CN102356262B - 用于蒸汽轮机的节省空间的快速闭合调节阀 - Google Patents

用于蒸汽轮机的节省空间的快速闭合调节阀 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：阀壳体(2)和调节阀锥(8)以及快速闭合阀活塞(13)，所述调节阀锥在所述阀壳体(2)中设置为能够沿着所述阀壳体的中心轴线移动，从而所述调节阀锥(8)能够被带到打开位置和关闭位置上，在所述打开位置上，所述调节阀锥(8)的调节阀锥表面(10)从所述阀壳体(2)升起，在所述关闭位置上，所述调节阀锥(8)的调节阀锥表面(10)紧贴在所述阀壳体(2)上，所述快速闭合阀活塞在所述阀壳体(2)中设置为朝向与所述调节阀锥表面(10)相背离的调节阀锥背侧(11)，并且所述快速闭合阀活塞的外圆周边缘(20)总是蒸汽密封地紧贴在所述阀壳体(2)上，并且所述快速闭合阀活塞具有通过孔(15)，蒸汽(5)能够穿过所述通过孔从所述快速闭合阀活塞(13)的与所述调节阀锥(8)相背离的一侧流动到所述快速闭合阀活塞(13)的朝向所述调节阀锥(8)的一侧，其中，所述快速闭合阀活塞(13)在所述阀壳体(2)中设置为能够与所述调节阀锥(8)的中心轴线平行地移动，并且因此能够紧贴在所述调节阀锥背侧(11)上，从而所述蒸汽(5)不能穿过所述通过孔(15)。

Description

用于蒸汽轮机的节省空间的快速闭合调节阀
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阀壳体中。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。
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阀壳体和调节阀锥以及快速闭合阀活塞，所述调节阀锥在阀壳体中设置为可沿着所述阀壳体的中心轴线移动，从而调节阀锥可被带到打开位置和关闭位置上，在所述打开位置上，调节阀锥的调节阀锥表面从阀壳体升起，在所述关闭位置上，调节阀锥的调节阀锥表面紧贴在阀壳体上，所述快速闭合阀活塞设置在阀壳体中并设置为朝向与调节阀锥表面相背离的调节阀锥背侧，并且所述快速闭合阀活塞的外圆周边缘总是蒸汽密封地紧贴在阀壳体上，并且所述快速闭合阀活塞具有通过孔，蒸汽可穿过所述通过孔从快速闭合阀活塞的与调节阀锥相背离的一侧流动到快速闭合阀活塞的朝向调节阀锥的一侧，其中，快速闭合阀活塞在阀壳体中设置为可与调节阀锥的中心轴线平行地移动，并且因此可紧贴在调节阀锥背侧上，从而蒸汽不能穿过通过孔。
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，带有调节阀锥的调节阀和带有快速闭合阀活塞的快速闭合阀具有共同的阀座。借助调节阀锥，可在阀壳体上截止蒸汽质量流，而借助快速闭合阀活塞，可在调节阀锥上截止蒸汽质量流。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阀壳体相比，减少了阀壳体的容积，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。
阀壳体优选具有蒸汽入口孔和蒸汽出口孔，所述蒸汽入口孔设置为朝向快速闭合阀活塞，所述蒸汽出口孔设置为朝向调节阀锥。阀壳体优选具有圆锥形的壳体部段和圆柱形的壳体部段，借助所述圆锥形的壳体部段，调节阀锥借助它的调节阀锥表面形成阀座，快速闭合阀活塞由所述圆柱形的壳体部段引导。因此在调节阀锥座上，蒸汽的质量流可借助调节阀锥调节，并且在快速闭合时也可借助调节阀锥截止。
快速闭合阀活塞优选具有活塞环，所述活塞环可滑动地紧贴在圆柱形的壳体部段上。因此快速闭合阀活塞借助活塞环在圆柱形壳体部段上安全和密封地被引导。此外，快速闭合阀活塞优选在它的外边缘上具有朝向调节阀锥背侧的、环绕的凸起部，借助所述凸起部，快速闭合阀活塞可紧贴在调节阀锥背侧上，以至于蒸汽不可穿过通过孔。因此，当同时调节阀锥的调节阀锥表面紧贴在调节阀座上时，通过快速闭合阀活塞借助它的凸起部紧贴在调节阀锥背侧上可实现快速闭合功能。
优选的是，调节阀锥的中心轴线和快速闭合阀活塞的中心轴线重合。因此，根据本发明的快速闭合调节阀具有节省空间的轴对称结构。此外，调节阀锥具有调节阀螺杆，并且快速闭合阀活塞具有至少一个快速闭合阀螺杆，其中，所述螺杆可平行于中心轴线纵向移动。调节阀螺杆优选安装在调节阀锥背侧上，并且设置成穿过快速闭合阀活塞被引导。
阀壳体优选具有壳体壁部段，所述壳体壁部段分别具有用于调节阀螺杆和用于快速闭合阀螺杆的螺杆导向孔，相应的螺杆穿过所述螺杆导向孔被引导。在此，每个螺杆优选在壳体壁部段的外部设有用于操作相应的螺杆的盘形弹簧组。
附图说明
下面借助于所附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。附图中示出：
图1示出快速闭合调节阀的根据本发明的实施形式，其中，调节阀和快速闭合阀是关闭的；
图2示出在图1中示出的实施形式，其中，调节阀是关闭的，并且快速闭合阀是开启的；
图3示出在图1中示出的实施形式，其中调节阀和快速闭合阀都是开启的；并且
图4示出在图1中示出的实施形式，其中调节阀是开启的，并且快速闭合阀是关闭的。
具体实施方式
如在图1到4中可见，快速闭合调节阀1具有阀壳体2，在所述阀壳体中设有蒸汽入口孔3和蒸汽出口孔4。所述快速闭合调节阀1借助蒸汽出口孔4安装在蒸汽轮机的新鲜蒸汽接管上，其中，在蒸汽入口孔3上连接有新鲜蒸汽管线的新鲜蒸汽管道。新鲜蒸汽通过蒸汽入口孔3进入快速闭合调节阀1中，并且通过蒸汽出口孔4排出到蒸汽轮机上，以至于在快速闭合调节阀1中构成蒸汽流5。在图1到4中，蒸汽入口孔3水平延伸地设置在阀壳体2中，以至于蒸汽流5在蒸汽入口孔3的区域中水平地延伸。在流过快速闭合调节阀1时，蒸汽穿过圆柱形的壳体部段7和其后的圆锥形壳体部段6，并且然后通过蒸汽出口孔4从阀壳体2中流出。在图1到4中，蒸汽出口孔4设置为在阀壳体2中竖直向下延伸，以至于蒸汽流5在蒸汽出口孔4的区域中竖直地延伸。
在阀壳体2中设置有调节阀锥8，所述调节阀锥具有朝向蒸汽出口孔4的调节阀锥表面10，调节阀锥8借助所述调节阀锥表面在圆锥形的壳体部段6上构成调节阀座9。调节阀锥8在阀壳体2中设置为，使得在图1到4中调节阀锥8的中心轴线竖直地延伸。与调节阀锥表面10相背离，调节阀锥8具有调节阀锥背侧11。此外，调节阀锥8具有调节阀螺杆12，所述调节阀螺杆位于调节阀锥8的中心轴线上，并且所述调节阀螺杆的端侧固定在调节阀锥背侧11上的中心。朝向调节阀锥背侧11，设有阀壳体2的壳体壁部段17，所述壳体壁部段基本上与调节阀锥背侧11平行地延伸。在壳体壁部段17中设有螺杆导向孔18，调节阀螺杆12延伸穿过所述螺杆导向孔，并且可沿着调节阀锥8的中心轴线移动地被引导。在阀壳体2的外部且在壳体壁部段17上，用于操作调节阀螺杆12的盘形弹簧组19安装在调节阀螺杆12上。
调节阀锥8在阀壳体2中设置为可沿着阀壳体的中心轴线纵向移动，其中，调节阀锥8能够例如通过从阀壳体2的外部施加在调节阀螺杆12上的推动力而移动。因此，调节阀锥表面10设置成可紧贴在圆锥形壳体部段6上或者升起，因此在相应地操作调节阀锥8时，可借助快速闭合调节阀1施加调节阀的功能。
此外，快速闭合调节阀1具有快速闭合阀活塞13，所述快速闭合阀活塞在圆柱形壳体部段7中设置为朝向调节阀锥背侧11。在快速闭合阀活塞13上安装有两个快速闭合阀螺杆14，所述两个快速闭合阀螺杆与调节阀锥8的中心轴线平行地延伸，并且分别穿过另一螺杆导向孔18可纵向移动地安装在壳体壁部段17中。在快速闭合阀活塞13的外边缘上安装有活塞环16，所述活塞环设置在快速闭合阀活塞13和圆柱形壳体部段7之间，并且在快速闭合阀活塞13的每个位置上蒸汽密封地密封。快速闭合阀活塞13平行于调节阀锥8的中心轴线，并且设置成可通过快速闭合阀螺杆14操作，其中，在快速闭合阀活塞13移动时，活塞环16在圆柱形壳体部段7上滑动。快速闭合阀活塞13在它的外边缘上具有环绕的凸起部20，所述凸起部朝向调节阀锥背侧11的方向竖直地延伸，并且在构成快速闭合阀座21的情况下可蒸汽密封地紧贴在调节阀锥背侧11上。此外，快速闭合阀活塞13具有两个通过孔15，蒸汽能够通过所述通过孔从快速闭合阀活塞13的与调节阀锥背侧11相背离的一侧上流动到快速闭合阀活塞13的朝向调节阀锥背侧11的一侧上。
在图1和2中，在快速闭合调节阀1中，调节阀锥8的调节阀锥表面10紧贴在圆锥形的壳体部段6上，以至于蒸汽不可穿过调节阀座9。在图3中调节阀锥8从圆锥形壳体部段6升起，以至于蒸汽可在调节阀座9处穿过，其中，借助在调节阀锥8和圆锥形壳体部段6之间的距离限定穿过的蒸汽质量流。在图4中调节阀锥8进一步从圆锥形壳体部段6升起，以至于与可在根据图3的快速闭合调节阀1中穿过的蒸汽质量流相比，更大的蒸汽质量流可在调节阀座9处穿过。
在图2和3中，快速闭合阀活塞13设置为从调节阀锥8升起，其中，借助活塞环16，快速闭合阀活塞13蒸汽密封地紧贴在圆柱形的壳体部段7上。蒸汽可穿过通过孔15流入在快速闭合阀活塞13和调节阀锥8之间的间隙内。由于在图2和3中凸起部20不紧贴在调节阀锥背侧11上，蒸汽可穿过快速闭合阀座21。但是，在图2中调节阀锥8的调节阀锥表面10紧贴在圆锥形的壳体部段6上，以至于关闭调节阀座9。因此蒸汽流5虽然可穿过通过孔15穿过快速闭合阀活塞13，并且经由快速闭合阀座21到达调节阀座9上，根据图2，快速闭合调节阀1由所述调节阀座9关闭。
根据图1和4，快速闭合阀活塞13的凸起部20紧贴在调节阀锥背侧11上，以至于蒸汽不可穿过快速闭合阀座21。在图1和4中，蒸汽流5虽然可穿过通过孔15到达在快速闭合阀活塞13和调节阀锥8之间的间隙中，但是阻止了蒸汽流穿过快速闭合阀座21进一步朝向蒸汽出口孔4流动。因此获得快速闭合调节阀1的快速闭合功能。
在快速闭合调节阀1的调节操作中，快速闭合阀活塞13设置为从调节阀锥8升起，以至于蒸汽流5可穿过通过孔15经由快速闭合阀座21到达调节阀座9上。借助调节阀锥8相对于圆锥形壳体部段6的位置，可在调节阀座9上调节蒸汽流5的质量流。如果快速闭合调节阀1处于快速闭合，那么通过快速闭合阀螺杆14，快速闭合阀活塞13的凸起部20紧贴在调节阀锥背侧11上，以至于蒸汽流5不可穿过快速闭合阀座21。因此，阻止了从蒸汽入口孔3到蒸汽出口孔4的通流，与调节阀锥8位于哪个调节位置上无关。因此达到快速闭合调节阀1的快速关闭，而不需要改变调节阀锥8的位置。

Claims (10)

1.一种用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀，具有阀壳体(2)和调节阀锥(8)以及快速闭合阀活塞(13)，所述调节阀锥在所述阀壳体(2)中设置为能够沿着所述阀壳体的中心轴线移动，从而所述调节阀锥(8)能够被带到打开位置和关闭位置上，在所述打开位置上所述调节阀锥(8)的调节阀锥表面(10)从所述阀壳体(2)升起，在所述关闭位置上所述调节阀锥(8)的调节阀锥表面(10)紧贴在所述阀壳体(2)上，所述快速闭合阀活塞设置在所述阀壳体(2)中并设置为朝向与所述调节阀锥表面(10)相背离的调节阀锥背侧(11)，并且所述快速闭合阀活塞的外圆周边缘(20)总是蒸汽密封地紧贴在所述阀壳体(2)上，并且所述快速闭合阀活塞具有通过孔(15)，蒸汽(5)能够穿过所述通过孔从所述快速闭合阀活塞(13)的与所述调节阀锥(8)相背离的一侧流动到所述快速闭合阀活塞(13)的朝向所述调节阀锥(8)的一侧，
其中，所述快速闭合阀活塞(13)在所述阀壳体(2)中设置为能够与所述调节阀锥(8)的中心轴线平行地移动，并且因此能够紧贴在所述调节阀锥背侧(11)上，从而所述蒸汽(5)不能穿过所述通过孔(15)。
2.根据权利要求1所述的快速闭合调节阀，其中，所述阀壳体(2)具有蒸汽入口孔(3)和蒸汽出口孔(4)，所述蒸汽入口孔设置为朝向所述快速闭合阀活塞(13)，所述蒸汽出口孔设置为朝向所述调节阀锥(8)。
3.根据权利要求1或2所述的快速闭合调节阀，其中，所述阀壳体(2)具有圆锥形的壳体部段(6)和圆柱形的壳体部段(7)，借助所述圆锥形的壳体部段，所述调节阀锥(8)借助它的调节阀锥表面(10)形成阀座，所述快速闭合阀活塞(13)由所述圆柱形的壳体部段引导。
4.根据权利要求3所述的快速闭合调节阀，其中，所述快速闭合阀活塞(13)具有活塞环(16)，所述活塞环能够滑动地紧贴在所述圆柱形的壳体部段(7)上。
5.根据权利要求1或2所述的快速闭合调节阀，其中，所述快速闭合阀活塞(13)在它的外边缘上具有朝向所述调节阀锥背侧(11)的、环绕的凸起部(20)，借助所述凸起部，所述快速闭合阀活塞(13)能够紧贴在所述调节阀锥背侧(11)上，以至于所述蒸汽(5)不能穿过所述通过孔(15)。
6.根据权利要求1或2所述的快速闭合调节阀，其中，所述调节阀锥(8)的中心轴线和所述快速闭合阀活塞(13)的中心轴线重合。
7.根据权利要求6所述的快速闭合调节阀，其中，所述调节阀锥(8)具有调节阀螺杆(12)，并且所述快速闭合阀活塞(13)具有至少一个快速闭合阀螺杆(14)，其中，所述螺杆(12、14)能够平行于中心轴线纵向移动。
8.根据权利要求7所述的快速闭合调节阀，其中，所述调节阀螺杆(12)安装在所述调节阀锥背侧(11)上，并且设置成穿过所述快速闭合阀活塞(13)被引导。
9.根据权利要求8所述的快速闭合调节阀，其中，所述阀壳体(2)具有壳体壁部段(17)，所述壳体壁部段分别具有用于所述调节阀螺杆(12)和用于所述快速闭合阀螺杆(14)的螺杆导向孔(18)，所述相应的螺杆(12、14)穿过所述螺杆导向孔被引导。
10.根据权利要求9所述的快速闭合调节阀，其中，每个螺杆(12、14)在所述壳体壁部段(17)的外部设有用于操作所述相应的螺杆(12、14)的盘形弹簧组(19)。
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