JP2018172976A - Steam valve - Google Patents

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英樹 戸中
Hideki Tonaka
英樹 戸中
祐介 大石
Yusuke Oishi
祐介 大石
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steam valve which enables further reduction of pressure loss of supplied steam.SOLUTION: A steam valve of the invention includes: a casing 10 having a steam passage in which steam S flows from the upstream side α to the downstream side β; a valve body 60 which is disposed in a valve chamber 14 forming the steam passage so as to reciprocate between a close position and an open position; and a valve seat 40 on which the valve body 60 is seated in the close position and which is supported by the casing 10. The steam passage includes: an upstream side passage 12A in which the steam S flows toward the valve chamber 14 in a horizontal direction H; and a first downstream side passage 13A into which the steam S flowing from the valve chamber 14 flows. In the first downstream side passage 13A, the steam S flowing from the valve chamber 14 in a vertical direction V flows along a curved guide surface to flow toward the downstream side β in the horizontal direction H.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば蒸気タービンに蒸気を供給し、又は遮断する蒸気弁に関する。   The present invention relates to a steam valve for supplying or shutting off steam to, for example, a steam turbine.

火力発電所に用いられる蒸気タービンにおいては、蒸気タービンに蒸気を供給し、又は遮断するために、蒸気弁が設けられている。蒸気弁は、アクチュエータで弁棒を動かして、弁棒に設けられた弁体と、蒸気弁のケーシングに設けられた弁座との間の間隔を変化させることで、蒸気の供給又は遮断を可能としたものが一般的である。   In a steam turbine used in a thermal power plant, a steam valve is provided to supply or shut off steam to the steam turbine. Steam valve can supply or shut off steam by moving the valve stem with an actuator and changing the distance between the valve body provided on the valve stem and the valve seat provided on the casing of the steam valve. It is common that

蒸気タービンの性能を向上させることは、エネルギ資源の有効利用のために、重要な課題となっている。蒸気タービンの更なる性能向上のためには、蒸気タービンへの蒸気の供給時の圧力損失を極力抑える必要がある。
特許文献1は、弁座の形状とケーシング内における弁座と弁体の配置の工夫により、流入した蒸気の圧力損失を低減することができる蒸気弁を提案する。
Improving the performance of steam turbines is an important issue for the effective use of energy resources. In order to further improve the performance of the steam turbine, it is necessary to suppress the pressure loss when supplying steam to the steam turbine as much as possible.
Patent Document 1 proposes a steam valve that can reduce the pressure loss of the inflowing steam by devising the shape of the valve seat and the arrangement of the valve seat and the valve body in the casing.

特許第5631789号公報Japanese Patent No. 5613789

特許文献1の提案は、蒸気弁における圧力損失を低減する上で有効であるが、蒸気弁における圧力損失の低減は常に求められている。そこで本発明は、供給される蒸気の圧力損失をさらに低減できる蒸気弁を提供することを目的とする。   Although the proposal of Patent Document 1 is effective in reducing the pressure loss in the steam valve, reduction of the pressure loss in the steam valve is always required. Then, an object of this invention is to provide the steam valve which can further reduce the pressure loss of the supplied steam.

本発明の蒸気弁は、上流側から下流側に向けて蒸気が流れる蒸気流路を有するケーシングと、閉塞位置と開放位置との間を往復移動可能に、蒸気流路をなす弁室に配置される弁体と、閉塞位置において弁体が着座する、ケーシングに支持される弁座と、を備える。
蒸気流路は、弁室に向けて蒸気が水平方向に流れる上流側流路と、弁室から蒸気が流入する下流側流路と、を備え、下流側流路は、弁室から鉛直方向に流入する蒸気が、湾曲する案内面に沿って流れることで、下流側に向けて水平方向に流れる、ことを特徴する。
The steam valve of the present invention is disposed in a casing having a steam channel through which steam flows from the upstream side toward the downstream side, and in a valve chamber that forms the steam channel so as to be capable of reciprocating between a closed position and an open position. And a valve seat supported by a casing and seated in the closed position.
The steam flow path includes an upstream flow path in which steam flows in a horizontal direction toward the valve chamber, and a downstream flow path in which steam flows from the valve chamber, and the downstream flow path extends vertically from the valve chamber. The inflowing steam flows along the curved guide surface, and thus flows in the horizontal direction toward the downstream side.

本発明の蒸気弁における蒸気流路は、弁室に繋がる上流側流路と、上流側流路と繋がる弁室と、弁室に繋がる第一下流側流路と、第一下流側流路に繋がる第二下流側流路と、を有し、第一下流側流路において、蒸気が湾曲する案内面に沿って流れ、第二下流側流路において、蒸気が水平方向に流れることが好ましい。   The steam flow path in the steam valve of the present invention includes an upstream flow path connected to the valve chamber, a valve chamber connected to the upstream flow path, a first downstream flow path connected to the valve chamber, and a first downstream flow path. It is preferable that the second downstream flow path is connected, the steam flows along a curved guide surface in the first downstream flow path, and the steam flows in the horizontal direction in the second downstream flow path.

本発明の蒸気弁は、弁体を鉛直方向に往復移動させる弁棒を備え、弁棒がケーシングを貫通してケーシングの下方に引き出されることが好ましい。   The steam valve of the present invention preferably includes a valve rod that reciprocally moves the valve body in the vertical direction, and the valve rod penetrates the casing and is drawn out below the casing.

本発明の蒸気弁におけるケーシングは、弁棒を摺動可能に支持するブッシュを保持することが好ましい。
ブッシュは、第一下流側流路に先端が露出し、先端は、湾曲する案内面に倣った傾斜面をなすことができる。
この場合に、ブッシュは、先端を含めた一体で構成されるか、又は、先端の傾斜面を含む上部構造と、上部構造とは別体の下部構造と、の組み合わせにより構成されることが好ましい。
また、ブッシュは、ケーシングに覆われるように収容されることで、第一下流側流路に露出しない様にすることもできる。
The casing in the steam valve of the present invention preferably holds a bush that supports the valve rod in a slidable manner.
The front end of the bush is exposed to the first downstream channel, and the front end can form an inclined surface following the curved guide surface.
In this case, the bush is preferably configured integrally with the tip, or a combination of an upper structure including an inclined surface of the tip and a lower structure separate from the upper structure. .
Further, the bush can be prevented from being exposed to the first downstream channel by being accommodated so as to be covered by the casing.

本発明によれば、弁室よりも下流側の蒸気流路を区画するケーシングの内面を湾曲させることにより、弁室から弁体が配置されている箇所で鉛直方向の下方に導かれた蒸気を、滑らかに水平方向に導くことができる。これにより、蒸気弁を通過する蒸気の圧力損失を抑えることができる。   According to the present invention, by curving the inner surface of the casing that defines the steam flow path downstream of the valve chamber, the steam guided downward in the vertical direction from the valve chamber at the position where the valve element is disposed. Can be smoothly guided in the horizontal direction. Thereby, the pressure loss of the steam passing through the steam valve can be suppressed.

本発明の第1実施形態に係るガスタービン発電システムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a gas turbine power generation system according to a first embodiment of the present invention. (a)は第1実施形態の蒸気弁が、蒸気を遮蔽している状態を示す断面図であり、(b)は第1実施形態の蒸気弁が、蒸気を流している状態を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the state in which the steam valve of 1st Embodiment has shielded steam, (b) is sectional drawing which shows the state in which the steam valve of 1st Embodiment is flowing the steam. It is. 本発明の蒸気弁の平面図である。It is a top view of the steam valve of the present invention. (a)は本発明の第1実施形態の類似例の蒸気弁の断面図であり、(b)は(a)の分解一部拡大図である。(A) is sectional drawing of the steam valve of the similar example of 1st Embodiment of this invention, (b) is the decomposition | disassembly partial enlarged view of (a). (a)は本発明の第2実施形態の蒸気弁の断面図であり、(b)は(a)の分解一部拡大図である。(A) is sectional drawing of the steam valve of 2nd Embodiment of this invention, (b) is the decomposition | disassembly partial enlarged view of (a).

以下、本発明の実施形態に係る蒸気弁7ついて説明する。本実施形態は、本発明の蒸気弁7を蒸気タービン発電プラント1に適用したものである。   Hereinafter, the steam valve 7 according to the embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the steam valve 7 of the present invention is applied to a steam turbine power plant 1.

〔第1実施形態〕
蒸気タービン発電プラント1は、図1に示すように、蒸気タービン2と、蒸気タービン2の回転により駆動する発電機3と、蒸気タービン2で仕事をした蒸気Sを水に戻す復水器4と、復水器4にて戻された水を昇圧する給水ポンプ5と、給水ポンプ5で昇圧された水を加熱して再び蒸気Sにするボイラ6と、ボイラ6と蒸気タービン2を繋ぐ管に設けられた蒸気弁7と、を備える。
蒸気弁7は、上流側αから蒸気弁7に流入した蒸気Sが弁室14を通過して下流側βの流路を流れるときに、旋回流を生じさせることなく理想的には層流を維持して排出されるので、蒸気Sが蒸気弁7を通過するときの圧力損失を抑えることができる。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the steam turbine power plant 1 includes a steam turbine 2, a generator 3 that is driven by the rotation of the steam turbine 2, and a condenser 4 that returns the steam S that has worked in the steam turbine 2 to water. A feed water pump 5 for boosting the water returned by the condenser 4, a boiler 6 for heating the water boosted by the feed water pump 5 to re-steam S, and a pipe connecting the boiler 6 and the steam turbine 2. And a provided steam valve 7.
When the steam S flowing into the steam valve 7 from the upstream side α passes through the valve chamber 14 and flows through the flow path on the downstream side β, the steam valve 7 ideally generates a laminar flow without generating a swirling flow. Since it is discharged while being maintained, the pressure loss when the steam S passes through the steam valve 7 can be suppressed.

[蒸気弁7]
本実施形態の蒸気弁7は、図2(a)に示すように、異物を捕獲して下流側βに流れるのを防止するストレーナ30と、ストレーナ30の内側に配置される弁体60と、弁体60に接続され、鉛直方向Vに移動させる弁棒70と、弁棒70を摺動可能に支持するブッシュ50と、閉塞位置において弁体60が着座する弁座40と、を備える。蒸気弁7は、これらの要素を収容するケーシング10と、ケーシング10の上端の開口11を塞ぐ上蓋20と、を備える。
蒸気弁7は、図示を省略するアクチュエータで鉛直方向Vに弁棒70を移動させることで、弁体60を閉塞位置(図2(a))と開放位置(図2(b))との間を鉛直方向Vに昇降させる。蒸気弁7は、閉塞位置と開放位置を切り替えることにより蒸気Sを遮断し、又は供給する事が可能であり、開放位置を変化させることで概ね蒸気Sの蒸気タービン2への供給量の調整も可能である。
以下、蒸気弁7の各要素について説明する。
なお、本実施形態において、蒸気Sは、水平方向Hに流れ、蒸気Sが流れる方向を基準にして上流側α、下流側βが定義されるものとする。上流側α及び下流側βは、相対的な位置関係を示している。
[Steam valve 7]
As shown in FIG. 2A, the steam valve 7 of the present embodiment includes a strainer 30 that captures foreign matter and prevents it from flowing to the downstream side β, a valve body 60 that is disposed inside the strainer 30, A valve rod 70 connected to the valve body 60 and moved in the vertical direction V, a bush 50 that slidably supports the valve rod 70, and a valve seat 40 on which the valve body 60 is seated in the closed position are provided. The steam valve 7 includes a casing 10 that houses these elements, and an upper lid 20 that closes the opening 11 at the upper end of the casing 10.
The steam valve 7 moves the valve rod 70 in the vertical direction V by an actuator (not shown), thereby closing the valve body 60 between the closed position (FIG. 2 (a)) and the open position (FIG. 2 (b)). Are moved up and down in the vertical direction V. The steam valve 7 can shut off or supply the steam S by switching between the closed position and the open position, and the supply amount of the steam S to the steam turbine 2 can be generally adjusted by changing the open position. Is possible.
Hereinafter, each element of the steam valve 7 will be described.
In the present embodiment, the steam S flows in the horizontal direction H, and the upstream side α and the downstream side β are defined based on the direction in which the steam S flows. The upstream side α and the downstream side β indicate a relative positional relationship.

[ケーシング10]
ケーシング10は、図2(a),(b)に示すように、ケーシング10に繋がり蒸気弁7の内部に蒸気Sを流入させる導入管12と、導入管12の下流側βに繋がる弁室14と、弁室14の下流側βに繋がる排出管13と、上蓋20で塞がれる開口11と、を備える。ケーシング10は、鉄系の金属材料を鋳造することにより形成できる。また、蒸気弁7の弁座40、弁体60などの他の構成要素は、ブッシュ50を除いて鉄系の金属材料から構成される。
導入管12と排出管13は、図2(a),(b)に示すように、蒸気弁7を側方から見たときに、鉛直方向Vに位置がずれて配置されているが、図3に示すように、蒸気弁7を上方から見たときに、同一直線上に配置されている。
[Case 10]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the casing 10 is connected to the casing 10 to introduce the steam S into the steam valve 7, and the valve chamber 14 is connected to the downstream side β of the introduction pipe 12. And a discharge pipe 13 connected to the downstream side β of the valve chamber 14 and an opening 11 closed by the upper lid 20. The casing 10 can be formed by casting an iron-based metal material. Other components such as the valve seat 40 and the valve body 60 of the steam valve 7 are made of an iron-based metal material except for the bush 50.
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the introduction pipe 12 and the discharge pipe 13 are arranged with their positions shifted in the vertical direction V when the steam valve 7 is viewed from the side. As shown in FIG. 3, when the steam valve 7 is viewed from above, it is arranged on the same straight line.

ケーシング10には、導入管12(上流側流路12A)、弁室14、第一下流側流路13A及び排出管13(第二下流側流路13B)によりクランク状の蒸気流路が形成される。つまり、導入管12から流入した蒸気Sは、弁室14を通過した後、第一下流側流路13Aを経て、排出管13から排出される。   A crank-shaped steam flow path is formed in the casing 10 by the introduction pipe 12 (upstream flow path 12A), the valve chamber 14, the first downstream flow path 13A, and the discharge pipe 13 (second downstream flow path 13B). The That is, the steam S flowing in from the introduction pipe 12 passes through the valve chamber 14 and is then discharged from the discharge pipe 13 via the first downstream flow path 13A.

導入管12の内部に区画される上流側流路12Aは開口の形状が円形をなしており、また、この上流側流路12Aは水平方向Hに沿って真っ直ぐに延びている。   The upstream flow path 12 </ b> A partitioned inside the introduction pipe 12 has a circular opening shape, and the upstream flow path 12 </ b> A extends straight along the horizontal direction H.

排出管13は、内部に区画される第一下流側流路13Aと第二下流側流路13Bを備える。第一下流側流路13Aは弁室14と繋がり、第二下流側流路13Bは第一下流側流路13Aの下流側と繋がる。第一下流側流路13Aと第二下流側流路13Bは、いずれも開口の形状が円形をなしている。   The discharge pipe 13 includes a first downstream channel 13A and a second downstream channel 13B that are partitioned inside. The first downstream channel 13A is connected to the valve chamber 14, and the second downstream channel 13B is connected to the downstream side of the first downstream channel 13A. The first downstream channel 13A and the second downstream channel 13B both have circular openings.

第一下流側流路13Aは、弁室14と繋がる部分から外周面16と内周面17が円弧状をなしており、弁室14と繋がる部分は鉛直方向Vを向いており、第二下流側流路13Bと繋がる部分は水平方向Hを向いている。外周面16は内周面17よりも曲率半径が大きい。
一方、第二下流側流路13Bは水平方向Hに沿って真っ直ぐに延びている。
外周面16は、第一下流側流路13Aに露出するブッシュ50の傾斜面51を含めて、起伏のない滑らかな曲面からなる案内面をなしている。内周面17も同様に起伏のない滑らかな曲面からなる。
In the first downstream channel 13A, the outer peripheral surface 16 and the inner peripheral surface 17 form an arc from the portion connected to the valve chamber 14, the portion connected to the valve chamber 14 faces the vertical direction V, and the second downstream side The part connected to the side flow path 13B faces the horizontal direction H. The outer peripheral surface 16 has a larger radius of curvature than the inner peripheral surface 17.
On the other hand, the second downstream channel 13B extends straight along the horizontal direction H.
The outer peripheral surface 16 forms a guide surface made of a smooth curved surface having no undulations, including the inclined surface 51 of the bush 50 exposed to the first downstream channel 13A. Similarly, the inner peripheral surface 17 is a smooth curved surface having no undulations.

[弁室14]
弁室14は、弁体60、ストレーナ30及び弁体ガイド21を収容する空間である。この空間は、図3に示すように、上方から見て円形をなしている。
弁室14は、図2(a)に示すように、水平方向Hの上流側αに設けられる入口14Aが上流側流路12Aと繋がっている。そして、鉛直方向Vの下方に設けられる出口14Bが第一下流側流路13Aと繋がっている。弁室14の出口14Bには、弁座40がケーシング10に支持されている。
[Valve 14]
The valve chamber 14 is a space that accommodates the valve body 60, the strainer 30, and the valve body guide 21. As shown in FIG. 3, this space has a circular shape when viewed from above.
As shown in FIG. 2A, the valve chamber 14 has an inlet 14A provided on the upstream side α in the horizontal direction H connected to the upstream flow path 12A. An outlet 14B provided below the vertical direction V is connected to the first downstream channel 13A. A valve seat 40 is supported by the casing 10 at the outlet 14 </ b> B of the valve chamber 14.

弁座40に弁体60が着座すると、蒸気流路が閉塞される。
弁座40は、環状に形成されている。弁座40は、出口14Bの直径と等しい内径を有している。
When the valve body 60 is seated on the valve seat 40, the steam flow path is closed.
The valve seat 40 is formed in an annular shape. The valve seat 40 has an inner diameter equal to the diameter of the outlet 14B.

[ブッシュ50]
ブッシュ50は、弁棒70を摺動可能に支持する円筒状の部材である。
ブッシュ50は、図2(a)に示すように、第一下流側流路13Aに露出する傾斜面51が先端に形成されている。また、ブッシュ50は、弁棒70との間の気密性を確保するシール部材52が設けられている。
ブッシュ50は、傾斜面51が、第一下流側流路13Aの外周面16の案内面に倣った傾斜面に形成されて外周面16と略面一になるように形成されている。
シール部材52は、環状に形成されたグランドパッキンであり、ブッシュ50と弁棒70の間から、第一下流側流路13Aを流れる蒸気Sが流出するのを抑える。
ブッシュ50は、弁棒70が円滑に摺動するように、低摩擦の金属材料で構成することが好ましいが、蒸気温度に耐えうる適正な材料を適宜選定して用いることができる。
[Bush 50]
The bush 50 is a cylindrical member that slidably supports the valve stem 70.
As shown in FIG. 2A, the bush 50 has an inclined surface 51 exposed at the first downstream channel 13A at the tip. The bush 50 is provided with a seal member 52 that ensures airtightness with the valve stem 70.
The bush 50 is formed such that the inclined surface 51 is formed as an inclined surface following the guide surface of the outer peripheral surface 16 of the first downstream channel 13A and is substantially flush with the outer peripheral surface 16.
The seal member 52 is a gland packing formed in an annular shape, and suppresses the outflow of the steam S flowing through the first downstream channel 13 </ b> A from between the bush 50 and the valve rod 70.
The bush 50 is preferably made of a low-friction metal material so that the valve stem 70 can slide smoothly, but an appropriate material that can withstand the steam temperature can be appropriately selected and used.

ケーシング10は、ブッシュ50を収容して保持する収納室18を備えている。収納室18は、上端が第一下流側流路13Aに開口を有する。
収納室18には、傾斜面51が、第一下流側流路13Aを区画する外周面16と面一になるように、ブッシュ50が収容される。また、収納室18には、径方向に隙間なくブッシュ50が収容される。
The casing 10 includes a storage chamber 18 that stores and holds the bush 50. The upper end of the storage chamber 18 has an opening in the first downstream channel 13A.
The bush 50 is accommodated in the storage chamber 18 so that the inclined surface 51 is flush with the outer peripheral surface 16 that defines the first downstream channel 13A. Further, the bush 50 is accommodated in the storage chamber 18 without a gap in the radial direction.

また、ケーシング10は、ブッシュ50を貫通してケーシング10の外部に弁棒を引き出すための挿通孔19を備えている。挿通孔19は、収納室18とケーシング10の外部とを連通する。
挿通孔19は、弁棒70が隙間なく挿通されるようにその直径が形成される。
In addition, the casing 10 includes an insertion hole 19 that passes through the bush 50 and draws the valve rod to the outside of the casing 10. The insertion hole 19 communicates the storage chamber 18 and the outside of the casing 10.
The diameter of the insertion hole 19 is formed so that the valve rod 70 can be inserted without a gap.

[ストレーナ30]
ストレーナ30は、蒸気流路を流れる蒸気Sに含まれている異物が、下流側βに流れるのを捕獲する。
ストレーナ30は、図3に示すように、円筒状の本体31と、本体31の内周面から径方向の内側に延びる複数の整流板32とを有する。
ストレーナ30は、ケーシング10の弁室14に収容される。
[Strainer 30]
The strainer 30 captures the foreign matter contained in the steam S flowing through the steam flow path flowing to the downstream side β.
As shown in FIG. 3, the strainer 30 includes a cylindrical main body 31 and a plurality of rectifying plates 32 extending from the inner peripheral surface of the main body 31 inward in the radial direction.
The strainer 30 is accommodated in the valve chamber 14 of the casing 10.

本体31は、表裏を貫通する多数の孔を有するメッシュなどから構成されている。
整流板32は、ストレーナ30の内部の周方向の蒸気Sの旋回流を抑える。
整流板32は、図2に示すように、蒸気弁7に流入した蒸気Sと主に接触する下側で、より径方向の内側に張り出している。
複数の整流板32は、図3に示すように、周方向に均等に配置されている。
The main body 31 is composed of a mesh having a large number of holes penetrating the front and back.
The rectifying plate 32 suppresses the swirling flow of the steam S in the circumferential direction inside the strainer 30.
As shown in FIG. 2, the rectifying plate 32 protrudes more radially inward on the lower side mainly in contact with the steam S flowing into the steam valve 7.
As shown in FIG. 3, the plurality of rectifying plates 32 are equally arranged in the circumferential direction.

[弁体60]
弁体60は、弁座40に着座すると、蒸気流路を閉塞させる。
弁体60は、円柱状に形成されており、図2(a)に示すように、下面の縁の全周が弁座40と着座する。
弁体60が鉛直方向Vの上方から降下して、弁体60と弁座40が着座すると、蒸気流路を閉塞して、蒸気Sが弁室14から下流側βに流れるのを阻止する。
一方、弁座40と当接している弁体60が上昇して、弁体60が弁座40から離れると、蒸気Sが弁室14から下流側βの第一下流側流路13A、第二下流側流路13Bへ流れる。
[Valve 60]
When the valve body 60 is seated on the valve seat 40, the steam passage is closed.
The valve body 60 is formed in a columnar shape, and as shown in FIG. 2A, the entire circumference of the edge of the lower surface is seated with the valve seat 40.
When the valve body 60 descends from above in the vertical direction V and the valve body 60 and the valve seat 40 are seated, the steam flow path is blocked and the steam S is prevented from flowing from the valve chamber 14 to the downstream side β.
On the other hand, when the valve body 60 in contact with the valve seat 40 rises and the valve body 60 moves away from the valve seat 40, the steam S flows from the valve chamber 14 to the first downstream channel 13 </ b> A on the downstream side β, It flows to the downstream channel 13B.

[弁棒70]
弁棒70は、アクチュエータの駆動力を伝えることで、弁体60を鉛直方向Vに沿って往復移動、つまり昇降させる。
弁棒70は、図2(a),(b)に示すように、収納室18と挿通孔19を通ってケーシング10の内部と外部を貫通する。
弁棒70は、ケーシング10の内部において、一端が弁体60に固定されている。また、ケーシング10の外部において、他端が図示を省略するアクチュエータに連結されている。アクチュエータを駆動することにより、弁棒70を介して弁体60を昇降させることができる。
[Valve 70]
The valve stem 70 reciprocates along the vertical direction V, that is, moves up and down by transmitting the driving force of the actuator.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the valve rod 70 passes through the inside and the outside of the casing 10 through the storage chamber 18 and the insertion hole 19.
One end of the valve stem 70 is fixed to the valve body 60 inside the casing 10. In addition, the other end of the casing 10 is connected to an actuator (not shown). By driving the actuator, the valve body 60 can be raised and lowered via the valve rod 70.

[上蓋20]
上蓋20は、ケーシング10の上端の開口11を塞ぐ。
上蓋20は、図2(a)に示すように、開口11と当接する面に弁体ガイド21を備える。
上蓋20は、図示を省略する締結手段により、ケーシング10に固定される。これにより、
ケーシング10の内部の蒸気Sが開口11から外部に漏れるのを防止する。
[Upper lid 20]
The upper lid 20 closes the opening 11 at the upper end of the casing 10.
As shown in FIG. 2A, the upper lid 20 includes a valve body guide 21 on a surface that comes into contact with the opening 11.
The upper lid 20 is fixed to the casing 10 by fastening means (not shown). This
The steam S inside the casing 10 is prevented from leaking from the opening 11 to the outside.

弁体ガイド21は、弁体60の鉛直方向Vの移動を案内する。
弁体ガイド21は、図2(a)に示すように、有底筒状に形成されており、開口が鉛直方向Vの下方を向くように配置される。
弁体ガイド21は、弁室14の内部でストレーナ30の内側に、流路を絞ることにより弁体60の上流、下流の差圧を小さくし、弁体60の摺動を容易とするために配置される。
The valve body guide 21 guides the movement of the valve body 60 in the vertical direction V.
As shown in FIG. 2A, the valve element guide 21 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is arranged so that the opening faces downward in the vertical direction V.
The valve body guide 21 reduces the pressure difference upstream and downstream of the valve body 60 by narrowing the flow path inside the strainer 30 inside the valve chamber 14, and facilitates sliding of the valve body 60. Be placed.

[蒸気Sの流れ]
次に、蒸気弁7における蒸気Sの流れについて図2を参照して説明する。
上流側から導入管12の上流側流路12Aに供給された蒸気Sは、上流側流路12Aを水平方向Hに流れて下流側βの弁室14に至る。
弁室14を通過して弁室14の出口14Bから第一下流側流路13Aに流入する蒸気Sは、下向きの速度成分を有する。第一下流側流路13Aは、外周面16と内周面17が下流側βに向けて円弧状に湾曲しているので、第一下流側流路13Aに流入する蒸気Sは、外周面16に沿って流れ、水平方向Hの速度成分を有するに至る。第一下流側流路13Aを通過した蒸気Sは、第二下流側流路13Bを水平方向Hに流れる。
[Flow of steam S]
Next, the flow of the steam S in the steam valve 7 will be described with reference to FIG.
The steam S supplied from the upstream side to the upstream flow path 12A of the introduction pipe 12 flows in the horizontal direction H through the upstream flow path 12A and reaches the valve chamber 14 on the downstream side β.
The steam S that passes through the valve chamber 14 and flows into the first downstream channel 13A from the outlet 14B of the valve chamber 14 has a downward velocity component. Since the outer peripheral surface 16 and the inner peripheral surface 17 of the first downstream channel 13A are curved in an arc shape toward the downstream β, the steam S flowing into the first downstream channel 13A And has a velocity component in the horizontal direction H. The steam S that has passed through the first downstream channel 13A flows in the horizontal direction H through the second downstream channel 13B.

[蒸気弁7の効果]
次に、本実施形態の蒸気弁7の奏する効果について説明する。
本実施形態の蒸気弁7は、導入管12から弁室14に流入する蒸気Sは、第一下流側流路13Aに臨む外周面16に沿って向きを変え第二下流側流路13Bに向けて流れる。この外周面16は、第一下流側流路13Aに露出するブッシュ50の傾斜面51を含めて、起伏のない滑らかな曲面をなしている。したがって、第一下流側流路13Aを通過する際に、蒸気Sは圧力損失の原因となる旋回流を起こさないか、起こしたとしてもわずかである。このため、蒸気弁7を通過する蒸気Sの圧力損失を抑えることができる。
[Effect of steam valve 7]
Next, the effect which the steam valve 7 of this embodiment shows is demonstrated.
In the steam valve 7 of the present embodiment, the steam S flowing into the valve chamber 14 from the introduction pipe 12 changes its direction along the outer peripheral surface 16 facing the first downstream channel 13A and is directed to the second downstream channel 13B. Flowing. The outer peripheral surface 16 forms a smooth curved surface with no undulations, including the inclined surface 51 of the bush 50 exposed in the first downstream channel 13A. Accordingly, when passing through the first downstream side flow path 13A, the steam S does not cause a swirling flow that causes pressure loss or even a slight amount. For this reason, the pressure loss of the steam S passing through the steam valve 7 can be suppressed.

また、ブッシュ50は、傾斜面51が第一下流側流路13Aの外周面16と面一になるように形成されており、蒸気Sがブッシュ50に衝突することにより旋回流が生じるのを防ぐことができるので、圧力損失の増加を抑えることができる。   Further, the bush 50 is formed so that the inclined surface 51 is flush with the outer peripheral surface 16 of the first downstream channel 13 </ b> A, and prevents the swirling flow from being generated when the steam S collides with the bush 50. Therefore, an increase in pressure loss can be suppressed.

さらに、蒸気弁7は、弁棒70がケーシング10を通って下方に引き出される構造を有する。
ここで、弁棒70が上蓋20を貫通して上方に引き出される構造の場合には、蒸気弁7の点検や整備を行うときに、上蓋20を取り外す際に弁棒70のことを考慮する必要がある。したがって、上蓋20の取り外し作業の負担が大きい。
これに対して、弁棒70がケーシング10を通って下方に引き出される蒸気弁7は、上蓋20を取り外す際に、弁棒70のことを考慮する必要がないので、蒸気弁7の点検や整備を行う作業者の作業負担を抑えることができる。
Further, the steam valve 7 has a structure in which the valve rod 70 is drawn downward through the casing 10.
Here, in the case of the structure in which the valve stem 70 penetrates the upper lid 20 and is drawn upward, it is necessary to consider the valve stem 70 when removing the upper lid 20 when the steam valve 7 is inspected or maintained. There is. Therefore, the burden of removing the upper lid 20 is heavy.
On the other hand, the steam valve 7 from which the valve stem 70 is drawn downward through the casing 10 does not need to consider the valve stem 70 when removing the upper lid 20. It is possible to reduce the work load of the worker who performs the operation.

〔第1実施形態の変形例〕
次に、第1実施形態の変形例1について、図4を参照して説明する。図4において、第1実施形態と同様の構成要素には、第1実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
[Modification of First Embodiment]
Next, Modification 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.

以上で説明した蒸気弁7は、ブッシュ50を一体で構成している。しかし、本実施形態は、図4(b)に示すように、ブッシュ50を、傾斜面51が形成される上部構造53と、下部構造54とに分割して構成することもできる。
図4(a)に示すように、収納室18の内部に、上方から上部構造53、下部構造54の順に配置される。この変形例においても、上部構造53の傾斜面51が外周面16と面一になるように、上部構造53、下部構造54が収納室18に収容、保持される。
The steam valve 7 described above includes the bush 50 integrally. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the bush 50 can be divided into an upper structure 53 in which the inclined surface 51 is formed and a lower structure 54.
As shown in FIG. 4A, the upper structure 53 and the lower structure 54 are arranged in this order from above in the storage chamber 18. Also in this modification, the upper structure 53 and the lower structure 54 are accommodated and held in the storage chamber 18 so that the inclined surface 51 of the upper structure 53 is flush with the outer peripheral surface 16.

変形例においては、下部構造54は単純な円筒状の形態を有しているので、高温運転環境に耐え得る一般的なブッシュを適用できる。一方で、上部構造53の部分だけを傾斜面51を有するように作製するようにすれば、ブッシュ50の全体を一体で構成するのに比べて、寸法が小さいので作製が容易である。   In the modified example, since the lower structure 54 has a simple cylindrical shape, a general bushing that can withstand a high temperature operation environment can be applied. On the other hand, if only the part of the upper structure 53 is produced so as to have the inclined surface 51, the production is easy because the size is small compared with the case where the entire bush 50 is integrally formed.

〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態について、図5を参照して説明する。図5において、第1実施形態と同様の構成要素には、第1実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.

第2実施形態の蒸気弁8は、収納室18が第一下流側流路13Aに対して外周面16が上蓋55となって閉じられている。この上蓋55は、その表面が外周面16の一部をなしている。
したがって、収納室18に収容されるブッシュ50は、第一下流側流路13Aに露出することなく、ケーシング10に覆われるように収容される。なお、この上蓋55には弁棒70が表裏を貫通する貫通孔56が形成されているが、この貫通孔56はブッシュ50に比べて小径であり、ブッシュ50が第一下流側流路13Aに露出する要素にはならない。
In the steam valve 8 of the second embodiment, the storage chamber 18 is closed with the outer peripheral surface 16 serving as the upper lid 55 with respect to the first downstream channel 13A. The surface of the upper lid 55 forms a part of the outer peripheral surface 16.
Therefore, the bush 50 accommodated in the accommodating chamber 18 is accommodated so as to be covered by the casing 10 without being exposed to the first downstream channel 13A. The upper lid 55 is formed with a through hole 56 through which the valve rod 70 penetrates the front and back surfaces. The through hole 56 has a smaller diameter than the bush 50, and the bush 50 is connected to the first downstream channel 13A. It is not an exposed element.

第2実施形態は、ブッシュ50が収納室18に鉛直方向Vの下方の開口から収容されるが、収納室18にブッシュ50を保持するために下蓋57が設けられる。下蓋57には、弁棒70が挿通される挿通孔19が形成されている。   In the second embodiment, the bush 50 is accommodated in the storage chamber 18 from the opening in the vertical direction V, and a lower lid 57 is provided in the storage chamber 18 to hold the bush 50. The lower lid 57 is formed with an insertion hole 19 through which the valve rod 70 is inserted.

本実施形態によれば、ブッシュ50を第一下流側流路13Aに露出させることなく、収納室18に収容できる。したがって、第一下流側流路13Aを区画する外周面16は、ケーシング10として一体に形成されるので、より滑らかな曲面にすることができる。
また、ブッシュ50は、単純な円筒状の市販品を適用できるので、傾斜面51を形成する手間が省ける。よって、第2実施形態は、ブッシュ50のコストを抑えることができる。
According to this embodiment, the bush 50 can be accommodated in the storage chamber 18 without being exposed to the first downstream channel 13A. Therefore, since the outer peripheral surface 16 that divides the first downstream channel 13A is integrally formed as the casing 10, it can have a smoother curved surface.
Moreover, since the bush 50 can apply a simple cylindrical commercial item, the effort which forms the inclined surface 51 can be saved. Therefore, the second embodiment can reduce the cost of the bush 50.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることができる。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the configuration described in the above embodiment is selected or changed to another configuration as long as it does not depart from the gist of the present invention. be able to.

例えば、外周面16の曲率半径は、蒸気流路を通過する蒸気Sの流量と流速等の条件に基づいて、適切な値に設定することができる。   For example, the radius of curvature of the outer peripheral surface 16 can be set to an appropriate value based on conditions such as the flow rate and flow velocity of the steam S passing through the steam flow path.

1 蒸気タービン発電プラント
2 蒸気タービン
3 発電機
4 復水器
5 給水ポンプ
6 ボイラ
7 蒸気弁
8 蒸気弁
10 ケーシング
11 開口
12 導入管
12A 上流側流路
13 排出管
13A 第一下流側流路
13B 第二下流側流路
14 弁室
14A 入口
14B 出口
16 外周面
17 内周面
18 収納室
19 挿通孔
20 上蓋
21 弁体ガイド
30 ストレーナ
31 本体
32 整流板
40 弁座
50 ブッシュ
51 傾斜面
52 シール部材
53 上部構造
54 下部構造
55 上蓋
56 貫通孔
57 下蓋
60 弁体
70 弁棒
S 蒸気
H 水平方向
V 鉛直方向
α 上流側
β 下流側
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steam turbine power plant 2 Steam turbine 3 Generator 4 Condenser 5 Water supply pump 6 Boiler 7 Steam valve 8 Steam valve 10 Casing 11 Opening 12 Introduction pipe 12A Upstream flow path 13 Discharge pipe 13A First downstream flow path 13B 1st Two downstream flow paths 14 Valve chamber 14A Inlet 14B Outlet 16 Outer peripheral surface 17 Inner peripheral surface 18 Storage chamber 19 Insertion hole 20 Upper lid 21 Valve element guide 30 Strainer 31 Main body 32 Rectifier plate 40 Valve seat 50 Bush 51 Inclined surface 52 Seal member 53 Upper structure 54 Lower structure 55 Upper lid 56 Through hole 57 Lower lid 60 Valve body 70 Valve rod S Steam H Horizontal direction V Vertical direction α Upstream side β Downstream side

Claims (7)

上流側から下流側に向けて蒸気が流れる蒸気流路を有するケーシングと、
閉塞位置と開放位置との間を往復移動可能に、前記蒸気流路をなす弁室に配置される弁体と、
前記閉塞位置において前記弁体が着座する、前記ケーシングに支持される弁座と、
を備え、
前記蒸気流路は、
前記弁室に向けて前記蒸気が水平方向に流れる上流側流路と、
前記弁室から前記蒸気が流入する下流側流路と、を備え、
前記下流側流路は、
前記弁室から鉛直方向に流入する前記蒸気が、湾曲する案内面に沿って流れることで、下流側に向けて水平方向に流れる、
ことを特徴する蒸気弁。
A casing having a steam channel through which steam flows from the upstream side toward the downstream side;
A valve element disposed in a valve chamber forming the steam flow path so as to be capable of reciprocating between a closed position and an open position;
A valve seat supported by the casing, on which the valve body is seated in the closed position;
With
The steam flow path is
An upstream flow path through which the steam flows in a horizontal direction toward the valve chamber;
A downstream flow path through which the steam flows from the valve chamber,
The downstream channel is
The steam flowing in the vertical direction from the valve chamber flows in a horizontal direction toward the downstream side by flowing along a curved guide surface.
A steam valve characterized by that.
前記蒸気流路は、
前記弁室に繋がる上流側流路と、
前記上流側流路と繋がる前記弁室と、
前記弁室に繋がる第一下流側流路と、第一下流側流路に繋がる第二下流側流路と、を有し、
前記第一下流側流路において、前記蒸気が湾曲する前記案内面に沿って流れ、
前記第二下流側流路において、前記蒸気が水平方向に流れる、
請求項1に記載の蒸気弁。
The steam flow path is
An upstream channel connected to the valve chamber;
The valve chamber connected to the upstream flow path;
A first downstream channel connected to the valve chamber, and a second downstream channel connected to the first downstream channel,
In the first downstream channel, the steam flows along the curved guide surface,
In the second downstream channel, the steam flows in a horizontal direction.
The steam valve according to claim 1.
前記弁体を往復移動させる弁棒を備え、
前記弁棒は、前記ケーシングを貫通して前記ケーシングの下方に引き出される、
請求項2に記載の蒸気弁。
A valve rod for reciprocating the valve body,
The valve stem passes through the casing and is drawn below the casing;
The steam valve according to claim 2.
前記ケーシングは、
前記弁棒を摺動可能に支持するブッシュを保持する、
請求項3に記載の蒸気弁。
The casing is
Holding a bush for slidably supporting the valve stem;
The steam valve according to claim 3.
前記ブッシュは、前記第一下流側流路に先端が露出し、
前記先端は、湾曲する前記案内面に倣った傾斜面をなす、
請求項4に記載の蒸気弁。
The bush has a tip exposed in the first downstream channel,
The tip forms an inclined surface following the curved guide surface;
The steam valve according to claim 4.
前記ブッシュは、
前記先端を含めた一体で構成されるか、又は、
前記先端の傾斜面を含む上部構造と、前記上部構造とは別体の下部構造と、の組み合わせにより構成される、
請求項5に記載の蒸気弁。
The bush
It is constituted integrally including the tip, or
It is constituted by a combination of an upper structure including the inclined surface of the tip and a lower structure separate from the upper structure.
The steam valve according to claim 5.
前記ブッシュは、
前記ケーシングに覆われるように収容されることで、前記第一下流側流路に露出しない、
請求項4に記載の蒸気弁。
The bush
By being accommodated so as to be covered by the casing, it is not exposed to the first downstream channel,
The steam valve according to claim 4.
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