CN102549323A - 用于涡轮机的阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于涡轮机，尤其是汽轮机的阀(1)，其中在壳体(2)中设置有快关阀和调节阀，其中阀(1)具有第一位置以及第二位置，在所述第一位置中建立在输入管道(4)和涡轮输出管道(5)之间的流体连接，在所述第二位置中建立在输入管道(4)和旁通输出管道(6)之间的流体连接。

Description

用于涡轮机的阀
技术领域
本发明涉及一种用于涡轮机，尤其是汽轮机的阀。
背景技术
在涡轮机中，例如在汽轮机中，在此为蒸汽的流动介质经过快关阀和调节阀流到汽轮机中。通常，电力设备除了汽轮机之外还包括蒸汽输入管道以及蒸汽旁通管道。在正常工作中，蒸汽通过主管道流向汽轮机。在特殊情况下，例如在甩负荷时或者在跳闸时，也许必须将蒸汽在旁通管道中引导经过汽轮机。
在快关阀和调节阀之前的蒸汽压力通过蒸汽旁通管道来限制或者调节。一旦关闭调节阀和快关阀，在这些阀前的蒸汽压力上升，并且由于上升的压力蒸汽旁通管道以短的延迟打开。然后蒸汽质量流围绕着汽轮机引导。蒸汽管道必须经受得住特殊的条件并且相应地设计。例如，在甩负荷或者跳闸时流速的改变导致压力冲击，在设计蒸汽管道时必须考虑所述冲击压力。已知的是，到汽轮机的蒸汽供给通过一个接一个接通的快关阀和调节阀来实现。
发明内容
本发明的目的是，提供一种组合的快关和旁通阀，所述快关和旁通阀构造成使得在阀之前的压力冲击消失。
该目的通过一种阀来实现，所述阀包括输入管道、涡轮输出管道和旁通输出管道以及阀体，所述阀体构造成使得在第一位置中形成在输入管道和涡轮输出管道之间的流体连接，并且在第二位置中形成在输入管道和旁通输出管道之间的流体连接。
阀体构造成圆柱形，其中在第一位置和第二位置之间的改变通过阀体沿旋转轴线的方向的移动来实现。
在正常且无干扰的工作中，阀体设置在第一位置中。在该第一位置中，存在在输入管道和涡轮机输入管道之间的流体连接。这意味着，由蒸汽发生器所产生的蒸汽通过主输入管道和输入管道引导到涡轮输出管道并且接下来引导到汽轮机。在该第一位置中，在输入管道和旁通输出管道之间没有蒸汽流动。一旦发生干扰情况并且应该将蒸汽转向到旁通输出管道中，那么沿旋转轴线的方向线性地移动阀体，使得阀体从第一位置相对快速地到达第二位置。关闭存在于第一位置中的流体连接，即在输入管道和涡轮输出管道之间的连接，并且最终在第二位置中使蒸汽从输入管道快速地转向到旁通输出管道中。
阀体在第一位置中具有带有调节阀管道横截面的调节阀管道，以用于在输入管道和涡轮输出管道之间流体连接，其中调节阀管道横截面能够通过转动阀体来改变。
阀体的转动通过电动马达来实现。借助于电动马达可以传输大的力，并且通过适当的传输机构可以使阀体快速地围绕着旋转轴线运动。调节阀管道横截面通过转动阀体来改变。这意味着，调节阀管道具有在阀完全打开时具有与涡轮输出管道基本相同的横截面开口的调节阀管道横截面。通过转动阀体和调节阀管道来改变调节阀管道横截面，因为调节阀管道的一部分通过转动阀体由涡轮输出管道遮盖。
在另一有利的改进形式中，输入管道、涡轮输出管道和旁通输出管道基本设置在一个平面中，这导致简单的构造方式。
因此，借助根据本发明的阀提供了新的途径，即，将三通阀使用于汽轮机制造。蒸汽质量流通过在第一位置中以及在第二位置中的阀体改道。这导致下述效果：不再跳跃式地阻止蒸汽，如其发生在现有技术中的现今的阀组合中。因此，蒸汽发生器的蒸汽供给在没有在阀之前的跳跃式的压力上升的情况下以改道的方式转向。因此，在任何情况下无碰撞地改道。这意味着不出现压力冲击。
有利的改进形式在从属权利要求中加以说明。
在另一有利的改进形式中，阀体具有第一压力孔，所述第一压力孔在第一位置中建立在输入管道和旁通输出管道之间的流体连接。
在第一位置中，基本上全部蒸汽从输入管道转向到涡轮输出管道中。除了在阀体中的调节阀管道，阀体还具有第一压力孔，所述第一压力孔通过转动阀体在第一位置中建立在输入管道和旁通输出管道之间的流体连接。这意味着，蒸汽的大部分仍然在输入管道和涡轮输出管道之间运动。当然，蒸汽的一部分也从输入管道转向到旁通输出管道中。
在另一有利的改进形式中，阀体除了第一压力孔之外具有第二压力孔，所述第二压力孔通过进一步转动阀体在第一位置中建立在输入管道和旁通输出管道之间的另一流体连接。因此通过转动阀体最终可以改变压力孔的自由通过面。
在另一有利的改进形式中，阀体设置在圆柱形的阀壳体中。因此形成组合阀，所述组合阀将控制阀和快关阀置放在阀壳体中。快关阀通过在阀体的直线方向上的快速运动来实现，其中控制阀通过阀体围绕旋转轴线转动起作用。
在一个有利的改进形式中，在阀壳体中弹簧设置成，使得阀体克服弹簧力保持在第一位置中。这导致，通过阀体抵抗弹簧垂直移动到上面的位置中来释放通过涡轮输出通道到汽轮机的蒸汽供给。由于快关阀简单地撤销了保持力，使得现在弹簧压向阀体并且快速地移动到下面的位置中。由此，蒸汽质量流瞬间改道并且没有减速。
附图说明
根据实施例详细地阐明本发明。具有相同的附图标记的构件具有基本相同的工作原理。
其示出：
图1示出阀的立体图；
图2示出阀的侧视图；
图3示出阀的另一侧视图；
图4示出阀的沿着图2中的线IV的横截面图；
图5示出图3中的平面V的剖面图；
图6示出沿着图3中的平面VI的剖面图；
图7示出图6中的一部分的放大图；
图8示出具有打开的快关件的阀的侧视图；
图9示出阀在快关件打开情况下的另一侧视图；
图10示出在快关件未打开情况下阀的沿着图8中的线VIII的剖面图；
图11示出阀的沿着图9中的线IX的剖面；
图12示出阀的沿着图3中的线VI的剖面。
具体实施方式
图1示出阀1的立体图。阀1包括基本呈圆柱形地围绕着旋转轴线3构成的阀壳体2。在阀壳体2上设置有输入管道4、涡轮输出管道5和旁通输出管道6。输入管道4和涡轮输出管道5以及旁通输出管道6基本构成为具有合适的直径的管。
阀壳体2在下端部7上包括下阀盖8。在上端部9上设置有上阀盖10。出于对称的原因，输入管道4、涡轮输出管道5和旁通输出管道6相对彼此旋转120°地设置。在替选的实施形式中，输入管道4、涡轮输出管道5和旁通输出管道6以不同于120°的角度来设置。在阀壳体2内设置有阀体11，所述阀体一方面能够通过没有详细示出的驱动器沿旋转轴线3的方向运动，并且另一方面能够通过同样没有示出的驱动器围绕着旋转轴线3可转动地运动。
在图2中能够看到阀1的侧视图。阀体11设置在弹簧力吸收器12之下。在弹簧力吸收器12和上阀盖10之间设置有没有详细示出的弹簧。借助弹簧力吸收器12将阀体11引入到第一位置中，其中实现了，通过输入管道4进入的蒸汽通过位于阀体11中的调节阀管道13基本完全到达涡轮输出管道5。弹簧力吸收器12吸收弹簧力，所述弹簧力因此不加载在阀体11上。由此，阀体11能够关于轴线转动。通过驱动器实现克服弹簧力的抬高，所述驱动器不在轴线上，而在弹簧力吸收器12的空心轴上牵引。调节阀管道13构造成使得在第一位置中形成在输入管道4和涡轮输出管道5之间的流体连接。
阀1的在图3中示出的实施形式示出在打开位置中的阀1。
在图4中可看到阀1的沿着图2中的线IV的横截面图。阀体11为了快速关闭而线性地通过没有详细示出的驱动马达来移动或者围绕着旋转轴线3转动，以便调节从输入管道4到涡轮输出管道5的质量入流。
在图5中可看到阀1的沿着根据图3的线V的剖面图。阀体11具有旁通阀管道14，所述旁通阀管道在第二位置中将蒸汽从输入管道4改道到旁通输出管道6中。旁通阀管道14具有基本与输入管道4、涡轮输出管道5或者旁通输出管道6相同的横截面。
在图6中可看到阀1的沿着图3中的线VI的剖面图。阀体11具有调节阀管道13，所述调节阀管道在第一位置中建立在输入管道4和涡轮输出管道5之间的流体连接。通过围绕旋转轴线3转动阀体11来改变调节阀管道横截面15。
此外，阀体11具有第一压力孔16。在阀体11的在图6中示出的位置中，通过第一压力孔16形成在输入管道4和旁通输出管道6之间的流体连接。由此，质量流的一部分不通过涡轮输出管道5引导到汽轮机，而是通过旁通输出管道6改道。
图12基本与图6相同，但示出了阀体11的改变的位置。阀体11的在图12中示出的位置相对于阀体在图6中的位置稍微逆时针转动，从而使得从现在开始不通过第一压力孔16实现在输入管道4和旁通输出管道6之间的流体连接。在此，阀体11构造成使得调节阀管道13构成为，使得蒸汽的通过调节阀管道13的自由通过面在阀体11的根据图12和图6的位置中是相同的。
这由此实现，在进入到调节阀管道13中时以及在流出调节阀管道13时，要求调节阀管道张角17比管道4的、涡轮输出管道5的和旁通输出管道6的直径18更大。
此外，阀体11具有如可从图6和图12中看出的第二压力孔19，所述第二压力孔设置在第一压力孔16之后一定的角度范围中。压力孔16、19能够由合适的例如长形的开口来代替并且可以任意地被调整。通过在图6中进一步以顺时针方向转动阀体11，形成在第二压力孔19和旁通输出管道6之间的另一流体连接。当然，自由通过面在调节阀管道14中的到阀体11中的入口处变小。
在图7中示出图6中的压力孔16和19的放大图。阀体11的在图7中示出的位置示出了第一压力孔16完全打开和第二压力孔19部分打开。
在图8、9、10和11中示出在第二位置中的阀。在该第二位置中形成在输入管道4和旁通输出管道6之间的流体连接。这通过没有示出的弹簧突然地使阀体11垂直地向下移动来实现。由此，调节阀管道13完全地从输入管道4中的蒸汽供给中移除，并且代替于此，旁通阀管道14定位在输入管道4之前，使得将蒸汽从输入管道4中完全地改道到旁通输出管道6中。因此阻止了蒸汽从输入管道4穿通到涡轮输出管道5中。阀体11的在图11中示出的位置示出阀1的沿着图9中的线IX的剖面。图10示出阀1的沿着图8中的线VIII的剖面。

Claims (7)

1.阀(1)，
包括输入管道(4)、涡轮输出管道(5)和旁通输出管道(6)以及阀体(11)，
所述阀体构造成，
在第一位置中形成在所述输入管道(4)和所述涡轮输出管道(5)之间的流体连接，并且
在第二位置中形成在所述输入管道(4)和所述旁通输出管道(6)之间的流体连接，
其中，所述阀体(11)构成圆柱形并且通过所述阀体(11)沿旋转轴线(3)的方向的运动实现在所述第一位置和所述第二位置之间的改变，
其中，所述阀体(11)在所述第一位置中具有带有调节阀管道横截面(15)的调节阀管道(13)，以用于在所述输入管道(4)和所述涡轮输出管道(5)之间流体连接，
其中，所述调节阀管道横截面(15)能够通过转动所述阀体(11)来改变，
其中，所述输入管道(4)、所述涡轮输出管道(5)和所述旁通输出管道(6)基本设置在一个平面中。
2.根据权利要求1所述的阀(1)，
其中，所述阀体(11)具有第一压力孔(16)，所述第一压力孔在第一位置中建立在所述输入管道(4)和所述旁通输出管道(6)之间的流体连接。
3.根据权利要求2所述的阀(1)，
其中，所述阀体(11)具有第二压力孔(19)，所述第二压力孔通过进一步转动所述阀体(11)在所述第一位置中建立在所述输入管道(4)和所述旁通输出管道(6)之间的另一流体连接。
4.根据上述权利要求之一所述的阀(1)，
其中，所述阀体(11)设置在圆柱形的阀壳体(2)中。
5.根据权利要求4所述的阀(1)，
其中，所述输入管道(4)、所述涡轮输出管道(5)和所述旁通输出管道(6)通入到所述阀壳体(2)中。
6.根据权利要求4或5所述的阀(1)，
其中，在所述阀壳体(2)中弹簧设置成，
使得所述阀体(11)克服弹簧力保持在所述第一位置中。
7.根据权利要求6所述的阀(1)，
其中，通过所述弹簧力实现从所述第一位置到所述第二位置的变换。
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