JP3112054B2 - バタフライ弁 - Google Patents
バタフライ弁Info
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- JP3112054B2 JP3112054B2 JP06091058A JP9105894A JP3112054B2 JP 3112054 B2 JP3112054 B2 JP 3112054B2 JP 06091058 A JP06091058 A JP 06091058A JP 9105894 A JP9105894 A JP 9105894A JP 3112054 B2 JP3112054 B2 JP 3112054B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温流体特に８００℃
以上の燃焼ガスを制御するバタフライ弁に係り、特に高
温強度的に厳しくなる弁棒部と弁棒支持用軸受の冷却を
行うための構造を有するバタフライ弁に関する。
以上の燃焼ガスを制御するバタフライ弁に係り、特に高
温強度的に厳しくなる弁棒部と弁棒支持用軸受の冷却を
行うための構造を有するバタフライ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】バタフライ弁は工業的に色々な分野で使
用されているが、作動流体の温度は燃焼ガス温度より低
く、６００℃以下で用いられている。従って、弁棒や弁
体の材質に高温材料、例えば、Ｃｒ−Ｍｏ鋼，Ｃｒ−Ｍ
ｏ−Ｖ鋼等を使用すれば、高温強度上問題なく使用する
ことが出来た。
用されているが、作動流体の温度は燃焼ガス温度より低
く、６００℃以下で用いられている。従って、弁棒や弁
体の材質に高温材料、例えば、Ｃｒ−Ｍｏ鋼，Ｃｒ−Ｍ
ｏ−Ｖ鋼等を使用すれば、高温強度上問題なく使用する
ことが出来た。
【０００３】冷却構造を用いて、安価な材料を使用する
ことも可能ではあったが、複雑な構造採用による設備費
の増大と運転保守費の増大が相対的に大きく、冷却構造
が本格的に開発されるに至らなかった。
ことも可能ではあったが、複雑な構造採用による設備費
の増大と運転保守費の増大が相対的に大きく、冷却構造
が本格的に開発されるに至らなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】工学的技術の進捗に伴
い、高温流体を制御する弁が重要な機器の一つとなって
きている。熱効率の向上には高温化が最も有力な方法の
一つと考えられているが、通常のボイラでは熱サイクル
上の最高温度は６００℃以下となっている。これに対し
て、近年開発が進められている加圧流動床ボイラ，ガス
タービン，蒸気タービンを組み合わせた複合サイクル発
電プラントにおいては、ボイラ出口の燃焼ガスの温度が
約９００℃であり、且つ、燃焼ガス流量も大容量発電プ
ラントでは多い。この場合、大口径のガス配管の途中に
バタフライ弁を設けるのが適切な方法の一つと考えられ
ている。
い、高温流体を制御する弁が重要な機器の一つとなって
きている。熱効率の向上には高温化が最も有力な方法の
一つと考えられているが、通常のボイラでは熱サイクル
上の最高温度は６００℃以下となっている。これに対し
て、近年開発が進められている加圧流動床ボイラ，ガス
タービン，蒸気タービンを組み合わせた複合サイクル発
電プラントにおいては、ボイラ出口の燃焼ガスの温度が
約９００℃であり、且つ、燃焼ガス流量も大容量発電プ
ラントでは多い。この場合、大口径のガス配管の途中に
バタフライ弁を設けるのが適切な方法の一つと考えられ
ている。
【０００５】バタフライ弁に９００℃の燃焼ガスが通過
する場合、弁体，弁棒，弁ケーシング，弁棒支持用軸受
の高温強度が問題となるが、弁体と弁ケーシングは耐高
温の鋳物合金、例えばＣｒ−Ｎｉ合金を採用する等で対
処できるが、弁体を支持する弁棒は強度部材で摺動部を
持つため、高温用鋳物は採用が困難であり、ニッケル基
耐熱合金等を用いるとしても冷却によって金属温度を下
げる必要がある。同じく、摺動を持つ軸受部もニッケル
基耐熱合金等を用いるが、冷却が必要である。また、弁
棒の冷却を行うために、弁棒の片方から冷却流体を流入
させると、その冷却流体は弁棒の出口では弁体から入る
熱量により高温となり、弁棒，弁体等他の部分より比較
的熱に対する強度が低い軸受部を焼き付かせるような温
度となってしまう。従って軸受部においても冷却が必要
であり、また弁棒及び弁体を冷却した流体の熱量が軸受
部に影響を与えないように考慮する必要もある。
する場合、弁体，弁棒，弁ケーシング，弁棒支持用軸受
の高温強度が問題となるが、弁体と弁ケーシングは耐高
温の鋳物合金、例えばＣｒ−Ｎｉ合金を採用する等で対
処できるが、弁体を支持する弁棒は強度部材で摺動部を
持つため、高温用鋳物は採用が困難であり、ニッケル基
耐熱合金等を用いるとしても冷却によって金属温度を下
げる必要がある。同じく、摺動を持つ軸受部もニッケル
基耐熱合金等を用いるが、冷却が必要である。また、弁
棒の冷却を行うために、弁棒の片方から冷却流体を流入
させると、その冷却流体は弁棒の出口では弁体から入る
熱量により高温となり、弁棒，弁体等他の部分より比較
的熱に対する強度が低い軸受部を焼き付かせるような温
度となってしまう。従って軸受部においても冷却が必要
であり、また弁棒及び弁体を冷却した流体の熱量が軸受
部に影響を与えないように考慮する必要もある。
【０００６】更に、上記の弁棒及び軸受部を冷却するた
めの低温流体としては、入手が比較的容易で安価なもの
が要求されており、また上記弁棒の冷却については、弁
棒をほぼ均一冷却し過大な熱応力の発生を防止する必要
がある。且つ、冷却効率を上げて冷却流体流量を抑え
て、設備費と運転費の上昇を防ぐ事が重要となってき
た。
めの低温流体としては、入手が比較的容易で安価なもの
が要求されており、また上記弁棒の冷却については、弁
棒をほぼ均一冷却し過大な熱応力の発生を防止する必要
がある。且つ、冷却効率を上げて冷却流体流量を抑え
て、設備費と運転費の上昇を防ぐ事が重要となってき
た。
【０００７】本発明は、上記の課題を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、弁棒及び軸受部を
効率的に冷却して弁棒及び軸受部の強度を維持するのに
好適な冷却構造を有するバタフライ弁を提供することに
ある。
のであり、その目的とするところは、弁棒及び軸受部を
効率的に冷却して弁棒及び軸受部の強度を維持するのに
好適な冷却構造を有するバタフライ弁を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るバタフライ弁の第１の特徴は、弁棒を中
空にし、この中空部を、前記弁棒の軸心部を通る第１の
中空部及び該第１の中空部の外周側に位置する環状の第
２の中空部からなる二重中空部とし、前記第２の中空部
を前記軸受部と前記弁棒中央部とを分割する仕切り板を
設け、且つ前記第１及び第２の中空部を連通する連通孔
を、少なくとも前記弁棒の中央部近傍及び前記軸受部近
傍に設けると共に、前記弁棒の両端部から前記第１の中
空部に流体を供給し、この第１の中空部を流通する流体
を、前記連通孔を介して前記第２の中空部に流通させ
て、前記弁棒中央部及び前記軸受部をそれぞれ独立して
冷却させた後に前記弁棒外へ排出するように構成したこ
とにある。
の本発明に係るバタフライ弁の第１の特徴は、弁棒を中
空にし、この中空部を、前記弁棒の軸心部を通る第１の
中空部及び該第１の中空部の外周側に位置する環状の第
２の中空部からなる二重中空部とし、前記第２の中空部
を前記軸受部と前記弁棒中央部とを分割する仕切り板を
設け、且つ前記第１及び第２の中空部を連通する連通孔
を、少なくとも前記弁棒の中央部近傍及び前記軸受部近
傍に設けると共に、前記弁棒の両端部から前記第１の中
空部に流体を供給し、この第１の中空部を流通する流体
を、前記連通孔を介して前記第２の中空部に流通させ
て、前記弁棒中央部及び前記軸受部をそれぞれ独立して
冷却させた後に前記弁棒外へ排出するように構成したこ
とにある。
【０００９】また、本発明に係るバタフライ弁の第２の
特徴は、弁棒を中空にし、この中空部を、前記弁棒の軸
心部を通る第１の中空部及び該第１の中空部の外周側に
位置する環状の第２の中空部からなる二重中空部とし、
前記第１及び第２の中空部を連通する複数の連通孔を設
けると共に、前記弁棒の両端部から前記第１の中空部に
流体を供給し、この第１の中空部を流通する流体を、前
記連通孔から前記第２の中空部へ噴出させて前記弁棒を
冷却するように構成したことにある。
特徴は、弁棒を中空にし、この中空部を、前記弁棒の軸
心部を通る第１の中空部及び該第１の中空部の外周側に
位置する環状の第２の中空部からなる二重中空部とし、
前記第１及び第２の中空部を連通する複数の連通孔を設
けると共に、前記弁棒の両端部から前記第１の中空部に
流体を供給し、この第１の中空部を流通する流体を、前
記連通孔から前記第２の中空部へ噴出させて前記弁棒を
冷却するように構成したことにある。
【００１０】更に、本発明に係るバタフライ弁の第３の
特徴は、弁棒を中空にし、この中空部を、前記弁棒の軸
心部を通る第１の中空部及び該第１の中空部の外周側に
位置する環状の第２の中空部からなる二重中空部とし、
前記第１及び第２の中空部を連通する複数の連通孔を設
けると共に、前記弁棒の両端部から前記第２の中空部に
流体を供給し、この第２の中空部を流通する流体を、前
記連通孔を介して前記第１の中空部に流通せしめて前記
弁棒の両端部から流出させるように構成したことにあ
る。
特徴は、弁棒を中空にし、この中空部を、前記弁棒の軸
心部を通る第１の中空部及び該第１の中空部の外周側に
位置する環状の第２の中空部からなる二重中空部とし、
前記第１及び第２の中空部を連通する複数の連通孔を設
けると共に、前記弁棒の両端部から前記第２の中空部に
流体を供給し、この第２の中空部を流通する流体を、前
記連通孔を介して前記第１の中空部に流通せしめて前記
弁棒の両端部から流出させるように構成したことにあ
る。
【００１１】更にまた、前記流体は、圧縮空気であって
もよい。
もよい。
【００１２】
【作用】上記本発明の第１の特徴に依れば、弁棒の両端
から供給された流体は、第１の中空部を通り、弁棒中央
部近傍及び軸受部近傍にある連通孔から第２の中空部へ
流出され、またこの第２の中空部は弁棒中央部及び軸毛
部に分割されて、この分割された第２の中空部内を通る
流体で弁棒及び軸受部を各々独立して冷却して弁棒外へ
排出されるので、弁棒中央部で弁棒の冷却を行って加熱
された流体が軸受部に流入して軸受部を加熱することが
ない。また、同時に軸受部も冷却を行っているので、弁
棒等に比べて比較的熱的な強度が低い軸受部を保護する
ことができ、軸受部における焼き付き，変形等によるバ
タフライ弁の制御（回転）不能状態を未然に防止するこ
とができる。また、中空部を二重にしているため、弁棒
の側壁近傍の流路を環状として流路面積を狭められるこ
とができ、流体の流速を増加させて効率良く弁棒及び軸
受部を冷却することができる。
から供給された流体は、第１の中空部を通り、弁棒中央
部近傍及び軸受部近傍にある連通孔から第２の中空部へ
流出され、またこの第２の中空部は弁棒中央部及び軸毛
部に分割されて、この分割された第２の中空部内を通る
流体で弁棒及び軸受部を各々独立して冷却して弁棒外へ
排出されるので、弁棒中央部で弁棒の冷却を行って加熱
された流体が軸受部に流入して軸受部を加熱することが
ない。また、同時に軸受部も冷却を行っているので、弁
棒等に比べて比較的熱的な強度が低い軸受部を保護する
ことができ、軸受部における焼き付き，変形等によるバ
タフライ弁の制御（回転）不能状態を未然に防止するこ
とができる。また、中空部を二重にしているため、弁棒
の側壁近傍の流路を環状として流路面積を狭められるこ
とができ、流体の流速を増加させて効率良く弁棒及び軸
受部を冷却することができる。
【００１３】また、本発明の第２の特徴に依れば、第１
の中空部から第２の中空部へ向けて流体を噴出している
ので、弁棒の内壁面に直接冷却媒体を衝突させることが
でき、冷却効率を向上させることができる。
の中空部から第２の中空部へ向けて流体を噴出している
ので、弁棒の内壁面に直接冷却媒体を衝突させることが
でき、冷却効率を向上させることができる。
【００１４】更に、本発明の第３の特徴に依れば、二重
中空部の外側の中空部から流体を流入させて、その内側
の中空部から弁棒を冷却した流体を流出させているの
で、弁棒を冷却して加熱された流体が軸受部の内壁面と
直接接触することが無く、軸受部の加熱を抑制すること
ができる。
中空部の外側の中空部から流体を流入させて、その内側
の中空部から弁棒を冷却した流体を流出させているの
で、弁棒を冷却して加熱された流体が軸受部の内壁面と
直接接触することが無く、軸受部の加熱を抑制すること
ができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１６】図１及び図２に本発明の一実施例のバタフ
ライ弁の構造を示す。弁体２は高温燃焼ガス１２を制御
するが、高温燃焼ガスよりの伝熱で弁体２は高温とな
る。ガスタービン，蒸気タービン，加圧流動床ボイラを
組み合わせた複合発電プラントでは、燃焼ガス温度は約
９００℃となり、弁体も高温にさらされる。弁体２は弁
棒３に取り付けられており、弁棒も主に弁体からの伝熱
で高温となる。また、この弁棒３の両端部には軸受部４
が設けられ、弁体２及び弁棒３が回転可能となるように
支持されている。この弁棒３及び軸受部４を冷却するた
めに、弁棒３両端の弁棒・軸受冷却空気入口５より、１
００℃以下の冷却用空気を供給する。
ライ弁の構造を示す。弁体２は高温燃焼ガス１２を制御
するが、高温燃焼ガスよりの伝熱で弁体２は高温とな
る。ガスタービン，蒸気タービン，加圧流動床ボイラを
組み合わせた複合発電プラントでは、燃焼ガス温度は約
９００℃となり、弁体も高温にさらされる。弁体２は弁
棒３に取り付けられており、弁棒も主に弁体からの伝熱
で高温となる。また、この弁棒３の両端部には軸受部４
が設けられ、弁体２及び弁棒３が回転可能となるように
支持されている。この弁棒３及び軸受部４を冷却するた
めに、弁棒３両端の弁棒・軸受冷却空気入口５より、１
００℃以下の冷却用空気を供給する。
【００１７】上記弁棒の具体的な冷却構造について、図
３を用いて説明する。
３を用いて説明する。
【００１８】図３は、本発明の一実施例に係る冷却構造
を有するバタフライ弁の断面図であり、弁棒３をその中
央部より二分割したうちの一つの断面を図示している。
を有するバタフライ弁の断面図であり、弁棒３をその中
央部より二分割したうちの一つの断面を図示している。
【００１９】弁棒は図３に示すように二重中空構造であ
り、この二重中空構造は、弁棒の略中心軸を通る第１の
中空部１０２と、この第１の中空部１０２の外周にある
第２の中空部１０１を有する。そして、弁棒３及び軸受
部４を冷却する際には、弁棒３の両端から（図３ではそ
のうちの半分の構造を図示する。図示しない残りの半分
の構造は図示されているものと同様である。以下の他の
実施例を説明する図も図３と同様である。）第１の中空
部１０２である内側中空部に圧縮低温空気を導入する。
この冷却用空気の一部は、連通孔１０３を通り、第２の
中空部１０１の途中に設けられ、該第２の中空部を弁対
冷却部と軸受冷却部に分割する仕切板１００によりその
流れを遮られ、軸受冷却空気反転流１７となり、軸受部
４及び相対する弁棒部を冷却し、軸受冷却空気出口６よ
り排出される。残りの冷却用空気は弁体中心線１８付近
で、連通孔１０４を通り、弁棒冷却空気反転流１４とな
り弁棒３の弁体支持部を主に冷却し、弁棒冷却空気出口
７より排出される。
り、この二重中空構造は、弁棒の略中心軸を通る第１の
中空部１０２と、この第１の中空部１０２の外周にある
第２の中空部１０１を有する。そして、弁棒３及び軸受
部４を冷却する際には、弁棒３の両端から（図３ではそ
のうちの半分の構造を図示する。図示しない残りの半分
の構造は図示されているものと同様である。以下の他の
実施例を説明する図も図３と同様である。）第１の中空
部１０２である内側中空部に圧縮低温空気を導入する。
この冷却用空気の一部は、連通孔１０３を通り、第２の
中空部１０１の途中に設けられ、該第２の中空部を弁対
冷却部と軸受冷却部に分割する仕切板１００によりその
流れを遮られ、軸受冷却空気反転流１７となり、軸受部
４及び相対する弁棒部を冷却し、軸受冷却空気出口６よ
り排出される。残りの冷却用空気は弁体中心線１８付近
で、連通孔１０４を通り、弁棒冷却空気反転流１４とな
り弁棒３の弁体支持部を主に冷却し、弁棒冷却空気出口
７より排出される。
【００２０】上記の説明及び図３からわかるように、本
実施例では、第２の中空部１０１を流通する流体による
弁棒中央部及び軸受部の冷却は、仕切板１００によりそ
れぞれ独立して行われるため、弁棒中央部を冷却して高
温となった弁棒冷却空気反転流１４が軸受部４に到達し
てこの軸受部４を加熱することがなく、軸受部４を好適
に冷却して保護することができる。
実施例では、第２の中空部１０１を流通する流体による
弁棒中央部及び軸受部の冷却は、仕切板１００によりそ
れぞれ独立して行われるため、弁棒中央部を冷却して高
温となった弁棒冷却空気反転流１４が軸受部４に到達し
てこの軸受部４を加熱することがなく、軸受部４を好適
に冷却して保護することができる。
【００２１】また、弁棒中央部及び軸受部のいずれの冷
却もリターンフロー方式冷却であり、冷却前低温空気と
冷却後高温空気が熱交換するため、比較的均一な冷却が
可能であり、且つ、５０℃の低温空気を使用しても冷却
空気の温度は高くなり、燃焼ガス温度９００℃との温度
差を小さくすることが出来、熱応力の低減にも寄与す
る。冷却用流体としては、設備面で安価で入手が容易な
圧縮空気を採用した。加圧流動床ボイラ複合サイクル発
電プラントにおいては、ガスタービン設備の中の圧縮機
の中間段から必要空気量を入手することも可能である。
また、冷却空気排出口として、軸受冷却空気出口と弁棒
冷却空気出口の２つを設けて、弁棒の軸受部と弁体支持
部を独立して冷却させる構造としている。
却もリターンフロー方式冷却であり、冷却前低温空気と
冷却後高温空気が熱交換するため、比較的均一な冷却が
可能であり、且つ、５０℃の低温空気を使用しても冷却
空気の温度は高くなり、燃焼ガス温度９００℃との温度
差を小さくすることが出来、熱応力の低減にも寄与す
る。冷却用流体としては、設備面で安価で入手が容易な
圧縮空気を採用した。加圧流動床ボイラ複合サイクル発
電プラントにおいては、ガスタービン設備の中の圧縮機
の中間段から必要空気量を入手することも可能である。
また、冷却空気排出口として、軸受冷却空気出口と弁棒
冷却空気出口の２つを設けて、弁棒の軸受部と弁体支持
部を独立して冷却させる構造としている。
【００２２】本発明の他の実施例を図４に示す。前述の
実施例との相異点は、弁体支持部の弁棒の冷却にインピ
ンジメントリターンフロー方式を採用し、冷却性能を向
上させた事である。二重中空構造弁棒の第１の中空部１
０２と第２の中空部１０１を連通する連通孔である衝突
冷却用小径穴１６を複数設け、弁棒３の両端から第１の
中空部１０２から冷却空気を供給し、この小径穴より噴
出させる衝突空気流１５で弁棒３の内側壁に冷却空気を
衝突させ、インピンジメント冷却を行うものである。こ
のインピンジメント冷却により、冷却性能が向上するの
で、冷却空気量の減少化または更なる弁棒温度の低下が
可能となる。また、本実施例も図３で説明した実施例と
同様に、第２の中空部１０１に仕切板１００を設けて軸
受冷却部と弁棒中央部の冷却部に分割して各々を独立し
て冷却すれば、軸受部の保護も可能となる。更に、図示
しないが前記衝突冷却用小径穴１６を軸受部近傍に設け
ても良く、この場合は、軸受部の冷却効率を更に向上さ
せることができる。
実施例との相異点は、弁体支持部の弁棒の冷却にインピ
ンジメントリターンフロー方式を採用し、冷却性能を向
上させた事である。二重中空構造弁棒の第１の中空部１
０２と第２の中空部１０１を連通する連通孔である衝突
冷却用小径穴１６を複数設け、弁棒３の両端から第１の
中空部１０２から冷却空気を供給し、この小径穴より噴
出させる衝突空気流１５で弁棒３の内側壁に冷却空気を
衝突させ、インピンジメント冷却を行うものである。こ
のインピンジメント冷却により、冷却性能が向上するの
で、冷却空気量の減少化または更なる弁棒温度の低下が
可能となる。また、本実施例も図３で説明した実施例と
同様に、第２の中空部１０１に仕切板１００を設けて軸
受冷却部と弁棒中央部の冷却部に分割して各々を独立し
て冷却すれば、軸受部の保護も可能となる。更に、図示
しないが前記衝突冷却用小径穴１６を軸受部近傍に設け
ても良く、この場合は、軸受部の冷却効率を更に向上さ
せることができる。
【００２３】本発明の他の実施例を図５に示す。本実施
例では、前述２つの実施例に比べ、冷却構造を単純化さ
せている。本実施例では、弁棒３の両端から冷却空気を
第２の中空部１０１より供給して、軸受部４及び弁棒３
を冷却した冷却空気は、連通孔１０４を通って第１の中
空部１０２より弁棒３の両端から弁棒３外へ排出され
る。以上のように、本実施例では、弁棒３の軸受部４と
弁棒中央部である弁体支持部の冷却を同一の冷却経路で
行うことを特徴としている。この場合、軸受部４と弁体
支持部を同一の冷却経路で行っているが、弁棒中央部で
冷却を行って高温となった冷却空気は、第２の中空部の
内周側にある第１の中空部を流通するので、弁体支持部
を冷却した冷却空気が有する熱量は、第２の中空部１０
１を流通する冷却空気によって軸受部４へ伝達すること
が妨げられる。従って、軸受部４は、弁体支持部を冷却
して高温となった冷却空気により加熱されることがな
い。軸受部４及び弁体支持部を冷却し、弁体支持部を冷
却して高温となった冷却空気から軸受部４を保護すると
いう点では、上記図３及び図４において説明した実施例
よりも簡単な構成で実施することができる。
例では、前述２つの実施例に比べ、冷却構造を単純化さ
せている。本実施例では、弁棒３の両端から冷却空気を
第２の中空部１０１より供給して、軸受部４及び弁棒３
を冷却した冷却空気は、連通孔１０４を通って第１の中
空部１０２より弁棒３の両端から弁棒３外へ排出され
る。以上のように、本実施例では、弁棒３の軸受部４と
弁棒中央部である弁体支持部の冷却を同一の冷却経路で
行うことを特徴としている。この場合、軸受部４と弁体
支持部を同一の冷却経路で行っているが、弁棒中央部で
冷却を行って高温となった冷却空気は、第２の中空部の
内周側にある第１の中空部を流通するので、弁体支持部
を冷却した冷却空気が有する熱量は、第２の中空部１０
１を流通する冷却空気によって軸受部４へ伝達すること
が妨げられる。従って、軸受部４は、弁体支持部を冷却
して高温となった冷却空気により加熱されることがな
い。軸受部４及び弁体支持部を冷却し、弁体支持部を冷
却して高温となった冷却空気から軸受部４を保護すると
いう点では、上記図３及び図４において説明した実施例
よりも簡単な構成で実施することができる。
【００２４】また、弁棒部の変更と弁棒両端につながれ
る空気配管の追加により、既設のバタフライ弁の改造に
も使用可能である。弁棒中間地点付近でリターンフロー
として冷却させる構造は前述の実施例と同様である。
る空気配管の追加により、既設のバタフライ弁の改造に
も使用可能である。弁棒中間地点付近でリターンフロー
として冷却させる構造は前述の実施例と同様である。
【００２５】
【発明の効果】本発明の強制冷却型バタフライ弁を採用
することにより、高温流体、例えば９００℃以上の燃焼
ガス流量の制御を行うことが可能である。冷却用低温流
体として安価で入手容易な空気が使用することが出来、
且つ、加圧流動床ボイラ複合発電プラントにおいては、
構成機器であるガスタービンの圧縮空気を使用すること
が可能であり、経済的に冷却を行うことが出来る。ま
た、二重中空弁棒の採用によりリターンフロー型冷却方
式を用い、より均一な冷却を行うことが可能となった。
さらに、二重管内筒部よりの冷却用流体を噴出させるこ
とによるインピンジ冷却により、冷却性能を一層向上さ
せることが出来る。
することにより、高温流体、例えば９００℃以上の燃焼
ガス流量の制御を行うことが可能である。冷却用低温流
体として安価で入手容易な空気が使用することが出来、
且つ、加圧流動床ボイラ複合発電プラントにおいては、
構成機器であるガスタービンの圧縮空気を使用すること
が可能であり、経済的に冷却を行うことが出来る。ま
た、二重中空弁棒の採用によりリターンフロー型冷却方
式を用い、より均一な冷却を行うことが可能となった。
さらに、二重管内筒部よりの冷却用流体を噴出させるこ
とによるインピンジ冷却により、冷却性能を一層向上さ
せることが出来る。
【図１】本発明の一実施例のバタフライ弁の全体構成
図。
図。
【図２】本発明の一実施例のバタフライ弁の軸方向側面
図。
図。
【図３】本発明の一実施例の弁棒冷却構造図。
【図４】本発明の他の実施例の弁棒冷却構造図。
【図５】本発明の他の実施例の弁棒冷却構造図。
１…弁ケーシング、２…弁体、３…弁棒、４…軸受部、
５…弁棒・軸受冷却空気入口、６…軸受冷却空気出口、
７…弁棒冷却空気出口、８…油圧シリンダ、９…内側弁
ケーシング、１０…外側弁ケーシング、１１…断熱材、
１２…高温燃焼ガス、１３…弁棒・軸受冷却空気出口、
１４…弁棒冷却空気反転流、１５…衝突空気流、１６…
衝突冷却用小径穴、１７…軸受冷却空気反転流、１８…
弁体中心線、１００…仕切版。
５…弁棒・軸受冷却空気入口、６…軸受冷却空気出口、
７…弁棒冷却空気出口、８…油圧シリンダ、９…内側弁
ケーシング、１０…外側弁ケーシング、１１…断熱材、
１２…高温燃焼ガス、１３…弁棒・軸受冷却空気出口、
１４…弁棒冷却空気反転流、１５…衝突空気流、１６…
衝突冷却用小径穴、１７…軸受冷却空気反転流、１８…
弁体中心線、１００…仕切版。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 漆谷 春雄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 久下沼 修一 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式 会社 日立エンジニアリングサービス内 (56)参考文献 特開 昭53−132820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−44418（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−162376（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−14276（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−10211（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−128474（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 49/00 F16K 1/22
Claims (4)
- 【請求項１】高温流体を流通する流路の途中に配置さ
れ、該高温流体の流量を制御するように、弁棒両端部の
軸受部が回転可能に支持されたバタフライ弁であって、
前記弁棒を中空にし、この中空部に流体を流通せしめて
前記弁棒を冷却するように構成されたバタフライ弁にお
いて、 前記中空部を、前記弁棒の軸心部を通る第１の中空部及
び該第１の中空部の外周側に位置する環状の第２の中空
部からなる二重中空部とし、前記第２の中空部を前記軸
受部と前記弁棒中央部とを分割する仕切り板を設け、且
つ前記第１及び第２の中空部を連通する連通孔を、少な
くとも前記弁棒の中央部近傍及び前記軸受部近傍に設け
ると共に、前記弁棒の両端部から前記第１の中空部に流
体を供給し、この第１の中空部を流通する流体を、前記
連通孔を介して前記第２の中空部に流通させて、前記弁
棒中央部及び前記軸受部をそれぞれ独立して冷却させた
後に前記弁棒外へ排出するように構成したことを特徴と
するバタフライ弁。 - 【請求項２】高温流体を流通する流路の途中に配置さ
れ、該高温流体の流量を制御するバタフライ弁であっ
て、前記弁棒を中空にし、この中空部に流体を流通せし
めて前記弁棒を冷却するように構成されたバタフライ弁
において、 前記中空部を、前記弁棒の軸心部を通る第１の中空部及
び該第１の中空部の外周側に位置する環状の第２の中空
部からなる二重中空部とし、前記第１及び第２の中空部
を連通する複数の連通孔を設けると共に、前記弁棒の両
端部から前記第１の中空部に流体を供給し、この第１の
中空部を流通する流体を、前記連通孔から前記第２の中
空部へ噴出させて前記弁棒を冷却するように構成したこ
とを特徴とするバタフライ弁。 - 【請求項３】高温流体を流通する流路の途中に配置さ
れ、該高温流体の流量を制御するように、弁棒両端部の
軸受部が回転可能に支持されたバタフライ弁であって、
前記弁棒を中空にし、この中空部に流体を流通せしめて
前記弁棒を冷却するように構成されたバタフライ弁にお
いて、 前記中空部を、前記弁棒の軸心部を通る第１の中空部及
び該第１の中空部の外周側に位置する環状の第２の中空
部からなる二重中空部とし、前記第１及び第２の中空部
を連通する複数の連通孔を設けると共に、前記弁棒の両
端部から前記第２の中空部に流体を供給し、この第２の
中空部を流通する流体を、前記連通孔を介して前記第１
の中空部に流通せしめて前記弁棒の両端部から流出させ
るように構成したことを特徴とするバタフライ弁。 - 【請求項４】請求項１乃至請求項３記載のバタフライ弁
において、前記流体は、圧縮空気であることを特徴とす
るバタフライ弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06091058A JP3112054B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | バタフライ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06091058A JP3112054B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | バタフライ弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07301366A JPH07301366A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3112054B2 true JP3112054B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=14015909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06091058A Expired - Lifetime JP3112054B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | バタフライ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112054B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140600A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | コークス炉熱間補修用断熱板の支持装置及びこの支持装置の設置方法 |
| CN104712843A (zh) * | 2013-12-11 | 2015-06-17 | 江苏神通阀门股份有限公司 | 一种风冷结构阀门 |
| CN103883793B (zh) * | 2014-03-23 | 2016-02-24 | 大连兆和科技发展有限公司 | 高温通风阀门 |
| CN104407629B (zh) * | 2014-10-16 | 2017-02-15 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种高温流体流量调节机构 |
| CN104390050B (zh) * | 2014-12-09 | 2017-05-24 | 兰州高压阀门有限公司 | 1500℃超高温阀门的水冷阀杆结构 |
| CN106015601B (zh) * | 2016-08-04 | 2019-05-31 | 成都迪川科技发展有限公司 | 一种旋转式回流阀 |
| CN109027267B (zh) * | 2018-08-22 | 2020-07-31 | 江西昌西环保设备有限公司 | 用于火葬排烟系统的防轴抱死装置 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP06091058A patent/JP3112054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07301366A (ja) | 1995-11-14 |
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