旁路阀的制作方法
本发明涉及旁路阀,尤其涉及一种旁路阀。
背景技术:
1、汽轮机的旁路阀包括具有阀腔的阀体、及均设于阀腔内的阀笼和阀芯组件,阀笼上设有多个减压孔,阀体上设有阀进口和阀出口,各个减压孔的进口均与阀进口连通,阀芯组件的一端可移动地设于阀笼内,以调节阀笼的内腔和减压孔之间的连通开度,实现节流面积、流量调节和减压效果的调节。
2、旁路阀应用于汽轮机时,旁路阀内部通常为强湍流和强振动的工况,受强湍流和强振动的影响,导致旁路阀的阀杆断裂的风险较大,同时由于旁路阀关闭时受汽轮机工作的振动影响,发生内漏的风险也较大。旁路阀内部通常设置有传感器,以监测旁路阀的工作情况,而旁路阀内部的强湍流和强振动以及汽轮机工作过程中的振动均会影响传感器的检测结果,因此,亟需对旁路阀的结构进行改进,以提高传感器的检测准确性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于:提供一种旁路阀,能够提高旁路阀故障检测的准确性。
2、本发明提供一种旁路阀,该旁路阀包括:
3、阀体,所述阀体设有阀腔,及与所述阀腔连通的阀进口;所述阀腔内设有导流结构,所述导流结构自所述阀腔的内壁沿所述阀腔的径向向内凸起,所述导流结构沿所述阀腔的轴向延伸设置;所述导流结构具有远离所述阀腔内壁的悬空端,沿所述悬空端至所述导流结构连接所述阀腔内壁的一端,所述导流结构的截面宽度逐渐增大;
4、阀笼,安装于所述阀腔内且轴向一端设有笼出口;
5、阀芯,位于所述阀笼内且沿所述阀笼的轴向与所述阀笼的内周壁滑动配合;
6、阀杆,与所述阀芯相连,用于驱动所述阀芯沿所述阀笼的轴向移动,以使所述阀芯往返于关闭位置和开启位置;
7、减压笼,位于所述阀笼的轴向一端且与所述阀笼相连,所述减压笼具有笼进口,所述笼进口和所述笼出口连通形成流通腔室;
8、所述阀芯和所述减压笼的其中一个具有第一密封面,另一个设有第二密封面,所述第一密封面覆设有弹性密封层,所述第二密封面覆设有合金层,所述弹性密封层位于所述合金层的外周;
9、所述阀芯处于所述开启位置时,所述弹性密封层和所述合金层沿所述阀笼的轴向间隔设置,所述阀进口通过所述阀笼与所述流通腔室连通;所述阀芯处于关闭位置时,所述弹性密封层和所述合金层抵接,使所述阀进口和所述流通腔室断开。
10、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述旁路阀包括:
11、位移传感器,用于检测所述阀杆轴向移动过程中的位移;
12、拉压传感器,用于采集所述阀杆轴向移动过程中的轴向受力;
13、振动传感器,用于检测所述阀杆的振动信号。
14、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述阀芯靠近所述减压笼一端的端面凸设有第一密封凸部,所述第一密封凸部为沿所述阀芯的周向延伸的环状结构,所述第一密封凸部的内周壁形成所述第一密封面;沿由所述阀笼至所述减压笼的方向,所述第一密封面为半径渐扩的锥形面;
15、所述减压笼靠近所述阀笼一端的端面凸设有第二密封凸部,所述第二密封凸部为沿所述减压笼周向延伸的环状结构,所述第二密封凸部的外周壁形成所述第二密封面;沿由所述减压笼至所述阀笼的方向,所述第二密封面为半径渐缩的锥形面。
16、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述阀笼包括第一减压分段,所述第一减压分段上设有多个第一减压通道,所述第一减压通道包括依次连通的介质入口段、第一扩容段、折弯迂回段、第二扩容段和介质出口段;
17、所述介质入口段远离所述第一扩容段的一端延伸至所述阀笼的外周壁,所述介质出口段远离所述第二扩容段的一端延伸至所述阀笼的内周壁;
18、所述折弯迂回段被配置为使所述第一减压通道具有至少两个拐弯位置,所述第一扩容段和所述第二扩容段被配置为:使沿所述第一减压通道的入口至所述第一减压通道的出口的方向,所述第一减压通道具有至少两个流通截面积扩张的区域。
19、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述第一减压通道满足:所述第一扩容段、所述折弯迂回段和所述第二扩容段沿所述阀笼的周向依次分布,所述介质入口段和所述介质出口段均沿所述阀笼的径向延伸;
20、所述第一减压通道满足:沿所述阀笼的轴向,所述第一扩容段和所述第二扩容段位于所述折弯迂回段的同一侧;或者,沿所述阀笼的轴向,所述第一扩容段和所述第二扩容段分别位于所述折弯迂回段的两侧。
21、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述第一减压通道满足:沿所述阀笼的轴向,所述第一扩容段和所述第二扩容段位于所述折弯迂回段的同一侧;
22、所述第一减压分段上设有多个沿所述阀笼的周向间隔分布的第一减压单元,所述第一减压单元包括多个沿所述阀笼的轴向依次间隔分布的所述第一减压通道;
23、所述第一减压通道满足:所述介质入口段和所述第一扩容段连通形成减压孔一,所述第二扩容段和所述介质出口段连通形成减压孔二;相邻三个所述第一减压通道分别为轴向依次分布的减压通道一、减压通道二和减压通道三,所述减压通道二的所述折弯迂回段和所述减压通道一的所述折弯迂回段为同一所述折弯迂回段,所述减压通道二的所述减压孔一和所述减压通道三的减压孔一为同一所述减压孔一,所述减压通道二的所述减压孔二和所述减压通道三的减压孔二为同一所述减压孔二。
24、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述介质入口段的流通截面积小于所述第一扩容段的流通截面积,和/或,所述介质出口段的流通截面积小于所述第二扩容段的流通截面积。
25、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述阀笼还包括第二减压分段,所述第一减压分段和所述第二减压分段沿所述阀笼的轴向依次分布;
26、所述第二减压分段上设有沿所述阀笼的径向延伸的多个第二减压通道,所述第二减压通道的一端延伸至所述阀笼的外周壁,另一端延伸至所述阀笼的内周壁。
27、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述阀笼还包括第三减压分段,所述第三减压分段设置在所述第二减压分段沿所述阀笼的轴向远离所述第一减压分段的一侧;
28、所述第三减压分段上设有多个沿所述阀笼的径向延伸的第三减压通道,所述第三减压通道的一端延伸至所述阀笼的外周壁,另一端延伸至所述阀笼的内周壁;所述第二减压通道的流通截面积为s2,所述第三减压通道的流通截面积为s3,s2<s3。
29、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述阀芯的外周壁开设有防转部,所述防转部沿所述阀笼的周向环绕设置于所述阀芯,且所述防转部被配置为能够将作用于所述阀芯的旋流冲击力分散以减小所述阀芯受到的周向扭转力矩,从而限制所述阀芯发生周向旋转。
30、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述防转部为开设于所述阀芯外表面的凹槽;
31、所述凹槽的数量为一个。
32、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述凹槽沿所述阀芯的周向呈周期性起伏,以形成交替排布的波峰段和波谷段。
33、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述减压笼包括筒状的笼体,所述笼体设有多个沿所述减压笼的径向贯通的节流通道,所述节流通道包括节流单元,所述节流单元包括第一节流孔、第二节流孔和至少两个并联的设置分流孔;
34、所述节流单元满足:所述第一节流孔的进口用于与所述笼体内腔连通,所述第二节流孔的出口用于与所述笼体外部连通;所述分流孔的进口与所述第一节流孔的出口连通,所述分流孔的出口与所述第二节流孔的进口连通。
35、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述第一节流孔的流通截面积,小于所述第二节流孔的流通截面积。
36、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述节流单元包括两个分流孔,所述节流单元满足:
37、两个所述分流孔绕所述第一节流孔的轴线在周向上间隔180°设置,两个所述分流孔的出口沿所述笼体的周向相对设置;和/或,所述第一节流孔和所述第二节流孔均沿所述笼体的径向延伸且同轴设置。
38、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述分流孔包括第一分流孔和第二分流孔,于所述节流单元内,所述第一节流孔、所述第一分流孔、所述第二分流孔、所述第二节流孔依次连通;
39、所述节流单元满足:
40、所述第一节流孔的延伸方向与所述第一分流孔的延伸方向呈夹角设置,所述第一分流孔的延伸方向和所述第二分流孔的延伸方向呈夹角设置,所述第二分流孔的延伸方向和所述第二节流孔的延伸方向呈夹角设置。
41、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述节流通道包括沿所述笼体径向依次分布的至少两个所述节流单元,同一所述节流通道的相邻两个所述节流单元中,沿所述笼体的径向,距离所述笼体的轴线较近的所述节流单元为上游的所述节流单元,距离所述笼体的轴线较远的所述节流单元为下游的所述节流单元;上游的所述节流通道的所述第二节流孔的出口与下游的所述节流通道的所述第一节流孔的进口连通。
42、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述节流通道的相邻两个所述节流单元满足:
43、上游的所述节流单元的所述第二节流孔的轴线与下游的所述节流单元的所述第一节流孔的轴线重合,且上游的所述节流单元的所述第二节流孔的流通截面积等于下游的所述节流单元的所述第一节流孔的流通截面积。
44、所述节流通道满足:沿所述节流通道内的流体流向,相邻两个所述节流单元中,上游的所述节流通道的流通截面积小于下游的所述节流通道的流通截面积。
45、作为上述旁路阀的一种可实施方案,所述减压笼沿轴向远离所述笼进口的一端具有笼底板,所述笼底板具有沿所述笼体的轴向向内凸设的导流部,沿指向所述笼进口的所述笼体的轴向,所述导流部的外周壁与所述笼体的轴线之间的间距逐渐减小。
46、作为上述旁路阀的一种可实施方案,沿所述笼体的轴向,所述笼底板由远离所述笼进口一侧的侧壁向所述笼进口所在侧凹设形成所述导流部,所述导流部上设有多个所述节流通道;
47、和/或,所述笼底板包括围设于所述导流部外周的底板部,所述导流部远离所述笼进口一端通过所述底板部与所述笼体远离所述笼进口的一端相连,所述底板部上设有所述节流通道。
48、作为上述旁路阀的一种可实施方案,沿所述减压笼的轴向,位于所述减压笼远离所述阀笼一端的所述阀腔形成降温腔;
49、所述旁路阀还包括喷嘴结构,所述喷嘴结构包括:
50、外壳,所述外壳设有进水内腔;
51、喷嘴本体,安装于所述外壳,且所述喷嘴本体设有若干喷射孔道,所述喷射孔道具有介质入口与介质出口,所述介质入口连通所述进水内腔,在沿所述介质入口朝向介质出口方向上,所述喷射孔道的截面面积逐渐增大;所述介质出口与所述降温腔连通。
52、本发明提供的旁路阀至少具备以下有益效果:
53、本发明提供的旁路阀,通过在旁路阀内设置缓冲式的导流结构,以实现通过减小湍流进行降噪的效果,以达到减小阀芯震动的目的,从而提高旁路阀开启之后,旁路阀内部的传感器的检测结果的准确性。并将弹性密封层设置于合金层的外周,并在旁路阀关闭时,将弹性密封层和合金层保持抵接配合,以保证阀芯和减压笼之间的密封效果,降低旁路阀关闭时发生内漏的风险,以提高旁路阀关闭时,旁路阀内部的传感器的检测结果的准确性。
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