專利名稱：用于渦輪機(jī)的閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于渦輪機(jī)，尤其是汽輪機(jī)的閥。
技術(shù)背景
在渦輪機(jī)中，例如在汽輪機(jī)中，在此為蒸汽的流動(dòng)介質(zhì)經(jīng)過快關(guān)閥和調(diào)節(jié)閥流到汽輪機(jī)中。通常，電力設(shè)備除了汽輪機(jī)之外還包括蒸汽輸入管道以及蒸汽旁通管道。在正常工作中，蒸汽通過主管道流向汽輪機(jī)。在特殊情況下，例如在甩負(fù)荷時(shí)或者在跳間時(shí)，也許必須將蒸汽在旁通管道中弓I導(dǎo)經(jīng)過汽輪機(jī)。
在快關(guān)閥和調(diào)節(jié)閥之前的蒸汽壓力通過蒸汽旁通管道來(lái)限制或者調(diào)節(jié)。一旦關(guān)閉調(diào)節(jié)閥和快關(guān)閥，在這些閥前的蒸汽壓力上升，并且由于上升的壓力蒸汽旁通管道以短的延遲打開。然后蒸汽質(zhì)量流圍繞著汽輪機(jī)引導(dǎo)。蒸汽管道必須經(jīng)受得住特殊的條件并且相應(yīng)地設(shè)計(jì)。例如，在甩負(fù)荷或者跳間時(shí)流速的改變導(dǎo)致壓力沖擊，在設(shè)計(jì)蒸汽管道時(shí)必須考慮所述沖擊壓力。已知的是，到汽輪機(jī)的蒸汽供給通過一個(gè)接一個(gè)接通的快關(guān)閥和調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種組合的快關(guān)和旁通閥，所述快關(guān)和旁通閥構(gòu)造成使得在閥之前的壓力沖擊消失。
該目的通過一種閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述閥包括輸入管道、渦輪輸出管道和旁通輸出管道以及閥體，所述閥體構(gòu)造成使得在第一位置中形成在輸入管道和渦輪輸出管道之間的流體連接，并且在第二位置中形成在輸入管道和旁通輸出管道之間的流體連接。
閥體構(gòu)造成圓柱形，其中在第一位置和第二位置之間的改變通過閥體沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在正常且無(wú)干擾的工作中，閥體設(shè)置在第一位置中。在該第一位置中，存在在輸入管道和渦輪機(jī)輸入管道之間的流體連接。這意味著，由蒸汽發(fā)生器所產(chǎn)生的蒸汽通過主輸入管道和輸入管道弓丨導(dǎo)到渦輪輸出管道并且接下來(lái)弓丨導(dǎo)到汽輪機(jī)。在該第一位置中，在輸入管道和旁通輸出管道之間沒有蒸汽流動(dòng)。一旦發(fā)生干擾情況并且應(yīng)該將蒸汽轉(zhuǎn)向到旁通輸出管道中，那么沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向線性地移動(dòng)閥體，使得閥體從第一位置相對(duì)快速地到達(dá)第二位置。關(guān)閉存在于第一位置中的流體連接，即在輸入管道和渦輪輸出管道之間的連接，并且最終在第二位置中使蒸汽從輸入管道快速地轉(zhuǎn)向到旁通輸出管道中。
閥體在第一位置中具有帶有調(diào)節(jié)閥管道橫截面的調(diào)節(jié)閥管道，以用于在輸入管道和渦輪輸出管道之間流體連接，其中調(diào)節(jié)閥管道橫截面能夠通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥體來(lái)改變。
閥體的轉(zhuǎn)動(dòng)通過電動(dòng)馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。借助于電動(dòng)馬達(dá)可以傳輸大的力，并且通過適當(dāng)?shù)膫鬏敊C(jī)構(gòu)可以使閥體快速地圍繞著旋轉(zhuǎn)軸線運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)閥管道橫截面通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥體來(lái)改變。這意味著，調(diào)節(jié)閥管道具有在閥完全打開時(shí)具有與渦輪輸出管道基本相同的橫截面開口的調(diào)節(jié)閥管道橫截面。通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥體和調(diào)節(jié)閥管道來(lái)改變調(diào)節(jié)閥管道橫截面，因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥管道的一部分通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥體由渦輪輸出管道遮蓋。
在另一有利的改進(jìn)形式中，輸入管道、渦輪輸出管道和旁通輸出管道基本設(shè)置在一個(gè)平面中，這導(dǎo)致簡(jiǎn)單的構(gòu)造方式。
因此，借助根據(jù)本發(fā)明的閥提供了新的途徑，即，將三通閥使用于汽輪機(jī)制造。蒸汽質(zhì)量流通過在第一位置中以及在第二位置中的閥體改道。這導(dǎo)致下述效果不再跳躍式地阻止蒸汽，如其發(fā)生在現(xiàn)有技術(shù)中的現(xiàn)今的閥組合中。因此，蒸汽發(fā)生器的蒸汽供給在沒有在閥之前的跳躍式的壓力上升的情況下以改道的方式轉(zhuǎn)向。因此，在任何情況下無(wú)碰撞地改道。這意味著不出現(xiàn)壓力沖擊。
有利的改進(jìn)形式在從屬權(quán)利要求中加以說(shuō)明。
在另一有利的改進(jìn)形式中，閥體具有第一壓力孔，所述第一壓力孔在第一位置中建立在輸入管道和旁通輸出管道之間的流體連接。
在第一位置中，基本上全部蒸汽從輸入管道轉(zhuǎn)向到渦輪輸出管道中。除了在閥體中的調(diào)節(jié)閥管道，閥體還具有第一壓力孔，所述第一壓力孔通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥體在第一位置中建立在輸入管道和旁通輸出管道之間的流體連接。這意味著，蒸汽的大部分仍然在輸入管道和渦輪輸出管道之間運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，蒸汽的一部分也從輸入管道轉(zhuǎn)向到旁通輸出管道中。
在另一有利的改進(jìn)形式中，閥體除了第一壓力孔之外具有第二壓力孔，所述第二壓力孔通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)閥體在第一位置中建立在輸入管道和旁通輸出管道之間的另一流體連接。因此通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥體最終可以改變壓力孔的自由通過面。
在另一有利的改進(jìn)形式中，閥體設(shè)置在圓柱形的閥殼體中。因此形成組合閥，所述組合閥將控制閥和快關(guān)閥置放在閥殼體中?？礻P(guān)閥通過在閥體的直線方向上的快速運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中控制閥通過閥體圍繞旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)起作用。
在一個(gè)有利的改進(jìn)形式中，在閥殼體中彈簧設(shè)置成，使得閥體克服彈簧力保持在第一位置中。這導(dǎo)致，通過閥體抵抗彈簧垂直移動(dòng)到上面的位置中來(lái)釋放通過渦輪輸出通道到汽輪機(jī)的蒸汽供給。由于快關(guān)閥簡(jiǎn)單地撤銷了保持力，使得現(xiàn)在彈簧壓向閥體并且快速地移動(dòng)到下面的位置中。由此，蒸汽質(zhì)量流瞬間改道并且沒有減速。


根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)地闡明本發(fā)明。具有相同的附圖標(biāo)記的構(gòu)件具有基本相同的工作原理。
其示出
圖1示出閥的立體圖2示出閥的側(cè)視圖3示出閥的另一側(cè)視圖4示出閥的沿著圖2中的線IV的橫截面圖5示出圖3中的平面V的剖面圖6示出沿著圖3中的平面VI的剖面圖7示出圖6中的一部分的放大圖8示出具有打開的快關(guān)件的閥的側(cè)視圖9示出閥在快關(guān)件打開情況下的另一側(cè)視圖10示出在快關(guān)件未打開情況下閥的沿著圖8中的線VIII的剖面圖11示出閥的沿著圖9中的線IX的剖面；
圖12示出閥的沿著圖3中的線VI的剖面。
具體實(shí)施方式
圖1示出閥1的立體圖。閥1包括基本呈圓柱形地圍繞著旋轉(zhuǎn)軸線3構(gòu)成的閥殼體2。在閥殼體2上設(shè)置有輸入管道4、渦輪輸出管道5和旁通輸出管道6。輸入管道4和渦輪輸出管道5以及旁通輸出管道6基本構(gòu)成為具有合適的直徑的管。
閥殼體2在下端部7上包括下閥蓋8。在上端部9上設(shè)置有上閥蓋10。出于對(duì)稱的原因，輸入管道4、渦輪輸出管道5和旁通輸出管道6相對(duì)彼此旋轉(zhuǎn)120°地設(shè)置。在替選的實(shí)施形式中，輸入管道4、渦輪輸出管道5和旁通輸出管道6以不同于120°的角度來(lái)設(shè)置。在閥殼體2內(nèi)設(shè)置有閥體11，所述閥體一方面能夠通過沒有詳細(xì)示出的驅(qū)動(dòng)器沿旋轉(zhuǎn)軸線3的方向運(yùn)動(dòng)，并且另一方面能夠通過同樣沒有示出的驅(qū)動(dòng)器圍繞著旋轉(zhuǎn)軸線3可轉(zhuǎn)動(dòng)地運(yùn)動(dòng)。
在圖2中能夠看到閥1的側(cè)視圖。閥體11設(shè)置在彈簧力吸收器12之下。在彈簧力吸收器12和上閥蓋10之間設(shè)置有沒有詳細(xì)示出的彈簧。借助彈簧力吸收器12將閥體 11引入到第一位置中，其中實(shí)現(xiàn)了，通過輸入管道4進(jìn)入的蒸汽通過位于閥體11中的調(diào)節(jié)閥管道13基本完全到達(dá)渦輪輸出管道5。彈簧力吸收器12吸收彈簧力，所述彈簧力因此不加載在閥體11上。由此，閥體11能夠關(guān)于軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。通過驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)克服彈簧力的抬高， 所述驅(qū)動(dòng)器不在軸線上，而在彈簧力吸收器12的空心軸上牽引。調(diào)節(jié)閥管道13構(gòu)造成使得在第一位置中形成在輸入管道4和渦輪輸出管道5之間的流體連接。
閥1的在圖3中示出的實(shí)施形式示出在打開位置中的閥1。
在圖4中可看到閥1的沿著圖2中的線IV的橫截面圖。閥體11為了快速關(guān)閉而線性地通過沒有詳細(xì)示出的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)移動(dòng)或者圍繞著旋轉(zhuǎn)軸線3轉(zhuǎn)動(dòng)，以便調(diào)節(jié)從輸入管道4到渦輪輸出管道5的質(zhì)量入流。
在圖5中可看到閥1的沿著根據(jù)圖3的線V的剖面圖。閥體11具有旁通閥管道 14，所述旁通閥管道在第二位置中將蒸汽從輸入管道4改道到旁通輸出管道6中。旁通閥管道14具有基本與輸入管道4、渦輪輸出管道5或者旁通輸出管道6相同的橫截面。
在圖6中可看到閥1的沿著圖3中的線VI的剖面圖。閥體11具有調(diào)節(jié)閥管道13， 所述調(diào)節(jié)閥管道在第一位置中建立在輸入管道4和渦輪輸出管道5之間的流體連接。通過圍繞旋轉(zhuǎn)軸線3轉(zhuǎn)動(dòng)閥體11來(lái)改變調(diào)節(jié)閥管道橫截面15。
此外，閥體11具有第一壓力孔16。在閥體11的在圖6中示出的位置中，通過第一壓力孔16形成在輸入管道4和旁通輸出管道6之間的流體連接。由此，質(zhì)量流的一部分不通過渦輪輸出管道5引導(dǎo)到汽輪機(jī)，而是通過旁通輸出管道6改道。
圖12基本與圖6相同，但示出了閥體11的改變的位置。閥體11的在圖12中示出的位置相對(duì)于閥體在圖6中的位置稍微逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得從現(xiàn)在開始不通過第一壓力孔16實(shí)現(xiàn)在輸入管道4和旁通輸出管道6之間的流體連接。在此，閥體11構(gòu)造成使得調(diào)節(jié)閥管道13構(gòu)成為，使得蒸汽的通過調(diào)節(jié)閥管道13的自由通過面在閥體11的根據(jù)圖12 和圖6的位置中是相同的。
這由此實(shí)現(xiàn)，在進(jìn)入到調(diào)節(jié)閥管道13中時(shí)以及在流出調(diào)節(jié)閥管道13時(shí)，要求調(diào)節(jié)閥管道張角17比管道4的、渦輪輸出管道5的和旁通輸出管道6的直徑18更大。
此外，閥體11具有如可從圖6和圖12中看出的第二壓力孔19，所述第二壓力孔設(shè)置在第一壓力孔16之后一定的角度范圍中。壓力孔16、19能夠由合適的例如長(zhǎng)形的開口來(lái)代替并且可以任意地被調(diào)整。通過在圖6中進(jìn)一步以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)閥體11，形成在第二壓力孔19和旁通輸出管道6之間的另一流體連接。當(dāng)然，自由通過面在調(diào)節(jié)閥管道14 中的到閥體11中的入口處變小。
在圖7中示出圖6中的壓力孔16和19的放大圖。閥體11的在圖7中示出的位置示出了第一壓力孔16完全打開和第二壓力孔19部分打開。
在圖8、9、10和11中示出在第二位置中的閥。在該第二位置中形成在輸入管道4 和旁通輸出管道6之間的流體連接。這通過沒有示出的彈簧突然地使閥體11垂直地向下移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此，調(diào)節(jié)閥管道13完全地從輸入管道4中的蒸汽供給中移除，并且代替于此，旁通閥管道14定位在輸入管道4之前，使得將蒸汽從輸入管道4中完全地改道到旁通輸出管道6中。因此阻止了蒸汽從輸入管道4穿通到渦輪輸出管道5中。閥體11的在圖 11中示出的位置示出閥1的沿著圖9中的線IX的剖面。圖10示出閥1的沿著圖8中的線 VIII的剖面。
權(quán)利要求
1.閥⑴，包括輸入管道G)、渦輪輸出管道(5)和旁通輸出管道(6)以及閥體(11)， 所述閥體構(gòu)造成，在第一位置中形成在所述輸入管道(4)和所述渦輪輸出管道( 之間的流體連接，并且在第二位置中形成在所述輸入管道(4)和所述旁通輸出管道(6)之間的流體連接， 其中，所述閥體(11)構(gòu)成圓柱形并且通過所述閥體(11)沿旋轉(zhuǎn)軸線(3)的方向的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)在所述第一位置和所述第二位置之間的改變，其中，所述閥體(U)在所述第一位置中具有帶有調(diào)節(jié)閥管道橫截面(1 的調(diào)節(jié)閥管道(13)，以用于在所述輸入管道⑷和所述渦輪輸出管道(5)之間流體連接， 其中，所述調(diào)節(jié)閥管道橫截面(1 能夠通過轉(zhuǎn)動(dòng)所述閥體(11)來(lái)改變， 其中，所述輸入管道G)、所述渦輪輸出管道(5)和所述旁通輸出管道(6)基本設(shè)置在一個(gè)平面中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥(1)，其中，所述閥體(11)具有第一壓力孔(16)，所述第一壓力孔在第一位置中建立在所述輸入管道(4)和所述旁通輸出管道(6)之間的流體連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥(1)，其中，所述閥體(11)具有第二壓力孔(19)，所述第二壓力孔通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)所述閥體 (11)在所述第一位置中建立在所述輸入管道(4)和所述旁通輸出管道(6)之間的另一流體連接。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的閥(1)，其中，所述閥體(11)設(shè)置在圓柱形的閥殼體O)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥(1)，其中，所述輸入管道G)、所述渦輪輸出管道( 和所述旁通輸出管道(6)通入到所述閥殼體O)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的閥(1)， 其中，在所述閥殼體O)中彈簧設(shè)置成，使得所述閥體(11)克服彈簧力保持在所述第一位置中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥(1)，其中，通過所述彈簧力實(shí)現(xiàn)從所述第一位置到所述第二位置的變換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于渦輪機(jī)，尤其是汽輪機(jī)的閥(1)，其中在殼體(2)中設(shè)置有快關(guān)閥和調(diào)節(jié)閥，其中閥(1)具有第一位置以及第二位置，在所述第一位置中建立在輸入管道(4)和渦輪輸出管道(5)之間的流體連接，在所述第二位置中建立在輸入管道(4)和旁通輸出管道(6)之間的流體連接。
文檔編號(hào)F16K11/085GK102549323SQ201080041656
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者克里斯托夫·申德勒, 奧列格·韋特羅夫, 馬丁·本瑙爾 申請(qǐng)人:西門子公司