用于蒸汽轮机的节省空间的快速闭合调节阀

摘要

本发明涉及一种用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀，其具有：阀壳体(2)和调节阀锥(8)以及快速闭合阀活塞(13)，所述调节阀锥在所述阀壳体(2)中设置为能够沿着所述阀壳体的中心轴线移动，从而所述调节阀锥(8)能够被带到打开位置和关闭位置上，在所述打开位置上，所述调节阀锥(8)的调节阀锥表面(10)从所述阀壳体(2)升起，在所述关闭位置上，所述调节阀锥(8)的调节阀锥表面(10)紧贴在所述阀壳体(2)上，所述快速闭合阀活塞在所述阀壳体(2)中设置为朝向与所述调节阀锥表面(10)相背离的调节阀锥背侧(11)，并且所述快速闭合阀活塞的外圆周边缘(20)总是蒸汽密封地紧贴在所述阀壳体(2)上，并且所述快速闭合阀活塞具有通过孔(15)，蒸汽(5)能够穿过所述通过孔从所述快速闭合阀活塞(13)的与所述调节阀锥(8)相背离的一侧流动到所述快速闭合阀活塞(13)的朝向所述调节锥阀(8)的一侧，其中，所述快速闭合阀活塞(13)在所述阀壳体(2)中设置为能够与所述调节阀锥(8)的中心轴线平行地移动，并且因此能够紧贴在所述调节阀锥背侧(11)上，从而所述蒸汽(5)不能穿过所述通过孔(15)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀，其中，在所述快 速闭合调节阀中，调节阀和快速闭合阀相互组合。

背景技术

在例如在蒸汽发电厂中使用的蒸汽轮机上，为了蒸汽轮机的安全的 工作，在新鲜蒸汽侧通过快速闭合阀设有截止机构，并且为了调节通向 蒸汽轮机的新鲜蒸汽供给，设有调节阀。调节阀和快速闭合阀接连地分 别安装在一个单独的阀壳体中。由于安全原因，通过调节阀和快速闭合 阀冗余地提供快速闭合能力。所述调节阀和快速闭合阀分别具有自己的 盘形弹簧，所述盘形弹簧在故障情况下导致阀的快速关闭。传统的是， 快速闭合阀和调节阀构成为串联的提升阀，其中，提升阀中的一个施加 快速关闭功能，并且借助另一提升阀实现新鲜蒸汽质量流调节。所述提 升阀例如构造为嵌入式阀，所述嵌入式阀由于它们的良好的密封性和它 们的低的压力损失是有利的。但是，传统的是，提升阀设计成具有大且 重的壳体，由此导致高的材料投入。由此的结果是，在高成本的情况下 的高的制造耗费。此外，传统的提升阀具有大的空间需求，以至于在蒸 汽轮机壳体上的新鲜蒸汽侧的布管具有相当庞大的体积。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀，其中， 所述快速闭合调节阀具有紧凑的且节省材料的以及低成本的结构。

根据本发明的用于蒸汽轮机的快速闭合调节阀具有阀壳体和调节 阀锥以及快速闭合阀活塞，所述调节阀锥在阀壳体中设置为可沿着所述 阀壳体的中心轴线移动，从而调节阀锥可被带到打开位置和关闭位置 上，在所述打开位置上，调节阀锥的调节阀锥表面从阀壳体升起，在所 述关闭位置上，调节阀锥的调节阀锥表面紧贴在阀壳体上，所述快速闭 合阀活塞设置在阀壳体中并设置为朝向与调节阀锥表面相背离的调节 阀锥背侧，并且所述快速闭合阀活塞的外圆周边缘总是蒸汽密封地紧贴 在阀壳体上，并且所述快速闭合阀活塞具有通过孔，蒸汽可穿过所述通 过孔从快速闭合阀活塞的与调节阀锥相背离的一侧流动到快速闭合阀 活塞的朝向调节锥阀的一侧，其中，快速闭合阀活塞在阀壳体中设置为 可与调节阀锥的中心轴线平行地移动，并且因此可紧贴在调节阀锥背侧 上，从而蒸汽不能穿过通过孔。

因此，在根据本发明的快速闭合调节阀中，调节阀和快速闭合阀组 合式地安装在一体式的壳体中，其中，带有调节阀锥的调节阀和带有快 速闭合阀活塞的快速闭合阀具有共同的阀座。借助调节阀锥，可在阀壳 体上截止蒸汽质量流，而借助快速闭合阀活塞，可在调节阀锥上截止蒸 汽质量流。由于在根据本发明的快速闭合调节阀中，调节阀和快速闭合 阀相互组合，因此所述快速闭合调节阀具有节省空间的结构。因此，与 用于传统的调节阀和传统的快速闭合阀的传统的阀壳体相比，减少了阀 壳体的容积，因此降低了材料投入，并且最终降低了用于根据本发明的 快速闭合调节阀的制造成本。

阀壳体优选具有蒸汽入口孔和蒸汽出口孔，所述蒸汽入口孔设置为 朝向快速闭合阀活塞，所述蒸汽出口孔设置为朝向调节阀锥。阀壳体优 选具有圆锥形的壳体部段和圆柱形的壳体部段，借助所述圆锥形的壳体 部段，调节阀锥借助它的调节阀锥表面形成阀座，快速闭合阀活塞由所 述圆柱形的壳体部段引导。因此在调节阀锥座上，蒸汽的质量流可借助 调节阀锥调节，并且在快速闭合时也可借助调节阀锥截止。

快速闭合阀活塞优选具有活塞环，所述活塞环可滑动地紧贴在圆柱 形的壳体部段上。因此快速闭合阀活塞借助活塞环在圆柱形壳体部段上 安全和密封地被引导。此外，快速闭合阀活塞优选在它的外边缘上具有 朝向调节阀锥背侧的、环绕的凸起部，借助所述凸起部，快速闭合阀活 塞可紧贴在调节阀锥背侧上，以至于蒸汽不可穿过通过孔。因此，当同 时调节阀锥的调节阀锥表面紧贴在调节阀座上时，通过快速闭合阀活塞 借助它的凸起部紧贴在调节阀锥背侧上可实现快速闭合功能。

优选的是，调节阀锥的中心轴线和快速闭合阀活塞的中心轴线重 合。因此，根据本发明的快速闭合调节阀具有节省空间的轴对称结构。 此外，调节阀锥具有调节阀螺杆，并且快速闭合阀活塞具有至少一个快 速闭合阀螺杆，其中，所述螺杆可平行于中心轴线纵向移动。调节阀螺 杆优选安装在调节阀锥背侧上，并且设置成穿过快速闭合阀活塞被引 导。

阀壳体优选具有壳体壁部段，所述壳体壁部段分别具有用于调节阀 螺杆和用于快速闭合阀螺杆的螺杆导向孔，相应的螺杆穿过所述螺杆导 向孔被引导。在此，每个螺杆优选在壳体壁部段的外部设有用于操作相 应的螺杆的盘形弹簧组。

附图说明

下面借助于所附示意图阐述根据本发明的快速闭合调节阀的一个 优选的实施形式。附图中示出：

图1示出快速闭合调节阀的根据本发明的实施形式，其中，调节阀 和快速闭合阀是关闭的；

图2示出在图1中示出的实施形式，其中，调节阀是关闭的，并且 快速闭合阀是开启的；

图3示出在图1中示出的实施形式，其中调节阀和快速闭合阀都是 开启的；并且

图4示出在图1中示出的实施形式，其中调节阀是开启的，并且快 速闭合阀是关闭的。

具体实施方式

如在图1到4中可见，快速闭合调节阀1具有阀壳体2，在所述阀 壳体中设有蒸汽入口孔3和蒸汽出口孔4。所述快速闭合调节阀1借助 蒸汽出口孔4安装在蒸汽轮机的新鲜蒸汽接管上，其中，在蒸汽入口孔 3上连接有新鲜蒸汽管线的新鲜蒸汽管道。新鲜蒸汽通过蒸汽入口孔3 进入快速闭合调节阀1中，并且通过蒸汽出口孔4排出到蒸汽轮机上， 以至于在快速闭合调节阀1中构成蒸汽流5。在图1到4中，蒸汽入口 孔3水平延伸地设置在阀壳体2中，以至于蒸汽流5在蒸汽入口孔3的 区域中水平地延伸。在流过快速闭合调节阀1时，蒸汽穿过圆柱形的壳 体部段7和其后的圆锥形壳体部段6，并且然后通过蒸汽出口孔4从阀 壳体2中流出。在图1到4中，蒸汽出口孔4设置为在阀壳体2中竖直 向下延伸，以至于蒸汽流5在蒸汽出口孔4的区域中竖直地延伸。

在阀壳体2中设置有调节阀锥8，所述调节阀锥具有朝向蒸汽出口 孔4的调节阀锥表面10，调节阀锥8借助所述调节阀锥表面在圆锥形的 壳体部段6上构成调节阀座9。调节阀锥8在阀壳体2中设置为，使得 在图1到4中调节阀锥8的中心轴线竖直地延伸。与调节阀锥表面10 相背离，调节阀锥8具有调节阀锥背侧11。此外，调节阀锥8具有调节 阀螺杆12，所述调节阀螺杆位于调节阀锥8的中心轴线上，并且所述调 节阀螺杆的端侧固定在调节阀锥背侧11上的中心。朝向调节阀锥背侧 11，设有阀壳体2的壳体壁部段17，所述壳体壁部段基本上与调节阀锥 背侧11平行地延伸。在壳体壁部段17中设有螺杆导向孔18，调节阀螺 杆12延伸穿过所述螺杆导向孔，并且可沿着调节阀锥8的中心轴线移 动地被引导。在阀壳体2的外部且在壳体壁部段17上，用于操作调节 阀螺杆12的盘形弹簧组19安装在调节阀螺杆12上。

调节阀锥8在阀壳体2中设置为可沿着阀壳体的中心轴线纵向移 动，其中，调节阀锥8能够例如通过从阀壳体2的外部施加在调节阀螺 杆12上的推动力而移动。因此，调节阀锥表面10设置成可紧贴在圆锥 形壳体部段6上或者升起，因此在相应地操作调节阀锥8时，可借助快 速闭合调节阀1施加调节阀的功能。

此外，快速闭合调节阀1具有快速闭合阀活塞13，所述快速闭合阀 活塞在圆柱形壳体部段7中设置为朝向调节阀锥背侧11。在快速闭合阀 活塞13上安装有两个快速闭合阀螺杆14，所述两个快速闭合阀螺杆与 调节阀锥8的中心轴线平行地延伸，并且分别穿过另一螺杆导向孔18 可纵向移动地安装在壳体壁部段17中。在快速闭合阀活塞13的外边缘 上安装有活塞环16，所述活塞环设置在快速闭合阀活塞13和圆柱形壳 体部段7之间，并且在快速闭合阀活塞13的每个位置上蒸汽密封地密 封。快速闭合阀活塞13平行于调节阀锥8的中心轴线，并且设置成可 通过快速闭合阀螺杆14操作，其中，在快速闭合阀活塞13移动时，活 塞环16在圆柱形壳体部段7上滑动。快速闭合阀活塞13在它的外边缘 上具有环绕的凸起部20，所述凸起部朝向调节阀锥背侧11的方向竖直 地延伸，并且在构成快速闭合阀座21的情况下可蒸汽密封地紧贴在调 节阀锥背侧11上。此外，快速闭合阀活塞13具有两个通过孔15，蒸汽 能够通过所述通过孔从快速闭合阀活塞13的与调节阀锥背侧11相背离 的一侧上流动到快速闭合阀活塞13的朝向调节阀锥背侧11的一侧上。

在图1和2中，在快速闭合调节阀1中，调节阀锥8的调节阀锥表 面10紧贴在圆锥形的壳体部段6上，以至于蒸汽不可穿过调节阀座9。 在图3中调节阀锥8从圆锥形壳体部段6升起，以至于蒸汽可在调节阀 座9处穿过，其中，借助在调节阀锥8和圆锥形壳体部段6之间的距离 限定穿过的蒸汽质量流。在图4中调节阀锥8进一步从圆锥形壳体部段 6升起，以至于与可在根据图3的快速闭合调节阀1中穿过的蒸汽质量 流相比，更大的蒸汽质量流可在调节阀座9处穿过。

在图2和3中，快速闭合阀活塞13设置为从调节阀锥8升起，其 中，借助活塞环16，快速闭合阀活塞13蒸汽密封地紧贴在圆柱形的壳 体部段7上。蒸汽可穿过通过孔15流入在快速闭合阀活塞13和调节阀 锥8之间的间隙内。由于在图2和3中凸起部20不紧贴在调节阀锥背 侧11上，蒸汽可穿过快速闭合阀座21。但是，在图2中调节阀锥8的 调节阀锥表面10紧贴在圆锥形的壳体部段6上，以至于关闭调节阀座9。 因此蒸汽流5虽然可穿过通过孔15穿过快速闭合阀活塞13，并且经由 快速闭合阀座21到达调节阀座9上，根据图2，快速闭合调节阀1由所 述调节阀座9关闭。

根据图1和4，快速闭合阀活塞13的凸起部20紧贴在调节阀锥背 侧11上，以至于蒸汽不可穿过快速闭合阀座21。在图1和4中，蒸汽 流5虽然可穿过通过孔15到达在快速闭合阀活塞13和调节阀锥8之间 的间隙中，但是阻止了蒸汽流穿过快速闭合阀座21进一步朝向蒸汽出 口孔4流动。因此获得快速闭合调节阀1的快速闭合功能。

在快速闭合调节阀1的调节操作中，快速闭合阀活塞13设置为从 调节阀锥8升起，以至于蒸汽流5可穿过通过孔15经由快速闭合阀座 21到达调节阀座9上。借助调节阀锥8相对于圆锥形壳体部段6的位置， 可在调节阀座9上调节蒸汽流5的质量流。如果快速闭合调节阀1处于 快速闭合，那么通过快速闭合阀螺杆14，快速闭合阀活塞13的凸起部 20紧贴在调节阀锥背侧11上，以至于蒸汽流5不可穿过快速闭合阀座 21。因此，阻止了从蒸汽入口孔3到蒸汽出口孔4的通流，与调节阀锥 8位于哪个调节位置上无关。因此达到快速闭合调节阀1的快速关闭， 而不需要改变调节阀锥8的位置。