JPH04252809A - 蒸気減温減圧調節弁 - Google Patents
蒸気減温減圧調節弁Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ンバイパス系統において、高温高圧蒸気を減温減圧する
ための蒸気減温減圧調節弁に関する。
昭61−35361号公報に記載の如くのものがある。 この従来技術は、入口流路及び出口流路を備える弁ケー
シングと、弁ケーシング内に形成される弁座と、弁座に
対して接離する方向に移動可能な弁体とを有する蒸気減
温減圧調節弁において、弁棒まわりにケージを設け、こ
のケージと弁棒ガイドとの間に混合室を設け、弁棒の下
端に設けられている弁体が弁座との間に形成する弁締切
り部から混合室の下部領域に流入する入口蒸気と、ケー
ジの上端と弁棒ガイドの上端との間に形成される冷却水
供給経路から混合室の上部領域に供給される冷却水とを
、混合室内において混合する。これにより、高温高圧の
入口蒸気は、弁体と弁座の間の絞り部にて減圧され、か
つ冷却水を混合されて減温された状態で、ケージを通過
して出口流路の側に排出される。
には、下記■〜■の問題が予想される。
のシール面があり、冷却水供給経路から混合室内に供給
された冷却水が流量変化の過渡状態において、上記両シ
ール面に衝突し得る構造となっているため、両シール面
は熱衝撃を受け易く両シール面の表面硬化層部に割れを
生じ、弁締切り性を損なうことがある。
冷却水供給経路の混合室への開口位置が遠隔であり、混
合室に流入した直後の高温入口蒸気噴流に対して直ちに
冷却水を混合するものでないため、小流量域において完
全な混合状態が得られない。この混合不良は、粗大水粒
子がケージを通過して出口流路の側に排出されることを
意味し、結果として、弁ケーシングに衝突する粗大水粒
子が該ケーシングに大きな熱衝撃を与え、エロージョン
や熱応力により該ケーシングの寿命を損なう虞れがある
。
る広幅開口状の弁絞り部から混合室の側に流出するもの
であり、その流れが弁体まわりにおいて不均等になり易
く、振動や騒音の原因となる。
ケーシングに一体形成されているため、補修が難かしく
、保守性が悪い。
となく、安定した減温減圧動作を確保することを目的と
する。
する。
は、入口流路及び出口流路を備える弁ケーシングと、弁
ケーシング内に形成される弁座と、弁座に対して接離す
る方向に移動可能な弁体とを有する蒸気減温減圧調節弁
において、弁体外周部まわりに摺接して弁体とともに入
口流路と出口流路とを仕切る如くに配置され、弁体によ
り開閉されて入口流路と出口流路とを連通可能とする複
数の小孔を備えた内ケージと、弁体及び内ケージのまわ
りに配置され、それら弁体及び内ケージとの間に混合室
を形成するとともに、混合室と出口流路とを連通可能と
する複数の小孔を備えた外ケージと、弁体まわり部材に
延設される冷却水供給経路と、冷却水供給経路に連通し
て上記混合室に臨む弁体まわり部材に開口し、冷却水を
上記混合室に供給する注水孔とを有するようにしたもの
である。
載の蒸気減温減圧調節弁において、更に、前記内ケージ
の小孔の蒸気流線と、前記弁体まわり部材の注水孔の冷
却水流線とが、弁体軸を含む同一平面上にて交差してい
るようにしたものである。
の蒸気減温減圧調節弁において、更に、前記内ケージの
小孔の蒸気流線と、前記弁体まわり部材の注水孔の冷却
水流線との交差点に対し、該小孔と該注水孔の開口位置
のそれぞれがなす距離が、該小孔については該小孔直径
の10倍以内、該注水孔については該注水孔直径の12
倍以内であるようにしたものである。
のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁において、更に
、前記外ケージの周方向に沿って補強リブを設けるよう
にしたものである。
のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁において、更に
、前記弁体の弁座とのシート面より入口流路側に、弁座
内径部より小径をなして弁座内径部との間に微小隙間を
形成し得る張出部を設け、かつ該張出部の張出縁部から
弁体軸まわりに凹面状をなす縮径状態で入口流路側に突
設される蒸気整流面を備えるようにしたものである。
載の蒸気減温減圧調節弁において、更に、前記内ケージ
の小孔の蒸気流線が、上記弁体の蒸気整流面に沿う方向
に設けられるようにしたものである。
のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁において、更に
、前記弁体外周部の内ケージに摺接して案内される部分
にラビリンス溝を設けるようにしたものである。
のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁において、更に
、前記弁座を備えた弁座リングを弁ケーシングに交換自
由に結合するようにしたものである。
〜(4) の作用がある。
給経路から供給される冷却水は、弁体のシート面及び弁
座を覆う内ケージと、外ケージとの間の混合室に供給さ
れる。従って、混合室に供給された冷却水が、弁体のシ
ート面や弁座に降りかかることがなく、エロージョンや
熱応力により弁体のシート面や弁座の表面硬化層部分に
割れを生ずることがなく、高い弁締切り性を確保する。
路から供給される冷却水は、弁体の弁棒側部分にも完全
に無接触とすることができ、弁体の全体を熱的損傷から
確実に保護できる。
の入口蒸気の流入位置に対し、弁体まわり部材の注水孔
が定める冷却水供給経路の混合室への開口位置を近接配
置することもできる。そして、その場合には、混合室に
流入した直後の高速入口蒸気噴流に対して直ちに冷却水
を混合でき、混合霧化が完全となる。従って、粗大水粒
子が外ケージを通過して出口流路の側に排出されること
がなく、結果として、粗大水粒子が弁ケーシングに衝突
して大きな熱衝撃を与えることがないから、弁ケーシン
グの寿命がエロージョンや熱応力により損なわれること
がない。
との完全な混合により、出口蒸気の温度分布が均一とな
り、蒸気の減温制御性が向上する。
ジの小孔から混合室の側に流出するものであり、その流
れを弁体まわりにおいて互いに分割細分化し、均等化で
きる結果、流体エネルギの摩擦損失による大きな減圧効
果を得ることができ、かつ大きな渦の生成や剥離による
自励振動に起因する振動や騒音を防止し得る。
5) の作用がある。
蒸気と、弁体まわり部材の注水孔から供給される冷却水
とが混合室内においてずれることなく同軸的に衝突しあ
い、従って高速入口蒸気の中心部分に冷却水を衝突混合
せしめ得る結果、混合霧化を一層完全にできる。
6) の作用がある。
蒸気の速度と、弁体まわり部材の注水孔から供給される
冷却水の速度とが一定の高速状態を維持している距離範
囲内にて、それら入口蒸気と冷却水とを衝突せしめる結
果、混合霧化を一層完全にできる。
7) の作用がある。
結果、外ケージを薄肉化でき、結果として外ケージの内
外面温度差に起因する熱応力を低減できる。また、外ケ
ージの肉厚を湾曲状とすることにて補強リブを形成する
とき、外ケージの熱膨張を吸収し、熱応力の低減も可能
となる。
8) の作用がある。
に沿う蒸気の流れとともに移動し、張出部の存在によっ
て弁体シート面に衝突することなく内ケージの小孔側に
流下せしめられる。また、弁体を開き位置から閉じると
き、弁体の張出部が弁座まわりに流入する異物を捕捉す
る結果、弁体のシート面と弁座との間に異物を噛み込む
ことがない。これにより、弁体のシート面と弁座の損傷
を防止できる。
9) の作用がある。
スムースに内ケージの小孔に流入し、弁体まわりにおけ
る蒸気流れ方向の急変がないから、蒸気流の乱れによる
自励振動に起因する振動や騒音を防止し得る。
10)の作用がある。
流れる蒸気が、弁組立時の弁体外周部と内ケージとの隙
間の不均一さに基づく渦の生成、剥離による自励振動を
生じさせる虞れがあるとき、蒸気の流れをラビリンス溝
にて滞溜せしめ、その動圧を高い静圧に変換する結果、
ラビリンス溝の全周で圧力均等化し、弁体を内ケージに
対して調芯化することにて、弁体の自励振動を防止し得
る。
11)の作用がある。
て交換自由としたことにより、保守性を向上できる。
調節弁を示す断面図、図2は図1のII −II 線に
沿う断面図、図3(A)は図1の弁閉じ状態を示す模式
図、図3(B)は図1の弁開き状態を示す模式図、図4
は本発明の他の実施例に係る蒸気減温減圧調節弁を示す
断面図である。
、出口流路12を備える弁ケーシング13を有している
。弁ケーシング13には、上弁体ガイド14と下弁体ガ
イド15が固定配置されている。
路12を連絡する弁座16を備えている。
支持し、下弁体ガイド15は弁棒17に一体の弁体18
を摺動可能に支持している。弁体18は弁座16に対設
する如くに配置され、弁座16を基点として上方に移動
し、弁体18に設けたシート面18Aを弁座16に対し
て接離する。
3との嵌合部にガスケット100を挟着され、弁棒17
まわりにパッキン101を備えている。パッキン101
は、ボルト102により上弁体ガイド14に締め込まれ
るガスケット押さえ103にて保持され、弁ケーシング
13内の蒸気のリークを防止する。
座16を備える弁座リングとして機能しており、弁ケー
シング13に螺着されるリテーナ104により、弁ケー
シング13に対して交換自由に嵌合固定されている。
可能に支持している部分は、筒状の内ケージ21とされ
ている。また、上弁体ガイド14の下部にはボルト10
5により、スカートスリーブ106と筒状の外ケージ2
3とが、内ケージ21と弁体18の周囲に同軸配置され
る。スカートスリーブ106は上弁体ガイド14の下端
全周囲から内ケージ21の上端全周囲に垂設されて、上
弁体ガイド14及び内ケージ21とともに、弁棒17及
び弁体18の周囲を完全包囲する。外ケージ23は内ケ
ージ21とスカートスリーブ106との間に環状混合室
22を形成する。
わりに摺接して、弁体18とともに入口流路11と出口
流路12とを仕切る如くに配置され、弁体18により開
閉されて入口流路11と混合室22、ひいては入口流路
11と出口流路12とを連通可能とする多数の小孔24
を備えている。
る内ケージ21及びスカートスリーブ106の更に外側
に配置され、それら内ケージ21及びスカートスリーブ
106との間に上述の混合室22を形成するとともに、
混合室22と出口流路12とを連通可能とする多数の小
孔25を備えている。
数段位置のそれぞれにおける周方向に複数の小孔25を
備え、各小孔25の蒸気流線方向θを該外ケージ23の
半径線に対し傾斜せしめ、小孔25から噴出してケーシ
ング13に衝突する蒸気線がケーシング13に及ぼす作
用力を緩和させるものとしてもよい。そして、上下に隣
接する小孔25間で、上段側の小孔25Aに付与する蒸
気流線方向θA と下段側の小孔25Bに付与する蒸気
流線方向θB とを該外ケージ23の半径線に対し反対
方向とし、上下の各小孔25A、25Bから噴出する蒸
気流が外ケージ23に及ぼす反作用力のモーメントを互
いに相殺させ、蒸気流による回転力を外ケージ23に発
生させないようにすることもできる。
合固定されている部分には冷却水供給経路31が設けら
れている。冷却水供給経路31は、弁ケーシング13に
接続された冷却水供給管32と、下弁体ガイド15の外
周部に設けられ、冷却水供給管32が連通する環状貯水
空間33とから構成される。
31の環状貯水空間33に連通して該下弁体ガイド15
における混合室22の底部に臨む部分に開口し、冷却水
を上記混合室22に供給する多数の注水孔39が開口し
ている。
体ガイド15の嵌合部であって、環状貯水空間33の入
口流路11側にはガスケット41及び金属Oリング42
が組込まれ、環状貯水空間33の出口流路12側にはガ
スケット43が組込まれ、結果として冷却水のリークを
防止している。
、前記下弁体ガイド15の注水孔39の冷却水流線とは
、弁体軸を含む同一平面上にて交差している。
線と、下弁体ガイド15の注水孔39の冷却水流線との
上述の交差点に対し、小孔24と注水孔39の開口位置
のそれぞれがなす距離L1 、L2 は、小孔24の直
径d1、注水孔39の直径d2 に対し、それぞれ以下
の如くの範囲内に設定されている(図4参照)。
の肉厚を湾曲変形せしめた補強リブ51を備えている。
口流路11側に、弁座16内径部より小径をなして弁閉
じ時に弁座16内径部との間に微小隙間を形成し得る張
出部18Bを備え、かつ張出部18Bの張出縁部から弁
体軸まわりに凹面状をなす縮径状態で入口流路11側に
突設される蒸気整流面18Cを備えている。
流線は、上記弁体18の蒸気整流面18Cに沿う方向に
設けられてる。
に摺接して案内される部分にラビリンス溝18Dを備え
ている。
。
流路11に流入した蒸気が、弁体18によって閉塞され
ていない内ケージ21の小孔24において流量を制御さ
れるとともに減圧され、混合室22に噴出する。
冷却水は、下弁体ガイド15の注水孔39から混合室2
2に噴出する。
した蒸気と、下弁体ガイド15の注水孔39から噴出せ
しめられる冷却水とは、混合室22において衝突、混合
し、蒸気温度を均一に低減せしめる。この蒸気は、外ケ
ージ23の小孔25にて整流され、出口流路12から排
出される。
〜(10)の作用がある。
供給経路31から供給される冷却水は、弁体18のシー
ト面18A及び弁座16を覆う内ケージ21と、外ケー
ジ23との間の混合室22に供給される。従って、混合
室22に供給された冷却水が、弁体18のシート面18
Aや弁座16に降りかかることがなく、エロージョンや
熱応力により弁体18のシート面18Aや弁座16の表
面硬化層部分に割れを生ずることがなく、高い弁締切り
性を確保する。
経路31から供給される冷却水は、スカートスリーブ1
06の存在により、弁体18の弁棒17側部分にも完全
に無接触とすることができ、弁体18の全体を熱的損傷
から確実に保護できる。
混合室22への入口蒸気の流入位置に対し、下弁体ガイ
ド15の注水孔39が定める冷却水供給経路31の混合
室22への開口位置を近接配置できる。従って、混合室
22に流入した直後の高速入口蒸気噴流に対して直ちに
冷却水を混合でき、混合霧化が完全となる。従って、粗
大水粒子が外ケージ23を通過して出口流路12の側に
排出されることがなく、結果として、粗大水粒子が弁ケ
ーシング13に衝突して大きな熱衝撃を与えることがな
いから、弁ケーシング13の寿命がエロージョンや熱応
力により損なわれることがない。
との完全な混合により、出口蒸気の温度分布が均一とな
り、蒸気の減温制御性が向上する。
ケージ21の小孔24から混合室22の側に流出するも
のであり、その流れを弁体18まわりにおいて互いに分
割細分化し、均等化できる結果、流体エネルギの摩擦損
失による大きな減圧効果を得ることができ、かつ大きな
渦の生成や剥離による自励振動に起因する振動や騒音を
防止し得る。
する入口蒸気と、下弁体ガイド15の注水孔39から供
給される冷却水とが混合室22内においてずれることな
く同軸的に衝突しあい、従って高速入口蒸気の中心部分
に冷却水を衝突混合せしめ得る結果、混合霧化を一層完
全にできる。
線と、下弁体ガイド15の注水孔39の冷却水流線との
交差点に対し、小孔24と注水孔39の開口位置のそれ
ぞれがなす距離L1 、L2 が、小孔24については
小孔直径d1 の10倍以内、注水孔39については注
水孔直径d2 の12倍以内に設定した。従って、内ケ
ージ21の小孔24から噴出する入口蒸気の速度と、下
弁体ガイド15の注水孔39から供給される冷却水の速
度とが一定の高速状態を維持している距離範囲内にて、
それら入口蒸気と冷却水とを衝突せしめる結果、混合霧
化を一層完全にできる。
補強する結果、外ケージ23を薄肉化でき、結果として
外ケージ23の内外面温度差に起因する熱応力を低減で
きる。また、外ケージ23の肉厚を湾曲状とすることに
て補強リブ51を形成するとき、外ケージ23の熱膨張
を吸収し、熱応力の低減も可能となる。
流面18Cに沿う蒸気の流れとともに移動し、張出部1
8Bの存在によって弁体シート面18Aに衝突すること
なく内ケージ21の小孔24側に流下せしめられる。ま
た、弁体18を開き位置から閉じるとき、弁体18の張
出部18Bが弁座16まわりに流入する異物を捕捉する
結果、弁体18のシート面18Aと弁座16との間に異
物を噛み込むことがない。これにより、弁体18のシー
ト面18Aと弁座16の損傷を防止できる。
18Cからスムースに内ケージ21の小孔24に流入し
、弁体18まわりにおける蒸気流れ方向の急変がないか
ら、蒸気流の乱れによる自励振動に起因する振動や騒音
を防止し得る。
の隙間を流れる蒸気が、弁組立時の弁体18外周部と内
ケージ21との隙間の不均一さに基づく渦の生成、剥離
による自励振動を生じさせる虞れがあるとき、蒸気の流
れをラビリンス溝18Dにて滞溜せしめ、その動圧を高
い静圧に変換する結果、ラビリンス溝18Dの全周で圧
力均等化し、弁体18を内ケージ21に対して調芯化す
ることにて、弁体18の自励振動を防止し得る。
15を弁ケーシング13に対して交換自由としたことに
より、保守性を向上できる。
11から供給される蒸気が弁体18を押し上げる流れ方
向にあり、いわゆるフローオープン構造(正栓構造)を
構成するものである。従って、弁締切り部より下流側は
減圧蒸気となり、出口流路側のケーシング肉厚を薄肉化
できる。よって、ケーシングの内外面温度差に起因する
熱応力発生を緩和し、弁の長寿命を図ることができる。
1の蒸気減温減圧調節弁10と異なる点は、冷却水供給
経路31Aを上弁体ガイド14及びスカートスリーブ1
06に設け、注水孔39Aをスカートスリーブ106に
開口したことにある。
ング13に接続された冷却水供給管32Aと、上弁体ガ
イド14及びスカートスリーブ106に設けられ、冷却
水供給管32Aが連通する環状貯水空間33Aとから構
成される。
Aの環状貯水空間33Aに連通してスカートスリーブ1
06における混合室22の天井部に臨む部分に開口する
。尚、2個の相隣る注水孔39Aがスカートスリーブ1
06の片側半径線上に配設され、それら2個の注水孔3
9Aの冷却水流線は互いに交差して衝突する如くに設定
され、この衝突によって冷却水の霧化を促進し、ひいて
は混合室22での冷却水と蒸気の混合の完全化を図るこ
ととしている。
ても、内ケージ21の小孔24の蒸気流線と、スカート
スリーブ106の注水孔39Aの冷却水流線とは、弁体
軸を含む同一平面上にて交差することもできる。
ば、蒸気減温減圧調節弁10において前述した作用の(
1) 、(4) 、(5) 、(7) 〜(11)を奏
することができる。
品の熱的損傷を伴うことなく、安定した減温減圧動作を
確保できる。
る。
節弁を示す断面図である。
。
、図3(B)は図1の弁開き状態を示す模式図である。
調節弁を示す断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 入口流路及び出口流路を備える弁ケー
シングと、弁ケーシング内に形成される弁座と、弁座に
対して接離する方向に移動可能な弁体とを有する蒸気減
温減圧調節弁において、弁体外周部まわりに摺接して弁
体とともに入口流路と出口流路とを仕切る如くに配置さ
れ、弁体により開閉されて入口流路と出口流路とを連通
可能とする複数の小孔を備えた内ケージと、弁体及び内
ケージのまわりに配置され、それら弁体及び内ケージと
の間に混合室を形成するとともに、混合室と出口流路と
を連通可能とする複数の小孔を備えた外ケージと、弁体
まわり部材に延設される冷却水供給経路と、冷却水供給
経路に連通して上記混合室に臨む弁体まわり部材に開口
し、冷却水を上記混合室に供給する注水孔とを有するこ
とを特徴とする蒸気減温減圧調節弁。 - 【請求項2】 前記内ケージの小孔の蒸気流線と、前
記弁体まわり部材の注水孔の冷却水流線とが、弁体軸を
含む同一平面上にて交差している請求項1記載の蒸気減
温減圧調節弁。 - 【請求項3】 前記内ケージの小孔の蒸気流線と、前
記弁体まわり部材の注水孔の冷却水流線との交差点に対
し、該小孔と該注水孔の開口位置のそれぞれがなす距離
が、該小孔については該小孔直径の10倍以内、該注水
孔については該注水孔直径の12倍以内である請求項2
記載の蒸気減温減圧調節弁。 - 【請求項4】 前記外ケージの周方向に沿って補強リ
ブを設けた請求項1〜3のいずれかに記載の蒸気減温減
圧調節弁。 - 【請求項5】 前記弁体の弁座とのシート面より入口
流路側に、弁座内径部より小径をなして弁座内径部との
間に微小隙間を形成し得る張出部を設け、かつ該張出部
の張出縁部から弁体軸まわりに凹面状をなす縮径状態で
入口流路側に突設される蒸気整流面を備えた請求項1〜
4のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁。 - 【請求項6】 前記内ケージの小孔の蒸気流線が、上
記弁体の蒸気整流面に沿う方向に設けられる請求項5に
記載の蒸気減温減圧調節弁。 - 【請求項7】 前記弁体外周部の内ケージに摺接して
案内される部分にラビリンス溝を設けた請求項1〜6の
いずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁。 - 【請求項8】 前記弁座を備えた弁座リングを弁ケー
シングに交換自由に結合した請求項1〜7のいずれかに
記載の蒸気減温減圧調節弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2270691A JPH07122402B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 蒸気減温減圧調節弁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2270691A JPH07122402B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 蒸気減温減圧調節弁 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04252809A true JPH04252809A (ja) | 1992-09-08 |
JPH07122402B2 JPH07122402B2 (ja) | 1995-12-25 |
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ID=12090301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2270691A Expired - Fee Related JPH07122402B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 蒸気減温減圧調節弁 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH07122402B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010043566A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン用蒸気弁 |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP2270691A patent/JPH07122402B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010043566A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン用蒸気弁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07122402B2 (ja) | 1995-12-25 |
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