CN1086023C - 汽轮机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蒸汽调节阀，该蒸汽调节阀具有一个设在阀门壳体中的阀套、一个在密封填料中被导向的上部的阀杆、一个在阀套的下部和上部中滑动的阀锥面和一个设在阀门壳体中的阀门扩压段。一个活塞环设在阀套上部中滑动的阀锥面上部，另一活塞环设在阀套下部中滑动的阀锥面的下部。座落在筒架上的液压传动装置用清水作液压介质。在阀锥面中具有至少一个轴向孔。阀锥面的中部与阀套的上部和下部形成一个环形室，至少一条抽吸通道与该环形室相通。

Description

汽轮机的控制装置
本发明涉及一种用于汽轮机的蒸汽调节阀，该蒸汽调节阀具有一个设在阀门外壳中的阀套、一个在密封填料中被导向的阀杆、一个在阀套中滑动的阀锥面和一个设在阀门壳体中的阀门扩压段以及一个液压传动装置。
用于汽轮机的、压力平衡的蒸汽调节阀是公知的，这种蒸汽调节阀为单座式或双座式阀并且是用油压传动装置传动的。
双座阀由于两个阀盘或阀锥面是背靠背设置的，所以压力是平衡的，因此，由于作用到阀门上的压差极小不会在阀门闭合状态下从蒸汽压力中形成明显的开启力。
因此可选择较小的液压传动装置，所以在闭合过程中用于排挤油的力也有所减少，并且基于调节力有所减少，阀杆的横截面也可变小，所以，在阀门开启状态，阀杆的升力也有所减少并且闭合弹簧的预紧力也可减少。这就是说，操纵双座式阀门所需的力是比较小的。
但是，由于技术原因，双座式阀门几乎绝不是密封的。其原因之一在于在确定两个阀座的间隔尺寸时结构的超定性，原因之二在于阀门壳体和其上有做成一体的两个阀盘的阀杆的热膨胀不完全相同。
与本发明的情况相同，在公知的活塞结构的单座式阀中，阀的背面所承受的压力与沿流动方向看阀的后面所存在的压力相同。
但通过须把阀杆连接在阀锥面的背面上，就可取消阀杆用以使压力完全平衡的横截面。与双座式阀一样，阀杆的横截面可小于没有压力平衡的阀门的阀杆的横截面。由于据此可减小阀杆的升力，所以也可装入预紧力更小的闭合弹簧。这就是说，与双座式阀一样，驱动阀门所需的力是小的。
活塞结构的阀锥面对套筒结构的阀套必须是密封的。而经过该密封圈(多个密封圈)泄漏的蒸汽经由阀锥面中的压力平衡孔流经透平的叶片部位。在蒸汽压力高的情况下，这会导致透平意外地受到启动。
现今，为了防火，所述的蒸汽调节阀的油压传动装置总是设在热的透平部分的范围之外。这就是说，阀门和传动装置须设在透平的下方；或者在阀门设在透平的上方的情况下，液压传动装置须经由杠杆和转向装置完成其功能。
本发明的任务在于开发一种蒸汽调节阀，该蒸汽调节阀需要极小的调节力并在闭合状态是密封的并且包括其传动装置在内可设在透平的上方，而不存在象采用油压传动装置时那样因油引起火灾的危险。
此外，阀门包括其液压传动装置在内应可设在任一装配位置，即也可悬吊地设在透平的下方。
解决以上任务的技术方案在于这种用于汽轮机的蒸汽调节阀具有一个设在阀门壳体中的阀套、一个在组合密封件中被导向的阀杆、一个在阀套中滑动的阀锥面和一个设在阀门壳体中的阀门扩压段以及一个液压传动装置，其特征在于，在阀套上部中滑动的阀锥面的上部设有活塞环；在阀套下部中滑动的阀锥面的下部设有活塞环；阀锥面的受压力作用的上表面的大小与阀锥面的受压力作用的下表面完全相同，阀锥面的受压力作用的上表面和下表面通过至少一个轴向孔相互连通，阀锥面的中部具有较小的直径并与阀套形成一个环形室，至少一条具有抽吸接管的流动通道与该环形室相通，并且阀锥面被一个清水液压传动装置传动。
本发明的阀门包括一个有两个或多个轴向孔的阀锥面，据此，在阀锥面的下方和上方均存在相同的压力。该阀锥面在阀套中被导向并用上活塞环和下活塞环对阀套密封。
阀锥面的上下直径尺寸在考虑阀杆横截面的情况下应使上部受蒸汽作用的阀锥面积相当于阀锥下部的面积。据此，就从上方和下方作用到阀锥面上的压力而言，该阀锥面处于平衡状态。基于这种平衡，用于阀门的调节力是小的，因此，阀杆的直径可保持很小。阀杆借助组合密封件对阀套密封。
在调节调节阀的过程中须克服的力仅出自活塞环的摩擦和因阀杆直径小而有所减少的、在组合密封件中的摩擦和出自沿闭合方向作用的、可设在液压传动装置内部或下方的弹簧以及出自升力，该升力来自在环形的抽吸室内作用到与阀套相连的阀锥面的不同的、形成室的环形面上的压力。
为了避免在调节阀闭合(阀锥面座落在阀门的扩压段上)时经由活塞环和轴向孔泄漏蒸汽，阀锥面有一个环形槽，该环形槽与阀套的上部和下部构成一个室。经由一条或多条处于阀套中的通道把泄漏的蒸汽从该室中抽往一个大气或更低压力水平。
为了能把阀锥面装入阀套，阀套分成两部分，阀套的这两个部分象天线那样插合在一起。
阀门是用液压传动装置传动的。本发明的一个决定性的特征是采用清水作为用于传动蒸汽调节阀的液压介质。传动装置的这种实施形式可简单地满足环保及防火要求。
在用于在零下温度下作业的设备的情况下，向清水中添加市售的防冻剂。
下面借助一个在附图中示意地示出的实施例详细说明本发明。附图所示为：
图1具有液压传动装置的调节阀的断面图；
图2调节阀的放大的断面图。
图1示出了在其上座落有水压传动装置7和传动用筒架15的调节阀的断面图。阀锥面1的阀杆5通过设在阀套的上部3a中的组合密封件12被导向。
阀套3a和3b和阀门扩压段6可拆开地固定在阀门壳体10中。阀套的下部3b伸入蒸汽室11中。阀套3为两部分合成结构，阀套3由相互套合的用螺钉连接的上部3a和下部3b构成。
由各三个活塞环4密封的阀锥面1在阀套3a和3b中滑动。
相互套合的阀套部分3a和3b在其接缝部位借助纵向槽和上部3a的环形槽形成一条流动通道9，该通道9设计成漏汽抽吸通道并通过一个抽吸接管17与一个抽吸管路相连。
在阀锥面1中有贯通的轴向孔2。在阀锥面1的上方形成一个室16，该室通过孔2供以蒸汽。
通过阀锥面1中部16的环形槽，在阀锥面1和阀套3a和3b之间形成一个与抽吸通道9连通的室8。
图2示出了调节阀的放大断面图，但没示出水压传动装置。在该图中，阀门壳体10中的阀套3a和3b是用阴影线表示的。
阀锥面1固定在阀杆5上。阀锥面1a和1c的上表面14和下表面13受到压力作用。在阀门处于闭合状态时，受到压力作用的下表面13被装入阀门壳体10中的阀门扩压段6封住。图2所示的其它特征与图1所示的完全相同。

Claims (3)

1.用于汽轮机的蒸汽调节阀，该蒸汽调节阀具有一个设在阀门壳体中的阀套、一个在组合密封件中被导向的阀杆、一个在阀套中滑动的阀锥面和一个设在阀门壳体中的阀门扩压段以及一个液压传动装置，其特征在于，
—在阀套上部(3a)中滑动的阀锥面(1)的上部(1a)设有活塞环(4a)；
—在阀套下部(3b)中滑动的阀锥面(1)的下部(1c)设有活塞环(4b)；
—阀锥面(1)的受压力作用的上表面(14)的大小与阀锥面(1)的受压力作用的下表面(13)完全相同，
—阀锥面(1)的受压力作用的上表面(14)和下表面(13)通过至少一个轴向孔(2)相互连通，
—阀锥面(1)的中部(1b)具有较小的直径并与阀套(3a和3b)形成一个环形室(8)，至少一条具有抽吸接管(17)的流动通道(9)与该环形室(8)相通，并且
—阀锥面(1)被一个清水液压传动装置(7)传动。
2.按照权利要求1所述的蒸汽调节阀，其特征在于，在液压传动装置(7)的清水中添加有防冻剂。
3.按照权利要求1或2所述的蒸汽调节阀，其特征在于，阀锥面(1)、阀套(3)和阀门壳体(10)以及清水液压传动装置(7)设在汽轮机或透平机上的任一空间位置。
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