JPS62137484A - 高差圧調節弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、！１覧業川ボイラの起動バイパス系統等に用
いて好適な高差圧調節弁に関する。

［従来の技術］ ２１Ｇ業用ボイラの起動バイパス系統等には高差圧調節
弁が用いられている。この高差圧調節弁は、特に加熱器
バイパス弁に代表されるように、■ボイラの起動時には
、高圧冷水から昇温昇圧過程を経て亜臨界圧もしくは超
臨界圧の蒸気迄の広範な超高温高圧流体の流丑、圧力を
制御し、さらに、（至）ボイラの通常運転蒔には、ボイ
ラ高圧側の主ノに気管系統と低圧側のフラッシュタンク
またはコンデンサー側とを遮断する■にめ弁としての機
能も同時に要求され、したがって、非常に過酷な使用条
件にさらされるものである。

ところで、従来から長年広範囲に使用されている起動バ
イパス弁は、一般゛的に第４図に示すような可変絞り弁
であり、流体は弁横の入口流路１から弁室２に流入し、
弁室２の内部の絞り部３において流ｈ１１、圧力を制御
され、噴流化した後、下方の出口流路４から排出される
、いわゆるフローツークローズ型のアングル弁構造とさ
れている。

このため、弁ケーシング５は小型簡素で肉厚が薄く、熱
応力的にも好ましい形状であり、またその流れ方向から
耐エロージゴン性も高く、さらに流体−沈圧による確実
な弁締め切り性能も同時に有している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の起動バイパス弁におけるよう
な高差圧調節弁による高圧冷水制御時には、絞り部の直
下において水の気化現象を生じ、局部的にかなり成長し
た非常に不安定な空洞が瞬間的に発生、消滅するため、
激しいキャビテーション振動を伴なう、このため、弁出
口配管のサポートを強化したり、防振防音壁により弁を
囲って使用しているのが現状である。

なお、上記キャビテーション振動低減のため、特公昭４
Ｂ−２５３３３号公報に記載されるような曲がりくねっ
た細い迷路によって流体に高い抵抗を与える装置や、特
開昭４７−２４８０号公報に記載されるような多段減圧
オリフィス型制御装置が提案されている。しかしながら
、これらの装置は、それぞれキャビテーション振動を軽
減することは可能であるものの、制御部の損失が非常に
大きく、流体そのものが旋れに〈〈なっているため、同
量の流体を制御するためには、弁そのものを大型化する
８波がある。したがって、弁ケーシングも厚内化し、頻
繁な温度変化を伴なう起動バイパス弁等には熱応力的に
好ましくなく、また、その複雑な構造のため、弁の製作
が非常に困難でメンテナンスも容易でなく、頻繁な起動
停止を伴なう起動バイパスブｒ等の高差圧調節弁には不
向きである。

本発明は、弁ケーシング形状を小型簡素とする状態で、
制御時の激しい振動発生を大幅に低減し、かつ弁全閉時
にはもれのない確実な締め切り状Ｉ凪を得ることが可能
な高差圧調節弁を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、入口流路および出口流路ならびに弁室を備え
るケーシングと、ケーシングの弁室内に形成される弁座
と、ケーシングに支持され、ケーシングの弁室内を弁座
に対して接離する方向に移動可能とされる弁体とを有し
てなり、弁体に設けたシート面を弁座に対して接離する
ようにした高差圧調節弁において、前記弁体の周囲に同
軸的にケージが設けられ、このケージには流体流線が下
向きの流出角を形成する小孔が穿設され、前記弁体のシ
ート面上部には、該シート面よりケージ内面側に張り出
る状態で、前記小孔から流出する流体噴流を下向きに案
内する噴流案内面が形成され、前記弁体のシート面下部
には、該シート面よリボ「中心軸側に凹面状をなす縮径
状態で突設され、前記小孔から流出して上記噴流案内面
に案内された流体を出口流路の出側に向けて案内する整
流面が形成されてなるようにしたものである。

［作用］ 本発明によれば、弁ケーシング内に流入する流体は弁体
により閉塞されていないケージの小孔において流埴を制
υ１されるとともに、噴流案内面の作用によって小孔か
らの噴出方向を水平から下向き方向に曲げられ、弁体の
シート面に当ることがなく、さらに整流面に沿って円滑
な流れを形成され１出口流路の側に排出されることとな
る。すなわち、本発明にあっては、ケージの小孔直下に
て水の気化現象を生じても、小孔により拡散されている
上、小孔の傾斜角度と弁体の噴流案内面、および整流面
により円滑に下方に排出されるため。

激しいキャビテーション振動の原因であるご〈短周１０
１の空洞成長現象を生ずることがない。これにより、制
御時における激しい振動を大幅に低減することがｔＩｆ
能となる。

また、局部的な流体の気化現象によるキャビテーション
を生じても、小孔から噴出するように流体の容積を拘束
しない場合には、噴流が物体に直接当らない構造として
おけば、浸食現象の発生はほとんど回避できることが各
種エロージゴンテストの結果によりすでに判明している
。したがって、ケージに設けられている小孔の傾斜角度
と弁体に設けられている噴流案内面の作用により、噴ｉ
Ａｔが直接シート面に当らないようにされている本発明
の構造によれば、シート面が損傷されにくく、方今閉時
にもれのない確実な締め切り状態をｆｌ）ることが可能
となる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る高差圧調節弁ＩＯを示
す断面図、第２図は第１図の要部を取出して示す断面図
である。

高差圧調節弁１０は、入口流路１１および出口流路１２
ならびに弁室１３を備えるケーシング１４を有している
。ケーシング１４には、止弁体ガイド１５と下方体ガイ
ド１６が固定配置されている。下方体ガイド１６は、入
口流路１１と出口流路１２を連絡する弁座１７を備えて
いる。止弁体ガイド１５と下方体ガイド１６は、弁棒１
８に一体の弁体１９を摺動可能に支持している。弁体１
９は、弁座１７に対設するように設けられ、弁座１７を
基点として上方に移動し、該弁体１９に。

設けたシート面２０を弁座１７に対して接離するように
なっている。

下方体ガイド１６における弁体１９を摺動回走に支持し
ている部分は、筒状の内ケージ２１とされている。また
、」−弁体ガイド１５における弁体１９を摺動可能に支
持している部分の下方に連なる部分は、内ケージ２１の
周囲に顎状流路２２を介して同軸配置される筒状の外ケ
ージ２３とされている。

外ケージ２３には、入口流路１１から弁室１３に流入し
た流体を環状流路２２に導く多数の小孔２４が設けられ
ている。小孔２４は、流体の噴出方向を水モ方向とする
状態で、内ケージ２１に向かう流体の流れを整流可能と
している。

内ケージ２１にも多数の小孔２５が設けられている。こ
の小孔２５は、弁体１９によって開閉され、その開状態
下で、環状流路２２に流入した流体を出口流路１２に導
くことを可能としている。

小孔２５は、流体の流線が弁中心軸に対して下向き勾配
の流出角をもって噴出するような傾斜角度状ｆｍを付与
されている。

また、弁体１９におけるシート面２０の上部には、該シ
ート面２０より内ケージ２１の内面側に張り出る状態で
、上記小孔２５から流出する噴流を下向きに案内する噴
流案内面２６が形成されている。

また、ゴ「体１９におけるシート面２０の下部には、該
シート面２０より弁中心軸側に凹面状をなして縮径され
、下方に突出する状態で、小孔２５から流出して噴流案
内面２６に案内された流体を、出口流路Ｉ２の出側に向
けて円滑に案内するための整流面２７が形成されている
。

なお、弁体１９の表面は、全体的に、ステライト等の硬
化盛会材で強化されている。

次に、−に記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、ケーシング１４の内部に流入して
外ケージ２３の多数の小孔２４によって整流された流体
は、弁体１９によって閉塞されていない内ケージ２１の
小孔２５においてｌｌｉ　Ｑを制御されるとともに、噴
流案内面２６の作用によって小孔２５からの噴出方向を
水平から下向きの出口流路方向に曲げられ、弁体１９の
シート面２０に当ることがない。この流体は、さらに、
弁体１９におけるシート面２０の下部に設けられている
凹面状の′！ＩＥ流面２７に沿って円滑な流れを形成さ
れ、出口流路１２の出側に向けて排出される。

すなわち、上記実施例にあっては、内ケージ２１に設け
られている小孔２５の直下において水の気化現象を生じ
ても、小孔２５によって拡散されている上、小孔２５に
設けられている傾斜角度と噴流案内面２６により、円滑
に下方に排出されるため、激しいキャビテーション撮動
の原因であるごく短周期の空洞成長現象を生ずることが
ない。これにより、制御時における厳しい振動を大幅に
低減することが可能である。

また１局部的な流体の気化現象によるキャビテーション
を生じても、小孔２５から噴出するように流体の６請を
拘束しない場合には、噴流が物体に直接当らない構造と
しておけば、浸食現象の発生はほとんど回避でξること
が各種工ａ−ジョンテストの結果によりすでに判明して
いる。したかって、内ケージ２１に設けられている小孔
２５の傾斜角度と弁体１９に設けられている噴流案内面
２６の作用により、噴流が直接シート面２０に酋らない
ようにされている」二足実施例の構造によれば、シート
面２０が損傷されにくく、弁全開時にもれのない確実な
締め切り状態を得ることが可能となる。

なお、１１体１９はステライト簿の硬化盛会材で表面を
強化されているため、小孔２５からの噴流が沿って流れ
る噴流案内面２６や整流面２７が容易に浸食されること
はない。

第３図は本発明の効果を示す絵図である。第３図は、横
軸に、差圧指数　ｔ＞Ｐ／　Ｐ　ｌ　（Ｐ　１　：入口
側流体圧力、ΔＰ二二人側側流体圧力出口側流体圧力の
差）をとり、縦軸に、！量Ｑ、騒音しベルＮ、ＪＪｉＣ
動しベルＶ（Ｖｘ：ｘ方向振動レベル、Ｖｙ：ｙ方向振
動レベル、Ｖｚ：ｚ方向振動レベル）をとったものであ
る、実線は本発明による結果を示し、破線は従来例の結
果を示す、この第３図によれば、特に高圧冷水制御中の
弁中間聞度において、同一差圧条件での流宿をほとんど
減することなく、騒ｉ′？および振動を大幅に低減可能
であることが認められる。

［発明の効果］ 以りのように、本発明は、入口流路および出口流路なら
びに弁室を備えるケーシングと、ケーゾングの弁室内に
形成される弁座と、ケーシングに支持され、ケーシング
の弁室内を弁座に対して接離する方向に移動可能とされ
る弁体とを有してなり、弁体に設けたシート面を弁座に
対して接離するようにした高差圧調節弁において、前記
弁体の周囲に同軸的にケージが設けられ、このケージに
は流体流線が下向きの流出角を形成する小孔が穿設され
、前記４１体のシート面上部には、該シート面よりケー
ジ内面側に張り出る状態で、前記小孔から流出する流体
噴流を下向きに案内する噴流案内面が形成され、前記弁
体のシート面下部には、該シート面より弁中心軸側に凹
面状をなす縮径状態で突設され、前記小孔から流出して
上記噴流案内面に案内された流体を出口流路の出側に向
けて案内する整流面が形成されてなるようにしたもので
ある。

したがって、弁ケーシング形状を小型簡素とする状態で
、制御時の厳しい振動を大幅に低減し。

かつ全閉時にはもれのない確実な締め切り状態を得るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る高差圧調節弁を示す断
面図、第２図は：ｆＩＩ１図の要部を取出して示す断面
図、７５３図は本発明の効果を示す線図。 第４図は従来の調節弁を示す断面図である。 １０・・・高差圧調節弁、１４・・・ケーシング、１７
・・・弁座、■９・・・弁体、２０・・・シート面、２
１・・・内ケージ、２５・・・小孔、２６・・・噴流案
内面。 代理人　　弁理±　　１ｉＩ　　川　修　治第　１　図 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入口流路および出口流路ならびに弁室を備えるケ
   ーシングと、ケーシングの弁室内に形成される弁座と、
   ケーシングに支持され、ケーシングの弁室内を弁座に対
   して接離する方向に移動可能とされる弁体とを有してな
   り、弁体に設けたシート面を弁座に対して接離するよう
   にした高差圧調節弁において、前記弁体の周囲に同軸的
   にケージが設けられ、このケージには流体流線が下向き
   の流出角を形成する小孔が穿設され、前記弁体のシート
   面上部には、該シート面よりケージ内面側に張り出る状
   態で、前記小孔から流出する流体噴流を下向きに案内す
   る噴流案内面が形成され、前記弁体のシート面下部には
   、該シート面より弁中心軸側に凹面状をなす縮径状態で
   突設され、前記小孔から流出して上記噴流案内面に案内
   された流体を出口流路の出側に向けて案内する整流面が
   形成されることを特徴とする高差圧調節弁。