CN103867728A - 再热器喷水调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再热器喷水调节阀，包括阀体、阀盖、阀芯、阀笼、阀杆和阀门驱动，阀体上设有进口流道、出口流道以及用以连通进口流道和出口流道的调节通道，阀芯设于调节通道内，阀笼套设在阀芯外，阀杆的第一端连接在阀门驱动的输出端，阀杆的第二端贯穿阀盖并与阀芯连接，阀杆与阀芯之间通过用于沿阀杆径向对阀杆和阀芯进行连接定位的径向定位机构以及用于沿阀杆轴向对阀杆和阀芯进行连接定位的轴向定位机构连接固定。阀杆与阀芯之间的相对稳定性好，能够提高阀门的调节精度，提高再热器喷水调节阀的使用寿命，减低再热器喷水调节阀的维修和更换几率，降低成本。

Description

再热器喷水调节阀

技术领域

本发明涉及再热器喷水调节设备领域，特别地，涉及一种再热器喷水调节阀。

背景技术

再热蒸汽是由汽轮机高压缸引出，在再热器中加热后，返回汽轮机中、低压缸继续做功。由于直接喷水减温会增大再热蒸汽的流量，使得做功比例下降，因此喷水减温仅能够作为辅助降温方式。辅以微量喷水作细调节的调温方式，需要在再热器上设置再热器喷水调节阀。而在变压再热蒸汽机组中，再热器的调温幅度不大，喷水减温对于机组循环热效率影响不大，可以直接采用再热器喷水调节阀进行蒸汽温度控制。再热器喷水调节阀以锅炉再热器的蒸汽温度、压力等信号传输到执行机构上来控制阀门开度，从而调节喷水管的进水量，以使所需蒸汽的温度变化保持在允许的范围。

由于减温调节方式需要频繁开闭阀门，阀门的开闭频率高，目前所采用的再热器喷水调节阀，很容易使得阀杆与阀芯之间失稳，造成调节迟缓甚至调节失效，因此维修和更换的频率高，造成成本增加。

发明内容

本发明目的在于提供一种再热器喷水调节阀，以解决现有再热器喷水调节阀由于频繁开闭造成阀杆与阀芯之间失稳，造成调节迟缓甚至调节失效，使得成本增加的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种再热器喷水调节阀，包括阀体、阀盖、阀芯、阀笼、阀杆和阀门驱动，阀体上设有进口流道、出口流道以及用以连通进口流道和出口流道的调节通道，阀芯设于调节通道内，阀笼套设在阀芯外，阀杆的第一端连接在阀门驱动的输出端，阀杆的第二端贯穿阀盖并与阀芯连接，阀杆与阀芯之间通过用于沿阀杆径向对阀杆和阀芯进行连接定位的径向定位机构以及用于沿阀杆轴向对阀杆和阀芯进行连接定位的轴向定位机构连接固定。优选地，阀杆与阀芯之间采用螺纹连接，然后通过在阀杆径向串接弹性圆柱销进行定位。阀门驱动可以为电装装置或者气动装置。

进一步地，径向定位机构设置为与阀杆的中心轴垂直或者斜交；径向定位机构为沿阀杆径向贯穿阀芯和阀杆的弹性销、螺钉、栓钉或者楔形块；或者径向定位机构为设于阀杆外表面并沿阀杆径向布置的第一凸形构造，第一凸形构造与阀芯采用过盈配合连接；或者径向定位机构为设于阀杆与阀芯之问并沿阀杆径向布置的卡扣。

进一步地，轴向定位机构为设于阀杆外表面并沿阀杆轴向布置的外螺纹以及设于阀芯内表面并沿阀芯轴向布置的内螺纹，外螺纹与内螺纹匹配连接；或者轴向定位机构为开设于阀杆外表面并沿阀杆轴向布置的定位槽以及设于阀芯内表面并沿阀芯轴向布置的滚动件，滚动件与定位槽匹配连接；或者轴向定位机构为设于阀杆外表面并沿阀杆轴向布置的第二凸形构造，第二凸形构造与阀芯采用过盈配合连接；或者轴向定位机构为设于阀杆与阀芯之间并沿阀杆轴向布置的卡扣。

进一步地，阀笼采用单级笼套与多级笼套相结合的结构，多层笼套上的分流孔错位布置，或者多层笼套上的分流孔的孔径不同。

进一步地，阀笼采用多级笼套，多级笼套的每一层笼套逐级焊接成一体，多层笼套上的分流孔错位布置，或者多层笼套上的分流孔的孔径不同。

进一步地，阀盖的内壁面在阀杆露出的部位开设有环形的填料容纳空腔，填料容纳空腔内填充有填料，填料容纳空腔内的填料上压盖有环形的填料压套，填料压套通过填料压盖压盖在填料上，填料压盖与阀盖之间通过紧固螺栓连接紧固。

进一步地，阀盖和/或填料压盖外还套设有用以防止径向失稳的加固螺母。

进一步地，阀体与阀盖通过连接件固接；阀门驱动通过支架组件安装在阀盖上；阀体与阀盖之间和/或阀体与阀笼之间设有用以密封连接处的缠绕垫。

进一步地，阀笼通过阀座安装在阀体上，阀座与阀笼之间和/或阀座与阀体之间设有用以密封连接处的缠绕垫。

进一步地，进口流道、调节通道和出口流道组合形成Z字形通道。

本发明具有以下有益效果：

本再热器喷水调节阀，通过阀门驱动实现阀杆的竖向移动调节，阀杆带动阀芯向上移动开启阀笼上的分流孔，阀杆带动阀芯向下移动封闭阀笼上的分流孔，相应的开启或封闭调节通道，从而控制进口流道与出口流道的通断；阀杆与阀芯之间通过径向定位机构和轴向定位机构实现双向的连接定位，能够提高阀门的调节精度，阀杆与阀芯之间的相对稳定性好，能够降低频繁开闭造成的结构失稳的几率，提高再热器喷水调节阀的使用寿命，减低再热器喷水调节阀的维修和更换几率，降低成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的再热器喷水调节阀的结构示意图之一；

图2是本发明优选实施例的径向定位机构和轴向定位机构的结构布置图之一；

图3是本发明优选实施例的再热器喷水调节阀的结构示意图之二；

图4是本发明优选实施例的径向定位机构和轴向定位机构的结构布置图之三。

图例说明：

1、阀体；2、阀盖；3、阀芯；4、阀笼；5、阀杆；6、阀门驱动；7、进口流道；8、出口流道；9、调节通道；10、连接件；11、支架组件；12、径向定位机构；13、轴向定位机构；14、填料；15、填料压套；16、填料压盖；17、紧固螺栓；18、加固螺母；19、缠绕垫；20、阀座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的再热器喷水调节阀的结构示意图之一；图2是本发明优选实施例的径向定位机构和轴向定位机构的结构布置图之一；图3是本发明优选实施例的再热器喷水调节阀的结构示意图之二；图4是本发明优选实施例的径向定位机构和轴向定位机构的结构布置图之三。

如图1所示，本实施例的再热器喷水调节阀，包括阀体1、阀盖2、阀芯3、阀笼4、阀杆5和阀门驱动6，阀体1上设有进口流道7、出口流道8以及用以连通进口流道7和出口流道8的调节通道9，阀芯3设于调节通道9内，阀笼4套设在阀芯3外，阀杆5的第一端连接在阀门驱动6的输出端，阀杆5的第二端贯穿阀盖2并与阀芯3连接，阀杆5与阀芯3之间通过用于沿阀杆5径向对阀杆5和阀芯3进行连接定位的径向定位机构12以及用于沿阀杆5轴向对阀杆5和阀芯3进行连接定位的轴向定位机构13连接固定。优选地，阀杆5与阀芯3之间采用螺纹连接，然后通过在阀杆5径向串接弹性圆柱销进行定位。本再热器喷水调节阀，通过阀门驱动6实现阀杆5的竖向移动调节，阀杆5带动阀芯3向上移动开启阀笼4上的分流孔，阀杆5带动阀芯3向下移动封闭阀笼4上的分流孔，相应的开启或封闭调节通道9，从而控制进口流道7与出口流道8的通断；阀杆5与阀芯3之间通过径向定位机构12和轴向定位机构13实现双向的连接定位，能够提高阀门的调节精度，阀杆5与阀芯3之间的相对稳定性好，能够降低频繁开闭造成的结构失稳的几率，提高再热器喷水调节阀的使用寿命，减低再热器喷水调节阀的维修和更换几率，降低成本。优选地，阀门驱动6为电装装置或者气动装置。用以适用于不同类似的阀门结构。优选地，阀盖内还设有用以平衡气体压力的平衡孔。当阀芯3随着阀杆5运动的同时容易产生压缩气体而阻碍阀杆5的运动，通过平衡孔平衡压缩气体的积聚以减少运动产生的压缩气体对于阀杆5上下往复运动的阻碍，从而降低能耗。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，径向定位机构12设置为与阀杆5的中心轴垂直或者斜交；径向定位机构12为沿阀杆5径向贯穿阀芯3和阀杆5的弹性销、螺钉、栓钉或者楔形块。如图1、2所示，径向定位机构12与阀杆5的中心轴垂直。如图3、4所示，径向定位机构12与阀杆5的中心轴斜交。通过贯穿的方式使得连接定位的稳定性更好，连接固定简单方便，便于阀芯3的维护和更换，选择不同的贯穿结构可以适用于不同的使用环境，使得适用范围更广。优选地，采用弹性销，使得阀杆5与阀芯3形成一体而无机械间隙，使阀门无机械死区。或者径向定位机构12为设于阀杆5外表面并沿阀杆5径向布置的第一凸形构造，第一凸形构造与阀芯3采用过盈配合连接。通过过盈配合连接的方式，连接定位的稳定性好，密封性好，不容易渗漏。优选地，第一凸形构造为环形结构，能够增加密封效果。或者径向定位机构12为设于阀杆5与阀芯3之间并沿阀杆5径向布置的卡扣。通过卡扣的方式连接定位，连接简单方便。优选地，卡扣为止回开口，使得连接的结构稳定性更好。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，轴向定位机构13为设于阀杆5外表面并沿阀杆5轴向布置的外螺纹以及设于阀芯3内表面并沿阀芯3轴向布置的内螺纹，外螺纹与内螺纹匹配连接。通过内外螺纹的方式进行连接固定，部件加工简单方便，连接简单，便于拆装。或者轴向定位机构13为开设于阀杆5外表面并沿阀杆5轴向布置的定位槽以及设于阀芯3内表面并沿阀芯3轴向布置的滚动件，滚动件与定位槽匹配连接。连接简单方便，便于拆装，而且拆装过程中不易磨损构件，并且阀杆5和阀芯3的壁体均没有穿孔，使得阀门的密封性更好。或者轴向定位机构13为设于阀杆5外表面并沿阀杆5轴向布置的第二凸形构造，第二凸形构造与阀芯3采用过盈配合连接。通过过盈配合连接的方式，连接定位的稳定性好，密封性好，不容易渗漏。或者轴向定位机构13为设于阀杆5与阀芯3之间并沿阀杆5轴向布置的卡扣。通过卡扣的方式连接定位，连接简单方便。优选地，卡扣为止回开口，使得连接的结构稳定性更好。

本实施例中，阀笼4采用单级笼套与多级笼套相结合的结构，多层笼套上的分流孔错位布置，或者多层笼套上的分流孔的孔径不同。采用多级与单级笼套结构相结合，多级笼套通过孔径错位在小流量大压差工况下实现逐级降压，降噪消除汽蚀。单级笼套在大开度下保证流量要求。笼套分为上、下两部分，下部分多级笼套层与层之间含有间隙，每层开孔位置错开，水流实现绕流，水流通过错位孔实现减速，降压、降噪。上部分为单级笼套，直通孔，实现大开度下流量要求。采用多级阀笼和单级阀笼相结合，多级笼套通过孔径错位，在小开度小流量大压差工况下实现逐级减压降噪，消除气蚀。单级阀笼在大开度下保证流量要求，并可实现大流量冲洗的作用。

本实施例中，阀笼4采用多级笼套，多级笼套的每一层笼套逐级焊接成一体，多层笼套上的分流孔错位布置，或者多层笼套上的分流孔的孔径不同。阀门各笼套之间采用组焊成型，保证无间隙流产生。笼套分为多级，每一层笼套在加工后逐级焊成一体，保证每一层都是单独无间隙，在水流通过时，层与支之间不会因为间隙影响流量。优选地，阀笼4形成两级阀笼组焊成型结构，使阀笼4之间无间隙流产生，保证阀门的调节精度。

如图1和图3所示，本实施例中，阀盖2的内壁面在阀杆5露出的部位开设有环形的填料容纳空腔，填料容纳空腔内填充有填料14，填料容纳空腔内的填料14上压盖有环形的填料压套15，填料压套15通过填料压盖16压盖在填料14上，填料压盖16与阀盖2之间通过紧固螺栓17连接紧固。在阀杆5外露出阀盖2的部位，通过填料14填充封堵阀杆5与阀盖2之间的间隙，防止进入阀体1内的水通过间隙渗漏。通过填料压套15以及填料压盖16对填料14上部进行施压，使得填料14形成侧向力，向阀盖2和阀杆5的壁体膨胀，密封效果更好。优选地，填料14底部还设有防止填料14进入阀杆5与阀盖2的连接间隙中的填料垫块a。防止填料14从填料容纳空腔进入阀杆5与阀盖2之间的问隙造成对阀杆5运动的阻碍。填料14可以采用柔性石墨、弹性聚合物、橡胶、油脂或者树脂中的至少一种。可以根据调节阀的使用环境，选择不同的填料14，使得适用范围更广，适应性更强。

如图1和图3所示，本实施例中，阀盖2和/或填料压盖16外还套设有用以防止径向失稳的加固螺母18。防止紧固螺栓17在紧固过程中对阀盖2或者填料压盖16产生的侧向力破坏。

如图1和图3所示，本实施例中，阀体1与阀盖2通过连接件10固接。阀门驱动6通过支架组件11安装在阀盖2上。阀体1与阀盖2之间和/或阀体1与阀笼4之间设有用以密封连接处的缠绕垫19。通过缠绕垫19提高结构连接部位的密封性，保证调节阀的使用功能，有效防止渗水的问题。

本实施例中，阀笼4通过阀座20安装在阀体1上，阀座20与阀笼4之间和/或阀座20与阀体1之间设有用以密封连接处的缠绕垫19。通过缠绕垫19提高结构连接部位的密封性，保证调节阀的使用功能，有效防止渗水的问题。

如图1和图3所示，本实施例中，进口流道7、调节通道9和出口流道8组合形成Z字形通道。或者进口流道7与调节通道9同轴线布置。或者调节通道9与出口流道8同轴线布置。优选地，调节通道9与阀杆5同轴布置。通过选用不同的通道排布形状可以用于不同的水路流通要求，使用于不同的环境，使用范围更广。

实施时，阀杆5与阀芯3采用螺纹加弹性圆柱销的防松连接方式。阀杆5与阀芯3先采用螺纹连接，为了防止运动过程中松动，在不影响阀杆5的强度的情况下，在螺纹连接处从阀芯3侧面打入直通弹性圆柱销，使阀杆5与阀芯3形成一体而无机械间隙，使阀门无机械死区。

采用多级与单级笼套结构相结合，多级笼套通过孔径错位在小流量大压差工况下实现逐级降压，降噪消除汽蚀。单级笼套在大开度下保证流量要求。笼套分为上、下两部分，下部分多级笼套层与层之间含有间隙，每层开孔位置错开，水流实现绕流，水流通过错位孔实现减速，降压、降噪。上部分为单级笼套，直通孔，实现大开度下流量要求。

阀门各笼套之间采用组焊成型，保证无间隙流产生。笼套分为多级，每一层笼套在加工后逐级焊成一体，保证每一层都是单独无间隙，在水流通过时，层与支之间不会因为间隙影响流量。

阀杆5与阀芯3采用螺纹加弹性圆柱销的防松连接方式。阀门各笼套之间采用组焊成型，保证无间隙流产生。采用多级与单级笼套结构相结合，多级笼套通过孔径错位在小流量大压差工况下实现逐级降压降噪消除汽蚀，单级笼套在大开度下保证流量要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种再热器喷水调节阀，包括阀体(1)、阀盖(2)、阀芯(3)、阀笼(4)、阀杆(5)和阀门驱动(6)，其特征在于，

所述阀体(1)上设有进口流道(7)、出口流道(8)以及用以连通所述进口流道(7)和所述出口流道(8)的调节通道(9)，

所述阀芯(3)设于所述调节通道(9)内，

所述阀笼(4)套设在所述阀芯(3)外，

所述阀杆(5)的第一端连接在所述阀门驱动(6)的输出端，

所述阀杆(5)的第二端贯穿所述阀盖(2)并与所述阀芯(3)连接，

所述阀杆(5)与所述阀芯(3)之间通过用于沿所述阀杆(5)径向对所述阀杆(5)和所述阀芯(3)进行连接定位的径向定位机构(12)以及用于沿所述阀杆(5)轴向对所述阀杆(5)和所述阀芯(3)进行连接定位的轴向定位机构(13)连接固定。

2.根据权利要求1所述的再热器喷水调节阀，其特征在于，

所述径向定位机构(12)设置为与所述阀杆(5)的中心轴垂直或者斜交；

所述径向定位机构(12)为沿所述阀杆(5)径向贯穿所述阀芯(3)和所述阀杆(5)的弹性销、螺钉、栓钉或者楔形块；

或者所述径向定位机构(12)为设于所述阀杆(5)外表面并沿所述阀杆(5)径向布置的第一凸形构造，所述第一凸形构造与所述阀芯(3)采用过盈配合连接；

或者所述径向定位机构(12)为设于所述阀杆(5)与所述阀芯(3)之间并沿所述阀杆(5)径向布置的卡扣。

3.根据权利要求1所述的再热器喷水调节阀，其特征在于，

所述轴向定位机构(13)为设于所述阀杆(5)外表面并沿所述阀杆(5)轴向布置的外螺纹以及设于所述阀芯(3)内表面并沿所述阀芯(3)轴向布置的内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹匹配连接；

或者所述轴向定位机构(13)为开设于所述阀杆(5)外表面并沿所述阀杆(5)轴向布置的定位槽以及设于所述阀芯(3)内表面并沿所述阀芯(3)轴向布置的滚动件，所述滚动件与所述定位槽匹配连接；

或者所述轴向定位机构(13)为设于所述阀杆(5)外表面并沿所述阀杆(5)轴向布置的第二凸形构造，所述第二凸形构造与所述阀芯(3)采用过盈配合连接；

或者所述轴向定位机构(13)为设于所述阀杆(5)与所述阀芯(3)之间并沿所述阀杆(5)轴向布置的卡扣。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的再热器喷水调节阀，其特征在于，

所述阀笼(4)采用单级笼套与多级笼套相结合的结构，

多层笼套上的分流孔错位布置，

或者多层笼套上的分流孔的孔径不同。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的再热器喷水调节阀，其特征在于，

所述阀笼(4)采用多级笼套，

所述多级笼套的每一层笼套逐级焊接成一体，

多层笼套上的分流孔错位布置，

或者多层笼套上的分流孔的孔径不同。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的再热器喷水调节阀，其特征在于，

所述阀盖(2)的内壁面在所述阀杆(5)露出的部位开设有环形的填料容纳空腔，

所述填料容纳空腔内填充有填料(14)，

所述填料容纳空腔内的所述填料(14)上压盖有环形的填料压套(15)，

所述填料压套(15)通过填料压盖(16)压盖在所述填料(14)上，

所述填料压盖(16)与所述阀盖(2)之间通过紧固螺栓(17)连接紧固。

7.根据权利要求6所述的再热器喷水调节阀，其特征在于，所述阀盖(2)和/或所述填料压盖(16)外还套设有用以防止径向失稳的加固螺母(18)。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的再热器喷水调节阀，其特征在于，

所述阀体(1)与所述阀盖(2)通过连接件(10)固接；

所述阀门驱动(6)通过支架组件(11)安装在所述阀盖(2)上；

所述阀体(1)与所述阀盖(2)之间和/或所述阀体(1)与所述阀笼(4)之间设有用以密封连接处的缠绕垫(19)。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的再热器喷水调节阀，其特征在于，所述阀笼(4)通过阀座(20)安装在所述阀体(1)上，所述阀座(20)与所述阀笼(4)之间和/或所述阀座(20)与所述阀体(1)之间设有用以密封连接处的缠绕垫(19)。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的再热器喷水调节阀，其特征在于，所述进口流道(7)、所述调节通道(9)和所述出口流道(8)组合形成Z字形通道。

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