[發明專利]閥裝置以及包括所述閥裝置的蒸汽輪機系統

有效

• 申請號: 201080029135.0
• 申請日: 2010-06-22
• 公開（公告）號: CN102472397A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 尼哈爾·蘭詹·德;亞什萬特·巴特瓦爾;普林斯·米塔爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F16K1/44
• 分類號: F16K1/44;F01D17/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 田軍鋒;鄒偉艷

技術領域

本發明涉及一種閥裝置，具體地，涉及一種例如用在蒸汽發電系統中的包括停止閥以及控制閥的閥裝置。

背景技術

在蒸汽發電系統中，例如在蒸汽發生器與渦輪機之間使用閥裝置，以控制到渦輪機的蒸汽流。這種閥裝置典型地包括兩個閥，也就是控制閥以及停止閥。控制閥，也被稱為調節器閥，控制流過渦輪機的蒸汽量，其反過來又控制蒸汽輪機的轉動速度或負載。停止閥是快速關閉閥，其在諸如控制錯誤或一些其它外部錯誤過程的緊急情況下起作用以完全停止到渦輪機的蒸汽流，以便防止對渦輪機的損壞。互相獨立地控制該停止閥以及控制閥，也就是，該停止閥必須能夠獨立于控制閥的位置進行關閉。典型地，停止閥及控制閥分別包括閥頭，閥頭安裝至各自的心軸上，該心軸能夠前進至操作位置內，從而部分地或完全地阻塞流體管道。

通常，在蒸汽流動通道中，停止閥及控制閥布置于各自的閥外殼/閥殼體中，停止閥布置于控制閥的上游處。在這種情況下，停止閥以及控制閥的各自的閥殼體分別形成蒸汽流動通道的垂直彎曲部，這導致兩次改變蒸汽流的方向，使其方向改變90度。蒸汽流的這種雙重再定向導致壓力的顯著下降，從而導致流損失。而且，由于該結構需要兩個閥殼體，所以這種緊縮是昂貴的并且還占據了渦輪機周圍的大量空間，

最近，已經開發出在一個外殼中包括停止閥以及控制閥兩者的閥組件。例如，通過設置一個用于停止閥的同心心軸以及用于控制閥的多個偏心心軸使得該布置成為可能。然而，這種具有一個同心心軸以及多個偏心心軸的布置導致加工過程方面的困難并且進一步可能導致因側壁上的力致使閥心軸卡住而引起的故障。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述缺點并提供一種用于在一個公共外殼中包括停止閥以及控制閥兩者的閥裝置的改進的布置。

通過根據權利要求1的閥裝置已經實現上述目的。

本發明的根本思想是提供帶有環形孔的第一心軸，從而在該該環形孔內容納第二心軸，以允許布置于共同外殼的同一側的兩個閥例如停止閥以及控制閥的同心運動。從制造的觀點來看，與設置一個同心心軸以及多個偏心心軸相比，設置同心孔是容易的，因為設置一個同心心軸以及多個偏心心軸在機械加工方面具有難度并且可能導致由于閥心軸卡住而引起的故障。

所述第一閥頭及第二閥頭分別包括各自的第一部分以及各自的第二部分，所述第一部分沿垂直于所述軸線的平面布置，所述第二部分沿平行于所述軸線的平面布置，所述閥裝置進一步包括：

第一空間，所述第一空間限定在所述第二心軸與所述第二閥頭的所述第一部分之間，以及

閥蓋，所述閥蓋同心地布置于所述第一心軸周圍，所述閥蓋具有第一部分，所述第一部分限定所述閥蓋的所述第一部分與所述第一閥頭的所述第一部分之間的第二空間，所述閥蓋進一步包括一個或多個開口，所述開口允許所述第二空間與所述流體流動通道之間的流體連通，

其中，所述第二空間的垂直于所述軸線的投影面積大于所述第一空間的垂直于所述軸線的投影面積。

所述第一空間允許兩個閥的基本上獨立的操作。所述第一空間與第二空間的投影面積之間的差異確保沿所述軸線朝向關閉第一閥的方向的正蒸汽壓力，這減小了當使蒸汽經由第一閥頭的第一部分運動至第一空間時用于開啟第一閥所需的致動力。如果第一閥是停止閥，那么這種實施方式特別有利。

在一種實施方式中，該閥裝置進一步包括第一襯套，所述第一襯套與所述環形第一心軸和所述第二心軸同心且密封地布置于所述環形第一心軸與所述第二心軸之間。該襯套用于引導第一心軸抵靠第二心軸的滑動，也防止這兩個心軸之間的流體泄漏。

在優選的實施方式中，所述第一閥頭及第二閥頭的所述第二部分包括中空錐形體部。此外，在有利的構造中，為了使空間需求最小化，該閥裝置包括公共閥座，所述閥座構造為用于在所述各自的閥處于關閉位置時使所述第一閥頭及第二閥頭坐置在所述閥座上。

在另一實施方式中，為了防止流體從所述空間泄露，該閥裝置進一步包括第二襯套，所述第二襯套與第一心軸和所述閥蓋的第二部分同心且密封地布置在所述第一心軸與所述閥蓋的第二部分之間。

在預期的實施方式中，所述流體流動通道構造并布置為使所述流體在所述入口與所述出口之間轉過大于90度的角度。通過設置至流體流動通道的逐漸偏轉，這防止了流體流的方向的急劇改變，由此使壓力損失最小化。