CN113236789A - 一种防断裂汽轮机调节阀阀杆结构 - Google Patents

一种防断裂汽轮机调节阀阀杆结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，包括阀体组件，包括阀体，设置于所述阀体内部的流动腔室、设置于侧面且与所述流动腔室配合的进气管、设置于所述流动腔室底部的出气口，以及设置于所述出气口内壁的阀座；阀芯组件，包括设置于所述阀体内部的阀杆、设置于所述流动腔室内部的主阀芯。本发明通过预启阀芯的设置可在其工作时进行预开启的操作，极大的降低了阀门前后的压差，减小了执行机构的操作力矩，同时通过平衡孔的设置可在该调节阀工作的过程中将蒸汽向上排放，保证预启阀芯顺畅工作的过程中可对阀杆进行预热，保证整个阀杆温度的均匀，极大的降低了其在工作过程中发生断裂的可能。

Description

一种防断裂汽轮机调节阀阀杆结构
技术领域
本发明涉及汽轮机调节阀技术领域，特别是一种防断裂汽轮机调节阀阀杆结构。
背景技术
作为发电厂汽轮机前进汽的调节阀，主汽调节阀作用至关重要，在汽轮机转速调整时，需主汽调节阀动作控制进入汽轮机蒸汽量，主汽阀所在位置工况条件极其严酷，阀门前后压差极高，执行机构的操作力矩较大，现有技术中的调节阀其阀芯和阀杆一般是一体式的结构，然而其在使用过程中阀杆长期处在高温的环境下，且阀杆的表面受热不够均匀，靠近外侧的阀杆温度较低，长时间的使用就会导致阀杆容易发生断裂，严重影响汽轮机的转速调整，进而影响机组负荷调节，同时存在极大安全隐患。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的问题在于现有技术中的阀杆容易发生断裂，严重影响汽轮机的转速调整，进而影响机组负荷调节，同时存在极大安全隐患。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其包括，阀体组件，包括阀体，设置于所述阀体内部的流动腔室、设置于侧面且与所述流动腔室配合的进气管、设置于所述流动腔室底部的出气口，以及设置于所述出气口内壁的阀座；阀芯组件，包括设置于所述阀体内部的阀杆、设置于所述流动腔室内部的主阀芯、设置于所述主阀芯内部的预启腔室、设置于所述预启腔室内部的预启阀芯、设置于所述阀杆表面且位于所述主阀芯内部的主阀套、设置于所述主阀套内部的平衡孔，以及设置于所述主阀芯背面的连通孔，所述预启阀芯设置于所述阀杆的底端，所述主阀套设置于所述预启腔室的上方。
作为本发明所述防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的一种优选方案，其中：所述预启阀芯的顶部与所述阀杆的底端进行可拆卸连接，且所述预启阀芯的底部呈弧形。
作为本发明所述防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的一种优选方案，其中：所述主阀芯包括设置于所述预启腔室底部的连接口，所述预启阀芯设置于所述连接口的顶部。
作为本发明所述防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的一种优选方案，其中：所述主阀芯侧面的底部与所述阀座接触，且所述主阀芯底部的侧面呈弧形。
作为本发明所述防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的一种优选方案，其中：所述平衡孔至少设置有六个，且均匀分布于所述主阀套的内部。
作为本发明所述防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的一种优选方案，其中：所述阀体组件还包括设置于所述流动腔室与所述进气管之间的过滤板，所述过滤板的中部设置有均匀分布的过滤孔。
作为本发明所述防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的一种优选方案，其中：所述阀杆包括设置于表面的环形凹槽，所述环形凹槽至少设置有四组，且均匀分布于所述阀杆的表面。
作为本发明所述防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的一种优选方案，其中：所述阀杆与所述主阀套之间形成间隙，所述平衡孔与所述预启腔室通过间隙进行连通。
作为本发明所述防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的一种优选方案，其中：所述阀体组件还包括设置于所述阀体内部且与所述流动腔室连通的移动腔，所述主阀芯设置于所述移动腔的内部。
作为本发明所述防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的一种优选方案，其中：所述阀体包括设置于所述移动腔侧面的通槽，所述通槽与所述流动腔室连通。
本发明有益效果为：本发明通过预启阀芯的设置可在其工作时进行预开启的操作，极大的降低了阀门前后的压差，减小了执行机构的操作力矩，同时通过平衡孔的设置可在该调节阀工作的过程中将蒸汽向上排放，保证预启阀芯顺畅工作的过程中可对阀杆进行预热，保证整个阀杆温度的均匀，极大的降低了其在工作过程中发生断裂的可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的整体结构剖视图。
图2为防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的主阀芯与主阀套连接剖视图。
图3为防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的主阀芯与预启阀芯连接剖视图。
图4为防断裂汽轮机调节阀阀杆结构的阀杆与主阀套连接剖视图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1～4，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，防断裂汽轮机调节阀阀杆结构包括阀体组件100和阀芯组件200，此为调节阀的常规结构。
具体的，阀体组件100，包括阀体101，设置于阀体101内部的流动腔室102、设置于侧面且与流动腔室102配合的进气管103、设置于流动腔室102底部的出气口104，以及设置于出气口104内壁的阀座105，通过进气管103和出气口104配合设置使得蒸汽能够在流动腔室102内流通。
优选的，阀芯组件200，包括设置于阀体101内部的阀杆201、设置于流动腔室102内部的主阀芯202、设置于主阀芯202内部的预启腔室203、设置于预启腔室203内部的预启阀芯204、设置于阀杆201表面且位于主阀芯202内部的主阀套205、设置于主阀套205内部的平衡孔206，以及设置于主阀芯202背面的连通孔207，预启阀芯204设置于阀杆201的底端，主阀套205设置于预启腔室203的上方，通过预启腔室203和预启阀芯204的设置可在使用时进行预启，调节阀门前后的压差，极大的减小了执行机构的操作力矩，同时通过平衡孔206的设置将蒸汽向上导向，对整个阀杆201进行预热，避免由于其表面温差较大而降低其使用寿命，与现有技术相比，极大的降低了阀杆201的故障率，提高了其使用寿命。
根据实验得出现有技术中的调节阀阀杆故障率(实验基数为十组)：
表1：现有技术中调节阀阀杆5年内的故障率
使用年限 第一年 第二年 第三年 第四年 第五年
故障数量 0 2 3 5 8
故障率 0％ 20％ 30％ 50％ 80％
根据实验得出该发明中的调节阀阀杆故障率(实验基数为十组)：
表2：本发明中调节阀阀杆5年内的故障率
使用年限 第一年 第二年 第三年 第四年 第五年
故障数量 0 0 0 0 1
故障率 0％ 0％ 0％ 0％ 10％
在使用时，通过进气管103将蒸汽导入到流动腔室102的内部，此时通过连通孔207将蒸汽导入到预启腔室203的内部，由于预启腔室203的容积较小，使得蒸汽会将预启阀芯204向上顶起，较多的蒸汽向下流通，调节了该阀门前后的压差，极大的减小了执行机构的操作力矩，提高其使用寿命，然后再通过压差和蒸汽的同时作用将主阀芯202向上顶起，使得该调节阀达到开启的状态，同时进入预启阀芯204的蒸汽通过平衡孔206向上导出，用以对整个阀杆201进行预热，使其各处温度更加均衡，避免其在使用过程中由于受热不均匀导致断裂情况的发生，极大的提高了该调节阀的使用寿命，且由上述提供的实验数据可知，该发明提出的调节阀与现有技术中的调节阀相比较故障率有明显的下降，使用寿命更加长，极大的降低了维修成本和时间成本。
实施例2
参照图1～4，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。
具体的，预启阀芯204的顶部与阀杆201的底端进行可拆卸连接，且预启阀芯204的底部呈弧形，可拆卸连接的预启阀芯204使其检修更加方便，且弧形的底部使其在关闭时密封效果更加好。
较佳的，主阀芯202包括设置于预启腔室203底部的连接口202a，预启阀芯204设置于连接口202a的顶部，通过连接口202a的设置方便预启腔室203内的蒸汽向下移动，使其调节该阀门的前后压差更加方便。
优选的，主阀芯202侧面的底部与阀座105接触，且主阀芯202底部的侧面呈弧形，弧形的主阀芯202提高蒸汽在流动过程中对其的推力，使其开启时更加方便。
优选的，平衡孔206至少设置有六个，且均匀分布于主阀套205的内部，通过多个平衡孔206的设置提高蒸汽向上导入的量，进一步提高蒸汽对阀杆201的预热效率。
在使用时，通过进气管103将蒸汽导入到流动腔室102的内部，此时通过连通孔207将蒸汽导入到预启腔室203的内部，由于预启腔室203的容积较小，预启阀芯204内部的蒸汽会将预启阀芯204向上顶起，同时蒸汽通过连接口202a向下移动，用以调节该阀体前后的压差，同时通过多个平衡孔206的设置提高蒸汽向上导入的量，进一步提高阀杆201的预热效率，避免其在使用过程中由于表面温度差较大导致其发生断裂的情况。
实施例3
参照图1～4，为本发明第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。
具体的，阀体组件100还包括设置于流动腔室102与进气管103之间的过滤板106，过滤板106的中部设置有均匀分布的过滤孔106a，通过过滤板106和过滤孔106a的设置对进入流动腔室102内部的蒸汽进行过滤，避免较多的颗粒状杂质或灰尘等进入流动腔室102的内部，影响该调节阀的使用寿命。
优选的，阀杆201包括设置于表面的环形凹槽201a，环形凹槽201a至少设置有四组，且均匀分布于阀杆201的表面。
较佳的，阀杆201与主阀套205之间形成间隙，平衡孔206与预启腔室203通过间隙进行连通，阀杆201与主阀套205之间的间隙和平衡孔206相互配合的作用下，使得预启腔室203内部的蒸汽能够更加快速且均匀的导入到阀杆201的表面，进一步提高其预热的效率。
优选的，阀体组件100还包括设置于阀体101内部且与流动腔室102连通的移动腔107，主阀芯202设置于移动腔107的内部，通过移动腔107使得主阀芯202的开启和关闭更加便利，同时提高了流动腔室102内蒸汽的流动效率。
优选的，阀体101包括设置于移动腔107侧面的通槽101a，通槽101a与流动腔室102连通，通过通槽101a的设置进一步提高蒸汽在流动腔室102内的流动效率。
在使用时，通过进气管103将蒸汽导入到流动腔室102的内部，此时通过过滤板106和过滤孔106a的设置对进入流动腔室102内部的蒸汽进行过滤，避免较多的颗粒状杂质或灰尘等进入流动腔室102的内部，影响该调节阀的使用寿命，通过连通孔207将流动腔室102内的蒸汽导入到预启腔室203的内部，由于预启腔室203的容积较小，使得蒸汽会将预启阀芯204向上顶起，较多的蒸汽通过连接口202a向下流通，调节了该阀门前后的压差，极大的减小了执行机构的操作力矩，提高其使用寿命，然后再通过压差和蒸汽的同时作用将主阀芯202向上顶起，使得该调节阀达到开启的状态，此时通过移动腔107和通槽101a的设置使得主阀芯202的开启和关闭更加便利，且提高了流动腔室102内蒸汽的流动效率，同时进入预启阀芯204的蒸汽通过多个平衡孔206向上导出，其与阀杆201和主阀套205之间间隙的配合作用下，对整个阀杆201进行预热，使其各处的温度更加均衡，避免阀杆201在使用过程中由于其表面各处受热不均匀导而致断裂情况的发生，极大的提高了该调节阀的使用寿命，且由上述提供的实验数据可知，该发明提出的调节阀与现有技术中的调节阀相比较故障率有明显的下降，使用寿命更加长，极大的降低了更换与维修的成本和时间。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：包括，
阀体组件(100)，包括阀体(101)，设置于所述阀体(101)内部的流动腔室(102)、设置于侧面且与所述流动腔室(102)配合的进气管(103)、设置于所述流动腔室(102)底部的出气口(104)，以及设置于所述出气口(104)内壁的阀座(105)；以及，
阀芯组件(200)，包括设置于所述阀体(101)内部的阀杆(201)、设置于所述流动腔室(102)内部的主阀芯(202)、设置于所述主阀芯(202)内部的预启腔室(203)、设置于所述预启腔室(203)内部的预启阀芯(204)、设置于所述阀杆(201)表面且位于所述主阀芯(202)内部的主阀套(205)、设置于所述主阀套(205)内部的平衡孔(206)，以及设置于所述主阀芯(202)背面的连通孔(207)，所述预启阀芯(204)设置于所述阀杆(201)的底端，所述主阀套(205)设置于所述预启腔室(203)的上方。
2.如权利要求1所述的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：所述预启阀芯(204)的顶部与所述阀杆(201)的底端进行可拆卸连接，且所述预启阀芯(204)的底部呈弧形。
3.如权利要求1或2所述的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：所述主阀芯(202)包括设置于所述预启腔室(203)底部的连接口(202a)，所述预启阀芯(204)设置于所述连接口(202a)的顶部。
4.如权利要求3所述的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：所述主阀芯(202)侧面的底部与所述阀座(105)接触，且所述主阀芯(202)底部的侧面呈弧形。
5.如权利要求1、2和4任一所述的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：所述平衡孔(206)至少设置有六个，且均匀分布于所述主阀套(205)的内部。
6.如权利要求5所述的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：所述阀体组件(100)还包括设置于所述流动腔室(102)与所述进气管(103)之间的过滤板(106)，所述过滤板(106)的中部设置有均匀分布的过滤孔(106a)。
7.如权利要求2、4和6任一所述的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：所述阀杆(201)包括设置于表面的环形凹槽(201a)，所述环形凹槽(201a)至少设置有四组，且均匀分布于所述阀杆(201)的表面。
8.如权利要求7所述的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：所述阀杆(201)与所述主阀套(205)之间形成间隙，所述平衡孔(206)与所述预启腔室(203)通过间隙进行连通。
9.如权利要求1、4、6和8任一所述的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：所述阀体组件(100)还包括设置于所述阀体(101)内部且与所述流动腔室(102)连通的移动腔(107)，所述主阀芯(202)设置于所述移动腔(107)的内部。
10.如权利要求9所述的防断裂汽轮机调节阀阀杆结构，其特征在于：所述阀体(101)包括设置于所述移动腔(107)侧面的通槽(101a)，所述通槽(101a)与所述流动腔室(102)连通。
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