[发明专利]汽轮机及其速关阀

说明书

本发明提供一种汽轮机及其速关阀，所述速关阀包括外壳、阀座、阀芯及阀杆，所述外壳设置有蒸汽入口和蒸汽出口，所述阀座设置于所述蒸汽出口处、且与蒸汽出口连通，所述阀芯设置于所述外壳内、且与所述阀座正对，所述阀杆的一端与所述阀芯连接，另一端贯穿外壳后与驱动机构连接；所述阀芯包括一空心柱状结构的阀碟，所述阀碟一端与所述阀座正对，且设置有端面，另一端为敞开状；所述阀碟外套设有一套筒，所述套筒远离阀座的一端固定于外壳上。所述速关阀采用空心的阀芯结构，提高了速关阀重力的分布的协调性，且阀碟与阀座分开时的开启力较小，可减小阀杆驱动机构的尺寸，进而减小速关阀的整体尺寸。

技术领域

本发明涉及一种阀门，具体的说，是涉及一种速关阀及应用该速关阀的汽轮机。

背景技术

速关阀广泛应用在汽轮机等高速旋转透平机械中，是主蒸汽管路与汽轮机之间的主要开关机构。汽轮机进气通常为高参数蒸汽，这种高参数蒸汽的高流速会对阀芯产生冲击，而且在流经速关阀内部的不规则空间时，极易引起激荡，不仅会降低阀体的稳定性，且会加速阀芯的损坏。因此，在紧急状态下，需要立即切断汽轮机的进汽，使机组快速停机，以达到保护机组的目的；速关阀即是作为在紧急情况下，快速切断高参数气源的主要开关机构，是保安装置中的必要组成部分。

常规的阀芯为实心结构，而阀杆为细长结构，这就使得速关阀阀芯一端的重力明显大于驱动端的重力，这种重力上的不协调性，在高压蒸汽的冲击下会加剧激振，降低速关阀的安全系数。

基于上述问题，公开号202280482U的中国专利公开了一种汽轮机速关阀，该速关阀在开启过程中或速关阀关闭后有一部分蒸汽沿阀杆与套筒及衬套之间的间隙向外泄露，气体自该间隙引出；当速关阀全开后，主阀碟与套筒的密封面紧密贴合，阀杆漏气被阻断。该结构在一定程度上可以减小整个速关阀的开启力，从而减小阀杆或驱动部件的尺寸、提高速关阀开启过程中的安全性，但并不能解决高压蒸汽冲击引起的速关阀内部激振，因此，其并不能从根本上解决激振问题，在速关阀使用过程中，仍具有较大安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一目的是提供一种速关阀，采用空心的阀芯结构，提高了速关阀重力的分布的协调性，且阀碟与阀座分开时的开启力较小，可减小阀杆驱动机构的尺寸，进而减小速关阀的整体尺寸。

本发明的第二目的是提供一种汽轮机，该汽轮机的蒸汽入口处设置有上述速关阀。

基于上述目的，本发明的一个方面，提供一种速关阀，包括外壳、阀座、阀芯及阀杆，所述外壳包括蒸汽入口和蒸汽出口，所述阀座设置于蒸汽出口处且与蒸汽出口连通，所述阀芯设置于所述外壳内且与所述阀座正对，所述阀杆的一端与所述阀芯连接，另一端贯穿所述外壳后与所述液压驱动机构连接；当所述阀杆沿其轴向移动时，带动所述阀芯一同移动，使阀芯与阀座分开或压堵配合，从而实现蒸汽入口和蒸汽出口之间的连通或阻断；

所述阀芯包括一空心柱状结构的阀碟，所述阀碟的左端部与阀座配合，阀碟具有一内部空腔；

所述阀碟上设置有一用于连通蒸汽出口和阀碟内部空腔的第一气孔，所述阀杆的头部与阀碟活动连接并能够与所述第一气孔压堵配合，阀杆上套设有第一弹簧，第一弹簧的一端与阀碟连接，第一弹簧的另一端与阀杆连接，该第一弹簧赋予阀杆的头部远离第一气孔的趋势，当阀杆的头部与第一气孔压堵配合时能够阻断第一气孔与阀碟内部空腔的连通；

所述阀碟外套设有一套筒，所述套筒远离阀座的一端固定于外壳内壁上，当所述阀碟沿所述套筒的轴向移动时，所述阀碟的至少一部分始终处于所述套筒内；

所述阀碟或套筒上设有用于连通蒸汽入口和阀碟内部空腔的气流通道。