蒸汽管道封闭阀和具有蒸汽管道封闭阀的汽轮机设备制造技术

本发明专利技术涉及一种蒸汽管道封闭阀（１４），用于封闭一个蒸汽管道（２０）、尤其是在一个汽轮机设备（１０）中在一个第一子汽轮机（１１）和至少一个第二子汽轮机（１５）之间的蒸汽管道，第二子汽轮机（１５）使用比第一子汽轮机（１１）小的压力进行操作。根据本发明专利技术，蒸汽管道封闭阀（１４）划分为多个元件（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ），它们可以共同覆盖蒸汽管道（２０）的横截面。以此实现减小元件（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）的转动惯量〈ｉ〉Ｉ↓［ｙ］〈ｉ／〉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蒸汽管道封闭阀，用于封闭一个蒸汽管道、尤其是在一个汽轮机设备中的一个第一膨胀段和至少一个第二膨胀段之间的蒸汽管道，第二膨胀段使用一个比第一膨胀段较小的压力进行工作。在一个膨胀段的情况下，不但互相分开的子汽轮机分别具有一个自身的壳体，而且依次布置在一个共同的壳体中的子汽轮机区段分别具有一个自身的蒸汽输入。这种类型的蒸汽管道封闭阀、也称作截止阀，是一种安全机构。当在设备的载荷减少时出现的转速超速只能限于许可值时，在饱和汽轮机组中、在蒸汽进入到在第一子汽轮机的后面设置的低压汽轮机中之前布置这些蒸汽管道封闭阀。在载荷减少时，在较短的时间内，由汽轮机组所驱动的发电机的负载力矩消失，例如因为三极电网短路。在这种情况下，新气电枢关闭，这样另一条向子汽轮机的蒸汽输入被切断。在这个子汽轮机中的、中间连接的蒸汽管道中的和在必要时存在的中间过热器中存储的蒸汽继续膨胀。该膨胀由于缺乏负载力矩致使汽轮机组转速提高。因此需要阻止这种膨胀以及阻止蒸汽进入到第二并可能其它的子汽轮机中。不需要完全密封的封闭。允许可以存在较小的泄漏流量。美国专利US3,444,894公开了一个用于控制气态介质的压力或者量的装置。该装置具有一个限定一个纵向延伸的管道的壳体，该管道使用用于该介质的一个入口以及一个出口。两个如此命名的减震叶片布置在壳体中并且彼此相对沿着垂直于纵向轴线的方向运动。另外在减震叶片之间的中心元件基本上中心地布置在管道中。该中心元件对于一种有利的入流进行流线型的设计，并且在管道中沿着纵向轴线方向延伸。该中心元件在其逆流而上的端部处具有一个有值得注意的厚度的圆形轮廓，而在其顺流而下的端部处收缩成尖角。在DE36 07 736 C2中公开了一种用于管道的封闭盖，以及这一类的具有一个在壳体中可旋转地支承的盖，该盖在闭合状态紧贴在一个连续地布置在整个壳体宽度上的密封衬垫上，该衬垫由一种没有或者仅有少量弹性的塑料、例如一种氟塑料制成。密封衬垫在密封的部位上、朝向盖的闭合位置弹性地布置在一个弹簧桥(Feder-bruecke)和一个位于弹簧桥与壳体之间的间隙之上，该密封衬垫在密封部位中在断开位置上与盖相比具有一个略微减小的净余直径。在这种情况下，具有缝隙的弹簧桥在密封衬垫中通过部分的或者全部的外壳固定地锚固，密封衬垫与弹簧桥形成一个单元。由DE 38 26 592 A1得到一种用于在一个蒸汽管道中、最好在一个汽轮机的一个蒸汽管道中操作一个快速闭合盖的机构。在快速闭合盖的一个旋转轴上布置一个小齿轮，两对齿条使用该小齿轮处于啮合中。一对齿条用于与用于打开快速闭合盖的液压机构相连接，另一对齿条与用于迅速闭合的闭合弹簧相连接。这两个用于打开或者闭合的独立系统通过完全的无间隙来减小力学的磨损，并可以通过一个相应的液压错接(hydraulische Verschaltung)在进入到闭合状态时使快速闭合盖的盖盘的减震成为可能。为了保持这种减震与不同的工作状态无关，采用与一个截止节流阀(Abfang-drossel)相连接的压力天平，该压力天平也可以根据旋转角度进行调节。为了在打开时将快速闭合盖进行压力补偿而使用一条并行线路，该线路本身可以通过迅速封闭的切断阀进行切断。在已知的蒸汽管道封闭阀中设置几个盖，它们用于封闭蒸汽管道而旋转。在蒸汽管道中的压力在直径为1.2至1.4米时、在通常情况下在10-15(18)巴之间。蒸汽管道封闭阀的闭合时间应该位于一到两秒之间。由于因压力、蒸汽管道的直径和存在的温度而载荷较高，所以盖设计得相对厚实。因此该盖具有较大的尺寸和一个较大的质量。这导致一个围绕所设置的旋转轴线较大的转动惯量。因此为了实现所需要的、较短的闭合时间，必须将明显的加速力矩施加到该盖上。目前所使用的盖的扩大的直径在结构上只能以较大的困难来实现。必须首先准备可以施加所需要的加速力矩的传动装置。另外在实现盖的固定时会出现困难。对于直径的扩大当然是值得追求的，因为在汽轮机设备的当前功率的情况下不再可以切断单独的子汽轮机之间的蒸汽管道的全部横截面。因此蒸汽管道封闭阀必须布置在对于单独的第二子汽轮机的输送管道中。对于每一个第二子汽轮机需要一个自身的蒸汽管道封闭阀。这导致较高的结构和经济费用，并扩大了对于位置的需要。因此本专利技术的任务是，提供一种蒸汽管道封闭阀，该阀在相同尺寸的情况下具有一个较小的转动惯量或者在相同转动惯量的情况下具有较大的尺寸，因此可以对于一个具有最大横截面的蒸汽管道实现封闭。根据本专利技术，这个任务在开头所述类型的一种蒸汽管道封闭阀的情况下如此来解决，即将该阀划分为多个元件，它们可以共同覆盖蒸汽管道的横截面。通过这种划分可以使用较小的单元。转动惯量在矩形的情况下随着到旋转轴线的距离而增加。通过根据本专利技术所建议的划分为多个元件，这种距离显著减小，这样得到整体上明显较小的转动惯量。因为暴露给蒸汽压力的每一个元件的表面也得以减小，所以出现较小的支承力。因此对于单独元件的支承可以较为简单地实现。因此在蒸汽管道横截面相同的情况下，所需要的加速力矩得到根本的减小。在相同的加速力矩的情况下，可替换的是闭合一个较大的横截面。对于该关系用公式表达的说明在附图说明中给出。本专利技术的优选的方案和改进方案在从属权利要求中得知。该元件最好覆盖蒸汽管道的整个横截面。此处理解为保持最小的、功能或者制造条件的间隙。为了实现对于蒸汽管道的完全闭锁，该元件适应于蒸汽管道的横截面。作为另一种选择，在蒸汽管道封闭阀的部位上的蒸汽管道的横截面可以适应于该元件的形式。也可以改变蒸汽管道的横截面和该元件的形式。在一种优选的方案中，在打开蒸汽管道封闭阀的情况下并不是全部的横截面在较短的打开时间内同时开松。更确切地说，这是逐渐的、上升的开松。这可以通过在该元件中的沟槽或者切口形式的空隙来实现，在该元件完全开松横截面之前，这些空隙在打开蒸汽管道封闭阀时首先打开一个小的横截面。避免了对于第二膨胀段的突然卸载。另外在打开蒸汽管道封闭阀时全部设备实现容易的可调控性。如果该元件适应于蒸汽管道的横截面，那么该元件中的至少一个具有一个圆角。蒸汽管道通常由于存在的较高的压力和温度是圆形的，以便使材料载荷达到最小并均匀分配。此外，通过该元件的至少一个的圆角而获得改善的流动特性。该元件具有同一的宽度。这导致简化的制造。在另一种可替换的方案中，该元件为了适应于蒸汽管道的横截面而具有不同的尺寸。尤其可以在元件的长度上改变其宽度。该元件围绕一个旋转轴线最好具有同一的转动惯量。对于该元件的每一个来说，为了封闭蒸汽管道需要同一的加速力矩。如果该元件互相独立地运动，那么对于每一个元件可以使用同一个驱动机构。这导致减少了零件的多样性。当多个元件通过一个传动机构与一个共同的驱动机构相连接时，那么就实现传动机构的均匀的载荷和一个较高的寿命。在这种情况下该元件可以以组件的方式进行组合。可替换的是，可以通过一个唯一的驱动机构操作蒸汽管道封闭阀的所有元件。另外本专利技术涉及一种具有至少一个第一膨胀段和至少一个第二膨胀段以及至少一个用于给第二膨胀段供料的蒸汽管道的一个汽轮机设备，其中第二膨胀段使用比第一膨胀段较小的压力进行工作。在这个根据本专利技术的汽轮机设备中，在每一个蒸汽管道中从输入到至少一个第二膨胀段逆流布置根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
蒸汽管道封闭阀，用于封闭一个蒸汽管道（２０）、尤其是在一个汽轮机设备（１０）中、在一个第一膨胀段（１１）和至少一个第二膨胀段（１５）之间的蒸汽管道，第二膨胀段（１５）使用比第一膨胀段（１１）小的压力进行操作，其特征在于，设有可以共同覆盖蒸汽管道（２０）的横截面的多个元件（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D哈杰，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]