[发明专利]高温蒸汽阀

说明书

技术领域

本发明大体上涉及具有致动器的高温蒸汽阀，并且具体地涉及用于限制这种致动器的热暴露的装置。

为了说明的目的，术语“高温”应该理解为意味着高于650摄氏度的温度。

背景技术

由于需要高效改进蒸汽轮机，所以存在增加蒸汽轮机的运行温度的需求。然而，更高的温度造成了新的材料要求。例如，在温度超过650摄氏度时，适合用于最大610度的常用的耐热12-Cr钢合金不再适合使用。在这种情况中，通常需要更合适的但更昂贵的镍合金。

专门的材料考虑不仅针对阀体还针对阀致动器。然而，由于致动器的内部工作，所以高温所造成的问题通常无法仅仅通过材料选择而得到解决。实际上，需要限制致动器的热暴露的装置。

实现该需求的一种措施是冷却阀壳体，从而过多的热量不会传递至致动器。专利公开文献US7481058B2公开了一种这样的冷却结构，在其中，阀壳体设有冷却端口以及使得冷却媒介通过这些端口的装置。这种结构是复杂的并且进一步需要冷却媒介的构造与供应。

另一种方案是在阀壳体与致动器之间设置由高耐热强度材料制成的间隔件。具有高耐热强度意味着连接器间隔件能够忍受从阀壳体传导的热能，同时该间隔件的长度使得以对流的方式消散一部分热量，因而在壳体与致动器之间造成温度梯度。通过构造间隔件的长度，能够产生足够大的温度梯度，这确保了致动器并不暴露于过高的温度。然而，在提供温度梯度时，间隔件必须被构造成承受阀壳体的高温。对于高蒸汽温度工作中的阀而言，通常这意味着间隔件必须由昂贵的镍合金制成。

因此，存在提供替代的简单成本高效的解决方案，其克服蒸汽阀致动器在大约650摄氏度蒸汽场所内安置时的过大热暴露的问题。

发明内容

公开了一种蒸汽阀，其提供了一种替代的措施，以克服蒸发器致动器在高温蒸汽工作环境中对流热暴露的问题。

本发明的实施例试图通过独立权利要求的技术方案解决该技术问题。有利的实施例在从属权利要求中给出。

该说明书的一个方面是基于在致动器与壳体之间提供具有分级的温阻的高温蒸汽阀的基本思路。

根据一个方面，提供有一种高温蒸汽阀，其包括壳体、用于操作阀的致动器以及连接器，该连接器一端邻近壳体固定且第二端固定至致动器。连接器具有第一间隔件和第二间隔件，每个间隔件具有第一和第二远端。第一间隔件的第一端邻近壳体被固定并且第二端邻近第二间隔件被固定。第二间隔件的第二端然后邻近致动器被固定。第二间隔件由与第一间隔件相比耐热强度低的材料制成。

大体上，第一间隔件长度被构造成确保，在阀操作过程中，第二间隔件不暴露于超过其耐热强度的温度，而同时被构造成足够的短以最小化耐热强度材料的使用。

在另一方面，第一间隔件包括多个彼此相互隔离开的隔块，从而在它们之间产生气隙。该气隙降低了从壳体传递至第一间隔件的热能。各间隔件还可以包括表面不规则部，该表面不规则部被构造成增加表面面积，从而增加间隔件的对流热损失并因而沿间隔件的延伸长度增加热学梯度。以这样的方式，能够提供具有更低材料重量的更短的间隔件。

在一个方面，螺纹装置相应地将第一间隔件固定至第二间隔件并将第一间隔件固定至壳体。同一螺纹装置能够用于将第一间隔件、第二间隔件和壳体固定在一起。螺纹装置提供了钎焊的替代方案，克服了将不同金属钎焊在一起的问题。

在一个方面，大体上由陶瓷或具有低导热率金属制成的绝热构件位于第一间隔件与壳体之间。

为了减少热流，第一间隔件针对壳体的凸缘、第一间隔件针对第二间隔件的凸缘或第二间隔件针对致动器的凸缘可以包括位于分开平面内的凹槽，以进一步降低热流。

通过以下说明、结合附图将清楚本发明的其它方面和优点，在附图中示意性示出了所公开的本发明的实施例。

附图说明

例如，本发明的实施例参照附图以下被更加全面地说明，其中：

图1是根据示意性实施例的高温蒸汽阀的透视图；

图2是根据示意性实施例的高温蒸汽阀的透视图；

图3是图1或2的阀的连接器的放大图，示出了连接器的示意性连接结构的细节；

图4是图1或2的阀的连接器的放大图，示出了连接器的另一示意性连接结构的细节；

图5是图1或2的阀的连接器的间隔件的放大图，示出了示意性绝热间隔件；并且

图6和7是示意性实施例的间隔件的各部分的示意图，示出了该部分的面特征。

具体实施方式