專利名稱：新汽閥和高壓汽輪機(jī)進(jìn)口之間溢流管道中法蘭連接的壓力平衡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個上部殼體和下部殼體的汽輪機(jī)，其中汽輪機(jī)至少具有一個在一個新汽閥和一個高壓汽輪機(jī)進(jìn)口之間的溢流管道，其中新汽調(diào)節(jié)閥的閥門殼體通過一個法蘭連接與溢流管道相連，其中一個在新汽調(diào)節(jié)閥內(nèi)的新鮮蒸汽管作為在閥門殼體和溢流管道之間的蒸汽套管設(shè)置，在新鮮蒸汽管和一個密封座之間的一個密封元件設(shè)置在溢流管道中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中公開了汽輪機(jī)，汽輪機(jī)具有一個上部殼體和一個下部殼體。為了簡化裝配和拆卸工作，閥門、更精密的新汽調(diào)整閥或者新汽過負(fù)荷閥直接固定在汽輪機(jī)上部殼體上。
對于這種汽輪機(jī)，溢流管道設(shè)置在新汽調(diào)整閥或者新汽過負(fù)荷閥和高壓汽輪機(jī)進(jìn)口之間。這種溢流管道采用法蘭連接或者管螺紋連接。這種利用法蘭或者管螺紋的解決方案常常出現(xiàn)高的新鮮蒸汽值，也就是說非穩(wěn)定狀態(tài)下在更高的溫度或者高的壓力時出現(xiàn)蒸汽泄漏。因此，法蘭或者管螺紋的密封性在很多汽輪機(jī)中是個問題。
為了解決這個問題，在EP 0128343 B1介紹了一個由標(biāo)準(zhǔn)組件構(gòu)成的具有中間過熱器的汽輪機(jī)，其中新鮮蒸汽汽輪機(jī)閥門是汽輪機(jī)外部殼體的一個組件。閥門殼體借助于一個法蘭直接安裝到汽輪機(jī)外部殼體上。在閥門里的擴(kuò)散器用作在閥門殼體和汽輪機(jī)殼體之間的蒸汽套管。在汽輪機(jī)外部殼體和閥門殼體之間的法蘭在這種情況下只是受到高壓廢氣壓力和管反作用力。雖然此處提及的密封問題很大程度上被避免了，但此處法蘭連接當(dāng)然仍非常難于實施并且?guī)缀鯖]有熱彈性，因為該連接例如在一些情況中在額定值為300毫米至350毫米時受到250巴的新鮮蒸汽壓力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種改進(jìn)的、由在新汽調(diào)節(jié)閥和高壓汽輪機(jī)進(jìn)口之間的溢流管道中的法蘭保持壓力平衡的汽輪機(jī)。該發(fā)明避免了現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點。此外，法蘭可以更輕并且更具有熱彈性。
這個任務(wù)通過權(quán)利要求1中的特征來解決。本發(fā)明其它有利的設(shè)計方案和改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中給出。
這個任務(wù)按照本發(fā)明的解決方案是在新鮮蒸汽管和閥門殼體之間的環(huán)形空間配有一個插入一個空間里的壓力平衡導(dǎo)管，其中這個空間里壓力比新鮮蒸汽壓力更低。由此提供一種改進(jìn)的由在新汽調(diào)節(jié)閥和高壓汽輪機(jī)進(jìn)口之間的溢流管道中的法蘭保持壓力平衡的汽輪機(jī)，因此法蘭連接更輕了并且更具熱彈性。在不穩(wěn)定運行時由于蒸汽向外泄漏帶來的危險可以有效地最小化。此外，在閥門殼體/溢流管道區(qū)域內(nèi)的壓力平衡法蘭連接可以在已有的汽輪機(jī)中替換磨損了的閥門。此處，較低壓力的空間例如是周圍環(huán)境或者一個熱交換器，或者任意其它合適的地方。通過在新汽調(diào)節(jié)閥和溢流管道之間的法蘭連接使得在檢查時可以輕松拆卸高壓上部。
一個本發(fā)明的有利實施方式是壓力平衡導(dǎo)管與高壓汽輪機(jī)的廢氣相連。同樣可以想到與具有更低壓力水平的其它空間的連接。
按照本發(fā)明的另一個有利的實施方式是密封元件是活塞環(huán)。這個密封元件特別耐熱和耐壓并且也能夠經(jīng)受得住不穩(wěn)定的載荷。
按照本發(fā)明的另一個有利的實施方式是在法蘭連接中設(shè)計壓力平衡導(dǎo)管。在此，以簡單的和無干擾的方式成型一個連接高壓廢氣的接口。
按照本發(fā)明的另一個有利的實施方式是壓力平衡導(dǎo)管在一個閥門殼體上設(shè)置一個插入的擴(kuò)散器。在此，該擴(kuò)散器在一個構(gòu)件中形成閥門座和新鮮蒸汽管。
按照本發(fā)明的另一個有利的實施方式是壓力平衡導(dǎo)管在一個閥門殼體上配有擴(kuò)散器和罩子。在這個實施方式中，擴(kuò)散器和新鮮蒸汽管相互分開。
按照本發(fā)明的另一個有利的實施方式是設(shè)計法蘭連接用于500攝氏度至700攝氏度的溫差、最好用于550攝氏度至600攝氏度的溫差。由此，本發(fā)明可以更換到已有的汽輪機(jī)中。
按照本發(fā)明的另一個有利的實施方式是設(shè)計法蘭連接用于大于或者等于700攝氏度的溫差。特別是在這里，在非穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)更低的壓載荷對于用高溫材料在汽輪機(jī)上設(shè)計法蘭連接顯然是有利的。


本發(fā)明的有利實施方式結(jié)合附圖在下文中進(jìn)行說明。圖中示出圖1是按照本發(fā)明的一個示例汽輪機(jī)的示意圖；圖2是按照本發(fā)明的第一個有利實施方式在新汽閥/溢流管道區(qū)域內(nèi)的示意縱截面圖；圖3是按照本發(fā)明的第二個有利實施方式的局部示意剖切圖；圖4是按照本發(fā)明的第三個有利實施方式的局部示意剖切圖；圖中只是示出了對于理解本發(fā)明起關(guān)鍵作用的元件。在下文的說明書中，相同的或者近似的零件以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示出來。
具體實施例方式
圖1示出了一個汽輪機(jī)，其分別通過箭頭2和3畫出的新汽供給到上部殼體4或者下部殼體5中。由一個沒有示出的鍋爐供給的新汽在箭頭2和3處進(jìn)入快速關(guān)閉閥6或者7并且在快速關(guān)閉閥打開時到達(dá)新汽調(diào)節(jié)閥8和9，通過新汽調(diào)節(jié)閥可以分別對汽輪機(jī)1所需的蒸汽流進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。對新汽調(diào)節(jié)閥8、9的調(diào)節(jié)和控制通過與其結(jié)構(gòu)上相連的伺服電動機(jī)10和11來實現(xiàn)?？焖訇P(guān)閉閥6和7通過致動器12和13來操作，致動器的任務(wù)在于將蒸汽供給在緊急情況下突然地關(guān)閉。此外，還示出了一個在新汽調(diào)節(jié)閥8和一個溢流管道18之間的法蘭連接27，該溢流管道與汽輪機(jī)1的上部殼體4相連。在法蘭連接27中為了壓力平衡采用了一個沒有示出的壓力平衡導(dǎo)管，該導(dǎo)管具有一個連接汽輪機(jī)1的高壓廢氣的接頭22。
圖2是按照本發(fā)明的第一個有利實施方式的閥門殼體/溢流管道區(qū)域內(nèi)的示意縱截面圖，其中本發(fā)明帶有一個已插入的擴(kuò)散器。在這個實施方式中，旋轉(zhuǎn)對稱的閥門殼體14通過一個閥門殼體側(cè)的法蘭16、一個溢流管道側(cè)的法蘭17和加長雙頭螺柱20與一個同樣旋轉(zhuǎn)對稱的溢流管道18相連。這樣就示出了法蘭連接27。在此，用于新鮮蒸汽的流動連接通過一個在閥門殼體14和溢流管道18中設(shè)置的一體式的具有新鮮蒸汽管25的擴(kuò)散器15來制成，擴(kuò)散器被閥門殼體14推入一個環(huán)形空間24中并且利用密封元件19嵌入一個溢流管道側(cè)的密封座28中。在擴(kuò)散器的閥門側(cè)的端部擴(kuò)散器15上構(gòu)成一個閥門座。新鮮蒸汽管25在溢流管道側(cè)端部的密封通過一個密封元件19防止漏氣，該密封元件由活塞環(huán)構(gòu)成。在新鮮蒸汽管25和閥門殼體14之間形成的環(huán)形空腔24通過一個壓力平衡導(dǎo)管21(其具有一個接頭22)與一種高壓廢氣相連。在此，高壓平衡導(dǎo)管21在閥門殼體側(cè)的法蘭16上加工而成并且垂直于擴(kuò)散器中線分布。由此在構(gòu)件上沒有形成干擾的另外的凸起。
圖3是一個按照本發(fā)明的第二個有利實施方式的局部示意剖切圖，其中本發(fā)明帶有一個已插入的擴(kuò)散器。在此，該結(jié)構(gòu)基本與圖2所述的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，因此在這里就不再次重復(fù)了。與圖2中的實施方式不同的是，通到高壓廢氣的壓力平衡導(dǎo)管21和接頭22設(shè)置在環(huán)形空間24的擴(kuò)散器側(cè)的端部。在此壓力平衡導(dǎo)管21也垂直于擴(kuò)散器中線。因此避免了法蘭變薄。
圖4是按照本發(fā)明的第三個有利實施方式的局部示意剖切圖，其中本發(fā)明具有新鮮蒸汽管25和罩子23。與圖2和3中所示的實施方式不同，此處新鮮蒸汽管25與擴(kuò)散器15分開實施。溢流管道18和新鮮蒸汽管25一體式設(shè)計成罩子23，其中同樣形成了環(huán)形空間24。在此，圓柱形構(gòu)成的新鮮蒸汽管25穿過溢流管道法蘭17的凸緣前部棱邊26伸進(jìn)閥門殼體14中并且在此處通過密封元件19密封。密封元件19在這個實施例中是活塞環(huán)。通向高壓廢氣的壓力平衡導(dǎo)管21和接頭22設(shè)置在環(huán)形空間24的閥門殼體側(cè)的端部并且略微傾斜于閥門殼體中線。
在啟動汽輪機(jī)時，也即在不穩(wěn)定的運行狀態(tài)，沖擊和由壓力和溫度引起的振動通過在新汽調(diào)節(jié)閥8/溢流管道18區(qū)域內(nèi)改變長度來補(bǔ)償。通過按照本發(fā)明的壓力平衡導(dǎo)管21，此處出現(xiàn)的法蘭連接27的負(fù)載被最小化。
附圖標(biāo)記表1汽輪機(jī)2新汽供給裝置3新汽供給裝置4上部殼體5下部殼體6快速關(guān)閉閥7快速關(guān)閉閥8新汽調(diào)節(jié)閥9新汽調(diào)節(jié)閥10 伺服電動機(jī)11 伺服電動機(jī)12 驅(qū)動器13 驅(qū)動器14 閥門殼體15 擴(kuò)散器16 法蘭閥門殼體17 法蘭溢流管道18 溢流管道19 密封元件20 加長雙頭螺柱21 壓力平衡導(dǎo)管22 高壓廢氣接頭23 罩子24 環(huán)形空間25 新鮮蒸汽管26 法蘭前部棱邊27 法蘭連接28 密封座29 廢氣管道
權(quán)利要求
1.具有一個上部殼體(4)和下部殼體(5)的汽輪機(jī)(1)，其中汽輪機(jī)(1)具有至少一個位于一個新汽調(diào)節(jié)閥(8，9)和一個高壓汽輪機(jī)進(jìn)口之間的溢流管道(18)，其中新汽調(diào)節(jié)閥(8，9)的閥門殼體(14)通過一個法蘭連接(27)與所述溢流管道(18)相連，其中一個在新汽調(diào)節(jié)閥(8，9)中的新解蒸汽管(25)作為在閥門殼體(14)和溢流管道(18)之間的蒸汽套管設(shè)置并且一個在新鮮蒸汽管(25)和一個密封座(28)之間的密封元件(19)設(shè)置在溢流管道(18)中，其特征在于，一個在新鮮蒸汽管(25)和閥門殼體(14)之間的環(huán)形空間(24)配置一個插入一個空間里的壓力平衡導(dǎo)管(21)，其中這個空間里的壓力比新鮮蒸汽壓力更低。
2.按照權(quán)利要求1的汽輪機(jī)(1)，其特征在于，壓力平衡導(dǎo)管(21)與一個高壓汽輪機(jī)的廢氣管道(29)相連。
3.按照權(quán)利要求1或者2的汽輪機(jī)(1)，其特征在于，密封元件(19)是活塞環(huán)。
4.按照前述權(quán)利要求中任意一項的汽輪機(jī)(1)，其特征在于，壓力平衡導(dǎo)管(21)形成在法蘭連接(27)中。
5.按照前述權(quán)利要求中任意一項的汽輪機(jī)(1)，其特征在于，壓力平衡導(dǎo)管(21)在一個閥門殼體上配置一個插入的擴(kuò)散器(15)。
6.按照權(quán)利要求1至4中任意一項的汽輪機(jī)(1)，其特征在于，壓力平衡導(dǎo)管(21)在一個閥門殼體(14)上配置擴(kuò)散器(15)和罩子(23)。
7.按照前述權(quán)利要求中任意一項的汽輪機(jī)(1)，其特征在于，設(shè)計法蘭連接(27)用于500攝氏度至700攝氏度的溫差、最好用于550攝氏度至600攝氏度的溫差。
8.按照權(quán)利要求1至6中任意一項的汽輪機(jī)(1)，其特征在于，設(shè)計法蘭連接(27)用于大于或者等于700攝氏度的溫差。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有一個上部殼體(4)和下部殼體(5)的汽輪機(jī)(1)，其中汽輪機(jī)(1)具有至少一個位于一個新汽調(diào)節(jié)閥(8，9)和一個高壓汽輪機(jī)進(jìn)口之間的溢流管道(18)，其中新汽調(diào)節(jié)閥(8，9)的閥門殼體(14)通過一個法蘭連接(27)與所述溢流管道(18)相連，其中一個在新汽調(diào)節(jié)閥(8，9)中的新鮮蒸汽管(25)作為在閥門殼體(14)和溢流管道(18)之間的蒸汽套管設(shè)置并且一個在新鮮蒸汽管(25)和一個密封座(28)之間的密封元件(19)設(shè)置在溢流管道(18)中，其特征在于，一個在新鮮蒸汽管(25)和閥門殼體(14)之間的環(huán)形間(24)配置一個插入一個空間里的壓力平衡導(dǎo)管(21)，其中這個空間里的壓力比新鮮蒸汽壓力更低。由此提供一種改進(jìn)的由在新汽調(diào)節(jié)閥和高壓汽輪機(jī)進(jìn)口之間的溢流管道中的法蘭保持壓力平衡的汽輪機(jī)，其中法蘭連接更輕了并且更具熱彈性。
文檔編號F01D17/10GK1667245SQ200510054709
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者O·迪爾克, K·－H·克爾佩爾 申請人:阿爾斯托姆科技有限公司