用于燃气轮机装置的快速排放阀的制作方法
【专利摘要】本发明提供用于燃气轮机装置的快速排放阀，常闭型快速排放阀或常开型快速排放阀均采用单作用弹簧返回式，不同之处在于弹簧安装在活塞下面组成了常闭型快速排放阀，弹簧安装在活塞上面组成了常开型快速排放阀。阀盖上的管接头与气动控制系统中的电磁阀过来的控制气体管路连接，另一侧法兰与燃气轮机通流部分连接。可将燃气轮机通流内的高压气体排出，响应快速；软镀层的活塞密封环与高硬度镀层的缸体内壁面之间、阀芯高硬度合金与阀壳产生滑动接触面，摩擦力小，不用润滑油，不污染环境；耐高温、高压环境，可靠性高；也可将气体收集后规范排放，节能降耗、安全性高；尺寸空间较小，在燃气轮机壳体外围安装调整方便，维护保养容易。
【专利说明】用于燃气轮机装置的快速排放阀
[0001]
【技术领域】： 本发明涉及燃气轮机部件领域，具体涉及一种用于燃气轮机装置的快速排放阀。
[0002]
【背景技术】： 在利用燃气轮机驱动发电机并网发电时，必须防止发电机突然断网导致的燃气轮机负 载突然消失产生的超速。在燃气轮机启动过程中，为保证燃气轮机稳定工作裕度，在压气机 级间旁通空气，提高燃气轮机稳定工作范围。为解决上述两种问题，发明设计一种应用于燃 气轮机装置的阀门---决速排放阀。目前，阀门的品种很多，但是大多数阀门在高温高压条 件下使用时，动作慢、尺寸大，不能实现对高温高压气体的快速排放，且在市面上没有满足 适用于燃气轮机等热力机械设备的高温高压气体快速排放的小尺寸阀门产品。本发明可以 实现燃气轮机等热力机械设备内高温高压气体的快速排放，且能实现就地排放或气体收集 后规范排放，很好的解决了燃气轮机紧急降负荷时燃气轮机设备及其负载因承受过高转速 而导致的损坏和启动过程中的稳定问题。由于采用具有软镀层的活塞环与高硬度镀层的缸 体产生滑动接触面，不用润滑油、不污染环境，响应时间短。节能降耗、安全可靠、安装调整 方便，维护保养容易。可以承受燃气轮机通流气体的高温、高压环境，保证启动稳定范围，避 免燃气轮机超速引起的设备损坏和停机损失。
[0003]
【发明内容】
： 本发明的目的在于提供一种用于燃气轮机装置的快速排放阀，该排放阀可简便的制成 常闭型或常开型快速排放阀。
[0004] 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：用于燃气轮机装置的快速排放 阀，包括阀壳，阀壳上端法兰通过螺栓连接阀盖，阀壳下部法兰通过螺栓连接转接段，阀壳 与阀盖的法兰结合面处设有上密封垫，阀壳与转接段的法兰结合面处设有下密封垫，阀壳 上法兰开有螺纹通孔，阀盖上设有连接通孔，转接段下部有法兰； 阀壳上部的沉孔内设有活塞，活塞外圆柱表面与阀壳的沉孔间隙配合连接，活塞外圆 柱表面上开有两道环槽，每个环槽内设有两个活塞密封环，活塞中心孔内通过开槽螺母与 阀芯的阀杆固定连接，阀芯的阀杆中部固定套有密封套，密封套与阀壳中部的通孔间隙配 合连接，阀壳中部的通孔的上台阶面与活塞的下端面之间设有弹簧，靠近弹簧底部位置，阀 壳的孔壁上开有若干通气孔，阀芯下部的伞形头与阀壳底部的通孔的锥形环面通过研磨配 合密封，阀壳底部的通孔上面的外壁上开有若干旁通孔。
[0005] 作为上述方案的替代方案，弹簧置于阀盖和活塞上端面之间。
[0006] 所述的阀壳上端法兰通过螺栓连接阀盖，阀盖法兰上面另外连接套筒法兰，通过 螺栓固定连接，套筒包裹在阀壳外部且下部与阀壳不接触。
[0007] 所述的套筒包裹在阀壳外部且下部与阀壳不接触，替换为套筒与阀壳上下法兰密 封连接且套筒侧面有法兰通孔。
[0008] 本发明具有如下有益效果：快速排放阀很少的相对运动部件和由此所致的很少的 密封件，同时具有很短的行程和由此所致的较小腔室容积，进而可实现快速响应；软镀层 的活塞密封环与高硬度镀层的缸体内壁面之间、阀芯高硬度合金与阀壳产生滑动接触面， 不用润滑油，不污染环境；耐高温、高压环境，可靠性高；可将气体收集后规范排放，节能降 耗、安全性高；尺寸空间较小，在燃气轮机壳体外围安装调整方便，维护保养容易。
[0009]
【专利附图】
【附图说明】： 图1本发明的结构示意图； 图2是本发明的另一实施例； 图3是本发明的另一实施例。
[0010] 图中1-阀壳，2-套筒，3-密封套，4-转接段，5-螺栓，6-通气孔，7-阀芯，8-弹簧， 9-活塞密封环，10-活塞，11-研磨环面，12-开槽螺母，13-下密封垫，14-上密封垫，15-阀 盖。
【具体实施方式】： 下面结合附图对本发明作进一步说明： 由图1结合图2、图3所示，用于燃气轮机装置的快速排放阀，包括阀壳1，阀壳1上端 法兰通过螺栓连接阀盖15,阀壳1下部法兰通过螺栓连接转接段4,阀壳1与阀盖15的法 兰结合面处设有上密封垫14,阀壳1与转接段4的法兰结合面处设有下密封垫13,阀盖15 上开有螺纹通孔，转接段4下部有法兰； 阀壳1上部的沉孔内设有活塞10,活塞10外圆柱表面与阀壳1的沉孔间隙配合连接， 活塞10外圆柱表面上开有两道环槽，每个环槽内设有活塞密封环9,活塞10中心孔内通过 开槽螺母12与阀芯7的阀杆固定连接，阀芯7的阀杆中部固定套有密封套3,密封套3与阀 1壳中部的通孔间隙配合连接，阀壳1中部的通孔的上台阶面与活塞10的下端面之间设有 弹簧8,靠近弹簧8底部位置，阀壳1的孔壁上开有若干通气孔6,阀芯7下部的伞形头与阀 壳1底部的通孔的锥形环面11通过研磨配合密封，阀壳1底部的通孔上面的外壁上开有若 干旁通孔。
[0011] 作为上述方案的替代方案，弹簧8置于阀盖15和活塞10上端面之间。
[0012] 所述的阀壳1上端法兰通过螺栓连接阀盖15,阀盖15法兰上面另外连接套筒2法 兰，通过螺栓固定连接，套筒2包裹在阀壳1外部且下部与阀壳1不接触。
[0013] 所述的套筒2包裹在阀壳1外部且下部与阀壳1不接触，替换为套筒2与阀壳1 上下法兰密封连接且套筒2侧面有法兰通孔。
[0014] 常闭型快速排放阀（图1)或常开型快速排放阀（图2)均采用单作用弹簧返回式， 不同之处在于弹簧8安装在活塞10下面组成了常闭型快速排放阀，弹簧8安装在活塞10 上面组成了常开型快速排放阀。阀盖15上的管接头与气动控制系统中的电磁阀过来的控 制气体管路连接，另一侧法兰与燃气轮机通流部分连接。
[0015] 常闭型快速排放阀：在不工作的燃气轮机上及其工作时，常闭型快速排放阀处于 "关闭"状态。借助弹簧8和燃气轮机流道空气压力阀芯7压向阀壳1，保证燃气轮机腔室 的密闭性。
[0016] 在燃气轮机启动或超速时，根据燃气轮机控制系统的信号从发动机气动控制系统 的压缩空气经过阀盖15上的管接头向活塞10上方的空气腔送空气，在空气压力作用下活 塞向下边缘位置移动，常闭型快速排放阀"打开"，燃气轮机腔室与大气相通；同样，控制系 统发出信号，卸掉空气腔中的空气，在弹簧8和燃气轮机流道空气压力下，常闭型快速排放 阀"关闭"。
[0017] 常开型快速排放阀：在不工作的燃气轮机上，常开型快速排放阀处于"打开"状态。 发动机启动过程中从常开型快速排放阀送出的空气排放到大气，启动结束后，常开型快速 排放阀在旁通空气流的压力作用下"关闭"。
[0018] 在燃气轮机启动或超速时，根据燃气轮机控制系统发出的信号，发动机气动控制 系统压缩空气经过阀盖15上的管接头进入活塞10上方的空气腔，在弹簧8和压缩空气压 力作用下，活塞保持在最下方位置，发动机通流部分经常开型快速排放阀与大气连通，空气 旁通。同样，控制系统发出信号，卸掉空气腔中的空气，如果燃气轮机流道空气压力大于弹 簧力时，常开型快速排放阀"关闭"，反之常开型快速排放阀仍处于"打开"状态。
[0019] 阀芯7与阀壳1之间的接触面、活塞10与阀壳1之间的接触面、阀盖15与阀壳1 之间的接触面、活塞10与阀芯7之间的接触面需要进行空气气密性检查，不能漏气。阀芯 7、活塞密封环9、活塞10需检查运行灵活性，不允许有歪斜和擦伤。
[0020] 在阀壳1上设有旁通空气孔6使活塞10运动过程中腔室与外界保持连通。阀壳1 缸体内壁面高硬度涂层与活塞密封环9软合金镀层相对滑动，阀芯7外表面熔焊高硬度合 金与阀壳1滑动接触，两接触面处零件均抗高温且耐磨，摩擦力极小。
[0021] 可以将图1中的件2套筒更换为图3中的套筒，实现旁通气体收集后规范排放。
【权利要求】
1. 一种用于燃气轮机装置的快速排放阀，包括阀壳（1)，其特征在于：阀壳（1)上端法 兰通过螺栓连接阀盖（15)，阀壳（1)下部法兰通过螺栓连接转接段（4)，阀壳（1)与阀盖 (15)的法兰结合面处设有上密封垫（14)，阀壳（1)与转接段（4)的法兰结合面处设有下密 封垫（13)，阀壳（1)上法兰开有螺纹通孔用于安装阀盖（15)和套筒（2)，阀盖（15)和套筒 (2)上设有连接通孔，转接段（4)下部有法兰； 阀壳1上部的沉孔内设有活塞（10)，活塞（10)外圆柱表面与阀壳（1)的沉孔间隙配 合连接，活塞（10)外圆柱表面上开有两道环槽，每个环槽内设有两个活塞密封环（9)，活塞 (10)中心孔内通过开槽螺母（12)与阀芯（7)的阀杆固定连接，阀芯（7)的阀杆中部固定套 有密封套（3)，密封套（3)与阀壳（1)中部的通孔间隙配合连接，阀壳（1)中部的通孔的上 台阶面与活塞（10)的下端面之间设有弹簧（8)，靠近弹簧（8)底部位置，阀壳（1)的孔壁上 开有若干通气孔（6)，阀芯（7)下部的伞形头与阀壳（1)底部的通孔的锥形环面（11)通过 研磨配合密封，阀壳（1)底部的通孔上面的外壁上开有若干旁通孔。
2. 根据权利要求1所述的用于燃气轮机装置的快速排放阀，其特征在于：阀壳（1)中 部的通孔的上台阶面与活塞（10)的下端面之间设有弹簧（8)，替换为，弹簧（8)置于阀盖 (15)和活塞（10)上端面之间。
3. 根据权利要求1所述的用于燃气轮机装置的快速排放阀，其特征在于：所述的阀壳 (1) 上端法兰通过螺栓连接阀盖（15)，阀盖（15)法兰上面另外连接套筒（2)法兰，通过螺 栓固定连接，套筒（2)包裹在阀壳（1)外部且下部与阀壳（1)不接触。
4. 根据权利要求1所述的用于燃气轮机装置的快速排放阀，其特征在于：所述的套筒 (2) 包裹在阀壳（1)外部且下部与阀壳（1)不接触，替换为套筒（2)与阀壳（1)上下法兰密 封连接且套筒（2)侧面有法兰通孔。
【文档编号】F16K1/00GK104089025SQ201410305982
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】孙鹏, 栾永军, 刘文文, 马正军, 何彬, 常春辉, 刘伟, 李卓, 张善科 申请人:中国船舶重工集团公司第七 三研究所