专利名称:核电站汽轮机用再热双阀组的制作方法
技术领域:
核电站汽轮机用再热双阀组技术领域[0001]本实用新型涉及一种应用于核电站的配套设备,尤其是涉及一种核电站汽轮机用再热双阀组。
背景技术:
[0002]目前全世界已有500多座核电站,总容量达4亿KW,占总发电量的16.1% ;中国近20多年来,亦已建成广东大亚湾、秦山、岭奥等6座核电站,在建和已经立项的还有江苏连云港、浙江三门等多座核电站,但核发电量仅占总发电量的1.2%。为了加速核电事业的发展,仍需要建造更多的核电站。[0003]在核电发电机组中,核电再热双阀组是安装在于隔湿/再热器和LP气轮机之间的交叉管路上(位于LP气轮机上游的进口上)的非核级阀门。它是由两个相同的蝶阀串联安装的阀门设备,一个作为开关操作,另外一台作为调节使用,一组蒸汽汽轮机需要四台这样的阀门并列安装而成。核电再热双阀组的功能主要是安全功能:首先是当汽轮机跳闸时,关闭蒸汽管路,防止分离再热器和相关管路中大量蒸汽聚集引起的膨胀,以防止LP汽轮机超速运转的危险;其次是开启阀门及其蒸汽流通来防止蒸汽分离再热器的压力过高,第一个安全功能要优先于第二个。[0004]随着核电事业蓬勃发展,核电再热双阀组的需求量越来越大。发明内容[0005]为此,本实用新型的目的在于提供一种核电站汽轮机用再热双阀组,该再热双阀组的阀门限位可靠、安全、流阻小。[0006]进一步地,该再热双阀组的密封可靠,无阀轴泄漏。[0007]进一步地,该再热双阀组的阀板与阀杆连接结构优化,不存在零部件掉落入管道中的风险。[0008]为此,本实用新型提供了一种核电站汽轮机用再热双阀组,包括快关阀装置、快关调节阀装置、快关执行机构和调节执行机构;其中,所述快关阀装置和快关调节阀装置沿着介质流动方向串接布置且藉由其各自的阀体焊接成一个整体;所述该快关阀装置和所述快关调节阀装置分别包括阀体和阀杆,阀杆上连接有阀板;其特征在于,所述快关阀装置和所述快关调节阀装置分别包括用于所述阀板的全开限位杆,所述全开限位杆设置在所述阀体中且与所述阀杆的轴向平行,所述阀板在其全开位置与所述限位杆抵触。[0009]较佳地,所述阀杆的上端部外周面上形成有齿轮部,所述快关执行机构和所述调节执行机构分别包括运动输出机构,所述运动输出机构包括与所述阀杆的上端部外周面的所述齿轮部同时啮合的一对平行齿条部件,所述齿条部件之一连接于油缸-活塞组件并由所述组件驱动在水平平面上作直线运动而带动与之啮合的阀杆转动,所述齿条部件中另一个连接于碟簧组件以在所述阀杆转动时在水平平面上沿相反的直线方向运动;所述快关执行机构和所述调节执行机构外部分别包括罩壳,各所述罩壳容纳所述一对齿条部件和所述油缸-活塞组件以及所述碟簧组件,所述罩壳上设有所述阀板的全开、全关限位装置。[0010]较佳地,所述阀板的全开、全关限位装置包括在所述罩壳上、与布置所述油缸-活塞组件和所述碟簧组件一侧相反的一侧上分别设有法兰筒,全开限位挡块、全关限位挡块分别以可调节连接方式连接在所述法兰筒上。[0011]较佳地,所述阀杆的上端部沿其轴向在所述阀体所形成的上轴孔中延伸,所述上轴孔的轴向上方固定连接有支架,所述快关执行机构和所述调节执行机构分别安装于所述支架上,所述阀杆的齿轮部继续沿其轴向向上延伸至所述支架外以与所述平行齿条部件啮口 O[0012]较佳地,在所述阀板与所述阀杆连接部分之间设有连接套,所述连接套通过销钉固定于所述阀杆上,并且通过其上的花键连接结构与所述阀杆上的相应花键结构连接。[0013]较佳地,在所述阀杆的上端部外周面与所述阀体的所述上轴孔之间设有转动支承轴承和密封填料,所述密封填料由填料压板经螺栓固定,填料采用三层V形填料结构。[0014]较佳地,在所述填料压板与所述螺栓固定结构还包括碟簧以通过拧紧螺栓而对所述填料施加预紧力。[0015]较佳地,在所述阀杆的下端部沿所述阀杆的轴向延伸至所述阀体上所形成的下轴孔中,一法兰盖藉由连接件将所述阀杆的下端部封闭在所述下轴孔中,在所述下轴孔与所述阀杆的下端部之间设有转动支承轴承。[0016]较佳地,所述阀杆的下端部外周面形成为台阶状,在所述阀杆台阶状的外周面与所述法兰盖之间设有止推垫和石墨密封垫圈。[0017]较佳地,所述阀杆与所述转动支承轴承的配合面采用硬质合金材料制成。[0018]较佳地,所述阀杆上设有用于所述阀板的限位垫圈,以限制所述阀板在所述阀杆的轴向上、下极限位置。
[0019]现在将参考以下附图说明本实用新型的一个实例实施方案,在附图中:[0020]图1示出了本实用新型再热双阀组的结构示意图;[0021]图2示出了图1中所示双阀组的阀装置之一;[0022]图3A和3B是图1所示双阀组的快关阀装置正视图和俯视图;以及[0023]图4是本实用新型再热双阀组快关执行机构的示意图。
具体实施方式
[0024]如图1所示,图中示出了本实用新型汽轮机用再热双阀组的结构示意图,主要由快关阀装置100、快关调节阀装置200、快关执行机构300和调节执行机构400构成。如图所示,快关阀装置100和快关调节阀装置200大致采用相同的阀结构,沿着介质流动方向平行地并列设置在一起,通过各自的阀体焊接成一个整体。为保证焊接处的阀体密封性,在焊接加工完成之后,要进行超声探伤检查。[0025]关于快关阀装置和调节阀装置的具体结构,以下结合图2、3A和3B所示的快关阀装置100的一个实例进行描述。如图2所示,该快关阀装置100包括阀体101和阀杆102,阀杆102上连接有阀板103。较佳地,在阀板103与阀杆102连接部分之间设有连接套104,该连接套104通过销钉1041固定于阀杆102上,并且通过其上的花键连接结构与阀杆102上的相应花键结构连接而实现阀板103与阀杆102之间的固定,这样在阀板与阀杆连接结构中无螺钉等零部件,从而减小因阀装置的任何零件掉落入流体介质管道中的风险,同时藉由此连接方式,可确保传动平衡与精确,并可避免阀板等内部部件受热膨胀影响而发生卡死的现象。[0026]当阀板103固定安装于阀杆102之后,在阀杆102上设置阀板限位垫圈105,以限制阀板103在阀杆102上的上、下极限位置。[0027]在阀杆102的下端,一下法兰盖106通过螺栓等类似的连接件将阀杆102下端部封闭在阀体101上所形成的下轴孔107中。在下轴孔107与阀杆102之间设有转动支承轴承108。由于阀杆102与轴承配合面强度要求高,同时在高温下亦要求能够正常工作,因而采用了硬质合金作为配合面材料,且对轴承基体进行加强选择;此外,还在选材方面充分考虑了材料的热膨胀比率,避免了阀杆102被卡死的可能性。[0028]此外,阀杆102的下端部外周面形成为台阶状,为了防止阀杆102的轴向窜动,在阀杆台阶状的下端部外周面与法兰盖106之间设有止推垫109和石墨密封垫圈1010。[0029]在阀杆102的上端部沿其轴向在阀体101上所形成的上轴孔1011中延伸,在阀杆上端部外周面与上轴孔1011之间设有转动支承轴承1012和密封填料1013,密封填料1013由填料压板1014经螺栓1015固定。由于阀杆102与轴承配合面强度要求高,同时在高温下亦要求能够正常工作,因而采用了硬质合金作为配合面材料,且对轴承基体进行加强选择;此外,还在选材方面充分考虑了材料的热膨胀比率,避免了阀杆102被卡死的可能性。较佳地,在本实用新型中,填料采用三层V形填料结构。[0030]另外,在填料压板1014与螺栓1015固定结构之间,还设有碟簧1016,通过螺栓1015拧紧可以对填料施加预紧力,从而为阀杆与阀体提供辅助预紧压力密封。[0031]如图3A和图3B所示,在本实用新型中,在上轴孔1011轴向上方还连接有支架1017,该支架1017用于安装快关执行机构300。阀杆102的上端部继续沿其轴向向上延伸至支架1017外以与快关执行机构300连接。具体地,阀杆102的上端部外周面上形成为齿轮部1021,快关执行机构300包括运动输出机构,在此实施例中,该运动输出机构包括与该阀杆的上端部外周面的齿轮部1021配合的一对齿条部件301,301’。快关执行机构300安装成使其齿条部件301,301’同时与齿轮部1021啮合。[0032]本实用新型的双阀组包括用于阀板103的全开限位杆1018,该全开限位杆设置在阀体101中、与阀杆102轴向平行,当阀板103转动到全开位置时与该全开限位杆1018抵触,这样可以减小阀板103在全开时的大幅度震动。此外,本实用新型的双阀组还包括设置在快关执行机构300中的双向限位挡块302,302’,如此结构有助于方便地调整阀板全开、全关极限位置(将在下文中作详细描述)。[0033]以上结合附图和实例对本实用新型的双阀组中的快关阀装置100的具体作了详细描述,该结构同样适用于快关调节阀装置200。[0034]图4示出了本实用新型再热双阀组的快关阀执行机构300,该快关执行机构300与调节执行机构400具有相同的结构,在此仅以该快关执行机构300为例进行说明。[0035]该执行机构300包括运动输出机构,在图示实施例中,该运动输出机构包括一对平行齿条部件301,301’,该齿条部件301,301’平行地置于与阀杆102轴向垂直的水平平面中且与阀杆102的齿轮部1021同时啮合。齿条部件301,301’之一(在图示实施例中是301)连接于油缸-活塞组件303并由该组件驱动在水平平面中作直线往复运动,而带动与之啮合的阀杆102转动,从而带动阀杆102所连接的阀板103在阀体101中转动,以打开或关闭流体介质通道。齿条部件301,301’中另一个(在图示实施例中是301’)连接于碟簧组件304,当阀杆102由齿条部件301带动而转动时,阀杆102的齿轮部1021带动齿条部件301’在水平平面中作与齿条部件301相反方向的直线运动,从而推压或释放碟簧组件304,使碟簧组件处于蓄能或释放状态。[0036]再如图4所示,快关执行机构300外部设有罩壳305,该罩壳305将齿条部件301、301’容纳于其中;同时,罩壳305在与安装油缸-活塞组件303和碟簧组件304 —侧相反的一侧上分别包括法兰筒3051,3051’,全开限位挡块302、全关限位挡块302’分别以例如螺纹连接的可调节方式连接在法兰筒3051、3051’上,从而构成可调节式的阀板全开、全关限位置装置,以根据需要,在现场直接调整开、关的位置,以与阀体内限位杆一起构成阀板双重限位,使阀板的开、关更可靠。[0037]本实用新型的再热双阀组用于核电站,双阀组的工作状态包括:1)双阀组开启:当汽轮机启动时,快关阀与快关调节阀同时开启;2)双阀组关闭:当汽轮机停机时,快关阀与快关调节阀同时关闭;3)双阀组快速关闭:在事故情况下,快关阀快速关闭,调节阀也快速关闭;4)双阀组调节动作:在汽轮机启机正常工作后,快关阀全开,调节阀进行阀位调节,此时双阀组进入调节状态。[0038]藉由以上结构,本实用新型的再热双阀组具有如下的优点:[0039]1.阀板为一体式,无螺钉、螺母等零件,此种结构,不存在阀门中任何零件掉落入管道中的风险。[0040]2.阀体为阀门在全开位置设有限位杆限位。此种结构,在达到限位目的前提下,减少阀板在全开时的震动,还具有安全、流阻小的特点。[0041]3.采用三层次V形填料,确保阀轴密封无外漏;同时采用可调整预紧力的压套结构设计,通过小碟簧辅助预紧压力密封;[0042]4.阀板与阀杆的连接定位方面:去除传统平键或圆销连接,圆销定位;采用花键连接,轴垫定位,确保传动平稳与精确,并充分考虑阀板等内件热膨胀影响,防止卡死。[0043]5.蓄能弹簧采用碟形弹簧,同时碟簧直径也是迄今为止最大的(外径Φ450),一台阀门配置碟簧数量也是最多的(60片),这种结构刚度好,寿命长。[0044]6.由于阀轴与轴套配合面强度要求高,同时在高温下正常工作,因而采用了硬质合金为配合面材料,且对轴承基体进行了加强选择。同时在选材方面充分考虑了材料的热膨胀比率。防止阀轴卡死。[0045]7.传动装置采取双向限位调整,有效且方便调整阀门全开、全关限位。
权利要求1.电站汽轮机用再热双阀组,包括快关阀装置、快关调节阀装置、快关执行机构和调节执行机构;其中,所述快关阀装置和快关调节阀装置沿着介质流动方向串接布置且藉由其各自的阀体焊接成一个整体;所述快关阀装置和所述快关调节阀装置分别包括阀体和阀杆,阀杆上连接有阀板;其特征在于,所述快关阀装置和所述快关调节阀装置分别包括用于所述阀板的全开限位杆,所述全开限位杆设置在所述阀体中且与所述阀杆轴向平行,所述阀板在其全开位置与所述限位杆抵触。
2.按权利要求1所述的核电站汽轮机用再热双阀组,其特征在于,所述阀杆的上端部外周面上设有齿轮部,所述快关执行机构和所述调节执行机构分别包括运动输出机构,所述运动输出机构包括与所述阀杆的上端部外周面的所述齿轮部同时啮合的一对平行齿条部件,所述齿条部件之一连接于油缸-活塞组件并由所述组件驱动在水平平面上作直线运动而带动与之啮合的所述阀杆转动,所述齿条部件中另一个连接于碟簧组件且在所述阀杆转动时在水平平面上沿相反的直线方向运动;所述快关执行机构和所述调节执行机构外部分别包括罩壳,各所述罩壳容纳所述一对齿条部件和所述油缸-活塞组件以及所述碟簧组件,所述罩壳上设有所述阀板的全开、全关限位装置。
3.按权利要求2所述的核电站汽轮机用再热双阀组,其特征在于,所述阀板的全开、全关限位装置包括在所述罩壳上、与布置所述油缸-活塞组件和所述碟簧组件一侧相反的一侧上分别设有法兰筒,全开限位挡块、全关限位挡块分别以可调节连接方式连接在所述法兰筒上。
4.按权利要求1所述的核电站汽轮机用再热双阀组,其特征在于,所述阀杆的上端部沿其轴向在所述阀体所形成的上轴孔中延伸,所述上轴孔的轴向上方固定连接有支架,所述快关执行机构和所述调节执行机构分别安装于所述支架上,所述阀杆的所述齿轮部继续沿其轴向向上延伸至所述支架外以与所述平行齿条部件啮合。
5.按权利要求4所述的核电站汽轮机用再热双阀组,其特征在于,在所述阀板与所述阀杆连接部分之间设有连接套,所述连接套通过销钉固定于所述阀杆上,并且通过其上的花键连接结构与所述阀杆上的相应花键结构连接。
6.按权利要求5所述的核电站汽轮机用再热双阀组,其特征在于,在所述阀杆的上端部外周面与所述阀体的所述上轴孔之间设有转动支承轴承和密封填料,所述密封填料由填料压板经螺栓固定,填料采用三层V形填料结构。
7.按权利要求6所述的核电站汽轮机用再热双阀组,其特征在于,在所述填料压板与所述螺栓固定结构还包括碟簧以通过拧紧螺栓而对所述填料施加预紧力。
8.按权利要求7所述的核电站汽轮机用再热双阀组,其特征在于,在所述阀杆的下端部沿所述阀杆的轴向延伸至所述阀体上所形成的下轴孔中,一法兰盖藉由连接件将所述阀杆的下端部封闭在所述下轴孔中,在所述下轴孔与所述阀杆的下端部之间设有转动支承轴承。
9.按权利要求8所述的核电站汽轮机用再热双阀组,其特征在于,所述阀杆的下端部外周面形成为台阶状,在所述阀杆台阶状的外周面与所述法兰盖之间设有止推垫和石墨密封垫圈。
10.按权利要求9所述的核电站汽轮机用再热双阀组,其特征在于,所述阀杆上设有用于所述阀板的限位垫圈,以限制所述阀板在所述阀杆的轴向上、下极限位置。
专利摘要核电站汽轮机用再热双阀组,包括快关阀装置、快关调节阀装置、快关执行机构和调节执行机构;其中,所述快关阀装置和快关调节阀装置沿着介质流动方向平行地并列布置且藉由其各自的阀体焊接成一个整体;所述该快关阀装置和所述快关调节阀装置分别包括阀体和阀杆,阀杆上连接有阀板;其特征在于,所述快关阀装置和所述快关调节阀装置分别包括用于所述阀板的全开限位杆,所述全开限位杆设置在所述阀体中且与所述阀杆轴向平行,所述阀板在其全开位置与所述限位杆抵触。该核电站汽轮机用再热双阀组,该再热双阀组的阀门限位可靠、安全、流阻小。
文档编号F16K27/02GK202927082SQ201220636260
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者黄瑞, 张其清, 黄子龙, 王晓峰, 王学锟 申请人:江南阀门有限公司