CN102356261A - 用于蒸汽轮机的组合式快速闭合调节阀 - Google Patents

用于蒸汽轮机的组合式快速闭合调节阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀，其具有：带有入口孔(3)和出口孔(4)的壳体(2)，通过所述入口孔，蒸汽(7)可流入所述壳体(2)的内腔(11)中，通过所述出口孔，蒸汽(7)可从所述壳体的内腔(11)中流出；以及活塞(13)，所述活塞设置在所述壳体(2)中，并且在其外圆周上总是蒸汽密封地紧贴在所述壳体(2)上并具有贯通通道(14)，所述贯通通道通入外圆周，其中，所述活塞(13)设置成能够相对于所述壳体(2)移动，并且因此可被带到贯通位置和截止位置上，在所述贯通位置上，依据所述入口孔(3)、所述出口孔(4)和所述贯通通道(14)的重叠度，蒸汽(7)能够从所述入口孔(3)经过所述贯通通道(14)流到所述出口孔(4)，从而获得所述快速闭合调节阀(1)的调节功能，在所述截止位置上，所述入口孔(3)和/或所述出口孔(4)由所述活塞(13)的外圆周封闭，从而获得所述快速闭合调节阀(1)的快速闭合功能。

Description

用于蒸汽轮机的组合式快速闭合调节阀
技术领域
本发明涉及一种用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀，其中，在所述快速闭合调节阀中，调节阀和快速闭合阀相互组合。
背景技术
在例如在蒸汽发电厂中使用的蒸汽轮机上，为了蒸汽轮机的安全的工作，在新鲜蒸汽侧通过快速闭合阀设有截止机构，并且为了调节通向蒸汽轮机的新鲜蒸汽供给，设有调节阀。调节阀和快速闭合阀接连地分别安装在一个单独的壳体中。由于安全原因，通过调节阀和快速闭合阀冗余地提供快速闭合能力。所述调节阀和快速闭合阀分别具有自己的盘形弹簧，所述盘形弹簧在故障情况下导致阀的快速关闭。传统的是，快速闭合阀和调节阀构成为串联的提升阀，其中，提升阀中的一个施加快速关闭功能，并且借助另一提升阀实现新鲜蒸汽质量流调节。所述提升阀例如构造为嵌入式阀，所述嵌入式阀由于它们的良好的密封性和它们的低的压力损失是有利的。但是，传统的是，提升阀设计成具有大且重的壳体，由此导致高的材料投入。由此的结果是，在高成本的情况下的高的制造耗费。此外，传统的提升阀具有大的空间需求，以至于在蒸汽轮机壳体上的新鲜蒸汽侧的布管具有相当庞大的体积。
在文献EP-A-1 637 783和US-A-3,461,893中公开了一种组合式快速闭合调节阀。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀，其中，所述快速闭合调节阀具有紧凑的且节省材料的以及低成本的结构。
根据本发明的用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀具有：带有入口孔和出口孔的壳体，通过所述入口孔，蒸汽可流入壳体的内腔中，通过所述出口孔，蒸汽可从壳体的内腔中流出；以及活塞，所述活塞设置在壳体中，并且在其外圆周上总是蒸汽密封地紧贴在壳体上并具有贯通通道，所述贯通通道通入外圆周，其中，所述活塞设置成可相对于壳体移动，并且因此可被带到贯通位置和截止位置上，在所述贯通位置上，依据入口孔、出口孔和贯通通道的重叠度，蒸汽可从入口孔经过贯通通道流到出口孔，从而获得快速闭合调节阀的调节功能，在所述截止位置上，入口孔和/或出口孔由活塞的外圆周封闭，从而获得快速闭合调节阀的快速闭合功能。
因此，在根据本发明的快速闭合调节阀中，调节阀和快速闭合阀组合式地安装在一体式的壳体中，其中，借助可在壳体中相对移动的活塞实现调节阀和快速闭合阀。在壳体上固定地设有杆，所述杆的中心轴线与所述壳体的中心轴线重合，以至于由外部作用的推动力可通过所述杆作用在壳体上。由于在根据本发明的快速闭合调节阀中，调节阀和快速闭合阀相互组合，因此所述快速闭合调节阀具有节省空间的结构。因此，与用于传统的调节阀和传统的快速闭合阀的传统的壳体相比，减少了壳体的容积，因此降低了材料投入并且最终降低了用于根据本发明的快速闭合调节阀的制造成本。
优选的是，壳体成型为空心圆柱体，并且活塞成型为圆柱体，所述壳体和活塞的中心轴线重合。入口孔和出口孔优选设置在壳体的圆柱形壁中，并且贯通通道优选构成为在活塞中与活塞的中心轴线垂直地延伸，其中，当活塞在贯通位置上时，并且当入口孔、出口孔和贯通通道完全地重叠时，入口孔、出口孔和贯通通道在所设想的直线上对齐。活塞优选在它的外圆周上具有至少一个活塞环，借助所述活塞环，所述活塞在外圆周上总是蒸汽密封地密封所述壳体上。活塞优选具有所述活塞环中的两个，在所述两个活塞环之间设置有贯通通道的设置在外圆周上的通道口，以至于贯通通道由活塞环与内腔蒸汽密封地隔离。
此外优选的是，活塞具有螺杆，所述螺杆的中心轴线与活塞的中心轴线重合，并且壳体具有孔，螺杆穿过所述孔向外延伸，以至于通过螺杆可在活塞上加载从外部作用的推动力。活塞优选在与螺杆相背离的一侧上具有轴颈，所述轴颈的中心轴线与所述活塞的中心轴线重合。此外优选的是，在壳体中设有第一轴承和第二轴承，其中，轴颈借助所述第一轴承，并且螺杆借助所述第二轴承可纵向移动地支承。在这种情况下，壳体优选具有盲孔，第一轴承设置在所述盲孔中，并且当活塞在贯通位置上或者在截止位置上时，所述轴颈可沉入所述第一轴承中。为了实现快速闭合功能，在壳体上优选作用有一个推动力，并且为了实现调节功能，在活塞上优选作用有另一推动力。
附图说明
下面借助于所附的示意图阐述根据本发明的快速闭合调节阀的一个优选的实施形式。图1示出快速闭合调节阀的根据本发明的实施形式的纵剖视图。
具体实施方式
如从图1中可见，快速闭合调节阀1具有壳体2，所述壳体构成为圆柱形。在壳体2的圆柱形壁中，所述壳体2具有入口孔3和出口孔4，其中，孔3、4的中心点位于所设想的直线上，所述直线与圆柱形的外壳2的中心轴线垂直地延伸。在入口孔3上可连接流入通道5，并且在出口孔4上可连接流出通道，以至于蒸汽流7通过流入通道5引导至入口孔3，并且蒸汽流7通过流出通道6从出口孔4排出。如果快速闭合调节阀1安装在蒸汽轮机上，那么蒸汽轮机的新鲜蒸汽接管形成流出通道6，反之，新鲜蒸汽管线形成流入通道5。
壳体2由圆柱形部段8形成，所述圆柱形部段的一侧借助盖9在纵向侧上封闭，并且所述圆柱形部段的与盖9相背离的另一侧在端侧上具有孔10。圆柱形部段8的内腔11同样构成为圆柱形。杆12的端侧固定在盖9上，其中，杆12的中心轴线和圆柱形部段8的中心轴线重合。
在内腔11中设置有活塞13，所述活塞的中心轴线与圆柱形部段8的中心轴线重合。活塞13在内腔11中可沿着圆柱形部段8的中心轴线纵向移动地安装在所述圆柱形部段的内侧上。活塞13具有贯通通道14，所述贯通通道与圆柱形部段8的中心轴线垂直地延伸。内腔11的沿圆柱形部段8的中心轴线的方向的延伸尺寸确定为，在内腔中的活塞13可被带到一个位置上，在所述位置上贯通通道14与入口孔3和出口孔4对齐，如在图1中示出。在此，蒸汽流7可通过入口孔3、贯通通道14和出口孔4经过快速闭合调节阀。沿着圆柱形部段8的中心轴线看，在活塞13和圆柱形部段8之间设有两个接连的活塞环15，当活塞13在上述位置上时，所述两个活塞环设置在入口孔3和出口孔4的两侧，以至于由活塞环15将贯通通道14与剩余的内腔11蒸汽密封地密封。因此在剩余的内腔11中阻止了在活塞13和圆柱形部段8之间的泄露，从而蒸汽流7能够无泄漏地经过快速闭合调节阀1。
在盖9上，壳体2的内直径小于圆柱形部段8的内直径，以至于在盖9上且在壳体2中构成有盲孔20。轴颈16延伸到所述盲孔20中，所述轴颈安装在活塞13上且安装在端侧的中心。借助于设置在盲孔20中的第一轴承18产生轴颈16的纵向引导。在活塞13上，在活塞13的与轴颈16相背离的一侧上，同样地在中心且与轴颈16对齐地固定有螺杆17，所述螺杆17穿过壳体2的孔10伸出。在所述孔10中设有第二轴承19，借助所述第二轴承实现螺杆17的纵向引导。活塞在操作螺杆17的情况下可在圆柱形部段8的内腔11中纵向移动，其中，活塞13由轴颈16支承在第一轴承18上，并且由螺杆17支承在第二轴承19上。
在图1中示出在贯通位置上的快速闭合调节阀1，在所述贯通位置上，入口孔3、贯通通道14和出口孔4设置为完全重叠。活塞16相对于圆柱形部段8的相对位置能够通过操作螺杆17或者杆12而改变。如果从快速闭合调节阀的在图1中所示出的位置开始，将螺杆17向下拉或者将杆12向上拉，那么活塞在圆柱形部段8中的位置改变为，使得入口孔3和出口孔4与贯通通道14的重叠度减小。因此，蒸汽流7的质量流减少。在图1中看，活塞13进一步向下移动，因此最终上活塞环15经过孔3、4，并且最终造成贯通通道14与孔3、4的空间分隔。因此，通过快速闭合调节阀1的蒸汽流7被阻断。
如果为了使快速闭合调节阀1达到快速闭合而操作杆12，并且为了实现快速闭合调节阀1的调节功能而操纵螺杆17，那么借助快速闭合调节阀1产生快速闭合功能和调节功能的组合。快速闭合调节阀的圆柱形部段8具有空心轴结构，因此，仅需要设有用于快速闭合调节阀1的小的结构空间。快速闭合调节阀1构成为提升阀，所述提升阀与蒸汽流7的流动方向垂直地设置。为了调节所述快速闭合调节阀仅移动活塞13，反之，在快速闭合时仅移动壳体2。由于活塞13相对于壳体2的相对移动，可无级地调节在孔3、4和贯通通道14之间的自由的流动横截面。

Claims (10)

1.一种用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀，具有：带有入口孔(3)和出口孔(4)的壳体(2)，通过所述入口孔，蒸汽(7)能够流入所述壳体(2)的内腔(11)中，通过所述出口孔，所述蒸汽(7)能够从所述壳体的内腔(11)中流出；以及活塞(13)，所述活塞设置在所述壳体(2)中，并且在其外圆周上总是蒸汽密封地紧贴在所述壳体(2)上并具有贯通通道(14)，所述贯通通道通入外圆周，
其中，所述活塞(13)设置成能够相对于所述壳体(2)移动，并且因此能够被带到贯通位置和截止位置上，在所述贯通位置上，依据所述入口孔(3)、所述出口孔(4)和所述贯通通道(14)的重叠度，蒸汽(7)能够从所述入口孔(3)经过所述贯通通道(14)流到所述出口孔(4)，从而获得所述快速闭合调节阀(1)的调节功能，在所述截止位置上，所述入口孔(3)和/或所述出口孔(4)由所述活塞(13)的外圆周封闭，从而获得所述快速闭合调节阀(1)的快速闭合功能，
其特征在于，
在所述壳体(2)上固定地设有杆(12)，所述杆的中心轴线与所述壳体(2)的中心轴线重合，以至于由外部作用的推动力能够通过所述杆(12)作用在所述壳体(2)上。
2.根据权利要求1所述的快速闭合调节阀，其中，所述壳体(2)成型为空心圆柱体，并且所述活塞(13)成型为圆柱体，所述壳体和活塞的中心轴线重合。
3.根据权利要求2所述的快速闭合调节阀，其中，所述入口孔(3)和所述出口孔(4)设置在所述壳体(2)的圆柱形壁(8)中，并且所述贯通通道(14)构成为在所述活塞(13)中与所述活塞(13)的中心轴线垂直地延伸，
其中，当所述活塞(13)在贯通位置上时，并且当所述入口孔(3)、所述出口孔(4)和所述贯通通道(14)完全地重叠时，所述入口孔(3)、所述出口孔(4)和所述贯通通道(14)在所设想的直线上对齐。
4.根据权利要求3所述的快速闭合调节阀，其中，所述活塞(13)在它的外圆周上具有至少一个活塞环(15)，借助所述活塞环，所述活塞(13)在外圆周上总是蒸汽密封地密封在所述壳体(2)上。
5.根据权利要求4所述的快速闭合调节阀，其中，所述活塞(13)具有所述活塞环(15)中的两个，在所述两个活塞环之间设置有所述贯通通道(14)的设置在所述外圆周上的通道口，以至于所述贯通通道(14)由所述活塞环(15)与所述内腔(11)蒸汽密封地隔离。
6.根据权利要求2到5之一所述的快速闭合调节阀，其中，所述活塞(13)具有螺杆(17)，所述螺杆的中心轴线与所述活塞(13)的所述中心轴线重合，并且所述壳体(2)具有孔(10)，所述螺杆(17)穿过所述孔向外延伸，以至于通过所述螺杆(17)能够在所述活塞(13)上加载从外部作用的推动力。
7.根据权利要求6所述的快速闭合调节阀，其中，所述活塞(13)在与所述螺杆(17)相背离的一侧上具有轴颈(16)，所述轴颈的中心轴线与所述活塞(13)的所述中心轴线重合。
8.根据权利要求7所述的快速闭合调节阀，其中，在所述壳体(2)中设有第一轴承(18)和第二轴承(19)，其中，所述轴颈(16)借助所述第一轴承(18)能够纵向移动地支承，并且所述螺杆(17)借助所述第二轴承(19)能够纵向移动地支承。
9.根据权利要求8所述的快速闭合调节阀，其中，所述壳体(2)具有盲孔(20)，所述第一轴承(18)设置在所述盲孔中，并且当所述活塞(13)在所述贯通位置上或者在所述截止位置上时，所述轴颈(16)能够沉入所述第一轴承中。
10.根据权利要求1所述的快速闭合调节阀，其中，为了实现快速闭合功能，在所述壳体(2)上作用有一个推动力，并且为了实现调节功能，在所述活塞(13)上作用有另一推动力。
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