专利名称：一种阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀装置，它包括一个阀壳、一个闭合件和一个阀座，通过阀座与闭合件在一个第一方向上的相对移劝可使闭合件顶压在阀座上以造成闭合。
这样的阀装置在很多方面已为人们所熟悉。由于本发明的阀装置特别适于作为在阀座和闭合件之间容易发生侧面方向位移的阀，因而在下文中将通过举例的方式描述但并不意味着将以这种应用来限定本发明，更为精确地说是作为在一个PFBC(加压流化床燃烧)设备内介于一个冷介质和一个热介质之间的旁通阀。
在这种应用中，该阀被安置在一种人们熟悉的同轴管道中，在该管道的内通道中，它将来自燃烧室的燃烧气体通向一个燃气涡轮机，而在具有圆形截面并包围着内通道的外通道内，它将来自压缩机的压缩空气通往该设备的燃烧室。阀的功能是在一个预定的条件下，例如在释载或燃气涡轮机分离时打开内外通道之间的连通。具有比燃烧气体更高压力的压缩空气于是将流入内通道内，从而避免了可能损坏压缩机和甚至燃气涡轮机的压缩机的泵作用。
阀座安置在将内和外通道分开的中间壁处，而闭合件由一个圆盘阀形成，该圆盘阀可以通过一根芯轴从同轴管道的外面予以控制并且设置成在正常工作时密封地顶压在阀座上。在这里，芯轴通过一个衬套被导引，但是随着时间的消逝衬套容易被磨损，使芯轴本身位置偏心结果密封性减小。因为阀的尺寸很大，因此即使比较小量的芯轴倾斜也能造成阀的密封能力的大量减低。
还有，在制造如上述的那种大零件时，即使所给定的制造公差非常小就已经存在着阀座与芯轴/圆盘之间的一定偏心率的很大危险。
现有技术无法满意地解决这一问题。
本发明的一个目的是提供一种阀装置，它能补救或至少减小上述问题，从而在阀座与闭合件之间形成良好的密封性。
根据本发明这一目的可以通过如开始所述的阀装置来达成，这种阀装置的特征在于该阀座与闭合件被设置成能在一个第二方向上彼此相对地活动，该第二方向与第一方向形成一个角度。
根据本发明装置的一个较佳实施例，阀座被设置成可相对于闭合件在第二方向上活动。因此，阀座可能在那些场合下，即当闭合件由于制造公差或由于衬套的磨损而松动，相对于其设定的或原来的位置采取偏心的位置时，相对于闭合件定中。
根据本发明装置的另一个较佳实施例，阀座被设置成可相对于阀壳在第二方向上活动。由此，特别是阀座可以相对于闭合件定中而阀壳不会对这定中形成阻碍。此外，围绕阀座那部分阀壳可以允许有某种程度的位移而不会迫使阀座也随着移动。
根据本发明装置的又一个较佳实施例，本装置包括阀座连于其上的多个悬吊件，悬吊件至少是部分可挠曲的。悬吊件在第二方向上是弹性地可挠曲的。因此阀座相对于闭合件在第二方向上的能活动的安排就成为可能的了。通过悬吊件的弹性，由于它们在第二方向上活动而造成的永久性变形就可以避免了。
根据本发明装置的一个较佳实施例，该装置包括有一个阀盖，阀盖可释开地相对于阀壳安装并在其上连接悬吊件。由此的一个特殊效果是，阀座，阀盖和悬吊件形成一个单独的可释开的单元，可以容易地安装和拆卸。
根据该装置另一个较佳实施例，它包括一根芯轴，芯轴连接在闭合件上并相对于阀壳在第一方向上能位移地设置，以便闭合及打开阀装置。另外，芯轴连接在阀盖上并相对于所述阀盖在第一方向上能位移地设置。由此，芯轴、阀盖、阀座、悬吊件和闭合件形成一个单独的单元，其可以仅仅通过在阀壳上分别安装和拆卸阀盖而容易地予以安装和拆卸。
根据该装置另一个较佳实施例，阀壳包括一个第一壁和一个对置于第一壁的第二壁，而阀盖固定地连接在第一壁上，阀座则密封地支承在第二壁上。这样，阀装置就设置成能适合于同轴管道，在这里要求能通过在同轴管道外控制闭合件而打开或闭合一个介于内通道和外通道之间的孔口。
根据本发明装置又一个较佳实施例，该装置形成一个PFBC设备上的一个旁通阀。这阀装置特别适合于这种设备，因为借助其构造可以解决密封上的问题，否则这种问题，例如由于这类阀的特大的尺寸，很容易出现。
其他的优点特征在另外的从属权利要求中和下文中对一个较佳实施例的详细描述中可见到。
现在将对本发明的一个实施例参照附图予以较详细的描述。附图中
图1是本发明阀装置的一个示意横截面图；图2是图1中装置的放大明细图，和图3是一个密封件的明细图。
图1中所示的阀装置包括一个阀壳1，一个闭合件2和一个阀座3，闭合件2相对于阀座3能活动地设置，通过将闭合件2沿一个第一方向朝着阀座3移动就能闭合阀装置。为此目的闭合件2具有一个圆盘阀的形状并连接在一根芯轴4上，芯轴4由驱动件所驱动，驱动件连接在阀装置上，图中仅示意地显出。芯轴4沿第一方向能位移地设置在一个阀盖6内，阀盖6可释开地连接在阀壳1上。是芯轴的纵向的第一方向在本例中基本是水平的。一般说来，它可以有任何方向。
阀壳1包括一个第一壁7和一个对置于该第一壁的第二壁8，而阀盖6固定地连接在第一壁7上，阀座3则密封地支承在第二壁8上。
第一和第二壁分别连接在一个容器装置的一个外壁9上一个内壁10上并形成该些壁的一部分，一个安排用以接纳一个第一介质的第一空间11被限定在外和内壁9、10之间，而一个安排来用以接纳一个第二介质的第二空间12则为内壁10所界定，内壁10与外壁9一样具有管形的横截面。这些介质具有不同的压力和不同的温度。在这里第一介质比第二介质具有较高的压力和较低的温度。
第一空间11形成一个同轴管道的外通道而第二空间12形成该同轴管道的内通道，外和内通道11，12分别由第一和第二介质从中流过。在本例子中，阀装置形成一个PFBC设备中的旁通阀，这意味着内通道12由一种燃烧气体(T＝800-850℃，P＝14-16巴)从中流过，从一个烯烧室(未显示)被导向一个燃气涡轮机(未显示)，而外通道11将压缩空气(T＝200-300℃，P＝16-18巴)从一个压缩机(未显示)导向所述燃烧室。
在PFBC设备快速停机时，在燃气涡轮机与燃烧室之间的连接管道必须从空气侧及燃气侧快速闭合。为了避免由燃气涡轮机驱动的压缩机开始泵动，压缩空气通过如前述方式安排的旁通阀合适地直接被导至涡轮机内。这是通过将闭合件2从阀座3在所述第一方向上移开而达成的，使压缩空气分别在外和内通道11和12之间通过。
芯轴4由衬套13支承，随着时间的流逝，衬套13由于长期受芯轴作用的重负荷而磨损。芯轴4因而有某种程度的松动，结果造成芯轴4和闭合件2相对于它们原有位置的偏心位置。为了获得在闭合件2和阀座3之间连续的良好密封，后者被安排成能在一个第二方向上移动，该第二方向与第一方向形成一个角度。第一和第二方向之间的角度一般是垂直的。因而阀座3就可以相对于闭合件2而定中，形成连续的良好密封。
为此目的，阀座3悬吊在悬吊件14上，悬吊件包括多根杆，杆在第一端头15处连接在阀盖6上而在第二端头16处连接在阀座3上。悬吊件14大致平行于芯轴4并且均匀地分布在其四周。杆14在第二方向上是可以挠曲的，以便在这方向上容许阀座3的位移。它们还是弹性地可挠曲的，使它们在由闭合件2所施的限制力不再存在时可将阀座3恢复至其原来位置。悬吊件14由于它们的可挠曲性还可以容许阀座3在其周边处稍许径向增长，这是当工作时流动在内通道12内的热气体使阀座3加热至热膨胀时发生的情况。因此悬吊件14被安排成至少能相对于阀壳1部分地移动。
阀座3被设置成密封地支承在阀壳1的内壁8上。因此，该装置包括一个设置在阀座3和阀壳壁8之间的密封件17。密封件17被设置成能容许阀壳壁8和阀座3之间在第一及第二方向上的相对位移而仍能维持一个良好的密封。为此目的，密封件17包括两个环形密封膜18、19，其中之一18连接在阀座上而其中的另一个19连接在阀壳壁8上。密封膜18、19具有相互对置的环形突出体并安排成相互贴紧从而在其间形成一个密封面。密封膜18、19的突出体20、21中的至少一个突出体21呈现出一个圆形的周边面以便贴靠在其表面朝着对置的突出体21的第二突出体20的周边面上。这样就获得一个良好的密封而与两个突出体20、21之间的方位角无关，突出体20、21具有这样一个宽度可以容许密封膜在径向上作一定的相对位移而不会因此破坏密封效应。
突出体20、21分别设置在每个密封膜18、19的外周边区域内。在它们相应的内周边区域内，密封膜18、19分别连接在阀座3和阀壳8上。在突出体20、21被设置在密封膜18、19的区域内，两块膜18、19，或者至少其中的一块膜是与它们相连接的结构部件脱开的。因此，在本例子中，设置在密封膜18内周边外的阀座3可以被容许在第一方向上相对于阀壳壁8作稍微的位移而两个密封件18、19之间的良好密封仍能维持。在实践中，当工作时阀壳壁8将朝着阀座3的方向热膨胀。同样，阀座3也朝着阀壳壁8的方向热膨胀。在阀座的原始位置处，阀座和阀壳壁之间在第一和也在其它的方向上都留有空隙。这些空隙大于阀座3和阀壳壁8在相应的方向上相互朝对着的总膨胀量，以防止它们在工作时的相互接触。这样的接触可能意味着用厚板材制成的阀壳壁8会将阀座在一个方向上推动造成阀装置密封能力的损害。密封件18、19最好用带有良好弹性性能的耐腐蚀材料，便如弹簧钢制成。
当然，对于一个熟悉本专业的人将会作出多种对本发明装置的改良而不偏离本发明。因此可以看出，本发明是由后附的权利要求书和上面的描述所限定的。
权利要求
1.一种阀装置包括一个阀壳(1)一个闭合件(2)一个阀座(3)，通过阀座(3)与闭合件(2)在一个第一方向上的相对移动可使闭合件(2)顶压在阀座(3)上以造成闭合，其特征在于，阀座(3)与闭合件(2)被设置成能在一个与第一方向形成一个角度的第二方向上彼此相对地活动。
2.如权利要求1所述的阀装置，其特征在于，阀座(3)被设置成能在第二方向上相对于闭合件(2)而活动。
3.如权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，闭合件(2)被设置成能在第一方向上相对于阀座(3)而活动。
4.如权利要求1-3中任一项所述的阀装置，其特征在于，阀座(3)被设置成能在第二方向上相对于阀壳(1)而活动。
5.如权利要求1-4中任一项所述的阀装置，其特征在于，第一和第二方向之间的角度大致是垂直的。
6.如权利要求1-5中任一项所述的阀装置，其特征在于，它包括阀座(3)连接在其上的多个悬吊件(14)，悬吊件至少是部分可挠曲的。
7.如权利要求6所述的阀装置，其特征在于，悬吊件(14)在第二方向上是弹性地可挠曲的。
8.如权利要求6或7所述的阀装置，其特征在于，它包括一个被设置成可相对于阀壳(1)释开的阀盖(6)，并且悬吊件(14)即连接在该阀盖上。
9.如权利要求8所述的阀装置，其特征在于，悬吊件(14)包括多根杆，杆在第一端头(15)处连接在阀盖(6)上而在第二端头(16)处连接在阀座(3)上。
10.如权利要求1-9中任一项所述的阀装置，其特征在于它包括一根连接在闭合件(2)上的芯轴(4)，芯轴被设置成能在第一方向上相对于阀壳(1)位移以便闭合和打开阀装置。
11.如权利要求10所述的阀装置，其特征在于，悬吊件(14)大致平行于芯轴(4)并且均匀地分布在后者的周围。
12.如权利要求10或11所述的阀装置，其特征在于，芯轴(4)连接在阀盖(6)上并被设置成能在第一方向上相对于阀盖(6)位移。
13.如权利要求1-12中任一项所述的阀装置，其特征在于，阀壳(1)包括一个第一壁(7)和一个对置于前者的第二壁(8)，阀盖(6)固定地连接在第一壁(7)上而阀座(3)被设置成密封地贴靠在第二壁(8)上。
14.如权利要求13所述的阀装置，其特征在于，第一和第二壁(7，8)分别连接在一个容器装置的一外壁(9)和一个内壁(10)上并形成它们的一部分，一个安排来用以接纳一个第一介质的第一空间(11)被限定在外和内壁(9，10)之间，而一个安排来用以接纳一个第二介质的第二空间(12)则为内壁(10)所包围。
15.如权利要求14所述的阀装置，其特征在于，第一空间(11)形成一个同轴管道的外通道而第二空间(12)则形成该同轴管道的内通道，外和内通道(11，12)被设置成分别供第一和第二介质的通流所用。
16.如权利要求1-15中任一项所述的阀装置，其特征在于，它包括一个设置在阀座(3)和阀壳(1)之间的密封件(17)，并容许在阀座(3)和阀壳(1)之间在第一和第二方向上的相对活动而仍能维持其密封功能。
17.如权利要求1-16中任一项所述的阀装置，其特征在于，它形成一个PFBC设备的旁通阀。
全文摘要
一种阀装置,它包括一个阀壳(1),一个闭合件(2),和一个阀座(3),通过阀座(3)与闭合件(2)在一个第一方向上的相对移动可使闭合件(2)顶压在阀座(3)上以造成闭合,其特征在于阀座(3)与闭合件(2)被设置成能在一个第二方向上彼此相对地活动,该第二方向与第一方向形成一个角度。
文档编号F02C9/18GK1194330SQ9711327
公开日1998年9月30日 申请日期1997年6月13日 优先权日1997年6月13日
发明者M·奥尔森 申请人:瑞典通用电器斯泰尔公司