安全泄压阀的顶部双侧排汽结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种安全泄压阀的顶部双侧排汽结构，所述的安全泄压阀在阀体和阀座上侧设置有排汽三通体，排汽三通体以下端连接法兰和阀体相连接同时并压紧阀座，排汽三通体的通道从中间向上往左、右两侧方向分流形成三通型结构，左右水平通道在两端端部对称设置有连接法兰用于和排汽管连接；左右水平通道在两端带有从孔口向内直径逐渐减小的锥度；排汽三通体的材料为不锈钢材料；在排汽三通体下端与阀座之间并设有凝结水收纳结构。其有益效果是：能够解决现行产品所存在的凝结水进入阀门密封面附近造成密封面变形而导致泄漏的问题、能够防止氧化锈蚀产物及杂质进入阀门密封面附近而影响阀门的密封可靠性，使阀门能够更可靠地工作。
【专利说明】安全泄压阀的顶部双侧排汽结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阀门结构，具体涉及一种电站主蒸汽系统所使用的安全泄压阀的产品结构。
【背景技术】
[0002]安全泄压阀用于在电站主蒸汽(过热汽)压力超过设定值时快速开启排放蒸汽，尽可能避免主蒸汽系统的弹簧安全阀动作，从而维持主蒸汽安全阀的性能和可靠性、延长主蒸汽安全阀的使用和维修周期，使机组保持足够的安全保证能力。火力发电厂主蒸汽系统所配套的安全泄压阀从产品工作原理和驱动方式来看主要有两大类，一类是以驱动装置驱动带孔球体旋转90°以向上泄放超压蒸汽的硬密封泄压球阀；另一类是以驱动装置驱动先导阀瓣而带动主阀瓣动作的先导式的电磁泄压阀。其中，先导式的电磁泄放阀产品的结构类型又分为两种，一种是采用主阀瓣密封面朝上、顶排汽、辅阀分体侧装的形式，另一种是采用主阀瓣密封面朝下、左右双侧排气、主阀和辅阀整体式设计的结构；主阀瓣朝上、顶排汽、辅阀分体侧装的结构由于阀体流道型式较简单、阀体可采用锻焊结构来制造因而在火电机组上有较多应用，本发明的技术方案所述及的电磁泄压阀也是针对这种类型的电磁泄压阀产品。
[0003]安全泄压阀是火电机组的重要配套阀门和关键阀门，也是火电机组配套阀门中一直存在较严重问题并因此而成为长期困扰电站用户的阀门之一。在现行的蒸汽排放端设置在阀门上部的安全泄压阀产品所存在的诸多的使用问题中，其中较为严重的一个问题是:由于蒸汽排放的原因，排气管和出口连接法兰的内腔会较快地氧化锈蚀，尤其是当阀门有一定泄漏时排气通道内会很快发生较严重的锈蚀现象，因为阀门为从阀门顶部向上排汽的结构、关闭件(主阀瓣或球体)的密封面方向朝上，氧化皮等锈蚀产物以及其它杂质会掉落或随凝结水的流动而积聚在关闭件(主阀瓣或球体)密封面附近，从而影响阀门密封；排气后从排汽口至消音器之间的排气通道内会留存大量的蒸汽，这些蒸汽会逐渐冷凝而形成凝结水，除一部分凝结水会进入排汽管上设置的凝结水盘而被疏水管道排出外，另有一部分凝结水最终会流入和积存在关闭件(主阀瓣或球体)上端处，使密封面内侧的温度有较大下降，而密封面外侧因处于阀门内腔、与高温蒸汽接触而保持高温状态，密封面内外侧因凝结水的原因而产生的较大的温差，会使密封面部位产生变形而影响阀门的密封，严重时甚至会引起密封面开裂，导致阀门的使用受到影响。在火力发电厂锅炉上安装使用的安全泄压阀，不少产品往往在使用一段时间后密封面即会发生泄漏现象甚至会大漏。
[0004]为了减轻凝结水对安全泄压阀密封面的影响，也有一些厂家的产品在蒸汽出口侧设置了凝结水排放结构，如图1和图2所示分别为美国德莱赛-康索里德(Dresser-Consolidated)公司的电磁泄压阀产品(图1)和气动快开硬密封泄压球阀(图2)在出口连接法兰的下法兰处增加了排水孔和排水接头的示意图。尽管这一设置能够排放掉一部分的凝结水，但从关闭件到阀座上端孔口或到排水孔孔口的这一段较大的空间内仍可能会有凝结水，并且足以对阀门密封面带来一定的影响，同时氧化锈蚀产物及杂质对阀门密封面带来影响的问题也仍然存在；此外，这样的凝结水排放结构还存在一个问题，即阀门排汽时会有一部分蒸汽通过排水孔而倒流入疏水管道，如果有较多流量的高温蒸汽进入到疏水管道内时会使疏水管道内的凝结水重新气化、体积膨胀而升压，由于疏水管道连通着机组上众多的阀门和设备，疏水管道内瞬间的升压和压力倒置会对其它阀门和设备的运行带来影响。
【发明内容】
[0005]为了克服现有结构和技术所存在的上述的不足之处，本发明提出了一种能够解决凝结水进入阀门密封面附近造成密封面变形而导致阀门产生泄漏的问题、能够较好地防止氧化锈蚀产物及杂质进入阀门密封面附近而影响阀门密封可靠性、能够有效消除蒸汽排放时倒流入疏水管道的现象、保证阀门可靠工作的电站主蒸汽系统用电磁泄压阀的顶部双侧排汽结构。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]一种安全泄压阀的顶部双侧排汽结构，所述的安全泄压阀包括以驱动装置驱动带孔球体旋转90°以泄放超压蒸汽的硬密封泄压球阀和以驱动装置驱动先导阀动作而带动主阀瓣开启排放蒸汽的电磁泄压阀。安全泄压阀的蒸汽排放端位于阀门的上部，排汽时蒸汽通过位于关闭件上侧的阀座的中间通道孔向上排出。本发明的主要技术方案为:在阀体和阀座的上侧，设置有排汽三通体，排汽三通体的中间垂直通道下部以下端连接法兰和阀体相连接同时并压紧阀座，排汽三通体的通道从中间向上往左、右两侧方向分流形成三通型结构，左、右水平通道在两端端部对称设置有排汽端连接法兰用于和排汽弯头连接。
[0008]为了更好地实现预期目的，本发明同时还附加下述进一步的技术方案:
[0009]排汽三通体左、右水平通道在两端带有从孔口或孔口附近向内直径逐渐减小的锥度。
[0010]排汽三通体的材料为不锈钢材料。
[0011]在排汽三通体下端与阀座之间设有环形的空腔-水室，所述的水室由阀座外侧凸台上平面和其上侧的阀座外圆与排汽三通体中间垂直通道下端的台阶孔所围成；排汽三通体中间垂直通道下端位于阀座上侧相邻部位处的孔径大于阀座中间通道孔上端孔口处的孔径，阀座上端外圆处与排汽三通体中间垂直通道下端内腔孔之间留有环形的间隙使水室与排汽三通体的内腔相连通；在阀座被排汽三通体压紧的凸台上平面处并设置有垫片。
[0012]本发明所述的电磁泄压阀，其驱动装置包括由电磁铁提供作用力的驱动装置，和由电磁阀控制气动机构提供作用力的驱动装置。
[0013]本发明的有益效果是:采用本发明的顶部双侧排汽结构技术方案后，能够解决现行的电站主蒸汽系统用顶部排汽安全泄压阀出口侧在使用时所存在的凝结水进入阀门密封面附近造成密封面变形而导致阀门产生泄漏的问题、能够较好地防止氧化锈蚀产物及杂质进入阀门关闭件的密封面附近而影响阀门密封可靠性的问题，能够有效避免蒸汽排放时倒流入疏水管道而对其它阀门和设备的运行带来影响，使阀门能够更可靠地工作，保证机组安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是现有技术-美国德莱赛-康索里德公司的增加了凝结水排水孔的电磁泄压阀示意图。
[0015]图2是现有技术-美国德莱赛-康索里德公司的增加了凝结水排水孔的硬密封泄压球阀示意图。
[0016]图3是本发明实施例一-电磁泄压阀采用了顶部双侧排汽结构的主阀部分的示意图。
[0017]图4是图3的主阀部分的左向视图。
[0018]图5是本发明实施例二-硬密封泄压球阀采用了顶部双侧排汽结构的阀门部分的示意图。
[0019]图6是图5的阀门部分的左向视图。
[0020]图中，1、阀体；2、阀座；3、垫片；4、排汽三通体；5、下端连接法兰；6、排汽端连接法兰；7、水室。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的阐述。
[0022]实施例一
[0023]如图3和图4所示是实施例一-本发明的技术方案在顶排汽电磁泄压阀产品上应用的结构示意图。
[0024]该电磁泄压阀为主阀辅阀分体式结构，辅阀设置在主阀的一侧，通过连接管和辅助支撑结构与主阀相连，主阀瓣密封面的方向朝上，阀门的蒸汽排放端位于主阀的上部，阀门排汽时，驱动装置驱动先导阀动作而带动主阀瓣向下开启排放蒸汽，排汽时蒸汽通过位于主阀瓣上侧的阀座(2)的中间通道孔向上排出。
[0025]在阀体(I)和阀座⑵的上侧，设置有排汽三通体(4)，排汽三通体(4)的中间垂直通道下部，通过下端连接法兰(5)以栓接连接结构与阀体(I)上端的法兰相连接，同时下端连接法兰(5)并以其下端面处的台阶平面压紧阀座(2)外侧的凸台上平面，阀座(2)的中间通道孔向上为排汽三通体(4)的中间垂直通道，排汽三通体(4)的中间垂直通道向上往左、右两侧方向分流形成三通型结构，左、右水平通道在两端端部对称设置有排汽端连接法兰￠)，用于和排汽弯头的连接；排汽三通体(4)左、右水平通道在两端带有从孔口附近向内直径逐渐减小的锥度。排汽三通体(4)采用不锈钢铸件加工，其中间垂直通道向两侧水平通道的转向处采用逐渐转向的弧形流道光滑过渡并在分流部位的顶端自然形成锥形的分流弧面。
[0026]本实施例并在排汽三通体⑷与阀座(2)之间设有凝结水收纳结构，所述的凝结水收纳结构为在排汽三通体(4)下端与阀座(2)之间设置有环形的空腔-水室(7)，所述的水室(7)由阀座(2)外侧凸台上平面和其上侧的阀座(2)外圆与排汽三通体(4)中间垂直通道下端所加工的台阶孔所围成；排汽三通体(4)中间垂直通道下端位于阀座(2)上侧相邻部位处的孔径大于阀座(2)中间通道孔上端喇叭口形孔口处的孔径；阀座(2)上端外圆处与排汽三通体(4)中间垂直通道下端内腔孔之间，并留有环形的间隙，使水室(7)与排汽三通体(4)的内腔相连通；此外，在阀座(2)被排汽三通体(4)压紧的凸台上平面处，并设置有垫片⑶。
[0027]阀门排汽时，驱动装置驱动辅阀内的先导密封结构动作、通过连接主辅阀的连接管使主阀内的主阀瓣失去背压、主阀瓣在其上侧介质压力的作用下向下开启排放蒸汽。排出的蒸汽经阀座(2)中间通道孔和排汽三通体(4)中间垂直通道向上，在排汽三通体(4)上部转向左、右水平方向，通过两端连接的排汽弯头排出。排汽三通体(4)上部转向处由于采用逐渐转向的弧形流道并且在分流部位顶部带有因采用弧形流道而自然形成的锥形分流弧面，使蒸汽能够有序流动，能够避免蒸汽在分流部位产生较强烈的涡流而使排汽时的振动和噪音增强。阀门恢复至关闭状态时，蒸汽排放后从消音器往下的排汽管道内所留存的大量蒸汽逐渐冷凝后除一部分会通过排汽管凝水接盘进入疏水管道外，由于排汽三通体
(4)上部的蒸汽排放通道已从现有产品所采用的向上直排的方式改进为折向左右水平方向而通过排汽弯头向上排放的方式，且排汽三通体(4)的水平通道两端带有孔口大里口小的锥度同时排汽弯头的下部会带有疏水接管，因而从排汽管凝水接盘往下部位所产生的凝结水也不会进入排汽三通体(4)的中间垂直通道处；此外，排汽三通体(4)中腔所产生的少量的凝结水，会顺着排汽三通体(4)中间垂直通道的内壁通过阀座(2)上端外圆处与排汽三通体(4)之间的环形间隙而进入水室(7)，由于水室(7)内壁的阀座(2)的表面受下部高温蒸汽的热传导影响温度会较高，因而进入水室(7)内的凝结水又会逐渐汽化而弥散至排汽三通体⑷及排汽管空腔内；阀座⑵的内孔因为温度较高(高于100°C )因而在其表面并不会形成凝结水。由于水室(7)及排汽三通体(4)内腔并未设置向外连接至疏水管道的排水管，因而不存在蒸汽倒流入疏水管道而对其它阀门和设备的运行可能带来影响的问题。因此，本发明的技术方案在解决现行的安全泄压阀产品出口侧所存在的因凝结水进入阀门密封面附近而导致阀门产生泄漏的问题的同时，也更有利于保证机组的可靠运行。
[0028]在主阀瓣关闭状态时，当有氧化锈蚀产物及杂质随凝结水下流，同样会随凝结水从排汽弯头下端的排水孔进入疏水管道或滞留在排汽弯头内，如果有少量的氧化锈蚀产物等进入排汽三通体(4)内时，也会随凝结水顺着排汽三通体(4)中间垂直通道的内壁流入并积存在水室(7)内，而不会流到并滞留在主阀瓣密封面附近；在此基础上，由于排汽三通体(4)采用不锈钢铸件加工，因而也不再存在氧化锈蚀产物掉落到主阀瓣密封面附近的问题。因此，本发明的技术方案消除了现行顶排汽电磁泄压阀产品容易出现的氧化锈蚀产物及杂质对阀门密封带来影响的问题。
[0029]实施例二
[0030]如图5和图6所不是实施例二-本发明的技术方案在硬密封泄压球阀产品上应用的结构示意图。
[0031]在硬密封泄压球阀的阀体(1)和阀座(2)的上侧设置有排汽三通体(4)，排汽三通体⑷的中间垂直通道下部，通过下端连接法兰(5)与阀体⑴相连接，同时，下端连接法兰(5)并以其下端面的台阶平面压紧阀座(2)外侧的凸台，排汽三通体(4)的中间垂直通道向上往左、右两侧方向分流形成三通型结构，左、右水平通道在两端端部对称设置有排汽端连接法兰(6)用于和排汽弯头的连接；排汽三通体(4)左、右水平通道在两端带有从孔口附近向内直径逐渐减小的锥度；排汽三通体(4)采用不锈钢铸件加工；在排汽三通体(4)与阀座(2)之间并设有凝结水收纳结构:在排汽三通体(4)下端与阀座(2)之间，设置有环形的空腔-水室(7)，水室(7)由阀座⑵外侧凸台上平面和其上侧的阀座⑵外圆与排汽三通体(4)中间垂直通道下端所加工的台阶孔所围成；排汽三通体(4)中间垂直通道下端位于阀座⑵上侧相邻部位处的孔径，大于阀座⑵中间通道孔上端孔口处的孔径；阀座
(2)上端外圆处与排汽三通体(4)中间垂直通道之间并留有环形的间隙使水室(7)与排汽三通体(4)的内腔相连通。此外在阀座(2)被排汽三通体(4)压紧的凸台上平面处还设置有垫片⑶。
[0032]阀门排汽时，控制系统发出信号使气动装置驱动球体快速旋转90°而开启和排放蒸汽，排出的蒸汽经阀座(2)中间通道孔和排汽三通体(4)中间垂直通道向上，在排汽三通体(4)上部转向左、右水平方向，通过两端连接的排汽弯头排出。阀门关闭后，从消音器往下的排汽管道内所留存的蒸汽逐渐冷凝后一部分会通过排汽管凝水接盘进入疏水管道，由于排汽三通体(4)上部的蒸汽排放通道为折向左右水平方向、再通过排汽弯头向上排放且排汽三通体(4)的水平通道两端带有口大里小的锥度、同时排汽弯头的下部并带有疏水接管，因而从排汽管凝水接盘往下部位所产生的凝结水不会进入排汽三通体(4)的中间垂直通道处；此外排汽三通体(4)中腔所产生的少量的凝结水也会顺着排汽三通体(4)中间垂直通道的内壁进入水室(7)，由于阀座(2)表面受下部高温蒸汽的热传导影响温度会较高因而进入水室(7)内的凝结水又会逐渐汽化而弥散至排汽三通体(4)及排汽管空腔内；阀座(2)的内孔因为温度较高因而在其表面并不会形成凝结水。水室(7)及排汽三通体(4)内腔并未设置向外连接至疏水管道的排水管因而不存在蒸汽倒流入疏水管道的问题。当有氧化锈蚀产物及杂质随凝结水下流时同样会随凝结水从排汽弯头下端的排水孔进入疏水管道或滞留在排汽弯头内，一旦有少量的氧化锈蚀产物等进入排汽三通体(4)内时也会随凝结水流入并积存在水室(7)内，而不会流到并滞留在球体密封面附近；因为排汽三通体
(4)采用了不锈钢铸件加工，因而也不再存在现行产品容易出现的氧化锈蚀产物掉落到球体密封面附近而对阀门密封带来影响的问题。
[0033]本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0034]以上结合附图和实施例对本发明的技术方案作了具体说明，但这些附图和说明不能被理解为限制了本发明的范围。本【技术领域】的技术人员应该知晓，本发明不受上述实施例和附图的限制，其保护范围由所附的权利要求书所界定，任何在不超出本发明权利要求书所界定的范围内的各种改动、变型所形成的技术方案，都没有偏离本发明的精神和技术实质，仍然会属于本发明的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种安全泄压阀的顶部双侧排汽结构，所述的安全泄压阀包括以驱动装置驱动带孔球体旋转90°以泄放超压蒸汽的硬密封泄压球阀和以驱动装置驱动先导阀动作而带动主阀瓣开启排放蒸汽的电磁泄压阀，安全泄压阀的蒸汽排放端位于阀门的上部，排汽时蒸汽通过位于关闭件上侧的阀座(2)的中间通道孔向上排出，其特征在于:在阀体(I)和阀座(2)的上侧，设置有排汽三通体(4)，排汽三通体(4)的中间垂直通道下部以下端连接法兰(5)和阀体(I)相连接同时并压紧阀座(2)，排汽三通体(4)的通道从中间向上往左、右两侧方向分流形成三通型结构，左、右水平通道在两端端部对称设置有排汽端连接法兰(6)用于和排汽弯头连接。
2.根据权利要求1所述的安全泄压阀的顶部双侧排汽结构，其特征在于:排汽三通体(4)左、右水平通道在两端带有从孔口或孔口附近向内直径逐渐减小的锥度。
3.根据权利要求1所述的安全泄压阀的顶部双侧排汽结构，其特征在于:排汽三通体(4)的材料为不锈钢材料。
4.根据权利要求1所述的安全泄压阀的顶部双侧排汽结构，其特征在于:在排汽三通体(4)下端与阀座(2)之间设有环形的空腔一水室(7)，所述的水室(7)由阀座(2)外侧凸台上平面和其上侧的阀座(2)外圆与排汽三通体(4)中间垂直通道下端的台阶孔所围成；排汽三通体(4)中间垂直通道下端位于阀座(2)上侧相邻部位处的孔径大于阀座(2)中间通道孔上端孔口处的孔径，阀座(2)上端外圆处与排汽三通体(4)中间垂直通道下端内腔孔之间留有环形的间隙使水室(7)与排汽三通体(4)的内腔相连通；在阀座(2)被排汽三通体(4)压紧的凸台上平面处并设置有垫片(3)。
【文档编号】F16K27/02GK104390043SQ201410755912
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】章华 申请人:章华