DE112015004881B4

DE112015004881B4 - Hauptdampfventil und Dampfturbine

Info

Publication number: DE112015004881B4
Application number: DE112015004881.2T
Authority: DE
Inventors: Tomoshige Takata; Katsuhisa HAMADA; Kensuke Futahashi
Original assignee: Mitsubishi Power Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2035-10-22
Also published as: DE112015004881T5; KR101921848B1; JP6269855B2; JPWO2016067995A1; US10119416B2; WO2016067995A1; US20170306793A1; CN106795776A; CN106795776B; KR20170053699A

Abstract

Hauptdampfventil (1), umfassend:eine zylindrische Führung (6), die sich um eine Achse (O) zentriert erstreckt,einen Ventilkörper (3), der in der Führung (6) vorgesehen ist, derart, dass er in einer Richtung der Achse (O) verschiebbar ist,einen Ventilschaft (4), auf dem der Ventilkörper (3) in der Richtung der Achse (O) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar ist,ein Gehäuse (2), das einen darin gebildeten Strömungspfad (12) aufweist und einen an der Innenfläche davon gebildeten Ventilsitz (5) aufweist, wobei der Strömungspfad (12) konfiguriert ist, um in einer Ausströmrichtung, die eine Einströmrichtung schneidet, ein Fluid (F) auszuleiten, das von der Einströmrichtung entlang der Richtung der Achse (O) in das Gehäuse (2) geleitet wird, wobei der Ventilkörper (3) in Anlage an den Ventilsitz (5) gelangt, wenn sich der Ventilkörper (3) in der geschlossenen Position befindet, undeine Ventilkammer (7), die im Gehäuse (2) gebildet ist, wobei die Ventilkammer (7) eine Prallplatte (21,22) aufweist, die in einem Bereich zwischen einer Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) und einer Innenfläche des Gehäuses (2) vorgesehen ist, wobei die Prallplatte (21,22) konfiguriert ist, um eine Drallwirbelströmung mit einem Spiralwirbelkern zu unterbrechen, der sich in einer Umfangsrichtung der Achse (O) der Führung (6) erstreckt,wobei die Prallplatte einen ersten Plattenabschnitt (21) umfasst, der sich in der Ausströmrichtung des Fluids (F) in einem Bereich der Ventilkammer (7) erstreckt, der zwischen der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) und der Innenumfangsfläche des Gehäuses (2) liegt und der auf einer gegenüberliegenden Seite in der Ausströmrichtung des Fluids (F) liegt, undwobei ein Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts (21) auf einer Innenseite in einer Radialrichtung mit der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) einen Freiraum bildet,dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts (21) auf der in der Radialrichtung inneren Seite derart geneigt ist, dass er sich in Richtung einer tiefen Seite in der Einströmrichtung näher an der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hauptdampfventil, das an einer Dampfleitung einer Dampfturbine und dergleichen angebracht ist, und eine Dampfturbine.
In einer Dampfleitung einer Dampfturbine und dergleichen, die in einer Stromerzeugungseinrichtung und dergleichen vorgesehen ist, ist ein Hauptdampfventil vorgesehen. Das Hauptdampfventil ist konfiguriert, um die Strömungsrate des Fluids (Dampf), das zugeführt werden soll, einzustellen und die Zufuhr des Fluids zu unterbrechen.
Das Hauptdampfventil ist mit einem Gehäuse vorgesehen, das einen darin gebildeten Strömungspfad des Fluids und einen Ventilkörper aufweist, der derart vorgesehen ist, dass er entlang einer Achse im Strömungspfad beweglich ist. Im Strömungspfad, der im Gehäuse gebildet ist, ist ein Ventilsitz gebildet, der vom Ventilkörper geschlossen werden kann. Der Ventilkörper bewegt sich in Richtung einer ersten Seite in einer Achsenrichtung, um zum Ventilsitz zu gelangen, und der Ventilkörper bewegt sich in Richtung einer zweiten Seite in der Achsenrichtung, um sich vom Ventilkörper zu entfernen. Diese Konfiguration ändert einen Strömungspfadbereich eines Freiraums zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz, um die Strömungsrate des Fluids einzustellen.
Die JP 2004-150 317 A offenbart ein Hauptdampfventil, das ferner mit einem Filter, der im Gehäuse untergebracht ist, und einer Abschirmplatte vorgesehen ist, die auf einer Seitenfläche des Filters vorgesehen ist. Auf der Außenumfangsfläche des Filters sind eine Mehrzahl von winzigen Löchern vorgesehen, durch die das Fluid strömt. Das Fluid, das von einem Hauptdampfeinlass eingeströmt ist, strömt entlang der Außenumfangsfläche des Filters und strömt gleichzeitig durch die Löcher und strömt von der Außenseite in Richtung der Innenseite des Filters. Dann strömt das Fluid, das in die Innenseite des Filters geströmt ist, in Richtung eines Hauptdampfauslasses, der in einer Richtung offen ist, die sich mit dem Hauptdampfeinlass schneidet. Aufgrund dessen, dass das Fluid strömt, während es sich in einem spitzen Winkel krümmt, wird eine Sekundärströmung erzeugt und ferner wird eine Drallwirbelströmung dadurch erzeugt, dass ein separates Fluid in eine Geschwindigkeitsdefektkomponente dieser Sekundärströmung strömt. Als Antwort darauf steuert die Abschirmplatte in JP 2004-150 317 A , die auf der Seitenfläche des Filters vorgesehen ist, die Strömung des Fluids im Filter, wodurch die Erzeugung der Drallwirbelströmung unterdrückt wird.
Aus der EP 0 075 209 A2 ist ein Stellventil zur Steuerung und Regelung von Dampfturbinen bekannt, auf der der Oberbegriff des Patentanspruches 1 basiert.
Aus der US 3 286 979 A und der US 7 467 641 B2 sind weitere Strukturen für Ventile bekannt, die in Dampfleitungen eingesetzt werden können.
Allerdings kann im Hauptdampfventil, das in der JP 2004-150 317 A offenbart wird, die Drallwirbelströmung näher an der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers erzeugt werden, auf dem die Abschirmplatte nicht vorgesehen ist. Wenn eine derartige Drallwirbelströmung im Strömungskanal erzeugt wird, tritt ein Verlust der kinetischen Energie des Fluids auf, und ein Druckverlust im Hauptdampfventil kann sich erhöhen. Das führt zu einer Verschlechterung der Effizienz der Dampfturbine und dergleichen, der das Fluid zugeführt wird.
Angesichts des Vorstehenden sieht die vorliegende Erfindung ein Hauptdampfventil, das einen Anstieg eines Druckverlusts unterdrückt, indem eine Drallwirbelströmung, die in einem Strömungspfad erzeugt wird, abgeschwächt wird, und eine Dampfturbine vor.
Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein Hauptdampfventil mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 2 vor.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, umfasst das Hauptdampfventil Folgendes: eine zylindrische Führung, die sich um eine Achse zentriert erstreckt; einen Ventilkörper, der in der Führung vorgesehen ist, derart, dass er in einer Achsenrichtung verschiebbar ist; einen Ventilschaft, auf dem sich der Ventilkörper in der Achsenrichtung zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegt; ein Gehäuse, das einen darin gebildeten Strömungspfad aufweist und einen an einer Innenfläche davon gebildeten Ventilsitz aufweist, wobei der Strömungspfad in einer Ausströmrichtung, die sich mit einer Einströmrichtung schneidet, ein Fluid ausleitet, das in das Gehäuse von der Einströmrichtung entlang der Achsenrichtung geleitet wird, wobei der Ventilkörper in Anlage an den Ventilsitz gelangt, wenn sich der Ventilkörper in der geschlossenen Position befindet; und eine Ventilkammer, die im Gehäuse gebildet ist. Die Ventilkammer hat eine Prallplatte, die in einem Bereich zwischen der Außenumfangsfläche der Führung und der Innenumfangsfläche des Gehäuses vorgesehen ist. Die Prallplatte unterbricht eine Drallwirbelströmung mit einem Wirbelkern, der sich in einer Umfangsrichtung der Achse der Führung erstreckt.
Gemäß eines solchen Hauptdampfventils wird die Drallwirbelströmung, die im Strömungspfad erzeugt wird, durch die Prallplatte unterbrochen. Diese Konfiguration kann verhindern, dass die Drallwirbelströmung in den Strömungspfad eintritt und es wird eine abschwächende Wirkung der Drallwirbelströmung erzielt. Daher kann ein Verlust bei der kinetischen Energie des Fluids, der durch die Drallwirbelströmung verursacht wird, reduziert werden und ein Anstieg des Druckverlusts kann folglich unterdrückt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Prallplatte einen ersten Plattenabschnitt, der sich in der Ausströmrichtung des Fluids in einem Bereich erstreckt, der zwischen der Außenumfangsfläche der Führung und der Innenumfangsfläche des Gehäuses liegt, und der eine gegenüberliegende Seite in der Ausströmrichtung des Fluids ist.
Diese Konfiguration bewirkt, dass die Drallwirbelströmung, die im Strömungspfad erzeugt wird, durch den ersten Plattenabschnitt unterbrochen wird, wodurch verhindert werden kann, dass die Drallwirbelströmung in den Strömungspfad eintritt, und ein Abschwächungseffekt der Drallwirbelströmung erzielt werden kann. Daher kann ein Verlust bei der kinetischen Energie des Fluids, der durch die Drallwirbelströmung verursacht wird, reduziert werden und ein Anstieg des Druckverlusts kann folglich unterdrückt werden. Dadurch, dass der erste Plattenabschnitt in der Ventilkammer auf der gegenüberliegenden Seite in der Ausströmrichtung des Fluids vorgesehen ist, kann die Drallwirbelströmung ferner abgeschwächt werden, ohne zu verursachen, dass eine Hauptströmung des Fluids unausgeglichen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung bildet ein Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts auf einer Innenseite in einer Radialrichtung mit der Außenumfangsfläche der Führung einen Freiraum.
Diese Konfiguration kann eine Entstehung der Drallwirbelströmung im Strömungskanal unterdrücken, und kann die Drallwirbelströmung abschwächen. Ferner kann durch Bewirken, dass das Fluid durch den Freiraum zwischen dem ersten Plattenabschnitt und der Außenumfangsfläche der Führung strömt, die Möglichkeit weiter reduziert werden, dass die Hauptströmung des Fluids unausgeglichen wird.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts auf der in der Radialrichtung inneren Seite derart geneigt, dass er sich in Richtung einer tiefen Seite in der Einströmrichtung näher an der Außenumfangsfläche der Führung befindet.
Diese Konfiguration kann die Entstehung der Drallwirbelströmung auf der in der Einströmrichtung des Fluids tiefen Seite unterdrücken, und kann bewirken, dass die Hauptströmung des Fluids durch eine in der Einströmrichtung nahe Seite strömt. Ferner ist die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung länglich, wodurch die Dichte des Wirbels reduziert wird. Folglich kann die Drallwirbelströmung abgeschwächt werden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts auf der in der Radialrichtung inneren Seite derart geneigt, dass er in Richtung der tiefen Seite in der Einströmrichtung weiter von der Außenumfangsfläche der Führung entfernt ist.
Diese Konfiguration kann die Entstehung der Drallwirbelströmung auf der in der Einströmrichtung des Fluids nahen Seite unterdrücken, und kann bewirken, dass die Hauptströmung des Fluids auf der in der Einströmrichtung tiefen Seite durchströmt. Ferner ist die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung länglich, wodurch die Dichte des Wirbels reduziert wird. Folglich kann die Drallwirbelströmung abgeschwächt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Prallplatte einen zweiten Plattenabschnitt, der sich in einer Richtung orthogonal zur Achsenrichtung erstreckt, in einer Breitenrichtung umfassen, die die Einströmrichtung und die Ausströmrichtung des Fluids im Bereich der Ventilkammer zwischen der Außenumfangsfläche der Führung und der Innenfläche des Gehäuses schneidet.
Diese Konfiguration bewirkt, dass die Drallwirbelströmung in der Breitenrichtung der Ventilkammer unterbrochen wird, wodurch verhindert werden kann, dass die Drallwirbelströmung in den Strömungspfad eintritt, und der Abschwächungseffekt der Drallwirbelströmung kann erzielt werden. Daher kann ein Verlust bei der kinetischen Energie des Fluids, der durch die Drallwirbelströmung verursacht wird, reduziert werden und ein Anstieg des Druckverlusts kann folglich unterdrückt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann der zweite Plattenabschnitt zumindest einem von einem nahseitigem Plattenabschnitt, der nur auf der in der Einströmrichtung des Fluids nahen Seite gebildet ist, oder einem tiefseitigem Plattenabschnitt umfassen, der nur auf der in der Einströmrichtung des Fluids tiefen Seite gebildet ist.
Diese Konfiguration bewirkt, dass die Drallwirbelströmung, die im Strömungspfad erzeugt wird, durch den zweiten Plattenabschnitt verformt wird, derart, um in der Ausströmrichtung des Fluids länglich zu sein. Daher kann die Drallwirbelströmung abgeschwächt werden. Daher kann ein Verlust bei der kinetischen Energie des Fluids, der durch die Drallwirbelströmung verursacht wird, reduziert werden und ein Anstieg des Druckverlusts kann folglich unterdrückt werden. Ferner kann die Hauptströmung des Fluids durch die tiefe Seite des nahseitigen Plattenabschnitts und der nahen Seite des tiefseitigen Plattenabschnitts strömen. Daher kann der Anstieg von Druckverlust, der dadurch verursacht wird, dass die Hauptströmung des Fluids behindert wird, unterdrückt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann der nahseitige Plattenabschnitt auf einer Seite in der Umfangsrichtung der Achse in Bezug auf eine Position vorgesehen werden, an der der erste Plattenabschnitt vorgesehen ist, und der tiefseitige Abschnitt kann auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung der Achse in Bezug auf die Position vorgesehen werden, an der der erste Plattenabschnitt vorgesehen ist.
Diese Konfiguration verlängert die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung, wodurch die Dichte des Wirbels verringert wird. Insbesondere kann die Drallwirbelströmung abgeschwächt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können der nahseitige Plattenabschnitt und der tiefseitige Plattenabschnitt derart gebildet sein, dass Positionen davon in der Achsenrichtung einander teilweise überlappen.
Diese Konfiguration kann die Drallwirbelströmung noch länger in der Umfangsrichtung verlängern, wodurch die Drallwirbelströmung weiter abgeschwächt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können der nahseitige Plattenabschnitt und der tiefseitige Plattenabschnitt derart gebildet sein, dass Positionen davon in der Achsenrichtung einander nicht überlappen.
Diese Konfiguration kann die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung verlängern und kann die Möglichkeit einer Auswirkung auf die Hauptströmung des Fluids reduzieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann der zweite Plattenabschnitt an einer Position in der Umfangsrichtung um die Achse in einem Bereich von 45° bis 135° in Bezug auf eine Position vorgesehen werden, an der der erste Plattenabschnitt vorgesehen ist.
Diese Konfiguration verlängert die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung, wodurch die Dichte des Wirbels verringert wird. Insbesondere kann die Drallwirbelströmung abgeschwächt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann der zweite Plattenabschnitt an einer Position in der Umfangsrichtung um die Achse in einem Bereich von 80° bis 100° in Bezug auf die Position vorgesehen werden, an der der erste Plattenabschnitt vorgesehen ist.
Diese Konfiguration verlängert die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung weiter, wodurch die Dichte des Wirbels verringert wird. Insbesondere kann die Drallwirbelströmung weiter abgeschwächt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann der zweite Plattenabschnitt an einer Position in der Umfangsrichtung um die Achse vorgesehen werden, die bei 90° in Bezug auf die Position liegt, an der der erste Plattenabschnitt vorgesehen ist.
Diese Konfiguration verlängert die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung im größten Umfang, wodurch die Dichte des Wirbels verringert wird. Insbesondere kann die Drallwirbelströmung im größten Umfang abgeschwächt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Dampfturbine ferner mit dem erfindungsgemäßen Hauptdampfventil vorgesehen.
Diese Konfiguration kann eine Auswirkung auf die Hauptströmung des Fluids im Hauptdampfventil minimieren und kann die Erzeugung der Drallwirbelströmung im Strömungspfad des Hauptdampfventils unterdrücken. Die Dampfturbine, die mit einem solchen Hauptdampfventil vorgesehen ist, kann einen Anstieg beim Druckverlust im Hauptdampfventil unterdrücken, was eine Verschlechterung der Effizienz der Dampfturbine unterdrückt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch das Abschwächen der Drallwirbelströmung, die im Strömungspfad erzeugt wird, der Anstieg des Druckverlustes unterdrückt werden.

1 ist eine schematische Ansicht einer Dampfturbinenanlage gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Hauptdampfventils gemäß einem Beispiel zur Erläuterung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Ansicht, die das Innere einer Ventilkammer eines Hauptdampfventils gemäß dem Beispiel darstellt.
4 ist ein Diagramm, das eine Weiterbildung des Hauptdampfventils nach dem Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist ein Diagramm, das eine andere Weiterbildung des Hauptdampfventils nach dem Beispiel gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist ein Diagramm, das ein Hauptdampfventil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist ein Diagramm, das eine Weiterbildung des Hauptdampfventils gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 ist ein Diagramm, das eine andere Weiterbildung des Hauptdampfventils gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Nachstehend wird ein Hauptdampfventil 1 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, ist eine Dampfturbinenanlage 100 mit Folgendem vorgesehen: einem Rotor 102, der sich um eine Achse dreht, einer Dampfturbine 101, die mit dem Rotor 102 verbunden ist, einer Dampfzufuhrleitung 103, die Fluid (Dampf) F der Dampfturbine 101 von einer Dampfversorgungsquelle (nicht dargestellt) zuführt, und einer Dampfauslassleitung 104, die mit der stromabwärtigen Seite der Dampfturbine 101 verbunden ist und den Dampf auslässt.
Die Dampfzufuhrleitung 103 umfasst das Hauptdampfventil 1, das eine Durchflussmenge des Fluids F, das durch das Innere der Dampfzufuhrleitung 103 strömt, einstellt.
Das Hauptdampfventil 1 ist eine Vorrichtung zum Einstellen der Strömungsrate des Fluids F, das der Dampfturbine 101 zugeführt wird, und zum Unterbrechen der Zufuhr des Fluids F.
2 ist eine Querschnittsansicht des Hauptdampfventils 1 gemäß einem Beispiel zur Erläuterung von Merkmalen der vorliegenden Ausführungsformen.
In der nachstehenden Beschreibung erstreckt sich eine Achse O entlang einer Einströmrichtung (die Links-Rechts-Richtung in 2) des Fluids F, und eine Einströmseite des Fluids F wird als ein erstes Ende O1 (die linke Seite in 2) der Achse O bezeichnet, während die gegenüberliegende Seite zu der Einströmseite des Fluids F als ein zweites Ende O2 (die rechte Seite in 2) der Achse O bezeichnet wird. Ferner erstreckt sich eine Querlinie C in einer Ausströmrichtung (die Hoch-Runter-Richtung von 2) des Fluids F, die die Achse O schneidet. Die gegenüberliegende Seite in der Ausströmrichtung des Fluids F wird als ein erstes Ende C1 (die obere Seite in 2) der Querlinie C bezeichnet, und die Ausströmseite des Fluids F wird als ein zweites Ende C2 (die untere Seite in 2) der Querlinie C bezeichnet. Ferner wird eine Richtung, die die Achse O und die Querlinie C (die Hoch-Runter-Richtung in 3) schneidet, als eine Breitenrichtung bezeichnet. Beachten Sie, dass, obwohl die Querlinie C orthogonal zur Achse O in dem vorliegenden Beispiel ist, die Querlinie C nicht notwendigerweise orthogonal zur Achse O sein muss, und es ausreicht, dass die Querlinie C die Achse O schneidet, derart, um einen Winkel in Bezug auf die Achse O zu bilden.
Wie in 2 dargestellt, ist das Hauptdampfventil 1 mit einem Gehäuse 2, einem Ventilkörper 3 und einem Ventilschaft 4 vorgesehen.
Das Gehäuse 2 umfasst eine Ventilkammer 7, in der der Ventilkörper 3 untergebracht ist, eine Einströmöffnung 10 und eine Ausströmöffnung 11, die mit der Ventilkammer 7 in Verbindung stehen, und eine Öffnung 8, die der Einströmöffnung 10 zugewandt ist, wobei die Ventilkammer 7 dazwischen angeordnet ist.
Eine Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer 7 ist in einer im Wesentlichen konkaven Kugelform gebildet. Die Ventilkammer 7 ist in Richtung des ersten Endes O1 in der Richtung der Achse O offen und steht mit der Einströmöffnung 10 in Verbindung. Ferner ist die Ventilkammer 7 in Richtung des zweiten Endes C2 auf der Querlinie offen und steht mit der Ausströmöffnung 11 in Verbindung.
Die Einströmöffnung 10 hat einen Querschnitt, der orthogonal zur Achse O ist und hat eine Kreisform, die um die Achse O zentriert ist. Die Einströmöffnung 10 hat einen kleineren Innendurchmesser als jener der Ventilkammer 7. Dampfleitungen und dergleichen (nicht dargestellt) sind mit der Einströmöffnung 10 verbunden.
Auf der Innenfläche des Gehäuses 2, die sich von der Einströmöffnung 10 zur Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer 7 erstreckt, ist ein Ventilsitz 5 gebildet, in dem der Innendurchmesser (der Querschnittsbereich) der Einströmöffnung 10 allmählich in Richtung des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O zunimmt.
Die Ausströmöffnung 11 hat einen Querschnitt, der orthogonal zur Querlinie C ist und hat eine Kreisform, die um die Querlinie C zentriert ist. Die Ausströmöffnung 11 hat einen kleineren Innendurchmesser als jener der Ventilkammer 7. Eine Dampfleitung und dergleichen (nicht dargestellt) ist mit der Ausströmöffnung 11 verbunden.
Auf diese Weise wird im Gehäuse 2 ein Fluidströmungspfad 12 kontinuierlich von der Einströmöffnung 10 zur Ausströmöffnung 11 über die Ventilkammer 7 gebildet.
Die Öffnung 8 wird auf der Seite des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O des Gehäuses 2 gebildet. Ein Halteelement 9 ist auf der Öffnung 8 montiert. Das Halteelement 9 schließt die Öffnung 8 und hält den Ventilkörper 3. Im Halteelement 9 ist eine zylindrische Führung 6 gebildet, die um die Achse O zentriert ist, und erstreckt sich in Richtung des ersten Endes O1 in der Richtung der Achse O. Der Ventilkörper 3 ist in einer zylindrischen Form gebildet, die sich in der Richtung der Achse O erstreckt. Der Ventilkörper 3 wird in die Führung 6 derart eingesetzt, dass die Außenumfangsfläche des Ventilkörpers 3 in der Richtung der Achse O in Bezug auf die Innenumfangsfläche der Führung 6 gleiten kann. Auf der Seite des ersten Endes O1 in der Richtung der Achse O umfasst der Ventilkörper 3 einen Ventilkopfabschnitt 3a, der den Ventilsitz 5 der Ventilkammer 7 schließen kann.
Der Ventilschaft 4 hat eine kreisförmige Säulenform, die sich in der Richtung der Achse O erstreckt, und ein Spitzenendabschnitt des Ventilschafts 4 der Seite des ersten Endes O1 in der Richtung der Achse O ist an einem Mittelabschnitt des Ventilkopfabschnitts 3a angebracht. Ein Spitzenende des Ventilschafts 4 der Seite des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O steht von der Außenseite der Ventilkammer 7 vor und ist mit einem Aktuator (nicht dargestellt) verbunden. Durch den Aktuator kann sich der Ventilschaft 4 vorwärts und rückwärts entlang der Achse O bewegen.
Wie in 2 und 3 dargestellt, ist ein erster Plattenabschnitt (eine Prallplatte) 21, der eine ebene Fläche aufweist, auf der Innenumfangsfläche 7a des Ventilkörpers 7 in einem Bereich auf der Seite des ersten Endes C1 in der Richtung der Querlinie C vorgesehen (ein Bereich der Ventilkammer 7 auf der gegenüberliegenden Seite in der Ausströmrichtung des Fluids F). In dem vorliegenden Beispiel ist der erste Plattenabschnitt 21 in der ebenen Fläche gebildet, die sich entlang einer Ebene, einschließlich der Achse O und der Querlinie C, erstreckt. Der erste Plattenabschnitt 21 ist derart gebildet, dass ein Endabschnitt davon, der sich auf der Außenseite in der Radialrichtung der Achse O befindet, in einer Form gebildet ist, die einer gekrümmten Fläche der Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer 7 folgt. Diese Konfiguration bringt den Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts 21 auf der Außenseite in der Radialrichtung in engem Kontakt mit der Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer 7 über den gesamten Bereich in der Richtung der Achse O. Ferner ist ein Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts 21, der in der Radialrichtung nach innen gerichtet ist, in einer linearen Form parallel zur Achse O gebildet, und hat einen Freiraum mit der Führung 6 in der Richtung der Querlinie C.
Mit anderen Worten ist der erste Plattenabschnitt 21 derart vorgesehen, um von der Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer 7 in der Radialrichtung der Achse O nach innen herauszuragen und einen Freiraum zwischen dem herausragenden Endabschnitt und der Führung 6 zu bilden.
Wie in 2 dargestellt, strömt in einem vollständig geschlossenem Zustand (eine geschlossene Position), in der der Ventilkopfabschnitt 3a des Ventilkörpers 3 in Anlage an den Ventilsitz 5 der Ventilkammer gelangt, das Fluid F nicht in das Hauptdampfventil 1. Daher wird das Fluid F auch nicht einer Dampfturbine und dergleichen (nicht dargestellt), die auf der stromabwärtigen Seite des Hauptdampfventils 1 verbunden ist, zugeführt.
Hier bewirkt der Aktuator (nicht dargestellt), dass sich der Ventilschaft 4 in Richtung des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O bewegt, derart, dass sich der Ventilkörper 3 in Richtung des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O zusammen mit dem Ventilkopfabschnitt 3a, der mit dem Ventilschaft 4 verbunden ist, bewegt. Daher strömt das Fluid F zwischen dem Ventilkopfabschnitt 3a und dem Ventilsitz 5, wodurch ein geringfügig offener Zustand verursacht wird, in dem die Einströmöffnung 10 und die Ventilkammer 7 miteinander in Verbindung stehen. Das Bewirken, dass sich der Ventilkörper 3 weiter in Richtung des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O zusammen mit dem Ventilschaft 4 bewegt, führt zu einem offenen Zustand (eine offene Position). Im geringfügig geöffneten Zustand und im offenen Zustand wird der Fluidströmungspfad 12 gebildet, durch den das Fluid F in die Ventilkammer 7 von der Einströmöffnung 10 durch einen Freiraum zwischen dem Ventilkopfabschnitt 3a und dem Ventilsitz 5 geleitet wird, und von der Ausströmöffnung 11 durch einen Freiraum zwischen der Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer und der Außenumfangsfläche 6a der Führung 6 ausgeströmt wird. Das Fluid F, das von der Ausströmöffnung 11 ausgeströmt ist, wird einer Dampfturbine und dergleichen (nicht dargestellt), die auf der stromabwärtigen Seite des Hauptdampfventils 1 verbunden ist, zugeführt.
Auf diese Weise kann das Hauptdampfventil 1 die Strömungsrate des Fluids F entsprechend einstellen, indem die Strömungsrate des Fluids F, das zwischen dem Ventilkopfabschnitt 3a und dem Ventilsitz 5 strömt, in Übereinstimmung mit einer Bewegungsmenge des Ventilkörpers 3 in der Richtung der Achse O erhöht und verringert wird.
Im geringfügig geöffneten Zustand und im offenen Zustand strömt das Fluid F, das durch einen Freiraum zwischen dem Ventilkopfabschnitt 3a und dem Ventilsitz 5 eingeströmt ist, in Richtung des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O entlang der Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer 7. Das Fluid F, das entlang der Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer 7 geströmt ist, strömt dann entlang der Öffnung 8, und strömt danach entlang der Führung 6 in Richtung des ersten Endes O1 in der Richtung der Achse O. Das Fluid F, das in Richtung des ersten Endes O1 in der Richtung der Achse O geströmt ist, wird durch das Fluid F, das von der Einströmöffnung 10 neu einströmt, gedrückt, und strömt erneut in Richtung des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O. Kontinuierliches Auftreten einer solchen Strömung erzeugt eine Drallwirbelströmung, die um einen Wirbelkern wirbelt, welcher sich in der Umfangsrichtung der Achse O erstreckt. Beachten Sie, dass die Richtung, in die sich der Wirbelkern erstreckt, nicht auf die Richtung orthogonal zur Achse O beschränkt ist und die Richtung eine Richtung sein kann, die die Achse O schneidet, derart, dass ein Winkel in Bezug auf die Achse O gebildet wird.
Mit einem Hauptdampfventil, in dem der erste Plattenabschnitt 21 nicht vorgesehen ist, im Bereich der Ventilkammer 7 auf der Seite des ersten Endes C1 in der Richtung der Querlinie C strömt die Drallwirbelströmung, die in der oben beschriebenen Weise erzeugt wird, zwischen der Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer 7 und der Außenumfangsfläche 6a der Führung 6, und strömt in Richtung der Ausströmöffnung 11. Daher tritt ein Verlust an kinetischer Energie des Fluids F in der Ventilkammer 7 auf, was einen Druckverlust erhöhen kann.
In dem vorliegenden Beispiel kann, da der erste Plattenabschnitt 21 gebildet ist, die Drallwirbelströmung im Bereich der Ventilkammer 7 der Seite des ersten Endes C1 in der Richtung der Querlinie C unterbrochen werden. Auf diese Weise kann die Drallwirbelströmung, die im Fluidströmungspfad 12 erzeugt wurde, abgeschwächt werden. Daher kann der Verlust an kinetischer Energie des Fluids F im Hauptdampfventil verringert werden und eine Auswirkung zum Unterdrücken eines Anstiegs beim Druckverlust kann erzielt werden.
Ferner ist der erste Plattenabschnitt 21 in diesem Beispiel derart vorgesehen, um von der Innenumfangsfläche 7a der Ventilkammer 7 in der Radialrichtung der Achse O nach innen herauszuragen und einen Freiraum zwischen dem herausragenden Endabschnitt und der Führung 6 zu bilden.
Daher kann die Entstehung der Drallwirbelströmung unterdrückt werden, und die Drallwirbelströmung kann folglich abgeschwächt werden. Ferner kann durch Bewirken, dass das Fluid durch den Freiraum zwischen dem ersten Plattenabschnitt 21 und der Außenumfangsfläche 6a der Führung 6 strömt, die Möglichkeit weiter reduziert werden, dass die Hauptströmung des Fluids unausgeglichen wird.
In dem vorliegenden Beispiel wurde oben eine Konfiguration beschrieben, in der der Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts 21, der in der Radialrichtung nach innen gerichtet ist, eine lineare Form parallel zur Achse O bildet. Aber der erste Plattenabschnitt 21 beschränkt sich nicht auf diese Konfiguration. Erfindungsgemäß ist, wie in 4 und 5 dargestellt, der Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts 21, der in der Radialrichtung nach innen gerichtet ist, derart vorgesehen, um in der Breitenrichtung in Bezug auf die Richtung der Achse O geneigt zu sein.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist, wie in 4 gezeigt, der Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts 21, der in der Radialrichtung nach innen gerichtet ist, derart geneigt, um sich in Richtung einer tiefen Seite in der Einströmrichtung des Fluids näher an der Außenumfangsfläche der Führung 6 zu befinden. Diese Konfiguration kann die Entstehung der Drallwirbelströmung auf der in der Einströmrichtung des Fluids tiefen Seite unterdrücken, und bewirken, dass die Hauptströmung des Fluids durch eine in der Einströmrichtung nahe Seite strömt. Ferner ist die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung länglich, wodurch die Dichte des Wirbels reduziert wird. Insbesondere kann die Drallwirbelströmung im Bereich der Ventilkammer 7 auf der Seite des ersten Endes C1 in der Richtung der Querlinie C unterbrochen werden und die Drallwirbelströmung kann folglich abgeschwächt werden. Daher kann der Verlust bei der kinetischen Energie des Fluids F, der durch die Drallwirbelströmung verursacht wird, reduziert werden und der Anstieg des Druckverlusts kann unterdrückt werden.
Indessen ist, wie in 5 dargestellt, gemäß der zweiten Ausführungsform der Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts 21, der in der Radialrichtung nach innen gerichtet ist, derart geneigt, um sich in Richtung der tiefen Seite in der Einströmrichtung des Fluids weiter weg von der Außenumfangsfläche der Führung 6 zu befinden. Diese Konfiguration kann auch die Entstehung der Drallwirbelströmung auf der in der Einströmrichtung des Fluids nahen Seite unterdrücken, und bewirken, dass die Hauptströmung des Fluids auf der in der Einströmrichtung tiefen Seite durchströmt. Ferner ist die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung länglich, wodurch die Dichte des Wirbels reduziert wird. Folglich kann die Drallwirbelströmung abgeschwächt werden.
Nachstehend wird das Hauptdampfventil 1 gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
In der bevorzugten Ausführungsform werden gleichen Elementen wie in dem Beispiel und der ersten und zweiten Ausführungsform die gleiche Referenzzeichen zugewiesen, und eine Beschreibung davon wird ausgelassen.
Die vorliegende Ausführungsform weicht von dem Beispiel und der ersten/zweiten Ausführungsform insofern ab, als dass das Hauptdampfventil 1 einen zweiten Plattenabschnitt 22 (Prallplatten) umfasst, die jeweils eine ebene Fläche aufweisen.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 dargestellt, ist der zweite Plattenabschnitt 22, der eine ebene Fläche aufweist, auf der Innenumfangsfläche 7a, sowohl in einem Bereich auf einer Seite der Ventilkammer 7 in der Breitenrichtung (die obere Seite in 4) wie auch in einem Bereich auf der anderen Seite in der Breitenrichtung (die untere Seite in 6) vorgesehen. Der zweite Plattenabschnitt 22 besteht aus einem nahseitigen Plattenabschnitt 22a und einem tiefseitigen Plattenabschnitt 22b. Der nahseitige Plattenabschnitt 22a und der tiefseitige Plattenabschnitt 22b haben jeweils eine ebene Fläche, die sich entlang einer Ebene, einschließlich der Achse O und orthogonal zur Querlinie C, erstreckt. Der nahseitige Plattenabschnitt 22a ist auf der einen Seite der Ventilkammer 7 in der Breitenrichtung vorgesehen. Der nahseitige Plattenabschnitt 22a ist von der Seite des ersten Endes O1 in der Richtung der Achse O zur Nähe der Mitte der Ventilkammer 7 entlang der Achse O kontinuierlich gebildet, und erstreckt sich in Richtung der anderen Seite der Ventilkammer 7 in der Breitenrichtung, derart, um einen Freiraum mit der Führung 6 zu bilden. Der tiefseitige Plattenabschnitt 22b ist auf der anderen Seite der Ventilkammer 7 in der Breitenrichtung vorgesehen. Der tiefseitige Plattenabschnitt 22b ist von der Seite des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O zur Nähe der Mitte der Ventilkammer 7 entlang der Achse O kontinuierlich gebildet, und erstreckt sich in Richtung der einen Seite der Ventilkammer 7 in der Breitenrichtung, derart, um einen Freiraum mit der Führung 6 zu bilden.
Diese Konfiguration bewirkt, dass der nahseitige Plattenabschnitt 22a und der tiefseitige Plattenabschnitt 22b in der Breitenrichtung der Ventilkammer 7 die Drallwirbelströmung, die im Fluidströmungspfad 12 erzeugt wird, zu unterbrechen. Daher kann verhindert werden, dass die Drallwirbelströmung in den Bereichen auf der einen Seite und der anderen Seite der Ventilkammer 7 in der Breitenrichtung hinzuströmt. Auf diese Weise kann die Drallwirbelströmung, die im Fluidströmungspfad 12 erzeugt wurde, abgeschwächt werden. Daher kann der Verlust bei der kinetischen Energie des Fluids F im Hauptdampfventil verringert werden und eine Auswirkung zum Unterdrücken eines Anstiegs beim Druckverlust kann erzielt werden.
Ferner wird der nahseitige Plattenabschnitt 22a entlang der Achse O, die sich von der Seite des ersten Endes O1 zur Nähe der Mitte der Ventilkammer 7 in der Richtung der Achse O erstreckt, gebildet. Aber der nahseitige Plattenabschnitt 22a wird nicht in einem Bereich gebildet, der sich von nahe der Mitte der Ventilkammer 7 zur Seite des zweiten Endes O2 in der Richtung der Achse O erstreckt. Daher kann die Hauptströmung des Fluids F durch die zweite End O2-Seite der Ventilkammer 7 in der Richtung der Achse O strömen. Daher kann ein Anstieg von Druckverlust unterdrückt werden, wobei der Druckverlust dadurch verursacht wird, dass die Hauptströmung des Fluids behindert wird. Ferner wird der tiefseitige Plattenabschnitt 22b entlang der Achse O, die sich von der Seite des zweiten Endes O2 zur Nähe der Mitte der Ventilkammer in der Richtung der Achse O erstreckt, gebildet. Aber der tiefseitige Plattenabschnitt 22b wird nicht in einem Bereich gebildet, der sich von nahe der Mitte der Ventilkammer 7 zur Seite des ersten Endes O1 in der Richtung der Achse O erstreckt. Daher versucht das Fluid F in der Breitenrichtung der Ventilkammer 7 durch diese Bereiche zu strömen, in denen der nahseitige Plattenabschnitt 22a und der tiefseitige Plattenabschnitt 22b nicht vorgesehen sind. Daher kann verhindert werden, dass die Drallwirbelströmung, der im Fluidströmungspfad 12 erzeugt wird, in einer Achse C-Richtung in den Bereichen auf der einen Seite und der anderen Seite der Ventilkammer 7 in der Breitenrichtung verlängert wird. Auf diese Weise kann die Drallwirbelströmung, die im Fluidströmungspfad 12 erzeugt wurde, abgeschwächt werden. Da die Hauptströmung des Fluids F durch die erste End O1-Seite der Ventilkammer 7 in der Richtung der Achse O strömen kann, kann der Anstieg beim Druckverlust unterdrückt werden, wobei der Druckverlust verursacht wird, indem die Hauptströmung des Fluids F behindert wird. Ferner kann durch Vorsehen des zweiten Plattenabschnitts 22 an zwei unterschiedlichen Positionen auf der einen Seite und auf der anderen Seite in der Breitenrichtung, d.h., auf der in der Einströmrichtung des Fluids F nahen Seite und der tiefen Seite bewirkt werden, dass verhindert wird, dass die Drallwirbelströmung auf ungleichmäßige Weise strömt, das bedeutet, das ausschließliche Strömen auf der in der Einströmrichtung des Fluids F nahen Seite oder der tiefen Seite. Daher kann der Anstieg des Druckverlusts unterdrückt werden, wobei der Druckverlust durch die Entstehung der Drallwirbelströmung verursacht wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde oben eine Konfiguration beschrieben, in der der zweite Plattenabschnitt 22 auf dem nahseitigen Plattenabschnitt 22a, der auf der einen Seite in der Breitenrichtung vorgesehen ist, und dem tiefseitigen Abschnitt 22b vorgesehen ist, der auf der anderen Seite in der Breitenrichtung vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich allerdings nicht auf diese Konfiguration. Der zweite Plattenabschnitt 22 kann auf einem tiefseitigen Plattenabschnitt 22b, der auf der einen Seite in der Breitenrichtung vorgesehen ist, und einem nahseitigen Abschnitt 22a vorgesehen sein, der auf der anderen Seite in der Breitenrichtung vorgesehen ist. Ferner können die zweiten Plattenabschnitte 22 aus jeder des nahseitigen Plattenabschnitts 22a und des tiefseitigen Plattenabschnitts 22b, die auf einer der einen oder der anderen Seite in der Breitenrichtung vorgesehen sind, bestehen. Die zweiten Plattenabschnitte 22 können ferner aus einer Mehrzahl der nahseitigen Plattenabschnitte 22a und der tiefseitigen Plattenabschnitte 22b bestehen. Ferner können Positionen auf dem nahseitigen Plattenabschnitt 22a und dem tiefseitigen Plattenabschnitt 22b in der Richtung der Querlinie C voneinander auf der einen Seite und der anderen Seite in der Breitenrichtung voneinander abweichen. Diese Konfiguration kann auch den gleichen Effekt wie oben beschrieben erzielen.
Insbesondere wie in 7 dargestellt, können der nahseitige Plattenabschnitt 22a und der tiefseitige Plattenabschnitt 22b in der Richtung der Querlinie C einander teilweise überlappen. Diese Konfiguration kann die Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung der Querlinie C verlängern, wodurch die Drallwirbelströmung weiter abgeschwächt werden kann.
Wie ferner in 8 dargestellt, sind der nahseitige Plattenabschnitt 22a und der tiefseitige Plattenabschnitt 22b vorzugsweise an Positionen in der Umfangsrichtung in einem Bereich von 45° bis 135° in Bezug auf den ersten Plattenabschnitt 21 bei Ansicht von der Richtung der Querlinie C vorgesehen. Insbesondere sollen der nahseitige Plattenabschnitt 22a und der tiefseitige Plattenabschnitt 22b an Positionen in der Umfangsrichtung in einem Bereich von 80° bis 100° vorgesehen sein. Am besten sollen der nahseitige Plattenabschnitt 22a und der tiefseitige Plattenabschnitt 22b an Positionen in der Umfangsrichtung vorgesehen sein, die sich bei 90° in Bezug auf den ersten Plattenabschnitt 21 befinden.
Diese Konfiguration reduziert aufgrund der Verlängerung der Drallwirbelströmung in der Umfangsrichtung der Querlinie C die Dichte des Wirbels. Daher kann die Drallwirbelströmung im größten Umfang abgeschwächt werden.
Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen eine Konfiguration beschrieben wurde, in der das Hauptdampfventil 1 in der Dampfturbinenanlage 100 vorgesehen ist, beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht darauf. Das Hauptdampfventil 1 kann auch in anderen Vorrichtungen vorgesehen werden, wie in einer Dampfmaschine.
Bezugszeichenliste

1: Hauptdampfventil
2: Gehäuse
3: Ventilkörper
3a: Ventilkopfabschnitt
4: Ventilschaft
5: Ventilsitz
6: Führung
6a: Außenumfangsfläche
7: Ventilkammer
7a: Innenumfangsfläche
8: Öffnung
9: Halteelement
10: Einströmöffnung
11: Ausströmöffnung
12: Fluidströmungspfad (Strömungspfad)
21: Erster Plattenabschnitt (Prallplatte)
22: Zweiter Plattenabschnitt (Prallplatte)
22a: Nahseitiger Plattenabschnitt (zweiter Plattenabschnitt)
22b: Tiefseitiger Plattenabschnitt (zweiter Plattenabschnitt)
100: Dampfturbinenanlage
101: Dampfturbine
102: Rotor
103: Dampfzufuhrleitung
104: Dampfauslassleitung
F: Fluid (Dampf)
O: Achse
C: Querlinie

Claims

Hauptdampfventil (1), umfassend: eine zylindrische Führung (6), die sich um eine Achse (O) zentriert erstreckt, einen Ventilkörper (3), der in der Führung (6) vorgesehen ist, derart, dass er in einer Richtung der Achse (O) verschiebbar ist, einen Ventilschaft (4), auf dem der Ventilkörper (3) in der Richtung der Achse (O) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar ist, ein Gehäuse (2), das einen darin gebildeten Strömungspfad (12) aufweist und einen an der Innenfläche davon gebildeten Ventilsitz (5) aufweist, wobei der Strömungspfad (12) konfiguriert ist, um in einer Ausströmrichtung, die eine Einströmrichtung schneidet, ein Fluid (F) auszuleiten, das von der Einströmrichtung entlang der Richtung der Achse (O) in das Gehäuse (2) geleitet wird, wobei der Ventilkörper (3) in Anlage an den Ventilsitz (5) gelangt, wenn sich der Ventilkörper (3) in der geschlossenen Position befindet, und eine Ventilkammer (7), die im Gehäuse (2) gebildet ist, wobei die Ventilkammer (7) eine Prallplatte (21,22) aufweist, die in einem Bereich zwischen einer Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) und einer Innenfläche des Gehäuses (2) vorgesehen ist, wobei die Prallplatte (21,22) konfiguriert ist, um eine Drallwirbelströmung mit einem Spiralwirbelkern zu unterbrechen, der sich in einer Umfangsrichtung der Achse (O) der Führung (6) erstreckt, wobei die Prallplatte einen ersten Plattenabschnitt (21) umfasst, der sich in der Ausströmrichtung des Fluids (F) in einem Bereich der Ventilkammer (7) erstreckt, der zwischen der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) und der Innenumfangsfläche des Gehäuses (2) liegt und der auf einer gegenüberliegenden Seite in der Ausströmrichtung des Fluids (F) liegt, und wobei ein Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts (21) auf einer Innenseite in einer Radialrichtung mit der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) einen Freiraum bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts (21) auf der in der Radialrichtung inneren Seite derart geneigt ist, dass er sich in Richtung einer tiefen Seite in der Einströmrichtung näher an der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) befindet.
Hauptdampfventil (1), umfassend: eine zylindrische Führung (6), die sich um eine Achse (O) zentriert erstreckt, einen Ventilkörper (3), der in der Führung (6) vorgesehen ist, derart, dass er in einer Richtung der Achse (O) verschiebbar ist, einen Ventilschaft (4), auf dem der Ventilkörper (3) in der Richtung der Achse (O) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar ist, ein Gehäuse (2), das einen darin gebildeten Strömungspfad (12) aufweist und einen an der Innenfläche davon gebildeten Ventilsitz (5) aufweist, wobei der Strömungspfad (12) konfiguriert ist, um in einer Ausströmrichtung, die eine Einströmrichtung schneidet, ein Fluid (F) auszuleiten, das von der Einströmrichtung entlang der Richtung der Achse (O) in das Gehäuse (2) geleitet wird, wobei der Ventilkörper (3) in Anlage an den Ventilsitz (5) gelangt, wenn sich der Ventilkörper (3) in der geschlossenen Position befindet, und eine Ventilkammer (7), die im Gehäuse (2) gebildet ist, wobei die Ventilkammer (7) eine Prallplatte (21,22) aufweist, die in einem Bereich zwischen einer Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) und einer Innenfläche des Gehäuses (2) vorgesehen ist, wobei die Prallplatte (21,22) konfiguriert ist, um eine Drallwirbelströmung mit einem Spiralwirbelkern zu unterbrechen, der sich in einer Umfangsrichtung der Achse (O) der Führung (6) erstreckt, wobei die Prallplatte einen ersten Plattenabschnitt (21) umfasst, der sich in der Ausströmrichtung des Fluids (F) in einem Bereich der Ventilkammer (7) erstreckt, der zwischen der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) und der Innenumfangsfläche des Gehäuses (2) liegt und der auf einer gegenüberliegenden Seite in der Ausströmrichtung des Fluids (F) liegt, und wobei ein Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts (21) auf einer Innenseite in einer Radialrichtung mit der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) einen Freiraum bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts (21) auf der in der Radialrichtung inneren Seite derart geneigt ist, dass er in Richtung einer tiefen Seite in der Einströmrichtung weiter von der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) entfernt ist.
Hauptdampfventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Prallplatte einen zweiten Plattenabschnitt (22), der sich in einer Richtung orthogonal zur Richtung der Achse (O) erstreckt, in einer Breitenrichtung umfasst, die die Einströmrichtung und die Ausströmrichtung des Fluids (F) im Bereich der Ventilkammer (7) zwischen der Außenumfangsfläche (6a) der Führung (6) und der Innenfläche des Gehäuses (2) schneidet.
Hauptdampfventil (1) nach Anspruch 3, wobei der zweite Plattenabschnitt (22) zumindest einen von einem nahseitigen Plattenabschnitt (22a), der nur auf einer in der Einströmrichtung des Fluids (F) nahen Seite gebildet ist, oder einem tiefseitigen Plattenabschnitt (22b) umfasst, der nur auf der in der Einströmrichtung des Fluids (F) tiefen Seite gebildet ist.
Hauptdampfventil (1) nach Anspruch 4, wobei der nahseitige Plattenabschnitt (22a) auf einer Seite in der Umfangsrichtung der Achse (O) in Bezug auf eine Position gebildet ist, an der der erste Plattenabschnitt (21) angeordnet ist, und der tiefseitige Plattenabschnitt (22b) auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung der Achse (O) in Bezug auf die Position gebildet ist, an der der erste Plattenabschnitt (21) angeordnet ist.
Hauptdampfventil (1) nach Anspruch 5, wobei Positionen des nahseitigen Plattenabschnitts (22a) und des tiefseitigen Plattenabschnitts (22b) in der Richtung der Achse (O) einander teilweise überlappen.
Hauptdampfventil (1) nach Anspruch 5, wobei Positionen des nahseitigen Plattenabschnitts (22a) und des tiefseitigen Plattenabschnitts (22b) in der Richtung der Achse (O) einander nicht überlappen.
Hauptdampfventil (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der zweite Plattenabschnitt (22) an einer Position in der Umfangsrichtung um die Achse (O) in einem Bereich von 45° bis 135° in Bezug auf eine Position vorgesehen ist, an der der erste Plattenabschnitt (21) angeordnet ist.
Hauptdampfventil (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der zweite Plattenabschnitt (22) an einer Position in der Umfangsrichtung um die Achse (O) in einem Bereich von 80° bis 100° in Bezug auf die Position vorgesehen ist, an der der erste Plattenabschnitt (21) angeordnet ist.
Hauptdampfventil (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der zweite Plattenabschnitt (22) an einer Position in der Umfangsrichtung um die Achse (O) bei 90° in Bezug auf die Position vorgesehen ist, an der der erste Plattenabschnitt (21) vorgesehen ist.
Dampfturbine (101), umfassend das Hauptdampfventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.