專利名稱：帶有適應(yīng)熱膨脹力閘板密封裝置的閘刀型氣閘的制作方法
燃氣輪機的運轉(zhuǎn)伴隨有大量的排出氣流和突然達到的高溫，該氣流極適合用于廢熱發(fā)電。
因此燃氣輪機排氣系統(tǒng)具有一個部分，該部分包括一個熱回收蒸汽鍋爐和一個旁路部分。在廢熱發(fā)電時，必須用一個或多個氣閘關(guān)閉旁路部分;當不論為了任何原因而停止蒸汽鍋爐運轉(zhuǎn)時，也必須用一個或多個氣閘關(guān)閉與該旁路部分相通的部分。用于這種排氣系統(tǒng)的氣閘，必須為百葉窗型或閘刀型，而本文所討論的是后一種類型。
由于在燃氣輪機運轉(zhuǎn)中溫度突然增高，使每一個這種氣閘的結(jié)構(gòu)能適應(yīng)熱膨脹力極為重要，否則便會損壞密封氣閘閘板與支持閘板的框架間的間隙的密封裝置的有效性。
本發(fā)明的總的目的是提出一種閘刀型氣閘，在該氣閘中密封裝置不會因熱膨脹力而變形。
閘刀型氣閘的閘板垂直往復在阻止氣流通過氣閘的關(guān)閉位置和該閘板藏入機罩內(nèi)的開放位置之間。在每一個這種氣閘中，閘板和界定氣流通路的框架的邊緣用適當?shù)姆椒芊庖允箽忾l充分有效。
在本發(fā)明中，框架包括一個外框、一個用構(gòu)熱件與外框隔離的內(nèi)框和一個通過內(nèi)框及構(gòu)熱件連接到外框的導向件，其連接類型為能適應(yīng)施加在導向件上的熱膨脹力的那種連接型式。閘板周圍有一道U型槽，用能夠防止閘板施加的熱膨脹力所致變形的裝置將該槽與閘板連接。槽的邊側(cè)部與底的尺寸設(shè)計成使得導向件在閘板升降時可在槽中滑動配合，但導向件與槽的閉合端部間的空間可用作密封空氣的槽道。槽的頂部與底部接合在機罩的進口處內(nèi)。
在多數(shù)設(shè)施中，本發(fā)明的另一方面在于必須將閘板的上游表面加強并絕熱。為使閘板被適當?shù)丶訌姾徒^熱，該槽由上游邊部和下游邊部形成，閘板邊緣以能適應(yīng)熱膨脹力的方式夾持于其間，該槽的形狀及尺寸設(shè)計成當將之緊固在閘板時，閘板的平面相對于槽的中心平面向下游偏移，其偏移程度使所要求的絕熱件厚度的不向上游突伸超出包含該槽的上游邊的一個平面。
本發(fā)明的其他目的及新穎特點，從說明書及隨附的權(quán)利要求書便可了解。


本發(fā)明閘刀型氣閘的較佳實施例。
圖1為大致沿圖2中所示線1-1的剖視圖;
圖2為氣閘前視圖，或氣閘的上游表面視圖;
圖3為大致沿圖4中所示線3-3的剖視圖;
圖4為閘板與將閘板升降的齒軌的前視圖;
圖5為與圖4相似的視圖，但比例已增大;
圖6為大致沿圖2中所示線6-6的放大剖視圖;
圖7為大致沿圖2中所示線7-7的放大剖視圖;
圖8為大致沿圖2中所示線8-8的相似剖視圖。
附圖所示閘刀型氣閘與美國專利第4，493，311號所示與所述閘刀型氣閘屬同類型。待配合使用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)內(nèi)的框架包括一個支持框，該支持框包括槽干的頂部、底部及邊側(cè)部件，分別以標號10，11及12標志。邊側(cè)部件12的端部之間，用一對隔開的并用絕熱材料14填入的U形橫向件13連接，U形橫向件13之間的間隔空間構(gòu)成機罩的入口15，機罩用標號16標示其整體。
機罩16由壁17形成，其下端18將U形橫向件13封閉，其側(cè)緣焊接在邊側(cè)件12上，其外表面上提供以加強件19。其上端之間的空間由支持框件10封閉。通過安裝在框件10上并通到機罩的殼體21而將一對管形封套20各連接到機罩16的內(nèi)部。
按照本發(fā)明，該框架包括一個不銹鋼制成的內(nèi)框，該內(nèi)框具有最好也用不銹鋼制成的呈U形的底部與邊側(cè)部分22及23，將之用絕熱連接器24固定在支持架的相應(yīng)部件上，參見圖6。由部分22及23和相應(yīng)部件11及12界定的空間內(nèi)填充以絕熱材料25。內(nèi)框部分及部件13構(gòu)成矩形通路，以便熱排氣通過氣閘，熱氣流的方向在圖1中用箭頭表示。
每一內(nèi)框部有一個在其中線上縱向伸展的倒U形的導向件26。一組連接件將每一導向件連接到支持框的相應(yīng)部件。圖6示出一個這種連接件，該連接件帶有一個焊接在構(gòu)件11上的安裝件或第一構(gòu)件27及一個焊接在導向件閉合端內(nèi)部上并通過內(nèi)框的相關(guān)部分的閉合端上的槽孔S伸出的支架或第二構(gòu)件28。安裝件27及支架28有螺栓孔供螺栓29穿過，當將一個有加有墊圈的螺母30擰在螺栓29上時，可將安裝件及支架互相夾持在一起。支架28上的螺栓孔31故意被加大、以防熱膨脹力使導向件變形。
氣閘閘板用標號32表示其整體，其形狀與尺寸足以阻止氣流通過通路;而機罩16的尺寸足以在需要有氣流通過氣閘時可容納閘板。閘板32包括一個較薄的鋼板或膜33，在其上游表面上提供以剛性元件或加強件34，該表面按常規(guī)用厚度大于下文將詳細敘述的框部36A與36B的槽36的寬度的一半的絕熱包覆體35屏蔽，參見圖6。按照本發(fā)明，閘板32有一條槽，用標號36標示其整體，其邊側(cè)部及底部的形狀與尺寸設(shè)計成使之可在相應(yīng)的導向件部分上滑動，與之形成一個氣流屏障，在導向器與槽部分之間形成一個氣隙。閘板32上端上還提供以橫向伸展的槽37，其尺寸設(shè)計成，使之可以進入機罩入口15。
閘板32包括其各槽部及絕熱材料的厚度為那種，其尺寸設(shè)計成，允許該閘板通過機罩入口15。為使閘板32可以升降，設(shè)置以垂直通過殼體21并進入齒軌封套20的齒軌38，齒軌封套20的尺寸設(shè)計成，使得在閘板上升進入機罩16時可容納齒軌。每一殼體21中有一個小齒輪29，該兩小齒輪安裝在一根由殼體21旋轉(zhuǎn)支承并密封于一個管形罩殼41內(nèi)的旋軸40上，再連接到一個密封的、可逆轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置42。
在閘板32承受高溫排氣時，熱膨脹力使槽36及37變形，槽36是以能防止這種力使槽36的各部分變形的方式構(gòu)造而成的并連接到閘板膜33邊緣。參看圖6，其中示出槽36的底部有上游部分36A及下游部分36B，以其全長伸展各有一個側(cè)壁和伸向另一部分的端壁，終止成突緣36C。用帶墊圈的螺栓43穿過在每一突緣36C上縱向排列的一組孔眼44和在閘板膜33邊緣上縱向排列的一組對應(yīng)的孔眼45將各突緣36C通過膜33的邊緣互相連接。用螺母46將每一螺栓43固定。
應(yīng)注意到部分36A及36B的端壁，如圖所示不具相同的寬度，也不必具有相同的寬度。部分36A的端壁比部分36B的端壁寬，膜33設(shè)置在充分下游處，以便按需要可以增加絕熱材料的厚度，而使絕熱材料不致向上游突出超出部分36A側(cè)壁的平面。
參見圖5，在部分36A及36B的突緣上的孔44，44A有特殊的尺寸設(shè)計，在槽36及37的相應(yīng)部分中部的孔44如圖所示為槽孔，使膜的膨脹發(fā)生在垂直于膜的相應(yīng)邊緣的方向上;而其他孔44A則略為加大，以允許膨脹發(fā)生在平面中的任何方向上。這種孔的設(shè)計方法，與共同待決申請案第055，594號揭示的孔的設(shè)計方法相似，該案為防止折流器閘板變形的專利申請案。
從以上所述，可了解本發(fā)明提出了用以有效防止使用中互相相對滑動的閘板導向件和閘板槽發(fā)生變形的措施。
本申請案公開并敘述的氣閘，其閘板沒有機械密封，因為假設(shè)氣閘經(jīng)常開放，僅在不經(jīng)常的短時間中關(guān)閉。當氣閘關(guān)閉時，該氣閘被密封以防漏氣，為此的在機罩16上安裝一個鼓風機47，以將空氣送入機罩內(nèi)并送入導向件部分的閉合端部與閘板槽相應(yīng)部分的閉合端部間的空間中。
權(quán)利要求
1.配合使用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的一種類型閘刀型氣閘，該氣閘有一個閘板，可垂直往復在阻止氣流通過氣閘的關(guān)閉位置和開放位置之間，處在開放位置時，該閘板藏在一個機罩和圍繞通過氣閘的氣流通路的框架中，界定氣流通路的框架邊緣被密封以使氣閘充分發(fā)揮效率，其特征在于該框架包括一個支持框，該支持框具有頂部部分10，邊側(cè)部分12及底部部分11，還包括一個內(nèi)框部，該內(nèi)框部具有包括邊側(cè)部分23及底部部分22而呈U形的截面；一對橫向上隔開的、內(nèi)部充以絕熱材料的橫向件13連接到該框架上，并將該框架分為上部機罩16和矩形下部氣流通路(見圖1中之箭頭)，而兩橫向件間的空間則構(gòu)成機罩入口15；兩框間有絕熱件14；一個導向件26位于包含在橫向件之間的空間內(nèi)的一個平面上，并有邊側(cè)部分及底部部分靠放在內(nèi)框部的相應(yīng)部分22、23上；以防止熱膨脹力使導向件26變形的方式，通過相應(yīng)的內(nèi)框部部分22、23及其中的絕熱材料25，將導向件部分連接到支持框的裝置24；一個矩形閘板32，其尺寸設(shè)計成足以關(guān)閉該氣流通道，并在需要開放該通路時，能通過機罩入口15將閘板藏入機罩16中；裝置38連接到閘板32并安裝在機罩16上，可操縱地將閘板32提升入機罩16內(nèi)，或從機罩16內(nèi)將閘板32下降到關(guān)閉通路的位置上；該閘板32有邊緣框，包括提供以槽36的頂部、邊側(cè)及底部部分，邊側(cè)部分的槽36與導向件26的邊側(cè)部分滑動接觸，當閘板達到關(guān)閉位置時，底部的槽接合在導向件26的底部上，而頂部部分的槽36的尺寸設(shè)計成小于機罩入口15，邊緣框部分以可防止其槽36因熱膨脹力而變形的方式連接到閘板32上。
2.如權(quán)利要求1所述之閘刀型氣閘，其特征在于導向件部分26截面為U形，內(nèi)框部有槽孔在其部分的縱向上伸展，將導向件26與外框連接的裝置包括第一構(gòu)件，其形式為與支持框的底部及支持框的邊側(cè)在縱向上隔離開的安裝件27;一組第二構(gòu)件，其形式為與每一導向件26部分縱向隔離開并焊接在導向件內(nèi)部上的支架28;每一第二構(gòu)件28的長度設(shè)計成當將導向件部分26的邊緣靠放在內(nèi)框22，23上時，每一每二構(gòu)件通過其上的槽孔S，伸展到接近連接適當?shù)牡谝粯?gòu)件27處，至少各構(gòu)件中的一個構(gòu)件上有孔31，將兩構(gòu)件連接的螺紋連接件29，30從孔中穿過，該孔相對于螺紋連接件而言尺寸被加大。
3.如權(quán)利要求2所述之閘刀型氣閘，其特征在于絕熱件24將內(nèi)框部分連接到支持框的相應(yīng)部分。
4.如權(quán)利要求1所述之閘刀型氣閘，其特征在于至少閘板框有一組孔45，在每一個部分上縱向間隔布置，將閘板框與閘板32邊緣連接的裝置由一組螺紋連接件43，46組成，各連接件從適當?shù)囊粋€孔45中穿過，該連接件43，46將框部與閘板32連接，該孔相對于連接件的尺寸設(shè)計成可根據(jù)熱膨脹力使該框和閘板邊緣間發(fā)生至少在閘板平面內(nèi)的一個方向上的相對運動。
5.如權(quán)利要求4所述之閘刀型氣閘，其特征在于閘板框由上游部及下游部36A、36B組成，各有一個邊壁和一個端壁，各端壁放置在朝向另一閘板的框部，并提供以端部突緣36C，閘板32的邊緣與端部突緣36C有一系列縱向排列的孔45，各相應(yīng)的孔相互對正，螺紋連接件43，46從對正的各孔中穿過，將閘板邊緣33夾在該框端部突緣36C之間，并將框部36A，36B固定在閘板32上，且至少突緣36C上的孔45的尺寸相對于螺紋連接件43，46而言設(shè)計成可根據(jù)熱膨脹力使框部36A，36B和閘板32的邊緣間發(fā)生至少在閘板32平面的一個方向上的相對移動。
6.如權(quán)利要求5所述之閘刀型氣閘，其特征在于一個絕熱件35被固定在閘板32的上游表面上，其厚度大于框部36A，36B的槽36寬度的一半，上游框部端部的寬度大于下游框部的端部的寬度，從而將閘板32的平面放置在包含框部的槽36的中心平面的下游，其偏移程度不致使絕熱件35突伸超出框部側(cè)壁36A所構(gòu)成的平面以外。
全文摘要
一種閘刀型氣閘有圍繞氣流通道通路的框架，該框架提供以邊側(cè)及底部導向件部分。閘板有U形槽沿其頂部，底部及邊側(cè)部分伸展，其底部及邊側(cè)部分的尺寸設(shè)計成適合與相應(yīng)的導向件部分滑動配合。導向件與槽部分分別與框架及閘板連接，其連接方式可防止熱膨脹力造成的變形。
文檔編號F02C7/00GK1044845SQ90100628
公開日1990年8月22日 申請日期1990年2月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月13日
發(fā)明者洛塔·巴哈曼 申請人:巴哈曼企業(yè)服務(wù)有限公司