CN107013705B - 用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀(atv) - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀(ATV)。具体而言，一种根据实施例的用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀(ATV)包括：气流入口端口；气流出口端口；温度相关的可膨胀元件；联接至温度可膨胀元件的杆；以及联接至杆的远端的阀盘，温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使阀盘移位；其中阀盘在高于和低于一定温度范围的温度下通过温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气体的流从气流入口端口传递至气流出口端口。

Description

用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀(ATV)
相关申请的交叉引用
本申请涉及2015年12月30日提交的GE案卷号为280686-1和283683-1的申请号为14/983779、14/983774的共同未决的美国专利申请。
技术领域
本公开内容大体上涉及涡轮机，并且更具体地涉及用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀(ATV)。
背景技术
涡轮广泛用于多种航空、工业和动力生成应用来执行功。各个涡轮大体上包括外围地安装的定子导叶和旋转叶片的交错的级。定子导叶可附接至静止构件，诸如包绕涡轮的罩，且旋转叶片可附接至沿涡轮的轴向中心线定位的转子。压缩的工作流体(诸如蒸汽、燃烧气体或空气)沿气体通路流动穿过涡轮以产生功。定子导叶加速和引导压缩的工作流体到旋转叶片的后续级上以将运动给予旋转叶片，因此转动转子且执行功。如果任何压缩工作流体在期望的流动通路外沿径向移动，则涡轮的效率可能降低。结果，包绕涡轮的罩通常包括护罩的径向内壳，其常常形成为节段。护罩包绕且限定热气体通路的外围且可围绕定子导叶和旋转叶片两者定位。
涡轮护罩和其它涡轮构件(例如，叶片、喷嘴等)通常以某一方式冷却来除去由热气体通路传输的热。气体(诸如来自上游压缩机的压缩空气)可通过包括一个或多个冷却通路的至少一个冷却回路供应以冷却涡轮护罩和其它涡轮构件。
调整销可用于控制穿过冷却通路的冷却气流。冷却气流可根据涡轮的操作状态(例如，热天可能需要较高流动性的冷却气流，而冷天可能需要较低流动性的冷却气流)使用调整销来控制。此流动控制可通过手动地调节调整销以按需要调控冷却气流来提供。
发明内容
本公开内容的第一方面提供了一种用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀(ATV)，包括：气流入口端口；气流出口端口；温度相关的可膨胀元件；联接至温度可膨胀元件的杆；以及联接至杆的远端的阀盘，温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使阀盘移位；其中阀盘在高于和低于一定温度范围的温度下通过温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气流从气流入口端口传递至气流出口端口。
本公开内容的第二方面提供了一种用于涡轮的冷却系统，包括：用于冷却涡轮的构件的冷却回路，以及用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀，自动热力阀包括：气流入口端口；气流出口端口；温度相关的可膨胀元件；联接至温度可膨胀元件的杆；以及联接至杆的远端的阀盘，温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使阀盘移位；其中阀盘在高于和低于一定温度范围的温度下通过温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气流从气流入口端口传递至气流出口端口到冷却回路中。
本公开内容的第三方面提供了一种用于涡轮中的双模式被动冷却流调节的自动热力阀系统，包括：第一自动热力阀，第一自动热力阀包括：气流入口端口；气流出口端口；温度相关的可膨胀元件；联接至温度可膨胀元件的杆；以及联接至杆的远端的阀盘，温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使阀盘移位；其中阀盘在高于一定温度范围的温度下通过温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气流从气流入口端口传递至气流出口端口；以及第二自动热力阀，第二自动热力阀包括：气流入口端口；气流出口端口；温度相关的可膨胀元件；联接至第二自动热力阀的温度可膨胀元件的杆；以及联接至第二自动热力阀的杆的远端的阀盘，第二自动热力阀的温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使第二自动热力阀的阀盘移位；其中第二自动热力阀的阀盘在低于一定温度范围的温度下通过第二自动热力阀的温度相关的可膨胀元件远离第二自动热力阀的阀座移位以允许冷却气流从第二自动热力阀的气流入口端口传递至第二自动热力阀的气流出口端口。
技术方案1. 一种用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀，包括：
气流入口端口；
气流出口端口；
温度相关的可膨胀元件；
联接至所述温度可膨胀元件的杆；以及
联接至所述杆的远端的阀盘，所述温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使所述阀盘移位；
其中所述阀盘在高于和低于一定温度范围的温度下通过所述温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气体的流从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口。
技术方案2. 根据技术方案1所述的自动热力阀，其中，从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口的所述冷却气体的流随温度移离所述温度范围而增加。
技术方案3. 根据技术方案1所述的自动热力阀，其中，所述阀盘在所述温度范围内的温度下接合所述阀座以阻挡所述冷却气体的流从所述气流入口端口流至所述气流出口端口。
技术方案4. 根据技术方案1所述的自动热力阀，其中，所述温度相关的可膨胀元件容纳可热膨胀的材料。
技术方案5. 根据技术方案4所述的自动热力阀，其中，所述可热膨胀的材料包括硅传热流体。
技术方案6. 根据技术方案1所述的自动热力阀，其中，所述温度相关的可膨胀元件包括波纹管。
技术方案7. 根据技术方案1所述的自动热力阀，其中，所述阀盘包括中心圆柱区段和相对的截头圆锥端区段。
技术方案8. 一种用于涡轮的冷却系统，包括：
用于冷却所述涡轮的至少一个构件的冷却回路；以及
用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀，所述自动热力阀包括：
气流入口端口；
气流出口端口；
温度相关的可膨胀元件；
联接至所述温度可膨胀元件的杆；以及
联接至所述杆的远端的阀盘，所述温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使所述阀盘移位；
其中所述阀盘在高于和低于一定温度范围的温度下通过所述温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气流从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口到所述冷却回路中。
技术方案9. 根据技术方案8所述的冷却系统，其中，从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口的所述冷却气流随温度移离所述温度范围而增加。
技术方案10. 根据技术方案8所述的冷却系统，其中，所述阀盘在所述温度范围内的温度下接合所述阀座以阻挡所述冷却气流从所述气流入口端口流至所述气流出口端口。
技术方案11. 根据技术方案8所述的冷却系统，其中，所述温度相关的可膨胀元件容纳可热膨胀的材料。
技术方案12. 根据技术方案8所述的冷却系统，其中，所述温度相关的可膨胀元件包括波纹管。
技术方案13. 根据技术方案8所述的冷却系统，其中，所述阀盘包括中心圆柱区段和相对的截头圆锥端区段。
技术方案14. 一种用于涡轮中的双模式被动冷却流调节的自动热力阀系统，包括：
第一自动热力阀，其包括：
气流入口端口；
气流出口端口；
温度相关的可膨胀元件；
联接至所述温度可膨胀元件的杆；以及
联接至所述杆的远端的阀盘，所述温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使所述阀盘移位；
其中所述阀盘在高于一定温度范围的温度下通过所述温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气流从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口；
以及
第二自动热力阀，其包括：
气流入口端口；
气流出口端口；
温度相关的可膨胀元件；
联接至所述第二自动热力阀的温度可膨胀元件的杆；以及
联接至所述第二自动热力阀的杆的远端的阀盘，所述第二自动热力阀的温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使所述第二自动热力阀的阀盘移位；
其中所述第二自动热力阀的阀盘在低于所述温度范围的温度下通过所述第二自动热力阀的温度相关的可膨胀元件远离所述第二自动热力阀的阀座移位以允许冷却气流从所述第二自动热力阀的气流入口端口传递至所述第二自动热力阀的气流出口端口。
技术方案15. 根据技术方案14所述的自动热力阀系统，其中，从所述第一自动热力阀的气流入口端口传递至所述第二自动热力阀的气流出口端口的冷却气流在所述温度升高到高于所述温度范围时增加，且其中从所述第二自动热力阀的气流入口端口传递至所述第二自动热力阀的气流出口端口的冷却气流在所述温度降低到低于所述温度范围时增加。
技术方案16. 根据技术方案14所述的自动热力阀系统，其中，所述第一自动热力阀的阀盘在所述温度范围内的温度下接合所述第一自动热力阀的阀座以阻挡冷却气流从所述第一自动热力阀的气流入口端口流至所述第一自动热力阀的气流出口端口，且其中所述第二自动热力阀的阀盘在所述温度范围内的温度下接合所述第二自动热力阀的阀座以阻挡冷却气流从所述第二自动热力阀的气流入口端口流至所述第二自动热力阀的气流出口端口。
技术方案17. 根据技术方案14所述的自动热力阀系统，其中，所述第一自动热力阀和所述第二自动热力阀中的至少一者的温度相关的可膨胀元件容纳可热膨胀的材料。
技术方案18. 根据技术方案14所述的自动热力阀系统，其中，所述第一自动热力阀和所述第二自动热力阀中的至少一者的温度相关的可膨胀元件包括波纹管。
技术方案19. 根据技术方案14所述的自动热力阀系统，其中，所述第一自动热力阀和所述第二自动热力阀联接至涡轮的冷却系统。
本公开内容的示范性方面设计成解决本文所述的问题和/或未论述的其它问题。
附图说明
本公开内容的这些及其它特征将从连同附图的本公开内容的各种方面的以下详细描述中更容易理解，附图绘出了本公开内容的各种实施例。
图1为根据实施例的燃气涡轮系统的示意图。
图2绘出了根据实施例的涡轮轮叶和护罩。
图3绘出了根据实施例的处于关闭构造的自动热力阀(ATV)。
图4绘出了根据实施例的处于热环境调节流构造的图3的ATV。
图5绘出了根据实施例的处于冷环境调节流构造的图3的ATV。
图6绘出了根据实施例的阀盘。
图7为示出根据实施例的冷却气流的基于温度的调节的图表。
图8绘出了根据实施例的涡轮轮叶和护罩。
图9绘出了根据实施例的处于关闭构造的ATV。
图10绘出了根据实施例的处于打开构造的图9的ATV。
图11为根据实施例的图9的ATV的端视图。
图12为根据实施例的处于打开构造的图9的ATV的端视图。
图13绘出了根据实施例的处于关闭构造的ATV。
图14绘出了根据实施例的处于打开构造的图13的ATV。
将注意本公开内容的附图不按比例。附图意在仅绘出本公开内容的典型方面，且因此不应认作是限制本公开内容的范围。在附图中，相似的标号表示附图之间的相似元件。
零件清单
2 燃气涡轮系统
4 压缩机
6 空气
8 压缩空气
10 燃烧器
12 燃料
14 燃烧气体
16 涡轮
18 轴
20 外部负载
22 涡轮轮叶
24 基部
26 叶片
28 护罩
30 冷却气体
32 冷却通路
40 自动热力阀
42 阀区段
44 气流入口端口
46 气流出口端口
48 壳体
50 可膨胀元件
52 可热膨胀的材料
54 杆
56 阀盘
58 外表面
60 阀座
62 阀座开口
64 中心圆柱区段
66 截头圆锥端区段
68 截头圆锥端区段
70 箭头
72 箭头
140 ATV阀
142 阀区段
144 气流入口端口
146 气流出口端口
148 壳体
150 可膨胀元件
152 可热膨胀的材料
154 杆
156 阀盘
158 弧形表面
160 阀座
170 箭头
172 箭头
242 阀区段
244 气流入口端口
246 气流出口端口
256 阀盘
258 弧形表面
260 阀座。
具体实施方式
本公开内容大体上涉及涡轮机，并且更具体地涉及用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀(ATV)。
现在参看附图，其中相似的数字表示贯穿若干视图的相似元件，图1示出了可在本文中使用的燃气涡轮机2的示意图。燃气涡轮机2可包括压缩机4。压缩机4压缩空气6的入流。压缩机4将压缩空气8的流输送至燃烧器10。燃烧器10使压缩空气8的流与加压的燃料12的流混合且点燃混合物以产生燃烧气体14的流。尽管仅示出了单个燃烧器10，但燃气涡轮系统2可包括任何数目的燃烧器10。燃烧气体14的流继而又输送至涡轮16。燃烧气体14的流驱动涡轮16以产生机械功。涡轮16中产生的机械功经由轴18驱动压缩机4，且可用于驱动外部负载20，诸如发电机和/或类似的。
图2中绘出了涡轮16(图1)的涡轮轮叶22的示例。涡轮轮叶22包括基部24和联接至基部24且从基部24沿径向向外延伸的叶片26。护罩28定位在叶片26附近以限制绕过涡轮轮叶22且不产生任何有用功的燃烧气流。护罩28可附接至罩(未示出)。
护罩28、叶片26和/或热气体通路内的其它涡轮构件可使用冷却气体30(例如，空气)的流冷却。冷却气体30的流可由燃气涡轮机2的压缩机4供应，且可经由一组冷却通路提供至/到护罩28、叶片26和/或其它涡轮构件中。图2中绘出了护罩28中的一个此类冷却通路32。
根据实施例，进入/穿过涡轮16的各种构件的冷却气体30的流可使用一组(即，一个或多个)自动热力阀(ATV)40控制，自动热力阀提供被动冷却流调节。例如，ATV 40可用于提供用于热天轮空间(WS)和金属温度控制的被动流调节以及用于冷天回流裕度(BFM)流控制。ATV 40消除上述调整销的需要，调整销不能提供这样的被动流调节。尽管图2中仅绘出了一个ATV 40，但任何数目的ATV 40可用于控制涡轮16中的冷却气流。由ATV 40提供的被动流调节跨过涡轮16的操作范围提供冷却流节省且改善涡轮16的输出和效率。此外，不同于调整销，ATV 40不需要针对不同操作情况的手动现场调整，从而降低了操作成本。
图3-图5中绘出了用于提供双模式被动冷却流调节的ATV 40。如图所示，ATV 40包括阀区段42，阀区段42包括一个或多个气流入口端口44和气流出口端口46。ATV 40还包括壳体48，壳体48包围波纹管或容纳可热膨胀的材料52的其它可膨胀元件50。例如，可热膨胀的材料52可包括硅传热流体。还可使用在涡轮16的操作温度(例如，达到1300℉)下稳定的任何其它适合的可热膨胀的材料52。
可膨胀元件50联接至杆54。阀盘56设在杆54的远端处。如图6中绘出的那样，阀盘56例如可提供中心圆柱区段64(其包括外表面58)以及相对的截头圆锥端区段66、68。还可使用能够提供本文所述的功能性的阀盘56的其它适合的构造。
大体上，尽管未要求，但冷却气体30的流的固定部分30Fixed(图2)可提供至下游冷却通路32(图1)以用于冷却目的。冷却气体30的流的额外调节部分30Mod(图2)可取决于环境温度和/或其它因素经由ATV 40选择性地提供至下游冷却通路32。
ATV 40示为在图3中处于关闭构造。换句话说，在关闭构造中，阀盘56的外表面58的至少一部分接合阀座60的至少一部分。在关闭构造中，防止了冷却气流30Mod穿过阀座开口62和气流出口端口46从气流入口端口44流入下游冷却通路32中。
暂时参看图7，根据实施例，示出了说明对通过ATV 40的冷却气流30Mod的基于温度的调节的图表。如上文所述，通过ATV 40的冷却气流30Mod可为除冷却气体的固定流30Fixed以外的。对于第一温度范围，其中没有通过ATV 40的冷却气流30Mod的图表的区段A对应于关闭构造中的ATV 40(例如，如图3中所示)。
现在参看图4，ATV 40处的温度的升高引起可膨胀元件50内的可热膨胀的材料52的扩大。这引起可膨胀元件50在壳体48内如箭头70指出那样延伸，迫使杆54和阀盘56朝气流出口端口46沿侧向远离阀座60。当阀盘56的中心圆柱区段64的外表面58不再接触阀座60时，冷却气流30Mod开始从气流入口端口44穿过阀座开口62和气流出口端口46流入下游冷却通路32(图2)。冷却气流30Mod在阀盘56进一步远离阀座60移动时(随着温度进一步升高)增加，因为更多流动区域提供在阀盘56的截头圆锥端区段66与阀座60之间。图7中的图表的区段B绘出了对于第二较高温度范围通过ATV 40的冷却气流30Mod的增加。
如图5中绘出的那样，温度的降低引起可膨胀元件50内的可热膨胀的材料50的收缩。这引起可膨胀元件50在壳体48内如箭头72指出的那样收缩，迫使杆54和阀盘56沿侧向远离阀座60和气流出口端口46。当阀盘56的中心圆柱区段64的外表面58不再接触阀座60时，冷却气流30Mod开始从气流入口端口44穿过阀座开口62和气流出口端口46流入下游冷却通路32(图2)。冷却气流30Mod在阀盘56进一步远离阀座60移动时(随着温度进一步降低)增加，因为更多流动区域提供在阀盘56的截头圆锥端区段68与阀座60之间。图7中的图表的区段C绘出了对于第三较低温度范围通过ATV 40的冷却气流30Mod的增加。
如图3-图5中绘出的那样，ATV 40响应于阀盘56的温度相关的移位来提供冷却气流30Mod。阀盘56的构造允许冷却气体30Mod流过ATV 40来用于控制BFM(冷天)和控制WS温度(热天)两个功能，由此提供双模式功能性。
如下文详述的那样，根据实施例，相似的功能性可使用并联的两个独立的ATV提供，其中一个ATV(例如，ATV 140A，图8)构造成在高温下将阀盘移位至打开位置(且其在低温下关闭)，而第二ATV(例如，ATV 140B，图8)构造成在低温下将阀盘移位至打开位置(且其在高温下关闭)。由ATV 140A、ATV 140B提供的被动流调节跨过涡轮16的操作范围提供冷却流节省且改善涡轮16的输出和效率。此外，不同于调整销，ATV 140A、ATV 140B不需要手动现场调整，从而降低了操作成本。
ATV 140A示为在图9中处于关闭构造且在图10中处于打开构造。ATV 140A包括阀区段142，阀区段142包括一个或多个气流入口端口144和气流出口端口146。ATV 140A还包括壳体148，壳体148包围波纹管或容纳可热膨胀的材料152的其它可膨胀元件150。例如，可热膨胀的材料152可包括硅传热流体。还可使用在涡轮16的操作温度(例如，达到1300℉)下稳定的任何其它适合的可热膨胀的材料152。
可膨胀元件150联接至杆154。阀盘156设在杆154的远端处。如图9中绘出的那样，阀盘156可具有向内定向的弧形表面158。还可使用能够提供本文所述的功能性的阀盘156的其它适合的构造。
ATV 140A示为在图9和图11中处于关闭构造。在关闭构造中，阀盘156的弧形表面158密封地接合形成在气流出口端口146附近的对应的圆形阀座160。大体上，阀盘156和阀座160可具有能够形成密封来防止气流穿过气流出口端口146的任何适合的构造。在关闭构造中，防止了冷却气流30Mod从气流入口端口144穿过气流出口端口146流入下游冷却通路32(图8)。
现在参看图10和图12，ATV 140A处的温度的升高引起可膨胀元件150内的可热膨胀的材料152的扩大。这引起可膨胀元件150在壳体148内如箭头170指出的那样延伸，迫使杆154和阀盘156沿侧向远离阀座160和气流出口端口146。当阀盘156的弧形表面158不再形成相对于阀座160的密封时，冷却气流30Mod从气流入口端口144流过气流出口端口146且流入下游冷却通路32(图8)。冷却气流30Mod在阀盘156进一步远离阀座160移动时(例如，响应于温度的进一步升高)增加，因为更多流动区域提供在阀盘156的弧形表面158与阀座160之间。
ATV 140B示为在图13中处于关闭构造且在图14中处于打开构造。ATV 140B包括阀区段242，阀区段242包括一个或多个气流入口端口244和气流出口端口246。ATV 140B还包括壳体148，壳体148包围波纹管或容纳可热膨胀的材料152的其它可膨胀元件150。例如，可热膨胀的材料152可包括硅传热流体。还可使用在涡轮16的操作温度(例如，达到1300℉)下稳定的任何其它适合的可热膨胀的材料152。
可膨胀元件150联接至杆154。阀盘256设在杆154的远端处。如图13中绘出的那样，阀盘256可具有向外定向的弧形表面258。还可使用能够提供本文所述的功能性的阀盘256的其它适合的构造。
ATV 140B示为在图13中处于关闭构造。在关闭构造中，阀盘256的弧形表面258密封地接合形成在气流出口端口246附近的对应的圆形阀座260。大体上，阀盘256和阀座260可具有能够形成密封以防止气流穿过气流出口端口246的任何适合的构造。在关闭构造中，防止了冷却气流30Mod从气流入口端口244穿过气流出口端口246流入下游冷却通路32(图8)。
现在参看图14，ATV 140B处的温度的降低引起可膨胀元件150内的可热膨胀的材料152的收缩。这引起可膨胀元件150在壳体148内如箭头172指出的那样收缩，迫使杆154和阀盘156沿侧向远离阀座260和气流出口端口246。当阀盘256的弧形表面258不再形成相对于阀座260的密封时，冷却气流30Mod从气流入口端口244流过气流出口端口246且流入下游冷却通路32(图8)。冷却气流30Mod在阀盘256进一步远离阀座260移动时(例如，响应于温度的进一步降低)增加，因为更多流动区域提供在阀盘256的弧形表面258与阀座260之间。
根据实施例，被动自动压力阀(APV)可代替上文所述的ATV阀40、140使用或与其组合。此APV由压力的变化而非由温度的变化促动。
在各种实施例中，描述为"联接"到彼此上的构件可沿一个或多个对接处连接。在一些实施例中，这些对接处可包括不同构件之间的接合处，且在其它实施例中，这些对接处可包括牢固且/或整体结合形成的互连。换句话说，在一些情况中，"联接"到彼此上的构件可同时地形成以限定单个连续部件。然而，在其它实施例中，这些联接的构件可形成为单独的部件且随后通过已知的过程(例如，紧固、超声波焊接、粘结)来连接。
当元件或层称为在另一元件"上"、与其"接合"、"连接"或"联接"时，其可为直接在另一元件上、与其直接接合、连接或联接，或可存在介于其间的元件。相比之下，当元件称为"直接在另一个元件或层上"、"直接地与其接合"、"直接地连接到其上"或"直接地联接到其上"时，可能没有介于其间的元件存在。用于描述元件之间的关系的其它词语应当以类似的方式解释(例如，"在……之间"对"直接在……之间"、"相邻"对"直接相邻"等)。如本文使用的用语"和/或"包括一个或多个相关联的列出项目的任何和所有组合。
本文所述的用语仅用于描述特定实施例的目的，且不意在限制本公开内容。如本文使用的单数形式"一个"、"一种"和"该"意在也包括复数形式，除非向下文清楚地另外指出。还将理解的是，用语"包括"和/或"包含"在用于此说明书中时表示指出的特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、构件和/或其组合。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构要素，则意在使这些其它示例处于权利要求的范围内。

Claims (16)

1.一种用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀，包括：
气流入口端口；
气流出口端口；
温度相关的可膨胀元件；
联接至所述温度相关的可膨胀元件的杆；以及
联接至所述杆的远端的阀盘，所述温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使所述阀盘移位；
其中所述阀盘在高于和低于一定温度范围的温度下通过所述温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气体的流从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口，并且其中所述阀盘在所述温度范围内的温度下接合所述阀座以阻挡所述冷却气体的流从所述气流入口端口流至所述气流出口端口。
2.根据权利要求1所述的自动热力阀，其特征在于，从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口的所述冷却气体的流随温度移离所述温度范围而增加。
3.根据权利要求1所述的自动热力阀，其特征在于，所述温度相关的可膨胀元件容纳可热膨胀的材料。
4.根据权利要求3所述的自动热力阀，其特征在于，所述可热膨胀的材料包括硅传热流体。
5.根据权利要求1所述的自动热力阀，其特征在于，所述温度相关的可膨胀元件包括波纹管。
6.根据权利要求1所述的自动热力阀，其特征在于，所述阀盘包括中心圆柱区段和相对的截头圆锥端区段。
7.一种用于涡轮的冷却系统，包括：
用于冷却所述涡轮的至少一个构件的冷却回路；以及
用于双模式被动冷却流调节的自动热力阀，所述自动热力阀包括：
气流入口端口；
气流出口端口；
温度相关的可膨胀元件；
联接至所述温度相关的可膨胀元件的杆；以及
联接至所述杆的远端的阀盘，所述温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使所述阀盘移位；
其中所述阀盘在高于和低于一定温度范围的温度下通过所述温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气流从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口到所述冷却回路中，并且其中所述阀盘在所述温度范围内的温度下接合所述阀座以阻挡所述冷却气流从所述气流入口端口流至所述气流出口端口。
8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口的所述冷却气流随温度移离所述温度范围而增加。
9.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述温度相关的可膨胀元件容纳可热膨胀的材料。
10.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述温度相关的可膨胀元件包括波纹管。
11.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述阀盘包括中心圆柱区段和相对的截头圆锥端区段。
12.一种用于涡轮中的双模式被动冷却流调节的自动热力阀系统，包括：
第一自动热力阀，其包括：
气流入口端口；
气流出口端口；
温度相关的可膨胀元件；
联接至所述温度相关的可膨胀元件的杆；以及
联接至所述杆的远端的阀盘，所述温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使所述阀盘移位；
其中所述阀盘在高于一定温度范围的温度下通过所述温度相关的可膨胀元件远离阀座移位以允许冷却气流从所述气流入口端口传递至所述气流出口端口；
以及
第二自动热力阀，其包括：
气流入口端口；
气流出口端口；
温度相关的可膨胀元件；
联接至所述第二自动热力阀的温度相关的可膨胀元件的杆；以及
联接至所述第二自动热力阀的杆的远端的阀盘，所述第二自动热力阀的温度相关的可膨胀元件响应于温度的变化使所述第二自动热力阀的阀盘移位；
其中所述第二自动热力阀的阀盘在低于所述温度范围的温度下通过所述第二自动热力阀的温度相关的可膨胀元件远离所述第二自动热力阀的阀座移位以允许冷却气流从所述第二自动热力阀的气流入口端口传递至所述第二自动热力阀的气流出口端口，并且
其中所述第一自动热力阀的所述阀盘在所述温度范围内的温度下接合所述第一自动热力阀的所述阀座以阻挡所述冷却气流从所述第一自动热力阀的所述气流入口端口流至所述第一自动热力阀的所述气流出口端口，并且
其中所述第二自动热力阀的所述阀盘在所述温度范围内的温度下接合所述第二自动热力阀的所述阀座以阻挡所述冷却气流从所述第二自动热力阀的所述气流入口端口流至所述第二自动热力阀的所述气流出口端口。
13.根据权利要求12所述的自动热力阀系统，其特征在于，其中从所述第一自动热力阀的所述气流入口端口传递至所述第一自动热力阀的所述气流出口端口的所述冷却气流随温度升高到所述温度范围之上而增加，并且其中从所述第二自动热力阀的所述气流入口端口传递至所述第二自动热力阀的所述气流出口端口的所述冷却气流随温度降低到所述温度范围之下而增加。
14.根据权利要求12所述的自动热力阀系统，其特征在于，所述第一自动热力阀和所述第二自动热力阀的至少其中一个的所述温度相关的可膨胀元件容纳可热膨胀的材料。
15.根据权利要求12所述的自动热力阀系统，其特征在于，所述第一自动热力阀和所述第二自动热力阀的至少其中一个的所述温度相关的可膨胀元件包括波纹管。
16.根据权利要求12所述的自动热力阀系统，其特征在于，所述第一自动热力阀和所述第二自动热力阀联接至涡轮的冷却系统。
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