[实用新型]浮筒式双密封补气阀结构

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种浮筒式双密封补气阀结构

背景技术：

目前水轮机主轴中心孔补气阀主要是一种常规的弹簧阀。当电站尾水位较高，要求补气阀采用双密封结构时，往往都采用弹簧阀和浮球阀两种阀门串联安装布置构成阀组的方式来满足电站要求。

常规弹簧阀结构如图1所示，弹簧阀本身为逆止阀，阀门(3)在弹簧(1)作用下一般处于小开度开启状态或关闭状态，当水轮机偏离最优工况运行，尾水管内真空度超过设计保证值时，阀门(3)开启，对水轮机进行补气。这种补气阀结构简单，全关位置阀门与阀座接触面为密封面。当尾水位达到甚至高出补气阀布置位置时，阀门(3)关闭封水。对于尾水位高于补气阀布置位置的机组，由于这种补气阀只有一处密封，因此其密封的可靠性和机组安全性相对弱些。

弹簧阀和浮球阀串联安装的补气阀组结构如图2所示，这种补气阀结构是在弹簧阀(1)下方布置浮球阀(2)，弹簧阀(1)和浮球阀(2)构成的阀组布置在主轴中心孔补气管(3)上。弹簧阀(1)和浮球阀(2)均为逆止阀。机组正常运行时，弹簧阀(1)处于全关位置，浮球阀(2)处于全开位置，当水轮机尾水位达到甚至高出补气阀布置位置时，浮球阀(2)在浮力作用下浮起至全关位置，从而弹簧阀(1)和浮球阀(2)均起到封水密封的作用。这种阀组式布置结构虽然可以实现双密封防水的作用，但结构复杂，需要的布置空间大，制造及检修维护成本较高。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种具有双密封功能、密封性能可靠、结构简单、检修维护方便的浮筒式双密封补气阀结构。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：浮筒式双密封补气阀结构，该结构由弹簧(1)、缓冲装置(2)、阀门(3)、浮筒室(4)、浮筒(5)、阀座(6)、补气管(7)组成，弹簧(1)被压制在缓冲装置(2)上，弹簧(1)下部为阀门(3)，阀门全行程为L，阀门(3)与下部的浮筒室(4)位置对应，浮筒室(4)置于阀座(6)上，阀座(6)置于补气管(7)上，阀座(6)与补气管(7)法兰之间设有密封(8)，浮筒(5)置于浮筒室(4)底部，浮筒室(4)上开设通孔。

技术效果：

目前一些水电站水轮机尾水位较高，在洪水位时达到并高出补气阀布置位置，甚至有些水电站机组正常运行时，水轮机尾水位就超过了补气阀布置位置，因此对于尾水位较高的水轮发电机组，补气阀在保证具有足够补气能力的同时，其密封性能也尤为重要。高尾水位水电站往往都对水轮机主轴中心孔补气阀提出了要具有双密封结构的要求。

浮筒式双密封补气阀结构如图3所示，是在传统弹簧阀结构基础上增设了浮筒阀，将两种阀门合二为一，从而实现双密封功能。

本实用新型如图3所示，机组正常运行时阀门(3)在弹簧(1)作用下处于全关位置，阀门全行程为L。浮筒(5)置于浮筒室(4)底部，处于全开位置。浮筒室(4)上开设通孔，当水轮机偏离最优工况运行，尾水管内真空度超过设计保证值时，阀门(3)开启至全开位置，气体经由阀门(3)、浮筒室(4)上通孔进入主轴中心孔补气管内，并到达尾水管，破坏尾水管内的涡带，改善机组运行状态。当尾水位达到甚至高出补气阀布置位置时，浮筒(5)在水浮力作用下浮起至全关位置，从而实现浮筒(5)和补气阀门(3)双阀密封防水的作用。

这种组合式阀门结构简单，安装检修方便，即具有足够的补气能力和良好的补气效果，又可以有效提高阀门密封的可靠性，降低高尾水位时补气阀处漏水，甚至水淹发电机的风险，提高机组运行的可靠性和安全性。本实用新型具体结构见图3。这种补气阀结构的优点是：

1)动作灵活，能够自关闭、自开启；

2)补气能力足够,补气效果良好；

3)结构简单，安装检修方便；

4)节省安装空间，降低补气装置露出发电机地板的高度；

工作原理：

本实用新型是一种将弹簧阀和浮筒阀合二为一构成的浮筒式双密封补气阀结构，弹簧阀和浮筒阀均为逆止阀。机组正常运行时，弹簧阀中的阀门(3)在弹簧(1)作用下处于全关位置，浮筒(5)置于浮筒室(4)底部，处于全开位置。浮筒室(4)上开设通孔，这些孔在机组补气时，作为气体通道，保证气体进入尾水管，破坏尾水管内的涡带，改善机组运行状态。当尾水位达到甚至高出补气阀布置位置时，浮筒室上的通孔则作为水流通道，确保浮筒(5)浸入水中。浮筒(5)为薄壁圆筒，为了保证浮动性好，其重量不宜太重，确保浮筒(5)浮起时的浸水液位距离浮筒阀密封面具有安全距离。