CN111535877A - 用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀 - Google Patents

用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀 Download PDF

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冯泉生
王志伟
洪文涛
阮玲辉
杨斌焱
邱志平
刘建刚
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Abstract

本发明公开了一种用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀，包括阀壳、设置在阀壳上的蒸汽进口、蒸汽出口、排汽口和操作端、安装在阀壳内部的速关阀芯、速关阀杆、活塞、活塞环、活塞衬套、螺母和节流螺塞、安装在蒸汽进口处的进汽法兰、安装在蒸汽出口处的第一端盖、安装在排汽口处的第二端盖、安装在操作端处的第三端盖以及安装在第三端盖处的位置指示器、手轮轴和手轮，所述蒸汽出口处设有调节阀杆、调节阀芯和配合调节阀芯的调节套筒。本发明将原速关阀及调节阀整合为一体式，用于主蒸汽管路与汽轮机之间的主要关闭及控制机构，并能调节汽轮机的进汽量，在紧急状态时能立即隔断汽轮机的进汽，使机组快速停机，确保使用稳定性和安全性。

Description

用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀
技术领域
本发明涉及一种汽轮机的零部件，尤其涉及一种用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀。
背景技术
汽轮机和主蒸汽管路的通断通常采用速关阀进行控制，而汽轮机的进汽量通常采用调节阀进行调节，原速关阀及调节阀通常单独设置，安装麻烦，且使用麻烦；因此，专门设计速关调节一体阀，但现有的速关调节一体阀，通常结构复杂，汽轮机进汽控制和进汽量调节比较麻烦，而且使用稳定性和安全性得不到保障。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种将原速关阀及调节阀整合为一体式，用于主蒸汽管路与汽轮机之间的主要关闭及控制机构，并能调节汽轮机的进汽量，在紧急状态时能立即隔断汽轮机的进汽，使机组快速停机，确保使用稳定性和安全性的用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀。
本发明的技术方案：一种用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀，包括阀壳、设置在阀壳上的蒸汽进口、蒸汽出口、排汽口和操作端、安装在阀壳内部的速关阀芯、速关阀杆、活塞、活塞环、活塞衬套、螺母和节流螺塞、安装在蒸汽进口处的进汽法兰、安装在蒸汽出口处的第一端盖、安装在排汽口处的第二端盖、安装在操作端处的第三端盖以及安装在第三端盖处的位置指示器、手轮轴和手轮，所述蒸汽出口处设有调节阀杆、调节阀芯和配合调节阀芯的调节套筒；
汽轮机启机前，该一体阀是关闭的，速关阀芯的密封面与阀壳的密封面紧密贴合，手轮处于顺时针旋转到底状态，当汽轮机启机时，蒸汽经蒸汽进口进入阀壳腔室，随后经速关阀芯的孔通道及节流螺塞进入第二端盖的左端腔室并建立一定的蒸汽压力；随后逆时针缓慢旋转手轮，随着手轮的转动，手轮轴向左移动，速关阀芯在蒸汽压力作用下也向左移动，此时速关阀芯的密封面与阀壳的密封面形成一定的开度，蒸汽进入调节阀芯的上端，随着手轮逆时针缓慢旋转到底，一体阀即处于全开状态；
当调节阀芯向下移动时，调节套筒的窗口慢慢由小变大，蒸汽由调节套筒的窗口流入到蒸汽出口，从而进入到汽轮机，随着调节套筒的窗口变大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，汽轮机转速就上升；反之，当调节阀芯向上移动时，调节套筒的窗口慢慢由大变小，随着调节套筒的窗口变小，进入汽轮机的蒸汽流量减小，使汽轮机转速就下降；
当汽轮机遇到紧急情况或正常停机时，将第二端盖腔室蒸汽压力迅速泄压，速关阀芯在左端压力作用下迅速向右移动到底，速关阀芯的密封面与阀壳的密封面紧密贴合，一体阀即处于关闭状态，主蒸汽管路与汽轮机之间的蒸汽被切断。
优选地，所述蒸汽进口位于阀壳的顶部，所述蒸汽出口位于阀壳的底部，所述排汽口位于阀壳的一端，所述操作端位于阀壳的另一端。
该种结构方便蒸汽的流通和泄压。
优选地，所述进汽法兰和阀壳的连接处设有粗过滤器，所述粗过滤器的外径大于蒸汽进口的内径。
该种结构确保蒸汽的清洁性。
优选地，所述手轮通过轴衬套和手轮螺母安装在手轮轴的一端上，所述手轮轴的另一端顶在速关阀芯上，所述轴衬套通过轴承和轴承盖连接在第三端盖上。
该种结构确保手轮的安装稳定性和牢靠性，从而确保手轮转动带动手轮轴的动作平稳可靠。
优选地，所述手轮轴和第三端盖之间设有第一衬套和第二密封环，所述第一端盖和调节阀杆之间设有第二衬套和第一密封环。
该种结构确保手轮轴和第三端盖之间的装配稳固可靠，确保调节阀杆和第一端盖之间的装配稳固可靠。
优选地，所述第三端盖上还设有第一漏汽口，所述第一漏汽口的位置与第一衬套的位置相对应，所述第一端盖上还设有第二漏汽口，所述第二漏汽口的位置与第二衬套的位置相对应。
该种结构进一步确保其使用稳定性和可靠性。
本发明将原速关阀及调节阀整合为一体式，用于主蒸汽管路与汽轮机之间的主要关闭及控制机构，并能调节汽轮机的进汽量，在紧急状态时能立即隔断汽轮机的进汽，使机组快速停机，确保使用稳定性和安全性。
附图说明
图1为本发明的截面示意图；
图中1.第一端盖，2.阀壳，3.调节阀芯，4.调节套筒，5.第一密封环，6.活塞，7.活塞环，8.活塞衬套，9.螺母，10.节流螺塞，11.第二端盖，12.粗过滤器，13.进汽法兰，14.速关阀芯，15.位置指示器，16.第三端盖，17.手轮轴，18.手轮螺母，19.轴衬套，20.轴承盖，21.轴承，22.手轮，23.第二密封环，24.第一衬套，25.第二衬套，26.速关阀杆，27.调节阀杆，28.蒸汽进口，29.蒸汽出口，30.排汽口，31.第一漏汽口，32.第二漏汽口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明的速关调节一体阀主要由速关阀功能部分和调节阀功能部分组成，
其中速关阀功能部分主要由阀壳2、活塞6、活塞环7、活塞衬套8、螺母9、节流螺塞10、第二端盖11、粗过滤器12、进汽法兰13、速关阀芯14、速关阀杆26、位置指示器15、第三端盖16、手轮轴17、手轮螺母18、轴衬套19、轴承盖20、轴承21、手轮22、
第二密封环23、第一衬套24等主要零件组成。
汽轮机启机前，该一体阀是关闭的。速关阀芯14的密封面与阀壳2的密封面紧密贴合，同时操作端的手轮22处于顺时针旋转到底状态。当汽轮机启机时，蒸汽从蒸汽进口28处经粗过滤器12过滤后进入阀壳2的腔室，随后经速关阀芯14的孔通道及节流螺塞10进入第二端盖11的左端腔室并建立一定的蒸汽压力；随后逆时针缓慢旋转手轮22，由于手轮轴17与手轮螺母18、轴衬套19、轴承盖20、轴承21组合在一起，随着手轮22的转动，手轮轴17向左移动，速关阀芯14在蒸汽压力作用下也向左移动，此时速关阀芯14的密封面与阀壳2的密封面形成一定的开度，蒸汽进入调节阀芯3的上端，随着手轮22逆时针缓慢旋转到底，速关阀芯即处于全开状态。
当汽轮机遇到紧急情况或正常停机时，将第二端盖11的腔室蒸汽压力迅速泄压，速关阀芯14在左端压力作用下迅速向右移动到底，速关阀芯14的密封面与阀壳2的密封面紧密贴合，速关阀芯即处于关闭状态，主蒸汽管路与汽轮机之间的蒸汽被切断。
本发明中第二端盖11的腔室蒸汽压力可通过停机电磁阀和危机遮断脱扣组件中的锥阀快速从排汽口30泄压。第二密封环23主要用于蒸汽密封，多余蒸汽可从第一漏汽口31接出。
其中调节阀功能部分主要由第一端盖1、调节阀芯3、调节阀杆27、调节套筒4、第一密封环5、第二衬套25等主要零件组成。
汽轮机启机前，调节阀芯是关闭的。调节阀芯3的凸肩处于与调节套筒4的窗口封闭的位置。
当汽轮机启机时，先将速关阀芯打开，蒸汽进入到调节阀芯3的上端，当调节阀芯向下移动时，调节套筒4的窗口慢慢由小变大，蒸汽由调节套筒4的窗口流入到蒸汽出口29，从而进入到汽轮机，随着调节套筒4的窗口变大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，汽轮机转速就上升；反之，当调节阀芯向上移动时，调节套筒4的窗口慢慢由大变小，随着调节套筒4的窗口变小，进入汽轮机的蒸汽流量减小，使汽轮机转速就下降。
本发明中调节阀杆下端与执行机构连接固定，由执行机构输出及输入信号带动调节阀芯位移控制，从而稳定控制汽轮机转速。第一密封环5主要用于蒸汽密封，多余蒸汽可从第二漏汽口2接出。
本发明使用在核电机组上，还可以通过材料的变更，克服在水中生锈，防止滑阀卡涩，本发明的关闭时间：0.15S，主汽门通过蒸汽压差关闭，通过流速打开。
本发明使用注意事项与说明：
1．当汽轮机运行时，手轮需用止锁装置固定；
2．蒸汽出口与汽轮机进口连接可采用法兰或焊接连接，当采用焊接结构时，需严格按相关焊接标准执行；
3．安装方式：需利于手轮操作方便及留出检修空间；
4．汽进口与蒸汽管道连接；
5．排汽口与停机电磁阀进口管道连接。

Claims (6)

1.一种用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀，其特征在于：其包括阀壳、设置在阀壳上的蒸汽进口、蒸汽出口、排汽口和操作端、安装在阀壳内部的速关阀芯、速关阀杆、活塞、活塞环、活塞衬套、螺母和节流螺塞、安装在蒸汽进口处的进汽法兰、安装在蒸汽出口处的第一端盖、安装在排汽口处的第二端盖、安装在操作端处的第三端盖以及安装在第三端盖处的位置指示器、手轮轴和手轮，所述蒸汽出口处设有调节阀杆、调节阀芯和配合调节阀芯的调节套筒；
汽轮机启机前，该一体阀是关闭的，速关阀芯的密封面与阀壳的密封面紧密贴合，手轮处于顺时针旋转到底状态，当汽轮机启机时，蒸汽经蒸汽进口进入阀壳腔室，随后经速关阀芯的孔通道及节流螺塞进入第二端盖的左端腔室并建立一定的蒸汽压力；随后逆时针缓慢旋转手轮，随着手轮的转动，手轮轴向左移动，速关阀芯在蒸汽压力作用下也向左移动，此时速关阀芯的密封面与阀壳的密封面形成一定的开度，蒸汽进入调节阀芯的上端，随着手轮逆时针缓慢旋转到底，一体阀即处于全开状态；
当调节阀芯向下移动时，调节套筒的窗口慢慢由小变大，蒸汽由调节套筒的窗口流入到蒸汽出口，从而进入到汽轮机，随着调节套筒的窗口变大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，汽轮机转速就上升；反之，当调节阀芯向上移动时，调节套筒的窗口慢慢由大变小，随着调节套筒的窗口变小，进入汽轮机的蒸汽流量减小，使汽轮机转速就下降；
当汽轮机遇到紧急情况或正常停机时，将第二端盖腔室蒸汽压力迅速泄压，速关阀芯在左端压力作用下迅速向右移动到底，速关阀芯的密封面与阀壳的密封面紧密贴合，一体阀即处于关闭状态，主蒸汽管路与汽轮机之间的蒸汽被切断。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀，其特征在于：所述蒸汽进口位于阀壳的顶部，所述蒸汽出口位于阀壳的底部，所述排汽口位于阀壳的一端，所述操作端位于阀壳的另一端。
3.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀，其特征在于：所述进汽法兰和阀壳的连接处设有粗过滤器，所述粗过滤器的外径大于蒸汽进口的内径。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀，其特征在于：所述手轮通过轴衬套和手轮螺母安装在手轮轴的一端上，所述手轮轴的另一端顶在速关阀芯上，所述轴衬套通过轴承和轴承盖连接在第三端盖上。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀，其特征在于：所述手轮轴和第三端盖之间设有第一衬套和第二密封环，所述第一端盖和调节阀杆之间设有第二衬套和第一密封环。
6.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机主汽门的速关调节一体阀，其特征在于：所述第三端盖上还设有第一漏汽口，所述第一漏汽口的位置与第一衬套的位置相对应，所述第一端盖上还设有第二漏汽口，所述第二漏汽口的位置与第二衬套的位置相对应。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112815128A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种集成式主汽调节阀及调节装置
CN115126552A (zh) * 2022-07-26 2022-09-30 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 一种机外布置安全阀的通流阀组结构

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