专利名称：蒸汽交换阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种降低蒸汽压力和蒸汽温度的蒸汽交换阀。这种阀用在发电厂和应用批量蒸汽的企业中(例如织物整理企业，印染厂等)。
这种蒸汽交换阀有一个具有一个蒸汽入口、一个冷却水入口和一个蒸汽出口的壳体。壳体中设有一个卸压室和一个控制蒸汽和冷却水通量的控制活塞。为降低温度，将冷却水喷入热蒸汽中，冷却水则立即蒸发汽化。喷入的冷却水量应与具体的蒸汽数量(部分负荷或全负荷)相匹配。喷入的冷却水不仅在部分负荷运行时而且在全负荷运行时都必须完全汽化，否则会形成水滴，它会导致很大的侵蚀和温度突变损伤。
在公知的蒸汽交换阀中，有一些阀中降压和冷却是分开进行的，还有一些阀中在降压的同时将冷却水有控制地喷入卸压室中。降压和冷却分开的蒸汽交换阀最好用在运行时蒸汽量出现很大变化的地方。对于蒸汽量变化很小的情况，大多数采用降压和冷却水喷入同时进行的蒸汽交换阀。
本发明的目的是，提供一种蒸汽交换阀，这种阀能够在部分负荷运行时可靠地毫无问题地将冷却水可控制地喷入卸压室中同时降低蒸汽的压力，在全负荷运行时则使卸压室中的蒸汽降压和冷却水的喷入分开进行。
上述目的由权利要求1的特征部分的特征来实现。其后的从属权利要求包含一些结构特征，这些特征标志着本发明的有利的实施形式。
该蒸汽交换阀有一个具有一个蒸汽入口、一个冷却水入口和一个蒸汽出口的壳体，壳体中设置一个构成一个卸压室的孔篮和一个控制通往卸压室的蒸汽和冷却水流量的、可轴向移动的控制活塞。该控制活塞与一个能在孔篮中轴向移动的管形孔缸刚性相连，利用该孔缸使蒸汽流入孔篮的入口和蒸汽流入围绕孔篮设置的第二卸压室的出口开启或封闭。孔篮中伸入了一个同轴的喷管，该喷管在孔篮外部与冷却水入口相连。喷管在构成卸压室的孔篮的内部具有一些冷却水喷入口，在孔篮外部，在喷管上有一个喷嘴，该喷嘴伸入蒸汽出口区域中。控制活塞可以在喷管中移动并且利用一个活塞件开启或封闭喷管中的冷却水喷口，利用第二个活塞件使控制活塞控制冷却水入口的使冷却水流向喷口和/或流向喷嘴的通流横截面的大小。
这样，冷却水在部分负荷运行时不仅经喷口喷入卸压室，同时降压，而且在蒸汽降压后经喷嘴喷入蒸汽出口区域。在全负荷运行时，全部冷却水在蒸汽降压之后经喷嘴喷入蒸汽出口区域。
冷却水在部分负荷和全负荷运行下毫无问题地喷入并完全汽化。这意味着蒸汽交换阀具有较高的运行可靠性和较长的寿命。
在附图中示出了一个实施例，下面对它作详细说明。附图中
图1是通过处于关闭位置的蒸汽交换阀的一个截面图；图1a是冷却水入口的通流横截面图；图2是通过处于部分开启状态下的蒸汽交换阀的一个截面图。
蒸汽交换阀有一个带蒸汽入口(1)、一个冷却水入口(3)和一个蒸汽出口(2)的壳体(4)。在壳体(4)中设置一个构成一个卸压室的孔篮(11)和一个控制蒸汽和冷却水向卸压室的流动的、可轴向移动的控制活塞(5)。控制活塞(5)与一个可在孔篮(11)中轴向移动的孔缸(6)刚性相连。该孔缸(6)开启和封闭蒸汽(D)进入孔篮(11)的入口和蒸汽进入围绕孔篮(11)设置的第二卸压室(10)的出口。一个同轴的喷管(14)伸入到孔篮(11)中，该喷管在孔篮(11)的外部与冷却水入口(3)相连。在孔篮(11)内部，喷管(14)有一些冷却水(W)的喷口(15)。在孔篮(11)外部，喷管(14)伸入到蒸汽出口(2)中并在那里有一个用于冷却水(W)的喷嘴(16)。
一个与控制活塞(5)一起能够在喷管(14)中移动的第一活塞件(7)使喷管(14)中的喷口(15)相继开启或封闭。第二活塞件(8)控制冷却水入口(3)的通流横截面(X)的大小，以控制冷却水朝卸压室中的喷口(15)的流动和/或朝蒸汽出口(2)中的喷嘴(16)的流动。
包围着孔篮(11)的第二卸压室(10)经通流口(17)与构成第三卸压室的蒸汽出口(2)相连。
管形的孔缸(6)分成具有不同功能的两个部分。在其与蒸汽入口(1)相配的轴向长度区域上，该孔缸(6)具有卸压孔(6a)，用于蒸汽进入孔篮(6)，而与第二卸压室(10)相配的轴向长度区域作为封闭的隔离壁(6b)，用于交替地开启和封闭孔篮(11)中的卸压孔。
控制活塞(5)的两个活塞件(7，8)是制成整体的，其中，在两个活塞件(7，8)之间有一个活塞杆(20)，它与喷管(14)之间构成一个环室(13)，用于使冷却水流向喷管(14)的喷口(15)。两个活塞件(7，8)用最好是金属制的活塞环密封件(9)，气密和水密地在喷管(414)中得到导向。
冷却水入口(3)的通流横截面(X)具有一个滴形的预控横截面，它的大的滴形截面朝向喷管(14)的喷口(15)。替代滴形的预控横截面，冷却水入口(3)的通流横截面可以由多个其大小相同和/或不同的预控孔构成。
孔篮(11)的周围设置了一个第二(外)孔篮(12)，作为另一个卸压级，该孔篮利用一个隔离壁(12a)贴靠在内孔篮(11)上，并把外孔篮(12)分成两个孔段。
控制活塞(5)在蒸汽入口(1)的高度上被一个孔篮(18)包围，蒸汽流过该孔篮的孔口，以便尽可能均匀地围绕控制活塞(5)流入。
控制活塞(5)的两个活塞件(7，8)之间的轴向间距是这样确定的，即在喷管(14)的喷口(15)处于由第一活塞件(7)封闭的封闭位置时(参见图1)，冷却水入口(3)的整个通流横截面(X)由位于端部位置上的第二活塞件(8)朝喷口(15)方向开启和朝喷嘴(16)方向封闭。
为了开启蒸汽交换阀，将孔缸(6)和控制活塞(5)一起从孔篮(11)中部分地拉出(参见图2)。由此也同时部分地开启使蒸汽进入孔篮(11)的孔缸(6)的卸压孔(6a)和通过孔缸(6)的隔离壁(6b)而封闭的、用于蒸汽出口的孔篮(11)的卸压孔。在部分负荷运行位置时，喷管(14)的喷口(15)部分地或全部地由第一活塞件(7)开启。冷却水入口(3)的通流横截面(X)此时则由第二活塞件(8)不仅朝喷口(15)方向而且朝喷嘴(16)方向都释放开来。
在全负荷运行下，第二活塞件(8)位于它的沿喷管(14)的喷口(15)方向移动的第二端部位置上，在该位置时，通流横截面(X)完全开启，冷却水向喷管(14)的喷口(15)的流动被封闭，冷却水向喷嘴(16)的流动完全开启。亦即在该位置时没有冷却水(W)喷入构成卸压室的孔篮(11)中。
待冷却的蒸汽量越多，所需要的冷却水也就越多。为了使冷却水(W)完全汽化，孔篮(11)的卸压容积就不再够用了。为了避免形成有害的水滴，随着蒸汽量的增加，将越来越多的冷却水(W)经喷嘴(16)喷入蒸汽出口(2)的区域中。在全负荷运行时，全部的冷却水(W)都喷入此处。
为了经喷嘴(16)喷入冷却水(W)，此处还附加地使冷却水形成涡流。控制活塞(5)上方的工作容积经一个平衡通道(19)与壳体(4)的能与蒸汽接触的部分相连。
权利要求
1.蒸汽交换阀，包括一个具有一个蒸汽入口、一个冷却水入口和一个蒸汽出口的壳体，壳体中设置一个构成一个卸压室的孔篮和一个控制通往卸压室的蒸汽和冷却水流量的、能沿轴向移动的控制活塞，其特征在于，a)控制活塞(5)与一个能在孔篮(11)中轴向移动的管形孔缸(6)刚性连接，该孔缸开启和封闭蒸汽(D)流入孔篮(11)的入口和蒸汽流入一个围绕孔篮(11)设置的第二卸压室(10)的出口，b)一个同轴喷管(14)伸入孔篮(11)中，该喷管在孔篮(11)外部与冷却水入口(3)相连，在孔篮(11)内部具有用于冷却水(W)的一些喷口(15)而在孔篮(11)外部具有用于冷却水(W)的一个喷嘴(16)，c)控制活塞(5)能在喷管(14)中移动，并具有一个第一活塞件(7)和一个第二活塞件(8)，该第一活塞件可开启和封闭喷管(14)中的喷口(15)，该第二活塞件控制冷却水入口(3)的使冷却水流向喷口(15)和/或流向喷嘴(16)的通流横截面(X)的大小。d)包围着孔篮(11)的卸压室(10)经通流口(17)与构成第三卸压室的蒸汽出口(2)相连，喷嘴(6)伸入到该蒸汽出口(2)中。
2.按权利要求1的蒸汽交换阀，其特征是，孔缸(6)在与蒸汽入口(1)相配的轴向长度区域上具有用于蒸汽入口的卸压孔(6a)，在与第二卸压室(10)相配的轴向长度区域上则构成封闭的隔离壁(6b)，用了交替地开启和封闭孔篮(11)中的卸压孔。
3.按权利要求1和2的蒸汽交换阀，其特征是，控制活塞(5)的两个活塞件(7，8)做成一个整体，在两个活塞件(7，8)之间设置一个活塞杆(20)，该活塞杆与喷管(14)之间构成一个使冷却水流往喷管(14)的喷口(15)的环室(13)。
4.按权利要求1至3之一的蒸汽交换阀，其特征是，控制活塞(5)的两个活塞件(7，8)借助于活塞环密封件(9)气密地和水密地在喷管(14)中得到导向。
5.按权利要求1至4之一的蒸汽交换阀，其特征是，冷却水入口(3)的通流横截面(X)具有一个滴形的预控横截面，它的大的滴形预控横截面朝向喷管(14)的喷口(15)。
6.按权利要求1至4之一的蒸汽交换阀，其特征是，冷却水入口(3)的通流横截面(X)由多个大小相同和/或不同的预控孔构成。
7.按权利要求1至6之一的蒸汽交换阀，其特征是，控制活塞(5)的两个活塞件(7，8)之间的轴向间距是这样确定的，即在喷管(14)的喷口(15)由第一活塞件(7)封闭的封闭位置时，冷却水入口(3)的整个通流横截面由位于端部位置上的第二活塞件(8)沿喷口(15)方向开启和沿喷嘴(16)方向封闭，在第一活塞件(7)部分地或全部地开启喷管(14)的喷口(15)的位置时，冷却水入口(3)的通流横截面(X)由第二活塞件(8)沿喷口(15)方向和沿喷嘴(16)方向开启，并在第二活塞件(8)处于沿喷管(14)的喷口(15)方向移动的第二端部位置时冷却水入口(3)的通流横截面(X)是完全开启的，冷却水朝喷管(14)的喷口(15)的流动被封闭，而冷却水朝喷嘴(16)的流动是完全开启的。
8.按权利要求1至7之一的蒸汽交换阀，其特征是，在孔篮(11)周围设置一个作为另一个卸压级的第二(外)孔篮(12)，该外孔篮利用一个隔离壁贴靠在内孔篮(11)上并把该外孔篮(12)分成两个孔段。
全文摘要
蒸汽交换阀包括一个具有一个蒸汽入口(1)、一个冷却水入口(3)和一个蒸汽出口(2)的壳体(4)。在该壳体(4)中设置了一个构成一个卸压室的孔篮(11)和一个控制通往卸压室的蒸汽和冷却水流量的、能沿轴向移动的控制活塞(5)。控制活塞(5)与一个能在孔筛(11)中轴向移动的孔缸(6)刚性连接。该孔缸(6)开启和封闭蒸汽流入孔篮(11)的入口和蒸汽流入一个围绕孔篮(11)设置的第二卸压室(10)的出口。一个同轴喷管(14)伸入孔蓝(11)中并在孔蓝(11)的外部与冷却水入口(3)相连。该喷管(14)在孔蓝(11)的内部具有用于冷却水(W)的一些喷口(15)，而在孔蓝(11)的外部，该喷管(14)伸入到蒸汽出口(2)中并在此处有一个用于冷却水(W)的喷嘴(16)。一个与控制活塞(5)一起能在喷管(14)中移动的第一活塞件(7)相继开启和封闭喷管(14)中的喷口(15)。第二活塞件(8)控制冷却水入口(3)的使冷却水流向喷口(15)和/或流向喷嘴(16)的通流横截面(X)的大小。包围着孔篮(11)的第二卸压室(10)经通流口(17)与构成第三卸压室的蒸汽出口(2)相连。
文档编号F16K47/04GK1118189SQ94191212
公开日1996年3月6日 申请日期1994年2月14日 优先权日1993年2月18日
发明者G·楚木赫伦 申请人:霍尔特一般仪表两合公司