火力發電用電動水壓試驗堵閥的製作方法
2023-05-23 23:33:31
專利名稱：火力發電用電動水壓試驗堵閥的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種閥，具體地說，是一種火力發電用管道在進行水壓試驗時所用的堵閥。
背景技術：
火力發電廠用壓力蒸汽管道的工作溫度一般在540度以上，並且工作壓力大於14MPa，為保證發電廠蒸汽管道在常溫試壓狀態及高溫運行狀態下安全運行，每次定期檢修投入運行前，都要對其管道進行常溫下的耐高壓輸水試驗，試驗時要將管道的一端堵死，從另一端輸入帶壓力的水使其達到規定的壓力值保壓無洩漏後才能使用。現有技術中，都是採用
圖1、圖2所示結構的堵閥，上述堵閥安裝在管道上，
圖1為高溫運行時，閥體1的管槽內固定安裝有導流套2，其上部的開口處安裝有密封件和密封蓋3；圖2為進行水壓試驗時的結構，當需要進行水壓試驗時，將密封蓋3及其下面的密封件打開，取出導流套2，在安裝導流套2的管道兩端面分別安裝堵板4和支撐板5，然後將螺栓擰緊，使堵板與閥座壓緊，才能通水進行水壓試驗。水壓試驗完成後，再取出堵板4和支撐板5，將導流套2和其上部的密封件和密封蓋3重新安好壓緊再投入運行。需要試另一側管道時，再反向安裝一次。上述堵閥的缺點是火力發電廠一個200-300MW的發電機組就要用8個左右堵閥才能完成整個管系的水壓試驗，電廠檢修一般每半年進行一次，水管的管徑大約在400毫米以上，拆裝這些大型的堵閥大約要用4個工人工作8小時才能完成，工作時間長，勞動強度大，費用高；另一方面，上述結構的堵閥拆裝一次僅能進行單側管道的試驗，試驗另一側管道還要再拆裝一次，不僅費力費時，頻繁拆裝還容易損壞機件；並且管道在檢修和運行時，都要安排專人保管拆下的部件，以備下次再用；由於管道介質溫度高、壓力大，水壓試驗要求嚴格，目前火力發電用試壓堵閥大部分需要用進口的，進口堵閥根據大小不等每個大約在40-80萬元人民幣左右，一個機組僅堵閥就要用320-640萬元人民幣，有少量使用國產堵閥的，每個也要花費20-40萬元人民幣，因此價格非常昂貴，資金投入大。
實用新型內容為解決目前火力發電廠經檢修，在投入運行前對管道進行耐高壓水壓試驗時，對管道堵截費工、費時、勞動強度大、堵閥價格昂貴等問題，本實用新型的技術方案是在堵閥閥體的下部有可連接兩端管道的橫管，閥體的上部有帶密封裝置的閥蓋，閥體的頂部安裝有電動裝置，閥杆的上端與電動裝置連接，其中部穿過閥蓋中心與其下部安裝在閥體內的閥瓣連接，位於閥瓣側面、安裝在閥體的橫管內的環形凹槽上有環形閥座，閥座由可左右浮動的內閥座和外閥座組成，內閥座和外閥座之間安裝有彈性密封體，在外閥座與閥體上的環形凹槽底壁之間安裝有彈簧。
本實用新型還具有以下重要技術特徵所述彈性密封體的橫截面有向閥座中心方向傾斜的斜面；所述閥杆與閥瓣的連接是將閥杆下部的倒「T」形端部推入閥瓣頂部與閥杆相適應的「T」形槽內；所述閥瓣為平板形；閥瓣的下部連接有閥瓣支腳，當閥瓣提起時，閥瓣支腳剛好支在兩側閥座中間；閥瓣落下時，閥瓣支腳落在閥座下面在閥體下面開的槽內，閥體下面槽內還安裝有可支撐浮動閥座的擋塊。
為使閥瓣升降不歪斜，在閥瓣的兩側連接有可在閥體內對應的導槽內作上下滑動的導板。
將上述堵閥安裝在壓力管道中，當處於正常運行工況時，電動裝置將閥杆提起，帶動閥瓣上升，管道被打開形成介質可流通的管道，為控制其流量的大小，可調節閥瓣的開度；當需要進行水壓試驗時，若在閥瓣兩側的閥體上均安裝有浮動閥座，啟動電動裝置使閥杆下落，閥瓣插入閥體下部的橫管中將管孔隔斷，壓力水不論從堵閥的哪一側進入，兩側的浮動閥座藉助安裝在閥體上的彈簧和介質力，將閥座緊緊壓向閥瓣，形成介質進口端軸向密封副，同時利用壓向彈性密封體斜面的斜向分力，使彈性密封體又緊緊壓向閥體的徑向形成密封副；在閥瓣另一側即出口端的密封作用要大於進口端，這是因為，當介質從進口端壓向閥瓣時形成較大的力傳遞到閥瓣另一側的閥座上，擠壓該側的彈簧和彈性密封體的斜面形成軸向和徑向密封副，這樣閥瓣兩側都可形成軸向和徑向的力，兩個密封副保證了水壓試驗功能的實現；閥瓣的下部連接的閥瓣支腳與其閥瓣的下邊形成上凹的弧形，從而在用該閥控制介質流量時，減小介質對閥瓣的下邊沿的衝擊侵蝕。上述堵閥一方面無需拆卸既可作為一般的管道及閥門使用，又可作為檢修時的堵閥使用，若閥瓣兩邊都安裝上述浮動閥座，則一次封堵，兩邊管道都可試壓，若用電動裝置操作堵閥，數秒鐘即可實現閥瓣的起落，亦即管道的通堵及介質流量的調節；由於閥瓣的下部連接有閥瓣支腳，閥體下面槽內安裝有可支撐浮動閥座的支撐塊，不會因提起閥瓣時閥座被擠向閥瓣的活動空間，而在下次閥瓣再下插時產生困難，閥瓣起落時也不會產生如楔形閥瓣與閥座配合如此大的阻力，減少了操作力矩；用電動機帶動電動裝置，與同樣規格的電動閥楔形閥瓣的閥相比，普通電動閥的電機功率要15KW，該堵閥的電機功率僅需要2.2KW；管道試壓不需拆卸堵閥，不損壞機件，也節約了拆卸下臨時不用部件的費用，使用平板形閥瓣的結構長度小，閥瓣的重量僅為同規格的普通楔形閥瓣的80％，總重量為同規格的普通楔形閥的90％，減少了其製造成本。經測算，該種閥每個僅需人民幣10-20萬元，價格僅為進口價的1/4，國產價的1/2；綜上所述，使用該堵閥安全可靠，省時省力，可在極短的時間內實現其功能的轉換，對電、人工成本、生產成本及各種消耗的節約量都很大；用電動裝置操作所述堵閥，可實現發電廠特別是對200MW以上的火力發電機組的控制自動化，提高勞動生產率，改善勞動條件，使其安全、經濟運行提供了可靠保證。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳述。
圖1為已有技術中堵閥運行狀態結構圖；圖2為已有技術中管道試壓狀態堵閥結構圖；圖3為本實用新型的局部剖主視圖；圖4為圖3的A-A的局部剖視圖；圖5為圖4中的B部放大圖；具體實施方式
圖1是現有技術的管道正常運行時，閥體1的管槽內固定安裝有導流套2，其上部的開口處安裝有密封件和密封蓋3。
圖2是現有技術的管道在試壓狀態下堵閥的結構圖，當需要進行水壓試驗時，將密封蓋3及其下面的密封件打開，取出導流套2，在安裝導流套2的管道兩端面分別安裝堵板4和支撐板5，然後再將螺栓擰緊使堵板4與閥座壓緊，才能通水進行水壓試驗。
圖3中，在堵閥閥體1的下部有可連接兩端管道的橫管23(參見圖4)，閥體1的上部有帶密封裝置的閥蓋11，閥體1上的支架8的頂部安裝有電動裝置6，電動機帶動的電動裝置6，可實現堵閥開關的自動化和遙控操作，也可以是在其上安裝一手輪7用手搖動操作；閥杆9的上端與電動裝置6的輸出軸連接，其中部穿過閥蓋11的中心，與其下部安裝在閥體1內的閥瓣13連接，為了使閥瓣13與閥座之間密封更好，可將閥杆9下端部做成倒「T」形，推入閥瓣13頂部與其相適應的「T」形槽12內；位於閥瓣13側面、安裝在閥體1的橫管23內壁豎立的環形凹槽上有閥座，閥座由可左右浮動的內閥座21和外閥座22組成(參見圖5)，兩閥座間由相互插接的插環26連接；在內閥座21和外閥座22之間安裝有起密封作用的環形彈性密封體27，當彈性密封體27上有向閥座中心方向傾斜的斜面28，試壓時，介質將壓力傳遞到閥座上的同時，又通過彈性密封體27的斜面28產生徑向分力，使其形成軸向和徑向兩個密封副，彈性密封體27的橫截面若是呈梯形的雙斜面(參見圖5)，其密封效果會更好；在外閥座22與閥體1上的環形凹槽底壁之間安裝有彈簧29，所述彈簧29可以是螺旋彈簧，也可以是蝶形彈簧，蝶形彈簧最好是相背安裝的一對，，當兩隻蝶形彈簧相對安裝時，為使蝶形彈簧片內外空間的高壓介質作用於閥座端面形成軸向密封力，可在兩隻蝶形彈簧的簧片上鑽有相通的通孔30。
為使閥瓣13升降時不會產生如楔形閥瓣與閥座配合如此大的阻力，也不會因有彈簧29的推壓使浮動閥座擠佔閥瓣13下落的空間，在閥瓣13的下部連接有閥瓣支腳16，與其閥瓣13的下邊形成上凹的弧形，以便用該閥控制介質流量時，可減小介質對閥瓣13下邊沿的衝擊侵蝕。當閥瓣13提起時，閥瓣支腳16剛好支在兩側內閥座21的中間；閥瓣13落下時，閥瓣支腳16落在閥座下面在閥體1底面開的槽20內，內閥座21的下部連接有支爪25，槽20的底部還安裝有支撐支爪25的擋塊19；為了減少在內閥座21與閥瓣13之間的徑向移動時，保證密封副的原吻合度和小的摩擦力，在內閥座21與閥瓣13的環形接觸面上還堆焊有與閥瓣13之間摩擦係數小、硬度高的耐磨環24。
為使閥瓣13升降時不歪斜，在閥瓣13的兩側連接有可在閥體1內對應的導槽15內作上下滑動的導板14。
權利要求1.一種火力發電用電動水壓試驗堵閥，包括閥體的下部可連接兩端管道的橫管，閥體的上部有帶密封裝置的閥蓋，閥體的頂部安裝的電動裝置，上端與電動裝置連接的閥杆，中部穿過閥蓋中心與其下部安裝在閥體內連接的閥瓣，位於閥瓣側面，安裝在閥體的橫管內環形凹槽上的環形閥座，其特徵在於閥座是由可左右浮動的內閥座和外閥座組成，內閥座和外閥座之間安裝有彈性密封體，在外閥座與閥體上的環形凹槽底壁之間安裝有彈簧。
2.如權利要求1所述的火力發電用電動水壓試驗堵閥，其特徵在於所述彈性密封體的橫截面有向閥座中心方向傾斜的斜面。
3.如權利要求2所述的火力發電用電動水壓試驗堵閥，其特徵在於所述彈性密封體的橫截面為梯形的雙斜面。
4.如權利要求1所述的火力發電用電動水壓試驗堵閥，其特徵在於所述彈簧為兩隻相背的碟形彈簧。
5.如權利要求4所述的火力發電用電動水壓試驗堵閥，其特徵在於在兩隻蝶形彈簧的簧片上鑽有通孔。
6.如權利要求1所述的火力發電用電動水壓試驗堵閥，其特徵在於所述閥瓣為平板形。
7.如權利要求6所述的火力發電用電動水壓試驗堵閥，其特徵在於閥瓣的下部連接有閥瓣支腳，與其閥瓣的下邊形成上凹的弧形，當閥瓣提起時，閥瓣支腳剛好支在兩側內閥座中間；閥瓣落下時，閥瓣支腳落在閥座下面閥體上的槽內，槽內安裝有可支撐內閥座的擋塊。
8.如權利要求6或7所述的火力發電用電動水壓試驗堵閥，其特徵在於在閥瓣的兩側連接有可在閥體上與其相對應的導槽內作上下滑動的導板。
9.如權利要求1所述的火力發電用電動水壓試驗堵閥，其特徵在於由內閥座、外閥座和彈性密封體組成的浮動閥座安裝在閥瓣的兩側。
10.如權利要求1或9所述的火力發電用電動水壓試驗堵閥，其特徵在於在內閥座與閥瓣的環形接觸面上固定有耐磨環。
專利摘要本實用新型公開了一種火力發電用電動水壓試驗堵閥，是在堵閥閥體的下部有可連接管道的橫管，閥體的上部有閥蓋，閥體的頂部安裝有電動裝置，閥杆的上端與電動裝置連接，其下部與安裝在閥體內的閥瓣連接，位於閥瓣側面、安裝在橫管內的環形凹槽上有閥座，閥座是由可左右浮動的內閥座和外閥座組成，內外閥座之間安裝有彈性密封體，在外閥座與閥體上的環形凹槽底壁之間安裝有彈簧。該堵閥可在極短的時間內實現通、堵功能的轉換，安全可靠，省時省力，原材料消耗少，製造和使用成本低，節電；用電動裝置操作所述堵閥，特別是對200MW以上的火力發電機組可實現控制自動化，提高勞動生產率，改善勞動條件，為火力發電廠的安全、經濟運行提供了可靠保證。
文檔編號F16K3/20GK2641399SQ0325350
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月11日 優先權日2003年9月11日
發明者鍾立生, 楊志聰 申請人:溫州市飛球電站閥門製造有限公司