蒸汽閥門裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種蒸汽閥門裝置，尤其涉及用于蒸汽循環過程的蒸汽閥門裝置。
【背景技術】
[0002]蒸汽循環過程，如其在根據實施例的本發明中所涉及的那樣具有工作介質循環(蒸汽循環)，在該循環中設置有用于使工作介質蒸發的蒸發器，接下來是膨脹器，在該膨脹器中，蒸汽態的工作介質膨脹以在完成機械做功，接下來是冷凝器，在該冷凝器中，工作介質被冷凝，通常接下來是用于工作介質的儲備容器并且接下來是供給栗，其將工作介質栗回到蒸發器中。為了實現能將蒸汽以確定的工作狀態部分或者全部地流過也成為蒸汽發動機的膨脹器，而經常設置有用于膨脹器的旁路。為了控制有多少蒸汽穿過膨脹器流動并且有多少蒸汽穿過旁路流動，通常設置有能夠彼此單獨地操作的蒸汽閥門，也就是在用于膨脹器的工作介質的流動路徑中的第一閥門和用于旁路的工作介質的流動路徑中的第二閥門。可替換的是，可以使用所謂的三位兩通閥，其具有調節驅動裝置，該調節驅動裝置使得閥體相對于一個或者多個閥座移動，從而確定有多少蒸汽向膨脹器流動并且有多少蒸汽穿過旁路流動。
[0003]已知的設計方案的缺點在于，必須使用具有相應的調節驅動裝置的彼此分開地設置的蒸汽閥門，從而提供用于蒸汽循環過程的所有運行狀態的期望的控制。相反，在設置三位兩通閥時僅僅存在一個驅動調節裝置，由此限制了可控性。
[0004]以下文件為現有技術:
[0005]US 4 403 476A
[0006]US 3 958 600 A
[0007]US 1 355 365 A
[0008]這些文件描述了用于燃氣渦輪機或者蒸汽栗的閥門。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于提出一種尤其是之前描述的類型的用于蒸汽循環過程的蒸汽閥門裝置，其相對于現有技術進行了改進并且避免了所述的缺點。
[0010]根據本發明的目的通過具有權利要求1的特征的蒸汽閥門裝置實現。在從屬權利要求中給出了本發明的優選的和特別有利的設計方案。
[0011]用于蒸汽循環過程的根據本發明的蒸汽閥門裝置具有蒸汽入口、蒸汽出口和旁路蒸汽出口。此外，設置有第一閥體和第一閥座，二者共同限定在蒸汽入口和蒸汽出口之間的第一蒸汽連接的第一流動橫截面，在第一閥體上連接有第一調節驅動裝置，借助于第一調節驅動裝置通過改變第一閥體相對于第一閥座的位置能夠改變第一流動橫截面。
[0012]此外，設置有第二閥體和第二閥座，二者共同限定在蒸汽入口和旁路蒸汽出口之間的第二蒸汽連接的第二流動橫截面，在第二閥體上連接有第二調節驅動裝置，借助于第二調節驅動裝置通過改變第二閥體相對于第二閥座的位置能夠改變第二流動橫截面。根據優選的實施例，在蒸汽閥門裝置中僅僅設置有兩個所述的閥體和兩個所述的閥座，這就是說沒有另外的閥體和另外的閥座和/或剛好設置有兩個調節驅動裝置。
[0013]根據本發明，現在蒸汽出口和旁路蒸汽出口共同與蒸汽入口形成一個共同的閥門模塊，其也形成第一和第二蒸汽連接。
[0014]該共同的閥門模塊優選設計為一體的。該閥門模塊例如由金屬制成。
[0015]當共同的閥門模塊也形成第一閥座和第二閥座時，如根據優選的實施例所提出的那樣，那么當閥體也由金屬制成或者涂覆由金屬時，在蒸汽閥門裝置中就可以設計出金屬密封。這樣的金屬密封的蒸汽閥門裝置適合于特別高的壓力和/或特別高的溫度，例如適合于超過50巴的壓力和超過400°C的溫度，尤其適合于超過60巴(bar)的壓力和超過500 °C的溫度或者更多。
[0016]根據本發明的一個優選的設計方案，在共同的閥門模塊上連接有，尤其是螺紋連接有第一閥門殼體，該第一閥門殼體承載第一調節驅動裝置，并且此外還連接有，尤其是螺紋連接有第二閥門殼體，該第二閥門殼體承載第二調節驅動裝置。每個調節驅動裝置都具有閥桿，該閥桿承載或形成相應的閥體，并且閥桿可移動地、尤其是可推移地安裝在相應的閥門殼體中。閥門殼體例如至少在面對閥門模塊的軸向部段中具有套筒的形狀，其包圍閥桿。該套筒能夠例如具有法蘭，尤其是徑向法蘭，該套筒通過法蘭旋擰在共同的閥門。套筒除了容納閥桿之外還能夠容納一個或者多個彈簧和尤其是一個或者多個密封件，從而使閥桿相對于閥門殼體密封，或者使得閥體或者密封件被彈性地預加偏壓。
[0017]根據一個設計方案，閥桿在其遠離閥門模塊的端部上承載由活塞，其為了液壓地或者氣動地進行推移而能夠被加載力，從而在該端部形成用于對閥體進行調節的氣動或者液壓的致動器。在此也可以適用于一個或者多個彈性的彈簧件，以施加偏壓，其中優選這樣地對兩個調節驅動裝置或者閥體中的一個施加偏壓，即其在致動器的未激活的狀態中密封地抵靠在對應的發作上，相反，另外的閥體在其致動器的未激活狀態中從閥座上抬起。
[0018]閥門殼體可以連接在、尤其是旋擰在閥門模塊的彼此相對的側面上。調節驅動裝置尤其利用其閥桿彼此齊平地定位。
[0019]根據本發明的一個特別緊湊的設計方案，在閥門模塊中設置有貫通孔，在貫通孔的第一端部上形成有第一閥座并且在貫通孔的第二端部上形成有第二閥座。優選的是，蒸汽入口能夠尤其是通過垂直于貫通孔定位的蒸汽入口通道通常以相對于兩個端部的一個間距通入到兩個端部之間的貫通孔中。蒸汽入口通道可以例如同樣設計成形成在閥門模塊中的孔。
[0020]在具有這樣的貫通孔的設計方案中，貫通孔在其第一端部由第一環形通道環繞，蒸汽出口尤其是通過垂直于貫通孔定位的蒸汽出口通道通入到第一環形通道中，并且貫通孔在其第二端部由第二環形通道環繞，旁路蒸汽出口尤其是通過垂直于貫通孔定位的旁路蒸汽出口通道通入到第一環形通道中。
[0021]在本發明的優選的改進方案中，第一閥門殼體連接在閥門模塊的貫通孔的第一端部的第一側上，并且第二閥門殼體連接在閥門模塊的貫通孔的第二端部的一側上。第一閥門殼體在其面對貫通孔的端部上具有第一缺口，閥體在貫通孔的第一端部的方向上為了關閉貫通孔的第一端部而能夠或多或少地潛入到第一缺口中，其中，第一缺口在所述閥體從貫通孔的第一端部上抬起時能將貫通孔與第一環形通道連接，從而使工作介質或者蒸汽能夠從蒸汽入口通過貫通孔以及其第一端部流動進入到第一環形通道中并從那里向蒸汽出口流動。
[0022]在該設計方案中或者可替換的是，第二閥門殼體現在在其面對貫通孔的端部上具有第二缺口，閥體在貫通孔的第二端部的方向上為了關閉貫通孔的第二端部而能夠或多或少地潛入到第二缺口中并且第二缺口在閥體從貫通孔的第二端部上抬起時能將貫通孔與第二環形通道連接，從而使工作介質或者蒸汽能夠從蒸汽入口通過貫通孔以及其第而端部流動進入到第二環形通道中并進而向旁路蒸汽出口流動。因此，在貫通孔中或者實現了工作介質或者蒸汽在蒸汽出口和旁路蒸汽出口中的分配或者實現了工作介質或者蒸汽向蒸汽出口或者旁路蒸汽出口的繞行。
[0023]兩個調節驅動裝置能夠被彼此獨立地操作是有利的。
[0024]閥門模塊可有優選地具有至少一個傳感器通道，優選是多個傳感器通道。這樣的傳感器通道或者通入到蒸汽入口中，蒸汽出口中，旁路蒸汽出口中或者蒸汽連接中，為此也考慮為蒸汽出口通道、旁路蒸汽出口通道和蒸汽入口通道，從而例如通過傳感器通道能夠檢測到相應的開口位置處的工作介質或者蒸汽的壓力和/或溫度。
[0025]調節驅動裝置在其遠離閥門模塊的端部上分別優選地具有致動器，其中，閥門殼體優選具有用于降低從閥門模塊到相應的致動器中的熱傳導的熱退耦裝置。該致動器例如可以設計成具有相應的活塞的氣動或者液壓的壓力氣缸或者磁性驅動裝置。然而另外的驅動裝置也是可以的。
[0026]通過本發明能夠實現一種特別緊湊的蒸汽閥門裝置或者具有這樣的緊湊的蒸汽閥門裝置的、開頭所述類型的蒸汽循環，其中提供了用于在膨脹器的方向上或者穿過旁路在一旁經過膨脹器對蒸汽進行分配或者繞行的控制可能性。為此，該緊湊的設計方案避免了特別是該管路應用在機動車中尤其作為廢氣熱量利用系統使用時冷卻循環停機時管路出現冷凝，然而在靜態的設備中也要避免管路出現冷凝，如生物氣發電裝置中，其中可以使用用于使用來自生物氣體電機的排氣的熱量的蒸汽循環。
【附圖說明】
[0027]接下來根據實施例和附圖來示意性地描述本發明。
[0028]圖中示出:
[0029]圖1A、圖1B和圖1C是根據本發明設計的蒸汽閥門裝置的三個視圖；
[0030]圖2是具有相對于蒸汽出口的布置的偏差的圖1A、圖1B和圖1C中的蒸汽閥門裝置的截面圖；
[0031]圖3是圖1A、圖1B和圖1C中的蒸汽閥門裝置的徑向截面圖；
[0032]圖4是具有根據本發明的蒸汽閥門裝置的蒸汽循環的實施例。
【具體實施方式】
[0033]圖1A、圖1B和圖1C中示出了根據本發明的蒸汽閥門裝置的三個視圖，其中，蒸汽閥門裝置具有類似于骨骼的長形延伸的形狀，其帶有在軸向中心的閥門模塊1和在兩側連接于其上的閥門殼體2，其中，閥門殼體2連接在閥門模塊1的相對的側面上，在此通過法蘭3連接在閥門殼體2的與閥門模塊1面對的、具有法蘭螺紋套管接頭4的軸向端部上。
[0034]閥門殼體2在軸向外側的端部的區域中分別承載一個調節驅動裝置5，從而在相對于閥座7來調節在接下來參考圖2描述的閥體6并且由此改變在蒸汽入口 8和蒸汽出口9與旁路蒸汽出口 10中任一之間的用于蒸汽的流動橫截面。
[0035]在所有示出的實施例中，蒸汽接口-蒸汽入口 8，蒸汽出口 9和旁路蒸汽出口10-設計穿過垂直地在蒸汽閥門裝置或者閥門殼體2和閥門模塊1的縱向軸向11上延伸的孔。根據圖1A、圖1B和圖1C，蒸汽入口 8，蒸汽出口 9和旁路蒸汽出口 10在閥門模塊1的周向上彼此錯開地布置，相反，在根據圖2的稍微偏差的設計方案中，蒸汽出口 9和旁路蒸汽出口 10彼此對角線地相對于蒸汽入口 8定位在具有蒸汽入口 8的共同的平面中或者至少共同定位在閥門模塊1的相同的周向部段中。因為兩個調節驅動裝置在關閉的狀態中(一個“正常開啟”而另一個“正常關閉”)設計具有相對的位置，從而在控制失效的情況中將蒸汽入口 8與旁路蒸汽出口 10連接并且關閉蒸汽出口 9，因此兩個調