. Both solutions minimize the need of maintenance and make the mount and dismount easier. An indication makes sure that a sufficient force is applied on the box packing. An analysis shows no alternative to replace the existing cup springs. The main goal was changed and modifications were made to improve the cup springs. The modifications results in a lowered wear and a significant increase of cup spring lifetime.