專利名稱：蒸汽交換閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低蒸汽壓力和蒸汽溫度的蒸汽交換閥。這種閥用在發(fā)電廠和應(yīng)用批量蒸汽的企業(yè)中(例如織物整理企業(yè)，印染廠等)。
這種蒸汽交換閥有一個具有一個蒸汽入口、一個冷卻水入口和一個蒸汽出口的殼體。殼體中設(shè)有一個卸壓室和一個控制蒸汽和冷卻水通量的控制活塞。為降低溫度，將冷卻水噴入熱蒸汽中，冷卻水則立即蒸發(fā)汽化。噴入的冷卻水量應(yīng)與具體的蒸汽數(shù)量(部分負(fù)荷或全負(fù)荷)相匹配。噴入的冷卻水不僅在部分負(fù)荷運行時而且在全負(fù)荷運行時都必須完全汽化，否則會形成水滴，它會導(dǎo)致很大的侵蝕和溫度突變損傷。
在公知的蒸汽交換閥中，有一些閥中降壓和冷卻是分開進行的，還有一些閥中在降壓的同時將冷卻水有控制地噴入卸壓室中。降壓和冷卻分開的蒸汽交換閥最好用在運行時蒸汽量出現(xiàn)很大變化的地方。對于蒸汽量變化很小的情況，大多數(shù)采用降壓和冷卻水噴入同時進行的蒸汽交換閥。
本發(fā)明的目的是，提供一種蒸汽交換閥，這種閥能夠在部分負(fù)荷運行時可靠地毫無問題地將冷卻水可控制地噴入卸壓室中同時降低蒸汽的壓力，在全負(fù)荷運行時則使卸壓室中的蒸汽降壓和冷卻水的噴入分開進行。
上述目的由權(quán)利要求1的特征部分的特征來實現(xiàn)。其后的從屬權(quán)利要求包含一些結(jié)構(gòu)特征，這些特征標(biāo)志著本發(fā)明的有利的實施形式。
該蒸汽交換閥有一個具有一個蒸汽入口、一個冷卻水入口和一個蒸汽出口的殼體，殼體中設(shè)置一個構(gòu)成一個卸壓室的孔籃和一個控制通往卸壓室的蒸汽和冷卻水流量的、可軸向移動的控制活塞。該控制活塞與一個能在孔籃中軸向移動的管形孔缸剛性相連，利用該孔缸使蒸汽流入孔籃的入口和蒸汽流入圍繞孔籃設(shè)置的第二卸壓室的出口開啟或封閉?？谆@中伸入了一個同軸的噴管，該噴管在孔籃外部與冷卻水入口相連。噴管在構(gòu)成卸壓室的孔籃的內(nèi)部具有一些冷卻水噴入口，在孔籃外部，在噴管上有一個噴嘴，該噴嘴伸入蒸汽出口區(qū)域中?？刂苹钊梢栽趪姽苤幸苿硬⑶依靡粋€活塞件開啟或封閉噴管中的冷卻水噴口，利用第二個活塞件使控制活塞控制冷卻水入口的使冷卻水流向噴口和/或流向噴嘴的通流橫截面的大小。
這樣，冷卻水在部分負(fù)荷運行時不僅經(jīng)噴口噴入卸壓室，同時降壓，而且在蒸汽降壓后經(jīng)噴嘴噴入蒸汽出口區(qū)域。在全負(fù)荷運行時，全部冷卻水在蒸汽降壓之后經(jīng)噴嘴噴入蒸汽出口區(qū)域。
冷卻水在部分負(fù)荷和全負(fù)荷運行下毫無問題地噴入并完全汽化。這意味著蒸汽交換閥具有較高的運行可靠性和較長的壽命。
在附圖中示出了一個實施例，下面對它作詳細(xì)說明。附圖中

圖1是通過處于關(guān)閉位置的蒸汽交換閥的一個截面圖；圖1a是冷卻水入口的通流橫截面圖；圖2是通過處于部分開啟狀態(tài)下的蒸汽交換閥的一個截面圖。
蒸汽交換閥有一個帶蒸汽入口(1)、一個冷卻水入口(3)和一個蒸汽出口(2)的殼體(4)。在殼體(4)中設(shè)置一個構(gòu)成一個卸壓室的孔籃(11)和一個控制蒸汽和冷卻水向卸壓室的流動的、可軸向移動的控制活塞(5)?？刂苹钊?5)與一個可在孔籃(11)中軸向移動的孔缸(6)剛性相連。該孔缸(6)開啟和封閉蒸汽(D)進入孔籃(11)的入口和蒸汽進入圍繞孔籃(11)設(shè)置的第二卸壓室(10)的出口。一個同軸的噴管(14)伸入到孔籃(11)中，該噴管在孔籃(11)的外部與冷卻水入口(3)相連。在孔籃(11)內(nèi)部，噴管(14)有一些冷卻水(W)的噴口(15)。在孔籃(11)外部，噴管(14)伸入到蒸汽出口(2)中并在那里有一個用于冷卻水(W)的噴嘴(16)。
一個與控制活塞(5)一起能夠在噴管(14)中移動的第一活塞件(7)使噴管(14)中的噴口(15)相繼開啟或封閉。第二活塞件(8)控制冷卻水入口(3)的通流橫截面(X)的大小，以控制冷卻水朝卸壓室中的噴口(15)的流動和/或朝蒸汽出口(2)中的噴嘴(16)的流動。
包圍著孔籃(11)的第二卸壓室(10)經(jīng)通流口(17)與構(gòu)成第三卸壓室的蒸汽出口(2)相連。
管形的孔缸(6)分成具有不同功能的兩個部分。在其與蒸汽入口(1)相配的軸向長度區(qū)域上，該孔缸(6)具有卸壓孔(6a)，用于蒸汽進入孔籃(6)，而與第二卸壓室(10)相配的軸向長度區(qū)域作為封閉的隔離壁(6b)，用于交替地開啟和封閉孔籃(11)中的卸壓孔。
控制活塞(5)的兩個活塞件(7，8)是制成整體的，其中，在兩個活塞件(7，8)之間有一個活塞桿(20)，它與噴管(14)之間構(gòu)成一個環(huán)室(13)，用于使冷卻水流向噴管(14)的噴口(15)。兩個活塞件(7，8)用最好是金屬制的活塞環(huán)密封件(9)，氣密和水密地在噴管(414)中得到導(dǎo)向。
冷卻水入口(3)的通流橫截面(X)具有一個滴形的預(yù)控橫截面，它的大的滴形截面朝向噴管(14)的噴口(15)。替代滴形的預(yù)控橫截面，冷卻水入口(3)的通流橫截面可以由多個其大小相同和/或不同的預(yù)控孔構(gòu)成。
孔籃(11)的周圍設(shè)置了一個第二(外)孔籃(12)，作為另一個卸壓級，該孔籃利用一個隔離壁(12a)貼靠在內(nèi)孔籃(11)上，并把外孔籃(12)分成兩個孔段。
控制活塞(5)在蒸汽入口(1)的高度上被一個孔籃(18)包圍，蒸汽流過該孔籃的孔口，以便盡可能均勻地圍繞控制活塞(5)流入。
控制活塞(5)的兩個活塞件(7，8)之間的軸向間距是這樣確定的，即在噴管(14)的噴口(15)處于由第一活塞件(7)封閉的封閉位置時(參見圖1)，冷卻水入口(3)的整個通流橫截面(X)由位于端部位置上的第二活塞件(8)朝噴口(15)方向開啟和朝噴嘴(16)方向封閉。
為了開啟蒸汽交換閥，將孔缸(6)和控制活塞(5)一起從孔籃(11)中部分地拉出(參見圖2)。由此也同時部分地開啟使蒸汽進入孔籃(11)的孔缸(6)的卸壓孔(6a)和通過孔缸(6)的隔離壁(6b)而封閉的、用于蒸汽出口的孔籃(11)的卸壓孔。在部分負(fù)荷運行位置時，噴管(14)的噴口(15)部分地或全部地由第一活塞件(7)開啟。冷卻水入口(3)的通流橫截面(X)此時則由第二活塞件(8)不僅朝噴口(15)方向而且朝噴嘴(16)方向都釋放開來。
在全負(fù)荷運行下，第二活塞件(8)位于它的沿噴管(14)的噴口(15)方向移動的第二端部位置上，在該位置時，通流橫截面(X)完全開啟，冷卻水向噴管(14)的噴口(15)的流動被封閉，冷卻水向噴嘴(16)的流動完全開啟。亦即在該位置時沒有冷卻水(W)噴入構(gòu)成卸壓室的孔籃(11)中。
待冷卻的蒸汽量越多，所需要的冷卻水也就越多。為了使冷卻水(W)完全汽化，孔籃(11)的卸壓容積就不再夠用了。為了避免形成有害的水滴，隨著蒸汽量的增加，將越來越多的冷卻水(W)經(jīng)噴嘴(16)噴入蒸汽出口(2)的區(qū)域中。在全負(fù)荷運行時，全部的冷卻水(W)都噴入此處。
為了經(jīng)噴嘴(16)噴入冷卻水(W)，此處還附加地使冷卻水形成渦流?？刂苹钊?5)上方的工作容積經(jīng)一個平衡通道(19)與殼體(4)的能與蒸汽接觸的部分相連。
權(quán)利要求
1.蒸汽交換閥，包括一個具有一個蒸汽入口、一個冷卻水入口和一個蒸汽出口的殼體，殼體中設(shè)置一個構(gòu)成一個卸壓室的孔籃和一個控制通往卸壓室的蒸汽和冷卻水流量的、能沿軸向移動的控制活塞，其特征在于，a)控制活塞(5)與一個能在孔籃(11)中軸向移動的管形孔缸(6)剛性連接，該孔缸開啟和封閉蒸汽(D)流入孔籃(11)的入口和蒸汽流入一個圍繞孔籃(11)設(shè)置的第二卸壓室(10)的出口，b)一個同軸噴管(14)伸入孔籃(11)中，該噴管在孔籃(11)外部與冷卻水入口(3)相連，在孔籃(11)內(nèi)部具有用于冷卻水(W)的一些噴口(15)而在孔籃(11)外部具有用于冷卻水(W)的一個噴嘴(16)，c)控制活塞(5)能在噴管(14)中移動，并具有一個第一活塞件(7)和一個第二活塞件(8)，該第一活塞件可開啟和封閉噴管(14)中的噴口(15)，該第二活塞件控制冷卻水入口(3)的使冷卻水流向噴口(15)和/或流向噴嘴(16)的通流橫截面(X)的大小。d)包圍著孔籃(11)的卸壓室(10)經(jīng)通流口(17)與構(gòu)成第三卸壓室的蒸汽出口(2)相連，噴嘴(6)伸入到該蒸汽出口(2)中。
2.按權(quán)利要求1的蒸汽交換閥，其特征是，孔缸(6)在與蒸汽入口(1)相配的軸向長度區(qū)域上具有用于蒸汽入口的卸壓孔(6a)，在與第二卸壓室(10)相配的軸向長度區(qū)域上則構(gòu)成封閉的隔離壁(6b)，用了交替地開啟和封閉孔籃(11)中的卸壓孔。
3.按權(quán)利要求1和2的蒸汽交換閥，其特征是，控制活塞(5)的兩個活塞件(7，8)做成一個整體，在兩個活塞件(7，8)之間設(shè)置一個活塞桿(20)，該活塞桿與噴管(14)之間構(gòu)成一個使冷卻水流往噴管(14)的噴口(15)的環(huán)室(13)。
4.按權(quán)利要求1至3之一的蒸汽交換閥，其特征是，控制活塞(5)的兩個活塞件(7，8)借助于活塞環(huán)密封件(9)氣密地和水密地在噴管(14)中得到導(dǎo)向。
5.按權(quán)利要求1至4之一的蒸汽交換閥，其特征是，冷卻水入口(3)的通流橫截面(X)具有一個滴形的預(yù)控橫截面，它的大的滴形預(yù)控橫截面朝向噴管(14)的噴口(15)。
6.按權(quán)利要求1至4之一的蒸汽交換閥，其特征是，冷卻水入口(3)的通流橫截面(X)由多個大小相同和/或不同的預(yù)控孔構(gòu)成。
7.按權(quán)利要求1至6之一的蒸汽交換閥，其特征是，控制活塞(5)的兩個活塞件(7，8)之間的軸向間距是這樣確定的，即在噴管(14)的噴口(15)由第一活塞件(7)封閉的封閉位置時，冷卻水入口(3)的整個通流橫截面由位于端部位置上的第二活塞件(8)沿噴口(15)方向開啟和沿噴嘴(16)方向封閉，在第一活塞件(7)部分地或全部地開啟噴管(14)的噴口(15)的位置時，冷卻水入口(3)的通流橫截面(X)由第二活塞件(8)沿噴口(15)方向和沿噴嘴(16)方向開啟，并在第二活塞件(8)處于沿噴管(14)的噴口(15)方向移動的第二端部位置時冷卻水入口(3)的通流橫截面(X)是完全開啟的，冷卻水朝噴管(14)的噴口(15)的流動被封閉，而冷卻水朝噴嘴(16)的流動是完全開啟的。
8.按權(quán)利要求1至7之一的蒸汽交換閥，其特征是，在孔籃(11)周圍設(shè)置一個作為另一個卸壓級的第二(外)孔籃(12)，該外孔籃利用一個隔離壁貼靠在內(nèi)孔籃(11)上并把該外孔籃(12)分成兩個孔段。
全文摘要
蒸汽交換閥包括一個具有一個蒸汽入口(1)、一個冷卻水入口(3)和一個蒸汽出口(2)的殼體(4)。在該殼體(4)中設(shè)置了一個構(gòu)成一個卸壓室的孔籃(11)和一個控制通往卸壓室的蒸汽和冷卻水流量的、能沿軸向移動的控制活塞(5)?？刂苹钊?5)與一個能在孔篩(11)中軸向移動的孔缸(6)剛性連接。該孔缸(6)開啟和封閉蒸汽流入孔籃(11)的入口和蒸汽流入一個圍繞孔籃(11)設(shè)置的第二卸壓室(10)的出口。一個同軸噴管(14)伸入孔藍(lán)(11)中并在孔藍(lán)(11)的外部與冷卻水入口(3)相連。該噴管(14)在孔藍(lán)(11)的內(nèi)部具有用于冷卻水(W)的一些噴口(15)，而在孔藍(lán)(11)的外部，該噴管(14)伸入到蒸汽出口(2)中并在此處有一個用于冷卻水(W)的噴嘴(16)。一個與控制活塞(5)一起能在噴管(14)中移動的第一活塞件(7)相繼開啟和封閉噴管(14)中的噴口(15)。第二活塞件(8)控制冷卻水入口(3)的使冷卻水流向噴口(15)和/或流向噴嘴(16)的通流橫截面(X)的大小。包圍著孔籃(11)的第二卸壓室(10)經(jīng)通流口(17)與構(gòu)成第三卸壓室的蒸汽出口(2)相連。
文檔編號F16K47/04GK1118189SQ94191212
公開日1996年3月6日 申請日期1994年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月18日
發(fā)明者G·楚木赫倫 申請人:霍爾特一般儀表兩合公司