改进在极高温度下使用的安全阀制造技术

本发明专利技术提供了一种安全阀，该安全阀被构造成在等于或高于760℃(1400℉)的温度下使用。该安全阀包括可形成自紧式金属对金属密封的闭合组件。在一个具体实施中，该闭合组件包括具有弓形指状物的盘，该弓形指状物环绕流体流过的座的轴线。该弓形指状物可朝向该轴线向内以及朝向该座向下延伸。这种几何形状允许该指状物响应于冲击在该盘的下游侧上的流体的压力而挠曲，此类挠曲导致该盘上的第一密封表面更有力地接触座上的第二密封表面。更有力地接触座上的第二密封表面。更有力地接触座上的第二密封表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进在极高温度下使用的安全阀

技术介绍

[0001]流控制在大量应用中得到使用。减压阀或“安全”阀是防止流动流体的压力快速增大的流控制类型。这些装置通常是必要的，以避免流过热水发电厂(和类似设施)的过热蒸汽中出现过压状况。不能容纳过压可导致对设备或设施部件造成大范围甚至灾难性损坏。然而，尽管需要安全阀，但针对工厂设计的输出效率的改进已导致超过甚至最稳健设计的操作条件，包括频繁超过760℃(1400℉)的先进超超临界(AUSC)蒸汽。

技术实现思路

[0002]本公开的主题涉及配备安全阀以满足这些新要求的改进。特别令人感兴趣的是采用可在超过1400℉的4200psi的压力下保持密封紧密性的独特盘/座接口的实施方案。该接口在盘和座两者上结合了重叠几何形状，从而在装置的设定压力下最大化接触应力。
附图说明
[0003]现在简要参考附图，其中：
[0004]图1示出了用于安全阀的闭合组件的示例性实施方案；
[0005]图2示出了用于图1的闭合组件的盘和座的示例；
[0006]图3示出了图2的盘的示例；
[0007]图4示出了作为示例性安全阀的一部分的图2的盘和座的示例；并且
[0008]图5示出了图4的示例性安全阀。
[0009]在适用的情况下，在所有若干视图中，类似的附图标记表示相同或对应的部件和单元，除非另有说明，否则这些视图不按比例绘制。本文所公开的实施方案可包括出现在若干视图中的一个或多个视图中或出现在若干视图的组合中的元件。此外，方法仅是示例性的，并且可通过例如重新排序、添加、删除和/或改变各个阶段来修改。
[0010]本文的附图和任何描述使用示例来公开本专利技术。该示例包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本专利技术，包含制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。以单数形式叙述并以词语“一”或“一个”开头的元件或功能应理解为不排除多个所述元件或功能，除非明确叙述这种排除。对“一个实施方案”或“一个具体实施”的引用不应理解为排除也结合所述特征的其他实施方或具体实施的存在。
具体实施方式
[0011]该讨论现在转向描述上述附图中所示的实施方案的特征。这些实施方案在极端条件下表现更好，因为在其密封接口处具有独特的几何形状。这种几何形状结合了可在压力下挠曲或弯曲的特征。这些特征形成在非常接近安全阀的操作或设定压力时保持其完整性的更有力密封。其他实施方案可在本公开的范围内。
[0012]图1示出了闭合组件100的示例的示意图。该示例是具有调节闭合组件100的阀机构104的安全阀102的一部分。阀机构104可包括位于适当位置的预加载单元106以在闭合组
件100上产生负载L。预加载单元106可包括偏置部件108，典型地为卷绕的压缩弹簧110。还如图所示，闭合组件100可位于基部112中，基部可与释放过压流体F例如发电厂中的超高温蒸汽的管道C联接。
[0013]广义地讲，闭合组件100可被构造成适于极端操作条件。这些构造可包括形成金属对金属密封的部件，以防止流体F在“非释放”状况期间流过装置。这些部件被布置成使得密封件是“自紧式”的，以在安全阀的设定压力下保持密封紧密性。该特征避免了当入口压力接近在装置的部件之间形成(并维持)密封的负载时可能发生的泄漏。作为额外的益处，所提出的设计不会在负载使阀突然关闭之后(例如，在快速过压事件之后)损害密封紧密性。
[0014]安全阀102可被构造成防止这些过压状况。该构造可在使高压蒸汽流动的热水力发电厂中使用。然而，本公开确实设想了本文的概念可应用于其他应用，包括处理具有高压和高温的流体的那些应用。在一个具体实施中，阀机构104可调节闭合组件100在闭合位置和打开位置之间的移动。
[0015]预加载单元106可被构造成即使在闭合组件100上游的高压下也维持金属对金属密封。这些构造可包括预加载偏置部件108的机构。这些机构可将压缩弹簧110压缩一定量，该量产生实现负载L所必需的弹簧力，以将安全阀100保持在其闭合位置并防止流体F流过闭合组件100。闭合组件100上游的超过负载L的压力可压缩压缩弹簧110以使得安全阀102变为其打开位置。在该打开位置，流体F将流过闭合组件100。在一个具体实施中，闭合组件100将保持打开直到上游压力降至低于负载L，这允许压缩弹簧110返回到其先前的偏转位置(与闭合组件100的闭合位置相关联)。
[0016]图2示出了闭合组件100的示例的横截面的正视图。该示例具有包括座116的接触接口114，该座具有带中心轴线120的孔口118。孔口118可具有半径为R1的内表面122。内表面122可终止于其本身终止于平面或平坦的座置表面126的拐角124，优选地为倒圆拐角。盘128与座116相邻，该盘具有外表面130，该外表面具有邻接倒圆拐角134的平面或平坦接触肩部132。盘128中的底切部136可形成朝向中心轴线120向内弯曲的弓形指状物138。弓形指状物138可具有与内表面122的半径R1紧密匹配的半径R2。在闭合位置，弓形指状物138上的外表面132与座116上的内表面124接触，以形成防止流体F流过装置的密封(除非压力增大至克服如本文所讨论的负载L)。底切部136允许流体F冲击在弓形指状物138上。所产生的压力可使弓形指状物138向外并向下(朝向座116的内表面122)弯曲或挠曲。这些“自紧式”特性增大了密封在极端温度和压力条件下的有效性。在一个具体实施中，弓形指状物138上的外表面132可包括一系列同心凹陷部140，它们形成靠近倒圆端部144的“锯齿状”或“凹坑”部分142。凹坑部分142可有助于增大接触接口114处的接触应力，从而也进一步改进密封。
[0017]图3示出了在闭合组件100中使用的盘128的示例的横截面的正视图。该示例具有带有端部146、148的大致圆柱形形状。外表面132可具有对应于圆柱形的外径OD的变化的阶梯状轮廓。该阶梯状轮廓可支撑一定百分比的弹性负载以减小弓形指状物138内的压力。在一个具体实施中，变化可包括外径OD的增大以形成一对同心部分150、152。肩部154可将两个部分150、152分开。在盘128的一个端部146上，凹陷部156可穿透到材料中。凹陷部156可具有变化值的内径ID。优选地，凹陷部156可具有带螺纹的部分P。另一个端部148可具有带钝端160的锥形突出部158。锥形突出部158可终止于形成弓形指状物138的底切部136处。
[0018]图4和图5示出了图1的安全阀102的示例。图4示出了横截面的放大视图。座116可
形成具有延伸到孔口118的通孔164的入口颈衬套162的一部分。入口颈衬套162可具有大致圆柱形的底部部分166。入口颈衬套162的顶部部分168可具有可插入基部112的特征中的颈缩区段170，这里示出为终止于开口176、178处的一对正交的孔区段172、174中的一者。孔区段164、174形成供流体F穿过安全阀102的流动路径。基部112可与管道C连接，例如通过开口176、17本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种安全阀，包括：基部；设置在所述基部中的座，所述座具有孔口，所述孔口具有纵向轴线；盘，所述盘能够相对于所述座移动，所述盘具有带有弓形指状物的端部，所述弓形指状物环绕所述纵向轴线并朝向所述纵向轴线向内以及朝向所述座向下弯曲。2.根据权利要求1所述的安全阀，其中所述盘具有从一个端部延伸并终止于靠近所述座的钝端的锥形部分。3.根据权利要求1所述的安全阀，其中所述盘在所述弓形指状物中包括环绕所述纵向轴线的一个凹陷部。4.根据权利要求1所述的安全阀，其中所述盘在所述弓形指状物中包括环绕所述纵向轴线的多个凹陷部。5.根据权利要求1所述的安全阀，其中所述弓形指状物具有在闭合位置接触所述座的外表面。6.根据权利要求1所述的安全阀，其中所述盘在与锥形突出部相对的端部上包括凹陷部。7.根据权利要求1所述的安全阀，其中所述座具有环绕所述纵向轴线的弓形表面。8.根据权利要求7所述的安全阀，其中所述弓形表面具有与所述弓形指状物的半径匹配的半径。9.根据权利要求1所述的安全阀，其中所述座在所述孔口的内表面上具有环绕所述纵向轴线的弓形表面。10.根据权利要求1所述的安全阀，还包括：在与所述弓形指状物相对的端部上与所述盘联接的心轴。11.根据权利要求1所述的安全阀，还包括：至少部分地偏转以在所述盘上施加负载的压缩弹簧。12.一种安全阀，包括：基部，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：德莱赛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：