KR102575421B1 - 공압 트립 밸브 부분적 스트로크 장치 - Google Patents

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윌리암 지. 파셀리
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Abstract

터빈용 공압 트립 시스템은 밸브 부재; 밸브 부재에 연결된 밸브 스템; 및 밸브 스템에 연결된 액추에이터 조립체를 포함한다. 액추에이터 조립체는 실린더; 밸브 스템에 연결된 피스톤, - 피스톤은 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할함; 실린더의 제 2 챔버에 배치되는 편향 엘리먼트; 및 실린더의 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로를 포함한다. 공압 회로는, 제 1 챔버가 가압되는 동안 실린더의 제 2 챔버를 가압하여 밸브 스템 및 밸브 부재를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 작동 위치로 이동시키도록 피스톤을 작동시키도록 구성된다.

Description

공압 트립 밸브 부분적 스트로크 장치{PNEUMATIC TRIP VALVE PARTIAL STROKING ARRANGEMENT}
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은 2015년 10월 2일에 출원된 미국 가특허출원 제 62/236,481호 및 2016년 9월 22일자에 출원된 미국 유틸리티 출원 제 15/272,871 호로부터의 우선권을 주장하며, 상기 출원들의 개시내용들은 그 전체가 참조로 본원에 통합된다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 증기 터빈용 공압 트립(pneumatic trip) 시스템에 관한 것이고, 특히 증기 터빈의 셧다운을 요구함이 없이 공압 회로를 통해 트립 밸브를 작동시키는 액추에이터 조립체를 포함하는 공압 트립 시스템에 관한 것이다.
증기 터빈용 트립 밸브는 긴급 상황 동안 터빈으로의 증기의 유동을 차단하기 위해 신속하게 폐쇄되어야 하는 안전 디바이스이다. 터빈들은 통상적으로 셧다운없이 긴 시간 동안 작동하고, 따라서 트립 밸브는 통상적으로 장시간 동안 개방 위치에서 유지될 것이다. 트립 밸브가 장시간 동안 개방 위치에서 유지되는 경우, 증기 체스트(chest) 트립 밸브 조립체의 밸브 스템(stem)과 부싱(bushing)들 사이에 스케일 및 부식이 종종 생성된다. 이러한 스케일 및 부식은 트립 밸브를 감쌀 수 있고, 긴급 상황 동안 적절한 동작을 방해할 수 있다.
공압 트립 시스템들은 증기 터빈들에 필수적인 안전 기능을 제공한다. 안전하고 신뢰가능한 장비 동작을 보장하기 위해 적절한 유지보수 및 테스트가 필요하다. 그러나, 많은 기계적 트립 시스템들은 결코 추천되는 만큼 빈번하게 테스트되지 않는다.
통상적으로, 트립 밸브들은, 트립 밸브가 동작가능한지 여부를 결정하기 위해 완전 폐쇄, 즉 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서의 완전한 밸브 작동을 요구한다. 이러한 완전한 폐쇄는 터빈 및 구동 장비가 완전히 셧다운되어 증기 터빈의 동작을 방해하는 것을 요구한다. 이용가능한 RCS(Redundant Control System)는 솔레노이드 밸브들을 작동시키는 수단을 제공하지만 RCS는 트립 밸브를 작동시키기 않는다.
선행기술문헌: 미국등록문헌 US 8051812 B2 (2011.11.08)
일반적으로, 트립 밸브가 폐쇄되도록 요구하지 않고 터빈의 동작에 영향을 미치지 않으면서 트립 밸브가 감싸지는 것을 방지하기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 장치 및 방법은 스케일 및 부식이 트립 밸브를 감싸는 것을 방지한다.
본 개시의 일 실시예 또는 양상에 따르면, 스케일 및 부식이 트립 밸브와 부싱들 사이에서 발전하는 것을 방지하기 위해 트립 밸브를 약간 이동시킴으로써 트립 밸브를 루틴(routine) 기반으로 작동시키기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 트립 밸브를 루틴 기반으로 작동시키는 프로세스는 또한, 트립 밸브가 동작가능하다는 표시를 제공한다. 반대로, 트립 밸브가 감싸지거나 또는 그렇지 않으면 동작불가능하게 되면, 장치 및 방법은 긴급 상황이 발생하기 전에 트립 밸브에 대해 보수가 행해질 수 있도록 이러한 상황의 식별을 허용한다.
장치 및 방법은 트립 밸브 시스템의 주 동작과 간섭함이 없이 트립 밸브를 작동시키는 페일-세이프(fail-safe) 프로세스를 제공한다. 장치는 트립 밸브를 작동시키는 보조 동작 동안 트립 밸브를 작동시키고 폐쇄하는 것을 계속할 것이다. 장치는 전기적으로 작동하는 공압 시스템을 포함하고, 이는 일관된 신뢰도를 제공한다. 장치는 비용 효율적이고, 현재의 공압 과속도 트립 시스템의 환경 및 승인 요건들을 준수한다.
본 개시의 다른 실시예 또는 양상에 따르면, 부분적 스트로크 작동을 갖는 공압 트립 시스템이 제공된다. 시스템은 새로운 장비와 함께 활용될 수 있거나 개조로서 제공될 수 있다. 시스템은 터빈의 동작 또는 터빈의 트립 능력과 간섭하지 않으면서 트립 밸브를 정기적으로 작동시키는 안전하고 효과적인 방식을 제공한다. 몇 초 내에, 시스템은 트립 밸브의 부분적 스트로크를 완료하여, 시스템이 적절히 작동하고 있는지 또는 주의를 요구하는지를 조작자들이 결정하게 할 수 있다. 시스템은 터빈의 신뢰도를 개선하고, 트립 밸브가 적절히 기능하고 있음을 보장한다. 터빈 조작자들은 분산형 제어 시스템(DCS)을 통해 원격으로 또는 국부적으로 부분적 스트로크를 개시할 수 있다. 시스템은 어느 애플리케이션에도 적합한 표준 하드웨어가 제공되어, 부분적 스트로크 시스템을 임의의 장비 구성에 적응시키기 위한 융통성을 제공한다. 시스템은 증가된 안전성, 개선된 신뢰도, 터빈 유지보수에 대한 최소한의 영향을 제공하고, 내구성이 뛰어나고 비용 효과적이다. 시스템은 공압 과속도 트립 시스템과 독립적으로 동작될 수 있다.
본 개시의 하나의 바람직하고 비제한적인 실시예 또는 양상에 따르면, 터빈용 공압 트립 시스템이 제공된다. 시스템은 터빈 유동 경로와 동작가능하게 연관된 밸브 부재, - 밸브 부재는 유동 경로를 폐쇄하고 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하기 위해 터빈 유동 경로와 맞물리게 작동되도록 구성됨 -; 밸브 부재에 연결되는 밸브 스템 - 밸브 스템은 밸브 부재를, 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는 개방 위치와 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동시키도록 구성됨 -; 및 밸브 스템에 동작가능하게 연결되는 액추에이터 조립체를 포함한다. 액추에이터 조립체는 실린더; 밸브 스템에 동작가능하게 연결되는 피스톤 - 피스톤은 실린더 내에 이동가능하게 배치되고, 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할함 -; 실린더의 제 2 챔버에 배치되는 편향(biasing) 엘리먼트 - 편향 엘리먼트는 밸브 스템 및 밸브 부재를 폐쇄 위치를 향해 편향시키기 위해 피스톤과 맞물림 -; 및 실린더의 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로를 포함한다. 실린더는, 실린더의 제 1 챔버가 가압되어 피스톤으로 하여금 밸브 스템 및 밸브 부재를 개방 위치에서 유지할 수 있게 하도록 실린더의 외부와 연통하도록 제 1 챔버를 배치하기 위한 제 1 포트를 포함한다. 실린더는 공압 회로와 연통하도록 제 2 챔버를 배치하기 위한 제 2 포트를 포함한다. 공압 회로는 제 1 챔버가 가압되는 동안 실린더의 제 2 챔버를 가압하여 밸브 스템 및 밸브 부재를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 작동 위치로 이동시키도록 피스톤을 작동시키도록 구성되고, 밸브 부재는 작동 위치에서 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용한다.
본 개시의 다른 바람직하고 비제한적인 실시예 또는 양상에 따르면, 공압 트립 시스템용 액추에이터 조립체가 제공된다. 액추에이터 조립체는 실린더; 트립 밸브에 연결되도록 구성되는 피스톤, - 피스톤은 트립 밸브의 개방 위치에 대응하는 제 1 위치와 트립 밸브의 폐쇄 위치에 대응하는 제 2 위치 사이에서 실린더 내에 이동가능하게 배치되고, 피스톤은 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할함 -; 실린더의 제 2 챔버에 배치되는 편향 엘리먼트 - 편향 엘리먼트는 피스톤을 제 2 위치로 편향시키기 위해 피스톤과 맞물림 -; 및 실린더의 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로를 포함한다. 실린더는, 실린더의 제 1 챔버가 가압되어 피스톤이 제 1 위치에서 유지되게 할 수 있도록 실린더의 외부와 연통하도록 제 1 챔버를 배치하기 위한 제 1 포트를 포함한다. 실린더는 공압 회로와 연통하도록 제 2 챔버를 배치하기 위한 제 2 포트를 포함한다. 공압 회로는, 실린더의 제 2 챔버를 가압하여, 제 1 챔버가 가압되는 동안, 제 1 위치와 트립 밸브의 작동 위치에 대응하는 제 2 위치 사이의 중간 위치로 이동하도록 피스톤을 작동시키도록 구성된다.
본 개시의 다른 바람직하고 비제한적인 실시예 또는 양상에 따르면, 터빈용 공압 트립 시스템의 트립 밸브를 작동시키기 위한 방법이 제공된다. 트립 밸브는 터빈 유동 경로와 동작가능하게 연관된 밸브 부재 및 밸브 부재에 연결된 밸브 스템을 포함한다. 밸브 부재는 유동 경로를 폐쇄하고 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하기 위해 터빈 유동 경로와 맞물리게 작동되도록 구성된다. 방법은 밸브 스템에 동작가능하게 연결되는 액추에이터 조립체를 제공하는 단계를 포함한다. 액추에이터 조립체는 실린더; 실린더 내에 이동가능하게 배치되고, 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할하는 피스톤; 실린더의 제 2 챔버에 배치되고, 피스톤과 맞물리는 편향 엘리먼트; 및 실린더의 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로를 포함한다. 피스톤은, 밸브 스템 및 밸브 부재를, 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는 개방 위치와 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동시키기 위해 밸브 스템에 동작가능하게 연결된다. 편향 엘리먼트는 밸브 스템 및 밸브 부재를 폐쇄 위치를 향해 편향시키기 위해 피스톤과 맞물린다. 실린더는, 실린더의 제 1 챔버가 가압되어 피스톤으로 하여금 밸브 스템 및 밸브 부재를 개방 위치에서 유지할 수 있게 하도록 실린더의 외부와 연통하도록 제 1 챔버를 배치하기 위한 제 1 포트를 포함한다. 실린더는 공압 회로와 연통하도록 제 2 챔버를 배치하기 위한 제 2 포트를 포함한다. 방법은 제 1 챔버가 가압되는 동안 실린더의 제 2 챔버를 가압하여 밸브 스템 및 밸브 부재를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 작동 위치로 이동시키도록 피스톤을 작동시키기 위해 공압 회로를 활성화시키는 단계; 밸브 스템 및 밸브 부재가 작동 위치에 도달하는 경우 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고, 제 2 챔버의 압력을 유지하여 밸브 스템 및 밸브 부재를 작동 위치에서 유지하기 위해 공압 회로를 활성화시키는 단계; 및 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하고 밸브 스템 및 밸브 부재를 개방 위치로 리턴하도록 허용하기 위해 공압 회로를 비활성화시키는 단계를 더 포함한다. 밸브 부재는 작동 위치에서 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용한다.
이제 추가적인 바람직하고 비제한적인 실시예 또는 양상들이 하기 번호의 항들에서 설명될 것이다.
항 1: 터빈용 공압 트립 시스템으로서, 터빈 유동 경로와 동작가능하게 연관된 밸브 부재, - 상기 밸브 부재는 유동 경로를 폐쇄하고 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하기 위해 상기 터빈 유동 경로와 맞물리게 작동되도록 구성됨 -; 상기 밸브 부재에 연결되는 밸브 스템 - 상기 밸브 스템은 상기 밸브 부재를, 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는 개방 위치와 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동시키도록 구성됨 -; 및 상기 밸브 스템에 동작가능하게 연결되는 액추에이터 조립체를 포함하고, 상기 액추에이터 조립체는 실린더; 상기 밸브 스템에 동작가능하게 연결되는 피스톤 - 상기 피스톤은 상기 실린더 내에 이동가능하게 배치되고, 상기 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할함 -; 상기 실린더의 상기 제 2 챔버에 배치되는 편향 엘리먼트 - 상기 편향 엘리먼트는 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 폐쇄 위치를 향해 편향시키기 위해 상기 피스톤과 맞물림 -; 및 상기 실린더의 상기 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로를 포함하고, 상기 실린더는, 상기 실린더의 제 1 챔버가 가압되어 상기 피스톤으로 하여금 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치에서 유지할 수 있게 하도록 상기 실린더의 외부와 연통하도록 상기 제 1 챔버를 배치하기 위한 제 1 포트를 포함하고, 상기 실린더는 상기 공압 회로와 연통하도록 상기 제 2 챔버를 배치하기 위한 제 2 포트를 포함하고, 상기 공압 회로는 상기 제 1 챔버가 가압되는 동안 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하여 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치와 상기 폐쇄 위치 사이의 작동 위치로 이동시키도록 상기 피스톤을 작동시키도록 구성되고, 상기 밸브 부재는 상기 작동 위치에서 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는, 공압 트립 시스템.
항 2: 제 1 항에 있어서, 상기 실린더의 상기 제 1 챔버를 가압하여, 상기 피스톤이 상기 편향 엘리먼트의 편향 하에 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 폐쇄 위치로 이동시키도록 허용하기 위해, 상기 피스톤으로 하여금 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치에서 유지하게 하고 상기 실린더의 상기 제 1 챔버로부터의 압력을 해제하게 하도록 구성되는 공압 메커니즘을 더 포함하는, 공압 트립 시스템.
항 3: 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 공압 회로는, 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재가 상기 작동 위치에 도달하는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고, 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하여 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 작동 위치에서 유지하도록 구성되는, 공압 트립 시스템.
항 4: 제 3 항에 있어서, 상기 공압 회로는 상기 피스톤이 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 작동 위치로 이동시키는 경우 상기 피스톤에 의해 작동되는 제한 스위치를 포함하고, 상기 제한 스위치는 상기 피스톤에 의해 작동되는 경우 상기 공압 회로로 하여금 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하게 하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하게 하도록 구성되는, 공압 트립 시스템.
항 5: 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 공압 회로는 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드를 포함하고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 활성화되는 경우 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는, 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재가 상기 작동 위치에 있는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 비활성화되는 경우 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하도록 작동되는, 공압 트립 시스템.
항 6: 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공압 회로는 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키고, 상기 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하기 위해 상기 공압 회로를 비활성화시키도록 구성되는 활성화 스위치를 포함하는, 공압 트립 시스템.
항 7: 제 6 항에 있어서, 상기 활성화 스위치는 로터리 스위치에 동작가능하게 연결되는, 공압 트립 시스템.
항 8: 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편향 엘리먼트는 압축 스프링을 포함하는, 공압 트립 시스템.
항 9: 공압 트립 시스템용 액추에이터 조립체로서, 실린더; 트립 밸브에 연결되도록 구성되는 피스톤, - 상기 피스톤은 상기 트립 밸브의 개방 위치에 대응하는 제 1 위치와 상기 트립 밸브의 폐쇄 위치에 대응하는 제 2 위치 사이에서 상기 실린더 내에 이동가능하게 배치되고, 상기 피스톤은 상기 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할함 -; 상기 실린더의 상기 제 2 챔버에 배치되는 편향 엘리먼트 - 상기 편향 엘리먼트는 상기 피스톤을 상기 제 2 위치로 편향시키기 위해 상기 피스톤과 맞물림 -; 및 상기 실린더의 상기 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로를 포함하고, 상기 실린더는, 상기 실린더의 제 1 챔버가 가압되어 상기 피스톤이 상기 제 1 위치에서 유지되게 할 수 있도록 상기 실린더의 외부와 연통하도록 상기 제 1 챔버를 배치하기 위한 제 1 포트를 포함하고, 상기 실린더는 상기 공압 회로와 연통하도록 상기 제 2 챔버를 배치하기 위한 제 2 포트를 포함하고, 상기 공압 회로는, 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하여, 상기 제 1 챔버가 가압되는 동안, 상기 제 1 위치와 상기 트립 밸브의 작동 위치에 대응하는 상기 제 2 위치 사이의 중간 위치로 이동하도록 상기 피스톤을 작동시키도록 구성되는, 액추에이터 조립체.
항 10: 제 9 항에 있어서, 상기 공압 회로는, 상기 피스톤이 상기 중간 위치에 도달하는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고, 상기 피스톤을 상기 중간 위치에서 유지하기 위해 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하도록 구성되는, 액추에이터 조립체.
항 11: 제 10 항에 있어서, 상기 공압 회로는 상기 피스톤이 상기 중간 위치에 도달하는 경우 상기 피스톤에 의해 작동되는 제한 스위치를 포함하고, 상기 제한 스위치는 상기 피스톤에 의해 작동되는 경우 상기 공압 회로로 하여금 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하게 하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하게 하는, 액추에이터 조립체.
항 12: 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 공압 회로는 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드를 포함하고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 활성화되는 경우 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는, 상기 피스톤이 상기 중간 위치에 도달하는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 비활성화되는 경우 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하도록 작동되는, 액추에이터 조립체.
항 13: 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공압 회로는 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키고, 상기 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하기 위해 상기 공압 회로를 비활성화시키도록 구성되는 활성화 스위치를 포함하는, 액추에이터 조립체.
항 14: 제 13 항에 있어서, 상기 활성화 스위치는 로터리 스위치에 동작가능하게 연결되는, 액추에이터 조립체.
항 15: 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편향 엘리먼트는 압축 스프링을 포함하는, 액추에이터 조립체.
항 16: 터빈용 공압 트립 시스템의 트립 밸브를 작동시키기 위한 방법으로서, 상기 트립 밸브는 터빈 유동 경로와 동작가능하게 연관된 밸브 부재 및 상기 밸브 부재에 연결된 밸브 스템을 포함하고, 상기 밸브 부재는 상기 유동 경로를 폐쇄하고 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하기 위해 상기 터빈 유동 경로와 맞물리게 작동되도록 구성되고, 상기 방법은, 상기 밸브 스템에 동작가능하게 연결되는 액추에이터 조립체를 제공하는 단계, - 상기 액추에이터 조립체는, 실린더; 상기 실린더 내에 이동가능하게 배치되고, 상기 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할하는 피스톤; 상기 실린더의 상기 제 2 챔버에 배치되고, 상기 피스톤과 맞물리는 편향 엘리먼트; 및 상기 실린더의 상기 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로를 포함하고, 상기 피스톤은, 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를, 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는 개방 위치와 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동시키기 위해 상기 밸브 스템에 동작가능하게 연결되고, 상기 편향 엘리먼트는 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 폐쇄 위치를 향해 편향시키기 위해 상기 피스톤과 맞물리고, 상기 실린더는, 상기 실린더의 제 1 챔버가 가압되어 상기 피스톤으로 하여금 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치에서 유지할 수 있게 하도록 상기 실린더의 외부와 연통하도록 상기 제 1 챔버를 배치하기 위한 제 1 포트를 포함하고, 상기 실린더는 상기 공압 회로와 연통하도록 상기 제 2 챔버를 배치하기 위한 제 2 포트를 포함함 -; 상기 제 1 챔버가 가압되는 동안 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하여 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치와 상기 폐쇄 위치 사이의 작동 위치로 이동시키도록 상기 피스톤을 작동시키기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키는 단계; 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재가 상기 작동 위치에 도달하는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고, 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하여 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 작동 위치에서 유지하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키는 단계; 및 상기 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하고 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치로 리턴하도록 허용하기 위해 상기 공압 회로를 비활성화시키는 단계를 포함하고, 상기 밸브 부재는 상기 작동 위치에서 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는, 방법.
항 17: 제16항에 있어서, 상기 피스톤으로 하여금 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치에서 유지하게 하기 위해 상기 실린더의 상기 제 1 챔버를 가압하는 단계; 및 상기 편향 엘리먼트의 편향 하에 상기 피스톤이 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 폐쇄 위치로 이동시키도록 허용하기 위해, 상기 실린더의 상기 제 1 챔버로부터의 압력을 해제하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항 18: 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 공압 회로는 상기 피스톤이 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 작동 위치로 이동시키는 경우 상기 피스톤에 의해 작동되는 제한 스위치를 포함하고, 상기 제한 스위치는 상기 피스톤에 의해 작동되는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하게 하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하게 하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키도록 구성되는, 방법.
항 19: 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공압 회로는 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드를 포함하고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 활성화되는 경우 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는, 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재가 상기 작동 위치에 있는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 비활성화되는 경우 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하도록 작동되는, 방법.
항 20: 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공압 회로는 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키고, 상기 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하기 위해 상기 공압 회로를 비활성화시키도록 구성되는 활성화 스위치를 포함하는, 방법.
본 발명의 이러한 및 다른 특징들 및 특성들 뿐만 아니라 구조들의 관련된 엘리먼트들의 동작 및 기능들의 방법들, 및 제조의 부품들 및 절감의 조합은 하기의 설명을 고려하고 첨부된 도면들을 참조할 때 더욱 명백해질 것이고, 이들 전부는 본 명세서의 일부를 형성하며, 유사한 참조 부호들은 다양한 도면들에서 대응하는 부분들을 지정한다. 그러나, 도면들은 단지 예시 및 설명의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 제한들의 정의로서 의도되지 않음을 명확하게 이해해야 한다. 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단수형 형태("a", "an" 및 "the")는 문맥상 명확하게 달리 지정하지 않는 한 복수의 대상들을 포함한다.
도 1은 본 개시의 비제한적 실시예 또는 양상에 따른 공압 트립 시스템을 통합하는 증기 터빈의 전기-공압 개략도이다.
도 2는 증기 터빈 및 공압 트립 시스템의 사시도이다.
도 3은 증기 터빈의 유동 경로와 연관된 도 2의 공압 트립 시스템의 후면도이다.
도 4는 도 3의 공압 트립 시스템의 액추에이터 조립체를 예시하는 개략도이다.
도 5는 도 4의 액추에이터 조립체의 공압 회로의 전기 개략도이다.
도 6a는 제 1 동작 상태에서 도 4의 액추에이터 조립체의 공압 개략도이다.
도 6b는 제 2 동작 상태에서 도 4의 액추에이터 조립체의 공압 개략도이다.
도 6c는 제 3 동작 상태에서 도 4의 액추에이터 조립체의 공압 개략도이다.
이하의 설명을 위해, 용어들 "단부", "상부", "하부", "우측", "좌측", "수직", "수평", "상단", "바닥", "측면", "종방향" 및 이들의 파생물들은 도면에서 지향되는 바와 같이 본 발명과 관련될 것이다. 그러나, 본 발명은 명시적으로 반대되는 경우를 제외하고는 다양한 대안적인 변형들 및 단계 시퀀스들을 취할 수 있음을 이해해야 한다. 또한 첨부된 도면들에 예시되고 하기 명세서에 설명된 특정 디바이스들 및 프로세스들은 단지 본 발명의 예시적인 실시예들 또는 양상들임을 이해해야 한다. 따라서, 본원에 개시된 실시예들 또는 양상들과 관련된 특정 치수들 및 다른 물리적 특성들은 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다.
도 1 내지 도 6c를 참조하면, 본 발명의 바람직하고 비제한적인 실시예 또는 양상에 따라 증기 터빈(100)의 증기 체스트 트립 밸브(11)를 부분적으로 작동시키기 위한 공압 트립 시스템(10)이 도시되어 있다. 공압 트립 시스템(10)은 스팀 터빈(100)의 일부를 형성하는 유동 경로(101)와 동작가능하게 연관되는 밸브 부재(12) 및 밸브 부재(12)에 연결된 밸브 스템(13)으로 구성된 트립 밸브(11)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 밸브 부재(12)는 터빈 유동 경로(101) 내에서 이동가능하게 작동되어, 유동 경로(101)를 폐쇄하고 유동 경로(101)를 통한 유체 유동을 방지하도록 유동 경로(101)의 밸브 시트(102)와 맞물린다. 밸브 스템(13)은 터빈 유동 경로(101)를 통한 유체 유동을 허용하는 개방 위치와, 밸브 부재(12)가 밸브 시트(102)와 결합하여 유동 경로(101)를 통한 유체 유동을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 밸브 부재(12)를 이동시킨다.
도 1 내지 도 6c를 참조하면, 공압 트립 시스템(10)은 또한 트립 밸브(11)의 밸브 스템(13)에 동작가능하게 연결된 액추에이터 조립체(20)를 포함한다. 도 4 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 액추에이터 조립체(20)는 밸브 스템(13)에 동작가능하게 연결된 실린더(21) 및 피스톤(22)을 포함한다. 피스톤(22)은 실린더(21) 내에 이동가능하게 배치되고, 실린더(21)를 피스톤(22) 아래에 정의된 제 1 챔버(23) 및 피스톤(22) 위에 정의된 제 2 챔버(24)로 분할한다. 피스톤(22)은 트립 밸브(11)의 개방 위치에 대응하는 제 1 위치와 트립 밸브(11)의 폐쇄 위치에 대응하는 제 2 위치 사이에서 실린더(21) 내에서 이동가능하다. 밸브 스템(13)은 실린더(21) 내로 연장되어 피스톤(22)의 바닥과 맞물릴 수 있다. 액추에이터 조립체(20)는 또한 실린더(21)의 제 2 챔버(24)에 배치된 편향 엘리먼트(25)를 포함한다. 편향 엘리먼트(25)는 피스톤(22)과 맞물려서 피스톤(22)을 제 2 위치를 향해 편향시키고 그에 따라, 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 폐쇄 위치를 향해 편향시킨다. 액추에이터 조립체(20)는 제 2 챔버(24)와 연통하는 공압 회로(26)를 더 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 편향 엘리먼트(25)는 압축 스프링이다. 그러나, 편향 엘리먼트는, 액추에이터 조립체(20) 내에 통합되고 트립 밸브(11)가 작동되는 경우 밸브 부재(12)를 폐쇄 위치로 강제하기에 충분한 탄성을 갖기에 적합한 임의의 타입의 구조 또는 구성일 수 있음을 인식해야 한다.
도 4 및 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 실린더(21)는 실린더(21)의 하부에 정의되어 실린더(21)의 외부와 연통하도록 제 1 챔버(23)를 배치하기 위한 제 1 포트(27)를 포함하여, 제 1 챔버(23)는 가압되어 피스톤(22)으로 하여금 제 1 위치에 유지되게 하고, 그에 따라 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 개방 위치에 유지하게 할 수 있다. 실린더(21)는 또한 실린더(21)의 상부에 정의되어 공압 회로(26)와 연통하도록 제 2 챔버(24)를 배치하기 위한 제 2 포트(28)를 포함한다. 공압 회로(26)는, 제 2 챔버(24)를 가압하여, 제 1 챔버(23)가 가압되는 동안, 편향 엘리먼트(25)와 함께, 제 1 위치와 트립 밸브(11)의 작동 위치에 대응하는 제 2 위치 사이의 중간 위치(도 3에 도시됨)로 이동하도록 피스톤(22)을 작동시킨다. 그에 따라, 피스톤(22)은 제 1 챔버(23)가 가압되는 동안 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 작동 위치로 이동시킨다. 밸브 부재(12)는 작동 위치에서 터빈 유동 경로(101)를 통한 유체 유동을 허용한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 공압 트립 시스템(10)은 또한, 실린더(21)의 제 1 챔버(23)를 가압하여, 피스톤(22)이 편향 엘리먼트(25)의 편향 하에 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 폐쇄 위치로 이동시키도록 허용하기 위해, 피스톤(22)으로 하여금 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 개방 위치에서 유지하게 하고 제 1 챔버(23)로부터의 압력을 해제하게 하도록 하는 공압 메커니즘(29)을 포함한다. 본 개시의 하나의 특정한 바람직하고 비제한적인 실시예 또는 양상에 따르면, 공압 메커니즘(29)은, 당업자에게 공지되어 있고, 증기 터빈(100)의 긴급 셧다운 동안 밸브(11)를 트립하여 유동 경로(101)를 폐쇄하기 위해 통상적으로 사용되는 공압 과속도 트립 시스템이다. 공압 메커니즘(29)은 전술된 바와 같이 트립 밸브(11)를 개방 위치에서 유지하기에 적합한 것으로 판명된 임의의 타입 또는 구성일 수 있음을 인식해야 한다. 따라서, 공압 회로(26)는 밸브(11)의 완전한 폐쇄를 요구함이 없이 부분적 스트로크를 통해 트립 밸브(11)의 작동을 도출하고, 그에 따라, 공압 과속도 트립 시스템(공압 메커니즘(29))의 안전 메커니즘이 배치되고 유동 경로(101)를 폐쇄하도록 트립 밸브(11)를 작동시킬 수 있는 증기 터빈(100)의 연속된 동작을 허용한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 공압 회로(26)는 수동 로터리 스위치(34)에 동작가능하게 연결 또는 결합되는 활성화 스위치(33)를 포함한다. 활성화 스위치(33)는 실린더(21)의 제 2 챔버(24)를 가압하고 밸브(11)를 작동시키기 위한 밸브(11)의 부분적 트립을 개시하도록 공압 회로(26)를 활성화시킨다. 활성화 스위치(33)는 또한, 실린더(21)의 제 1 챔버(23)에 인가된 압력 하에서 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)가 개방 위치로 리턴하도록 허용하기 위해 트립 밸브(11)가 작동된 후 제 2 챔버(24)로부터의 압력을 해제하도록 공압 회로(26)를 비활성화시킨다.
도 5 내지 도 6c를 참조하면, 공압 회로(26)가 활성화 스위치(33)에 의해 활성화된 후, 공압 회로(26)는, 피스톤(22)이 중간 위치에 도달하고 그에 따라 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)는 작동 위치에 도달한 경우 실린더(21)의 제 2 챔버(24)를 가압하는 것을 중지하도록 구성된다. 공압 회로(26)는 또한 피스톤(22)을 중간 위치에서 유지하고 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 작동 위치에서 유지하기 위해 제 2 챔버(24)에서의 압력을 유지할 것이다. 특히, 공압 회로(26)는 제 1 솔레노이드(31) 및 제 2 솔레노이드(32)를 더 포함한다. 제 1 솔레노이드(31)는, 피스톤이 중간 위치로 이동하고 그에 따라 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 작동 위치로 이동시키는 경우 피스톤(22)에 의해 작동되는 제한 스위치(30)에 결합된다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 초기 동작 상태에서, 공압 회로(26)는 비활성화되고, 제 1 및 제 2 솔레노이드들(31, 32) 둘 모두는 실린더(21)의 제 2 챔버(24)의 임의의 가압을 차단하도록 작동된다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 로터리 스위치(34)의 작동을 통한 활성화 스위치(33)의 작동에 의해 공압 회로(26)가 활성화되는 경우, 실린더(21)의 제 2 챔버(24)를 느리게 가압하도록 제 1 솔레노이드(31) 및 제 2 솔레노이드(32)를 작동시킴으로써 트립 밸브(11)의 부분적 스트로크가 개시된다. 제 2 챔버(24)가 가압됨에 따라, 피스톤(22)은 제 1 챔버(23) 내의 압력에 대항하여 하방으로 강제되어 피스톤(22)을 제 1 위치로부터 멀리 이동시키고, 그에 따라 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 개방 위치로부터 멀리 이동시킨다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 피스톤(22)이 실린더(21) 내에서 하방으로 이동함에 따라, 피스톤(22)은, 피스톤(22)이 중간 위치에 도달하고 그에 따라 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)는 작동 위치에 도달한 경우 개방되도록 제한 스위치(30)를 작동시킨다. 그 다음, 이것은, 제 2 챔버(24)의 가압을 중지시키고 제 2 챔버(24) 내의 압력을 유지하도록 제 1 솔레노이드(31) 및 제 2 솔레노이드(32)를 작동시키고, 그에 따라, 피스톤(22)을 중간 위치에서 유지하고 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 작동 위치에서 유지한다. 본 개시의 하나의 특정하고 비제한적인 실시예 또는 양상에 따르면, 공압 회로(26)는 피스톤(22) 및 그에 따른 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)로 하여금 제 1/개방 위치로부터 중간/작동 위치까지 대략 3/8"의 거리만큼 이동하게 하지만, 트립 밸브(11)의 개방 위치와 작동 위치 사이의 거리는, 밸브 부재(12)가 유동 경로(101)를 통한 유체의 자유로운 유동을 허용하기 위해 터빈 유동 경로(101)의 밸브 시트(102)로부터 충분히 멀리 유지되는 한, 당업자들에게 적절한 것으로 판명된 임의의 거리로 설정될 수 있음을 인식해야 한다. 본 개시의 다른 특정하고 비제한적인 실시예 또는 양상에 따르면, 실린더(21) 상의 제한 스위치(30)의 위치는 조절가능하고, 그에 따라 중간/작동 위치를 조절한다.
조작자에 의해 로터리 스위치(34)가 해제되면, 활성화 스위치(33)가 개방되고 공압 회로(26)가 비활성화된다. 공압 회로(26)가 비활성화되는 경우, 제 1 솔레노이드(31) 및 제 2 솔레노이드(32)는 실린더(21)의 제 2 챔버(24)로부터의 압력을 해제하도록 작동되고, 그에 따라, 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)가 개방 위치로 리턴하고, 액추에이터 조립체(20)가 도 6a에 도시된 정상 동작 상태로 리턴하도록 허용한다. 본 개시의 하나의 특정 실시예 또는 양상에 따르면, 제 1 및 제 2 솔레노이드들(31, 32)은 공압 회로(26)가 비활성화된 경우 실린더(21)의 제 2 챔버(24)를 대기로 개방된 채로 둔다.
도 1 내지 도 6c를 참조하면, 본 발명의 바람직하고 비제한적인 실시예 또는 양상에 따라 증기 터빈(100)용 공압 트립 시스템(10)의 트립 밸브(11)를 작동시키는 방법이 제공된다. 트립 밸브(11)는 터빈 유동 경로(101)와 동작가능하게 연관된 밸브 부재(12) 및 밸브 부재(12)에 연결된 밸브 스템(13)을 포함한다. 밸브 부재(12)는 유동 경로(101)를 폐쇄하고 터빈 유동 경로(101)를 통한 유체 유동을 방지하기 위해 터빈 유동 경로(101)와 맞물리게 작동되도록 구성된다. 방법은 밸브 스템(13)에 동작가능하게 연결되는 액추에이터 조립체(20)를 제공하는 단계를 포함한다. 액추에이터 조립체(20)는 실린더(21); 실린더(21) 내에 이동가능하게 배치되고, 실린더(21)를 제 1 챔버(23) 및 제 2 챔버(24)로 분할하는 피스톤(22); 실린더(21)의 제 2 챔버(24)에 배치되고, 피스톤(22)과 맞물리는 편향 엘리먼트(25); 및 실린더(21)의 제 2 챔버(24)와 연통하는 공압 회로(26)를 포함한다. 피스톤(22)은, 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를, 터빈 유동 경로(101)를 통한 유체 유동을 허용하는 개방 위치와 터빈 유동 경로(101)를 통한 유체 유동을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동시키기 위해 밸브 스템(13)에 동작가능하게 연결된다. 편향 엘리먼트(25)는 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 폐쇄 위치를 향해 편향시키기 위해 피스톤(22)과 맞물린다. 실린더(21)는, 실린더(21)의 제 1 챔버(23)가 가압되어 피스톤(22)으로 하여금 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 개방 위치에서 유지할 수 있게 하도록 실린더(21)의 외부와 연통하도록 제 1 챔버(23)를 배치하기 위한 제 1 포트(27)를 포함한다. 실린더(21)는 공압 회로(26)와 연통하도록 제 2 챔버(24)를 배치하기 위한 제 2 포트(28)를 포함한다. 방법은 제 1 챔버(23)가 가압되는 동안 실린더(21)의 제 2 챔버(24)를 가압하여 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 작동 위치로 이동시키도록 피스톤(22)을 작동시키기 위해 공압 회로(24)를 활성화시키는 단계; 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)가 작동 위치에 도달하는 경우 제 2 챔버(24)를 가압하는 것을 중지하고, 제 2 챔버(24)의 압력을 유지하여 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 작동 위치에서 유지하기 위해 공압 회로(26)를 활성화시키는 단계; 및 제 2 챔버(24)로부터의 압력을 해제하고 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 개방 위치로 리턴하도록 허용하기 위해 공압 회로(26)를 비활성화시키는 단계를 더 포함한다. 밸브 부재(12)는 작동 위치에서 터빈 유동 경로(101)를 통한 유체 유동을 허용한다.
방법은 또한, 피스톤(22)으로 하여금 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 개방 위치에서 유지하게 하기 위해 실린더(21)의 제 1 챔버(23)를 가압하는 단계; 및 편향 엘리먼트(25)의 편향 하에 피스톤(22)이 밸브 스템(13) 및 밸브 부재(12)를 폐쇄 위치로 이동시키도록 허용하기 위해, 실린더(21)의 제 1 챔버(23)로부터의 압력을 해제하는 단계를 포함할 수 있다.
그러나, 본 발명은 명시적으로 반대되는 경우를 제외하고는 다양한 대안적인 변형들 및 단계 시퀀스들을 취할 수 있음을 이해해야 한다. 또한 첨부된 도면들에 예시되고 명세서에 설명된 특정 디바이스들 및 프로세스들은 단지 본 발명의 예시적인 실시예들 또는 양상들임을 이해해야 한다. 본 발명은 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시예들 또는 양상들로 고려되는 것에 기초하여 설명의 목적으로 상세히 설명되었지만, 이러한 세부 사항은 단지 그 목적만을 위한 것이고 본 발명은 개시된 실시예들 또는 양상들로 제한되는 것이 아니라 반대로, 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 수정들 및 균등한 배열들을 커버하도록 의도됨을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 발명은, 가능한 범위까지, 임의의 실시예 또는 양상의 하나 이상의 특징들이 임의의 다른 실시예 또는 양상의 하나 이상의 특징들과 결합될 수 있는 것을 고려한 것임을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 터빈용 공압 트립 시스템으로서,
    터빈 유동 경로와 동작가능하게 연관된 밸브 부재, - 상기 밸브 부재는 상기 유동 경로를 폐쇄하고 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하기 위해 상기 터빈 유동 경로와 맞물리게 작동되도록 구성됨 -;
    상기 밸브 부재에 연결되는 밸브 스템 - 상기 밸브 스템은 상기 밸브 부재를, 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는 개방 위치와 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동시키도록 구성됨 -; 및
    상기 밸브 스템에 동작가능하게 연결되는 액추에이터 조립체를 포함하고,
    상기 액추에이터 조립체는,
    실린더;
    상기 밸브 스템에 동작가능하게 연결되는 피스톤 - 상기 피스톤은 상기 실린더 내에 이동가능하게 배치되고, 상기 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할함 -;
    상기 실린더의 상기 제 2 챔버에 배치되는 편향 엘리먼트 - 상기 편향 엘리먼트는 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 폐쇄 위치를 향해 편향시키기 위해 상기 피스톤과 맞물림 -;
    상기 실린더의 상기 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로; 및
    상기 실린더의 상기 제 1 챔버로부터의 압력을 해제하게 하도록 구성되는 공압 메커니즘; 을 포함하고,
    상기 실린더는, 상기 실린더의 제 1 챔버가 가압되어 상기 피스톤으로 하여금 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치에서 유지할 수 있게 하도록 상기 실린더의 외부와 연통하도록 상기 제 1 챔버를 배치하기 위한 제 1 포트를 포함하고,
    상기 공압 메커니즘은 상기 제 1 포트를 통해 상기 실린더의 제 1 챔버와 연통하고 상기 실린더의 상기 제 1 챔버를 가압하여, 상기 피스톤이 상기 편향 엘리먼트의 편향 하에 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 폐쇄 위치로 이동시키도록 허용하기 위해, 상기 피스톤으로 하여금 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치에서 유지하게 하고 상기 실린더의 상기 제 1 챔버로부터의 압력을 해제하게 하도록 구성되고,
    상기 실린더는 상기 공압 회로와 연통하도록 상기 제 2 챔버를 배치하기 위한 제 2 포트를 포함하고,
    상기 공압 회로는 상기 제 1 챔버가 상기 공압 메커니즘에 의해 가압되는 동안 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하여 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치와 상기 폐쇄 위치 사이의 작동 위치로 이동시키도록 상기 피스톤을 작동시키도록 구성되고, 상기 밸브 부재는 상기 작동 위치에서 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는, 공압 트립 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공압 회로는, 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재가 상기 작동 위치에 도달하는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고, 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하여 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 작동 위치에서 유지하도록 구성되는, 공압 트립 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공압 회로는 상기 피스톤이 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 작동 위치로 이동시키는 경우 상기 피스톤에 의해 작동되는 제한 스위치를 포함하고, 상기 제한 스위치는 상기 피스톤에 의해 작동되는 경우 상기 공압 회로로 하여금 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하게 하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하게 하도록 구성되는, 공압 트립 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 공압 회로는 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드를 포함하고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 활성화되는 경우 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는, 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재가 상기 작동 위치에 있는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 비활성화되는 경우 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하도록 작동되는, 공압 트립 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공압 회로는 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키고, 상기 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하기 위해 상기 공압 회로를 비활성화시키도록 구성되는 활성화 스위치를 포함하는, 공압 트립 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 활성화 스위치는 로터리 스위치에 동작가능하게 연결되는, 공압 트립 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 편향 엘리먼트는 압축 스프링을 포함하는, 공압 트립 시스템.
  8. 공압 트립 시스템용 액추에이터 조립체로서,
    실린더;
    트립 밸브에 연결되도록 구성되는 피스톤, - 상기 피스톤은 상기 트립 밸브의 개방 위치에 대응하는 제 1 위치와 상기 트립 밸브의 폐쇄 위치에 대응하는 제 2 위치 사이에서 상기 실린더 내에 이동가능하게 배치되고, 상기 피스톤은 상기 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할함 -;
    상기 실린더의 상기 제 2 챔버에 배치되는 편향 엘리먼트 - 상기 편향 엘리먼트는 상기 피스톤을 상기 제 2 위치로 편향시키기 위해 상기 피스톤과 맞물림 -; 및
    상기 실린더의 상기 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로; 및
    상기 실린더의 상기 제 1 챔버로부터의 압력을 해제하게 하도록 구성되는 공압 메커니즘; 을 포함하고,
    상기 실린더는, 상기 실린더의 제 1 챔버가 가압되어 상기 피스톤이 상기 제 1 위치에서 유지되게 할 수 있도록 상기 실린더의 외부와 연통하도록 상기 제 1 챔버를 배치하기 위한 제 1 포트를 포함하고,
    상기 공압 메커니즘은 상기 제 1 포트를 통해 상기 실린더의 제 1 챔버와 연통하고 상기 실린더의 상기 제 1 챔버를 가압하여, 상기 피스톤이 상기 편향 엘리먼트의 편향 하에 상기 제 2 위치로 이동시키도록 허용하기 위해, 상기 피스톤으로 하여금 상기 실린더의 상기 제1 챔버로부터의 압력을 해제하도록 구성하고,
    상기 실린더는 상기 공압 회로와 연통하도록 상기 제 2 챔버를 배치하기 위한 제 2 포트를 포함하고,
    상기 공압 회로는, 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하여, 상기 제 1 챔버가 상기 공압 메커니즘에 의해 가압되는 동안, 상기 제 1 위치와 상기 트립 밸브의 작동 위치에 대응하는 상기 제 2 위치 사이의 중간 위치로 이동하도록 상기 피스톤을 작동시키도록 구성되는, 액추에이터 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공압 회로는, 상기 피스톤이 상기 중간 위치에 도달하는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고, 상기 피스톤을 상기 중간 위치에서 유지하기 위해 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하도록 구성되는, 액추에이터 조립체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공압 회로는 상기 피스톤이 상기 중간 위치에 도달하는 경우 상기 피스톤에 의해 작동되는 제한 스위치를 포함하고, 상기 제한 스위치는 상기 피스톤에 의해 작동되는 경우 상기 공압 회로로 하여금 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하게 하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하게 하는, 액추에이터 조립체.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 공압 회로는 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드를 포함하고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 활성화되는 경우 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는, 상기 피스톤이 상기 중간 위치에 도달하는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 비활성화되는 경우 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하도록 작동되는, 액추에이터 조립체.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 공압 회로는 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키고, 상기 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하기 위해 상기 공압 회로를 비활성화시키도록 구성되는 활성화 스위치를 포함하는, 액추에이터 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 활성화 스위치는 로터리 스위치에 동작가능하게 연결되는, 액추에이터 조립체.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 편향 엘리먼트는 압축 스프링을 포함하는, 액추에이터 조립체.
  15. 터빈용 공압 트립 시스템의 트립 밸브를 작동시키기 위한 방법으로서, 상기 트립 밸브는 터빈 유동 경로와 동작가능하게 연관된 밸브 부재 및 상기 밸브 부재에 연결된 밸브 스템을 포함하고, 상기 밸브 부재는 상기 유동 경로를 폐쇄하고 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하기 위해 상기 터빈 유동 경로와 맞물리게 작동되도록 구성되고,
    상기 방법은,
    상기 밸브 스템에 동작가능하게 연결되는 액추에이터 조립체를 제공하는 단계, - 상기 액추에이터 조립체는,
    실린더;
    상기 실린더 내에 이동가능하게 배치되고, 상기 실린더를 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분할하는 피스톤;
    상기 실린더의 상기 제 2 챔버에 배치되고, 상기 피스톤과 맞물리는 편향 엘리먼트;
    상기 실린더의 상기 제 2 챔버와 연통하는 공압 회로; 및
    상기 실린더의 상기 제 1 챔버로부터의 압력을 해제하게 하도록 구성되는 공압 메커니즘; 을 포함하고,
    상기 피스톤은, 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를, 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는 개방 위치와 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동시키기 위해 상기 밸브 스템에 동작가능하게 연결되고,
    상기 편향 엘리먼트는 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 폐쇄 위치를 향해 편향시키기 위해 상기 피스톤과 맞물리고,
    상기 실린더는, 상기 실린더의 제 1 챔버가 가압되어 상기 피스톤으로 하여금 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치에서 유지할 수 있게 하도록 상기 실린더의 외부와 연통하도록 상기 제 1 챔버를 배치하기 위한 제 1 포트를 포함하고,
    상기 공압 메커니즘은 상기 제 1 포트를 통해 상기 실린더의 제 1 챔버와 연통하고,
    상기 실린더는 상기 공압 회로와 연통하도록 상기 제 2 챔버를 배치하기 위한 제 2 포트를 포함함 -;
    상기 피스톤이 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 개방 위치에 유지하도록 하기 위해 상기 공압 메커니즘으로 상기 실린더의 제 1 챔버를 가압하는 단계;
    상기 편향 엘리먼트의 편향 하에 상기 피스톤이 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 폐쇄 위치로 이동시키도록 허용하기 위해 상기 공압 메커니즘으로 상기 실린더의 제 1 챔버로부터 압력을 해제하는 단계;
    상기 제 1 챔버가 상기 공압 메커니즘에 의해 가압되는 동안 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하여 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치와 상기 폐쇄 위치 사이의 작동 위치로 이동시키도록 상기 피스톤을 작동시키기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키는 단계;
    상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재가 상기 작동 위치에 도달하는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고, 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하여 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 작동 위치에서 유지하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키는 단계; 및
    상기 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하고 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 개방 위치로 리턴하도록 허용하기 위해 상기 공압 회로를 비활성화시키는 단계를 포함하고,
    상기 밸브 부재는 상기 작동 위치에서 상기 터빈 유동 경로를 통한 유체 유동을 허용하는, 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 공압 회로는 상기 피스톤이 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재를 상기 작동 위치로 이동시키는 경우 상기 피스톤에 의해 작동되는 제한 스위치를 포함하고, 상기 제한 스위치는 상기 피스톤에 의해 작동되는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하게 하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하게 하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키도록 구성되는, 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 공압 회로는 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드를 포함하고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 활성화되는 경우 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는, 상기 밸브 스템 및 상기 밸브 부재가 상기 작동 위치에 있는 경우 상기 제 2 챔버를 가압하는 것을 중지하고 상기 제 2 챔버의 압력을 유지하도록 작동되고, 상기 제 1 솔레노이드 및 상기 제 2 솔레노이드는 상기 공압 회로가 비활성화되는 경우 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하도록 작동되는, 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 공압 회로는 상기 실린더의 상기 제 2 챔버를 가압하기 위해 상기 공압 회로를 활성화시키고, 상기 제 2 챔버로부터의 압력을 해제하기 위해 상기 공압 회로를 비활성화시키도록 구성되는 활성화 스위치를 포함하는, 방법.

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015221311A1 (de) * 2015-10-30 2017-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Turbine mit Schnellschluss- und Regelventilen
WO2021035199A1 (en) * 2019-08-22 2021-02-25 Easytork Automation Corporation Pneumatic trip valve
RU2762812C1 (ru) * 2020-12-18 2021-12-23 Общество с ограниченной ответственностью "Камоцци Пневматика" Пневматический прямоточный клапан с датчиком положения
CN112762039B (zh) * 2021-01-08 2023-02-03 中国铁建重工集团股份有限公司 一种用于真空排渣泵的全气动自动控制系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110315904A1 (en) * 2010-06-23 2011-12-29 Thomas Karte Pneumatic actuator and method for operating the pneumatic actuator
US20120024390A1 (en) * 2009-03-03 2012-02-02 Carsten Dopslaff Method for Operating a Water Softening System Comprising Target Value Control by a Water Removal Station

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3682564A (en) 1971-04-26 1972-08-08 Laval Turbine Turbine overspeed trip system with testing mechanism
JPS5126348Y2 (ko) * 1971-09-03 1976-07-05
US3987818A (en) 1975-06-19 1976-10-26 Turbodyne Corporation Safety trip valve for steam or gas turbines with means to assure controlled opening from the closed position
US4040600A (en) 1976-01-15 1977-08-09 General Electric Company Shut-off valve
JPS5594686A (en) 1979-01-16 1980-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Submerged filter bed tower
US4335744A (en) 1980-04-07 1982-06-22 Control Components, Inc. Quiet safety relief valve
DE3019602C2 (de) 1980-05-22 1984-10-11 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Elektrohydraulischer Stellantrieb für Turbinenventile
US4379544A (en) 1981-05-01 1983-04-12 Elliott Turbomachinery Company, Inc. Turbine trip valve mechanism
US4679769A (en) 1984-07-27 1987-07-14 Westinghouse Electric Corp. Steam turbine control valve for cyclic duty
US4840057A (en) 1988-02-19 1989-06-20 Bingham George H Method and apparatus for testing relief valve
JP2960584B2 (ja) * 1991-09-12 1999-10-06 株式会社日立製作所 複合発電設備の油圧制御装置
CN2167192Y (zh) 1993-03-11 1994-06-01 樊县圃 汽轮机转速调节的气动执行机构
JP3341511B2 (ja) * 1995-01-13 2002-11-05 富士電機株式会社 主蒸気止め弁のステムフリーテスト装置
US6082393A (en) 1997-10-22 2000-07-04 Tye; Randy G. Emergency shutoff valve exerciser for steam turbine and methods for installing and operating same
JP2001096371A (ja) 1999-07-23 2001-04-10 Dengensha Mfg Co Ltd 電極開放ストローク制御方法と装置
US6435022B1 (en) 2001-02-09 2002-08-20 Tareq Nasser Albuaijan Partial stroke testing system
US6631882B2 (en) 2001-08-09 2003-10-14 Robert Mack Method and apparatus to test a shutdown device while process continues to operate
JP3680012B2 (ja) 2001-08-14 2005-08-10 三菱重工業株式会社 蒸気弁駆動制御装置
US6935610B1 (en) 2003-01-17 2005-08-30 Dynatorque, Inc. Partial stroke valve test apparatus
US7234678B1 (en) 2003-09-22 2007-06-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Protection system for turbo machine and power generating equipment
JP4836418B2 (ja) 2004-07-29 2011-12-14 丸善製薬株式会社 抗酸化剤、抗炎症剤、美白剤及び皮膚化粧料
DE102005004477B4 (de) 2005-01-31 2013-02-07 Samson Ag Verfahren zur Überprüfung einer Funktionsfähigkeit eines Stellgliedes, insbesondere für ein Sicherheitsventil
JP4544529B2 (ja) * 2005-07-29 2010-09-15 セイコーインスツル株式会社 真空チャック
JP4943126B2 (ja) 2006-11-30 2012-05-30 株式会社キッツ 試験移動機構付き緊急遮断用アクチュエータ
US7536984B2 (en) 2007-04-16 2009-05-26 Lgd Technology, Llc Variable valve actuator with a pneumatic booster
US8074512B2 (en) 2008-02-28 2011-12-13 Tareq Nasser Al-Buaijan Partial stroke testing system coupled with fuel control valve
DE102008024253A1 (de) 2008-05-20 2009-11-26 Man Turbo Ag Steuereinrichtung und -verfahren für ein Schnellschlussventil einer Dampfturbine
US8413499B2 (en) 2008-09-22 2013-04-09 Honeywell International Inc. Partial stroke testing
US8192172B2 (en) * 2009-04-06 2012-06-05 Woodward, Inc. Flow sensing shutoff valve
US8996328B2 (en) 2009-12-29 2015-03-31 Fisher Controls International Llc Methods, apparatus and articles of manufacture to test safety instrumented system solenoids
DE102011104530A1 (de) 2011-02-04 2012-08-09 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Stellanordnung
US20120199211A1 (en) 2011-02-08 2012-08-09 Hamilton Sundstrand Corporation Airflow control system
EP2620655A1 (de) 2012-01-30 2013-07-31 Siemens Aktiengesellschaft Antriebssystem für ein Ventil
US9057450B2 (en) 2013-03-13 2015-06-16 Elliott Company Valve exerciser for an emergency shutoff valve of a steam turbine and method for using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120024390A1 (en) * 2009-03-03 2012-02-02 Carsten Dopslaff Method for Operating a Water Softening System Comprising Target Value Control by a Water Removal Station
US20110315904A1 (en) * 2010-06-23 2011-12-29 Thomas Karte Pneumatic actuator and method for operating the pneumatic actuator

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