JP5851920B2 - Valve and plant equipped with the same - Google Patents
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本発明は、流体の漏れを抑えることができる弁、及びこれを備えているプラントに関する。 The present invention relates to a valve capable of suppressing fluid leakage and a plant equipped with the valve.
弁は、一般的に、弁体と、この弁体を動作させるための弁体駆動ロッドと、弁体が配置される流体主流路が形成されている弁ハウジングとを備えている。弁ハウジングには、弁体駆動ロッドが挿通されるロッド挿通孔が形成されている。弁体駆動ロッドの一方の端部は、弁ハウジング内の弁体に取り付けられ、他方の端部は、弁ハウジングの外部に出ている。 The valve generally includes a valve body, a valve body driving rod for operating the valve body, and a valve housing in which a fluid main flow path in which the valve body is disposed is formed. The valve housing is formed with a rod insertion hole through which the valve element drive rod is inserted. One end of the valve element drive rod is attached to the valve element in the valve housing, and the other end protrudes to the outside of the valve housing.
弁ハウジングのロッド挿通孔の内周面と弁体駆動ロッドの外周面との間には、隙間があり、ハウジング内の流体はこの隙間から外部に漏れ出る。通常、この漏れを抑えるために、ロッド挿通孔の内周面と弁体駆動ロッドの外周面との間にシール部材が配置される。しかしながら、弁ハウジング内を流れる流体の圧力が高い場合には、シール部材を配置しても、この流体は外部に多少漏れてしまう。 There is a gap between the inner peripheral surface of the rod insertion hole of the valve housing and the outer peripheral surface of the valve element drive rod, and the fluid in the housing leaks outside through this gap. Usually, in order to suppress this leakage, a seal member is disposed between the inner peripheral surface of the rod insertion hole and the outer peripheral surface of the valve element drive rod. However, when the pressure of the fluid flowing in the valve housing is high, even if the seal member is arranged, this fluid leaks to the outside.
そこで、以下の特許文献1では、このような流体の漏れを抑えることができる弁が開示されている。この弁のハウジングには、蒸気が流れる蒸気主流路が形成されている。弁体は、この蒸気主流路中に配置されている。ハウジングには、ロッド挿通孔内の蒸気を吸引する第一蒸気回収路及び第二蒸気回収路が形成されていると共に、ロッド挿通孔内にシール用蒸気を供給するシール用蒸気供給路が形成されている。第二蒸気回収路は、シール用蒸気供給路よりも蒸気主流路側に形成され、第一蒸気回収路は、この第二蒸気回収路よりも蒸気主流路側に形成されている。 Therefore, in the following Patent Document 1, a valve capable of suppressing such fluid leakage is disclosed. A steam main flow path through which steam flows is formed in the housing of the valve. The valve body is disposed in the steam main flow path. In the housing, a first steam recovery path and a second steam recovery path for sucking steam in the rod insertion hole are formed, and a seal steam supply path for supplying sealing steam is formed in the rod insertion hole. ing. The second steam recovery path is formed closer to the steam main flow path than the seal steam supply path, and the first steam recovery path is formed closer to the steam main flow path than the second steam recovery path.
この弁では、シール用蒸気供給路よりも蒸気主流路側に位置している第一及び第二蒸気回収路により、蒸気主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ蒸気を回収している。また、第一及び第二蒸気回収路よりも、蒸気主流路から遠い側に位置するシール用蒸気供給路からシール用蒸気をロッド挿通孔内に供給することで、蒸気主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ蒸気が、シール用蒸気供給路側にくるのを抑制している。 In this valve, the steam flowing into the rod insertion hole from the steam main flow path is recovered by the first and second steam recovery paths positioned on the steam main flow path side with respect to the seal steam supply path. Further, by supplying the sealing steam into the rod insertion hole from the steam supply passage for sealing located farther from the main steam flow path than the first and second steam recovery paths, the main steam flow path to the inside of the rod insertion hole The steam that has flowed into the steam is prevented from coming to the steam supply path side for sealing.
しかしながら、上記特許文献1に記載の弁では、蒸気主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ蒸気中で、第一及び第二蒸気回収路で回収しきれなかった蒸気がシール用蒸気と共にロッド挿通孔の外側開口から漏れ出るおそれがある。さらに、上記特許文献1に記載の弁では、ロッド挿通孔で、蒸気主流路側の内側開口と反対側の外側開口からシール用蒸気が漏れ出てしまう。 However, in the valve described in Patent Document 1, the steam that has not been recovered by the first and second steam recovery passages in the steam that has flowed into the rod insertion hole from the steam main flow path together with the steam for sealing is inserted into the rod insertion hole. There is a risk of leaking from the outside opening of the. Furthermore, in the valve described in Patent Document 1, the sealing steam leaks from the outer opening on the opposite side to the inner opening on the steam main flow path side through the rod insertion hole.
すなわち、上記特許文献1に記載の弁では、弁から流体の漏れを十分に抑えることができない、という問題点がある。 That is, the valve described in Patent Document 1 has a problem that fluid leakage from the valve cannot be sufficiently suppressed.
そこで、本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、流体の漏れを最小限に抑えることができる弁、これを備えているプラントを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention focuses on the problems of the prior art, and an object thereof is to provide a valve capable of minimizing fluid leakage and a plant including the valve.
上記問題点を達成するための発明に係る弁は、
弁体と、一方の端部が弁体に取り付けられている弁体駆動ロッドと、前記弁体が配置される流体主流路が内部に形成されていると共に、前記弁体駆動ロッドが挿通されるロッド挿通孔が形成されている弁ハウジングと、を備え、
前記弁ハウジングには、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記流体主流路内から該ロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体を吸引して回収するための第一流体回収路と、前記ロッド挿通孔の内周面であって、前記第一流体回収路の開口を基準にして前記流体主流路と反対側の位置で開口し、該ロッド挿通孔内に外部からの高圧のシール用流体を供給するシール用流体供給路と、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記シール用流体供給路の開口を基準にして前記流体主流路と反対側の位置で開口し、該ロッド挿通孔内の流体を吸引して回収するための第二流体回収路と、が形成されていることを特徴とする。
The valve according to the invention for achieving the above problems is as follows:
A valve body, a valve body drive rod having one end attached to the valve body, and a fluid main flow path in which the valve body is disposed are formed inside, and the valve body drive rod is inserted therethrough. A valve housing in which a rod insertion hole is formed,
The valve housing is opened at an inner peripheral surface of the rod insertion hole, and a first fluid recovery path for sucking and recovering the main fluid flowing into the rod insertion hole from the fluid main flow path, An inner peripheral surface of the rod insertion hole that opens at a position opposite to the fluid main flow path with respect to the opening of the first fluid recovery path, and a high-pressure sealing fluid from the outside in the rod insertion hole A seal fluid supply path for supplying the rod, and an opening at an inner peripheral surface of the rod insertion hole, and an opening at a position opposite to the fluid main flow path with respect to the opening of the seal fluid supply path, A second fluid recovery path for sucking and recovering the fluid in the hole is formed.
当該弁で、流体主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体は、そのほとんどが第一流体回収路を通って回収される。また、このロッド挿通孔には、シール用流体がシール用流体供給路から供給される。このシール用流体の一部は、第一流体回収路に流れ込んで回収される。このため、ロッド挿通孔内で第一流体回収路の開口とシール用流体供給路の開口との間の領域では、シール用流体供給路からシール用流体供給路に向かう流れが形成される。よって、流体主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体は、前述したように、そのほとんどが第一流体回収路を通って回収される。 With the valve, most of the main fluid that flows into the rod insertion hole from the fluid main flow path is recovered through the first fluid recovery path. Further, a sealing fluid is supplied to the rod insertion hole from a sealing fluid supply path. A part of the sealing fluid flows into the first fluid recovery path and is recovered. For this reason, in the region between the opening of the first fluid recovery path and the opening of the sealing fluid supply path in the rod insertion hole, a flow from the sealing fluid supply path toward the sealing fluid supply path is formed. Therefore, most of the main fluid that has flowed into the rod insertion hole from the fluid main flow path is recovered through the first fluid recovery path, as described above.
仮に、主流体の一部が第一流体回収路を通って回収されず、シール用流体供給路の位置に至ったとしても、この支流体の一部は、シール用蒸気と共に、第二流体回収路を通って回収される。 Even if a part of the main fluid is not recovered through the first fluid recovery path and reaches the position of the sealing fluid supply path, a part of the supporting fluid is recovered along with the sealing steam. Collected through the road.
よって、当該弁では、主流体の漏れを抑えることができる。 Therefore, in the valve, leakage of the main fluid can be suppressed.
ここで、前記弁において、前記第一流体回収路及び前記第二流体回収路の流路内径は、前記シール用流体供給路の流路内径よりも大きくてもよい。 Here, in the valve, flow path inner diameters of the first fluid recovery path and the second fluid recovery path may be larger than a flow path inner diameter of the sealing fluid supply path.
当該弁では、ロッド挿通孔内の流体を吸引する際、流路抵抗を減らすことで、流体の吸引力の低下を抑えることができる。 In the valve, when the fluid in the rod insertion hole is sucked, the flow resistance can be reduced to suppress a decrease in the suction force of the fluid.
また、前記弁において、前記弁ハウジングには、前記第一流体回収路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されていてもよい。 Further, in the valve, the valve housing has an opening at an inner peripheral surface of the rod insertion hole as a part of the first fluid recovery path, and is recessed in a radial direction with respect to the valve body driving rod. An annular groove extending in the circumferential direction may be formed.
当該弁では、ロッド挿通孔内の第一流体回収路が開口している位置において、弁体駆動ロッドの周方向における全周で、流体主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体を回収することができる。 In the valve, at the position where the first fluid recovery path in the rod insertion hole is open, the main fluid that has flowed into the rod insertion hole from the fluid main flow path is recovered over the entire circumference in the circumferential direction of the valve element drive rod. be able to.
また、前記弁において、前記弁ハウジングには、前記シール用流体供給路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されていてもよい。 Further, in the valve, the valve housing has an opening at an inner peripheral surface of the rod insertion hole as a part of the sealing fluid supply passage, and is recessed in a radial direction with respect to the valve element driving rod. An annular groove extending in the circumferential direction may be formed.
当該弁では、弁体駆動ロッドの周方向における全周で、流体主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体がロッド挿通孔内のシール用流体供給路が開口している位置に至ることを抑制することができる。 In the valve, the main fluid that has flowed from the fluid main flow path into the rod insertion hole reaches the position where the seal fluid supply path in the rod insertion hole is open, on the entire circumference in the circumferential direction of the valve element drive rod. Can be suppressed.
また、前記弁において、前記弁ハウジングには、前記第二流体回収路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されていてもよい。 Further, in the valve, the valve housing has an opening at an inner peripheral surface of the rod insertion hole as a part of the second fluid recovery path, and is recessed in a radial direction with respect to the valve body driving rod. An annular groove extending in the circumferential direction may be formed.
当該弁では、ロッド挿通孔内の第二流体回収路が開口している位置において、弁体駆動ロッドの周方向における全周で、ロッド挿入孔内の流体を回収することができる。 In the valve, the fluid in the rod insertion hole can be recovered over the entire circumference in the circumferential direction of the valve element drive rod at the position where the second fluid recovery path in the rod insertion hole is open.
また、前記弁において、前記ロッド挿通孔の内周面と前記弁体駆動ロッドの外周面との間をシールするシール部材を備え、前記シール部材には、前記弁体駆動ロッドが延びている軸方向における前記第一流体回収流路の開口が形成されている位置で、該弁体駆動ロッドに対する放射方向に貫通する第一回収用貫通孔と、該軸方向における前記シール用流体供給路の開口が形成されている位置で、該放射方向に貫通するシール流体供給用貫通孔と、該軸方向における前記第二流体回収流路の開口が形成されている位置で、該放射方向に貫通する第二回収用貫通孔と、が形成されていてもよい。 The valve further includes a seal member that seals between an inner peripheral surface of the rod insertion hole and an outer peripheral surface of the valve element drive rod, and the seal member includes a shaft on which the valve element drive rod extends. A first recovery through-hole penetrating in a radial direction with respect to the valve element driving rod at a position where an opening of the first fluid recovery flow path in the direction is formed, and an opening of the sealing fluid supply path in the axial direction Is formed in the radial direction at a position where an opening of the second fluid recovery flow path in the axial direction is formed. Two recovery through holes may be formed.
また、前記弁において、前記弁体駆動ロッドは、前記弁ハウジングにより、該弁体駆動ロッドが延びている軸方向に移動可能に支持されていてもよい。また、前記弁において、前記弁体駆動ロッドは、前記弁ハウジングにより、該弁体駆動ロッドの中心軸を中心として回転可能に支持されていてもよい。 In the valve, the valve body drive rod may be supported by the valve housing so as to be movable in an axial direction in which the valve body drive rod extends. Further, in the valve, the valve body driving rod may be supported by the valve housing so as to be rotatable about a central axis of the valve body driving rod.
また、前記問題点を解決するための発明に係るプラントは、
前記主流体が流れる主流体配管と、前記主流体配管に設置されている前記弁と、前記第一流体回収路と配管を介して接続され、前記主流体の圧力よりも内部圧力が低い第一流体回収器と、前記シール用流体供給路と配管を介して接続され、前記ロッド挿通孔内で前記第一流体回収路の開口が形成されている位置での圧力よりも高い前記シール用流体を該シール用流体供給配管を介して該ロッド挿通孔内に供給するシール用流体供給器と、前記第二流体回収路と配管を介して接続され、前記ロッド挿通孔内で前記第二流体回収路の開口が形成されている位置での圧力よりも内部圧力が低い第二流体回収器と、を備えていることを特徴とする。
Further, a plant according to the invention for solving the above problems is
The main fluid pipe through which the main fluid flows, the valve installed in the main fluid pipe, the first fluid recovery path and the pipe are connected to each other, and the internal pressure is lower than the pressure of the main fluid. The sealing fluid is connected to the fluid recovery device and the sealing fluid supply passage through a pipe, and the sealing fluid is higher than the pressure at the position where the opening of the first fluid recovery passage is formed in the rod insertion hole. A sealing fluid supply device for supplying the rod through hole through the sealing fluid supply pipe, and the second fluid recovery path connected to the second fluid recovery path, and the second fluid recovery path in the rod insertion hole. And a second fluid recovery device whose internal pressure is lower than the pressure at the position where the opening is formed.
ここで、前記プラントにおいて、前記シール用流体供給器内の前記シール用流体の圧力は、前記流体主流路内の前記主流体の圧力よりも低くてもよい。 Here, in the plant, the pressure of the sealing fluid in the sealing fluid supplier may be lower than the pressure of the main fluid in the fluid main flow path.
当該プラントでは、シール用流体の圧力が流体主流路内の主流体の圧力よりも低いことで、シール用流体の使用コストを抑えることができる。 In the plant, since the pressure of the sealing fluid is lower than the pressure of the main fluid in the fluid main flow path, the use cost of the sealing fluid can be suppressed.
また、前記プラントにおいて、前記第二流体回収器の内部圧力は、大気圧よりも低くてもよい。 In the plant, the internal pressure of the second fluid recovery device may be lower than atmospheric pressure.
当該プラントでは、ロッド挿通孔の開口であって、第二流体回収路の開口が形成されている位置を基準にして流体主流路と反対側の開口から、ロッド挿通孔内の流体が漏れ出るのを防ぐことができる。 In the plant, the fluid in the rod insertion hole leaks from the opening of the rod insertion hole that is on the opposite side of the fluid main flow path with respect to the position where the opening of the second fluid recovery path is formed. Can be prevented.
また、前記プラントにおいて、放射線で汚染された汚染蒸気を発生する原子炉圧力容器と、前記汚染蒸気が流れる汚染主蒸気配管と、を備え、前記主流体は前記汚染蒸気であり、前記主流体配管は前記汚染主蒸気配管であってもよい。 Further, the plant includes a reactor pressure vessel that generates contaminated steam contaminated with radiation, and a contaminated main steam pipe through which the contaminated steam flows, wherein the main fluid is the contaminated steam, and the main fluid pipe May be the contaminated main steam line.
当該プラントでは、放射線で汚染された汚染蒸気が弁のロッド挿通孔から外部に漏れ出るのを抑えることができる。 In the said plant, it can suppress that the contaminated vapor | steam contaminated with the radiation leaks outside from the rod insertion hole of a valve.
また、前記プラントにおいて、前記原子炉圧力容器で発生した前記汚染蒸気が前記汚染主蒸気配管を介して流入する蒸気タービンと、前記蒸気タービンを駆動させた前記汚染蒸気を水に戻す復水器と、を備え、前記第二流体回収器は、前記復水器であってもよい。 Further, in the plant, the steam turbine in which the contaminated steam generated in the reactor pressure vessel flows in via the contaminated main steam pipe, and a condenser for returning the contaminated steam that has driven the steam turbine to water. The second fluid recovery device may be the condenser.
復水器内は基本的に大気圧未満であるため、当該プラントでは、弁におけるロッド挿通孔の開口であって、復水器に接続される第二流体回収路の開口が形成されている位置を基準にして流体主流路と反対側の開口から、ロッド挿通孔内の流体が漏れ出るのを防ぐことができる。しかも、復水器は、蒸気タービンを駆動させた汚染蒸気を水に戻すものであるため、仮に、第二流体回収路を通って回収された蒸気中に汚染蒸気が含まれていたとしても、この汚染蒸気は蒸気タービンからの汚染蒸気又はその復水に混じることになり、汚染物の拡散を抑えることができる。 Since the inside of the condenser is basically less than atmospheric pressure, in the plant, the opening of the rod insertion hole in the valve and the opening of the second fluid recovery path connected to the condenser are formed. As a reference, it is possible to prevent the fluid in the rod insertion hole from leaking from the opening opposite to the fluid main flow path. Moreover, since the condenser returns the contaminated steam that has driven the steam turbine to water, even if the contaminated steam is contained in the steam recovered through the second fluid recovery path, This contaminated steam is mixed with the contaminated steam from the steam turbine or its condensate, and the diffusion of the contaminants can be suppressed.
本発明によれば、弁からの流体の漏れを最小限に抑えることができる。 According to the present invention, fluid leakage from the valve can be minimized.
以下、本発明に係る弁及びこれを備えているプラントの一実施形態、さらに、弁の各種変形例について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a valve according to the present invention and a plant including the valve, and various modifications of the valve will be described in detail with reference to the drawings.
「実施形態」
まず、本発明に係る弁及びこれを備えているプラントの一実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
"Embodiment"
First, an embodiment of a valve according to the present invention and a plant including the valve will be described with reference to FIGS.
本実施形態のプラントは、図3に示すように、原子力発電プラントである。この原子力発電プラントは、BWR(Boiling Water Reactor)型原子炉圧力容器1と、これを覆う原子炉格納容器2と、原子炉圧力容器1で発生した蒸気で駆動する高圧蒸気タービン3と、高圧蒸気タービン3から排気された蒸気から湿分を分離する湿分分離器4と、湿分分離器4で湿分が分離された蒸気で駆動する低圧蒸気タービン5と、高圧蒸気タービン3及び低圧蒸気タービン5の駆動で発電する発電機6と、低圧蒸気タービン5から排気された蒸気を水に戻す復水器7と、復水器7内の水を原子炉圧力容器1内に送る給水ポンプ8と、を備えている。
The plant of this embodiment is a nuclear power plant as shown in FIG. This nuclear power plant includes a BWR (Boiling Water Reactor) type reactor pressure vessel 1, a
原子炉圧力容器1と高圧蒸気タービン3との間は、主蒸気配管9で接続されている。この主蒸気配管9には、ここを流れる主蒸気の流量を調節するための主蒸気加減弁10が設けられている。本実施形態の弁は、この主蒸気加減弁10である。
A main steam pipe 9 is connected between the reactor pressure vessel 1 and the high-pressure steam turbine 3. The main steam pipe 9 is provided with a main
主蒸気加減弁10は、図1に示すように、弁体11と、弁体11を動作させる弁体駆動ロッド12と、弁体11が配置される流体主流路22が内部に形成されていると共に弁体駆動ロッド12が挿通されるロッド挿通孔32が形成されている弁ハウジング20と、ロッド挿通孔32の内周面と弁体駆動ロッド12の外周面との間をシールする円筒状のシール部材15と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the main
弁体駆動ロッド12の一方の端部には弁体11が固定されている。また、この弁体駆動ロッド12の他方の端部は弁ハウジング20から露出し、この弁体駆動ロッド12が延びている軸方向Aに弁体11と共に弁体駆動ロッド12を移動させる弁駆動機構19が取り付けられている。なお、以下では、弁体駆動ロッド12が延びている軸方向Aで、弁ハウジング20の流体主流路22が存在する側を内側、その反対側を外側とする。また、弁体駆動ロッド12に対する放射方向を単に放射方向というものとする。
A
弁ハウジング20は、内部に流体主流路22が形成されているハウジング本体21と、このハウジング本体21に対して軸方向外側に固定されているボンネット31と、を有している。このボンネット31には、前述のロッド挿通孔32が形成されている。弁体駆動ロッド12は、このボンネット31により軸方向Aに移動可能に支持されている。
The
ボンネット31には、ロッド挿通孔32の内周面で開口し、ロッド挿通孔32内に存在する蒸気を吸引してこの蒸気を回収するための第一蒸気回収路(第一流体回収路)34及び第二蒸気回収路(第二流体回収路)36と、ロッド挿通孔32の内周面で開口し、ロッド挿通孔32内に外部からのシール用蒸気を供給するシール用蒸気供給路(シール用流体供給路)35と、が形成されている。
A first steam recovery path (first fluid recovery path) 34 that opens to the
シール用蒸気供給路35のロッド挿通孔32における開口は、第二蒸気回収路36の開口よりも、軸方向内側に形成されている。また、第一蒸気回収路34のロッド挿通孔32における開口は、シール用蒸気供給路35の開口よりも軸方向内側に形成されている。すなわち、第一蒸気回収路34の開口と第二蒸気回収路36の開口とシール用蒸気供給路35の開口とのうち、第二蒸気回収路36の開口が最も軸方向外側に形成され、次に、シール用蒸気供給路35の開口が形成され、最も軸方向内側に第一蒸気回収路34の開口が形成されている。
The opening of the sealing
第一蒸気回収路34は、ロッド挿通孔32の内周面で開口して放射方向に凹み、ロッド挿通孔32の周方向に延びている第一蒸気回収環状溝34dと、この第一蒸気回収環状溝34dの溝底に開口して放射方向に延びる第一蒸気回収主路34pと、を有している。
The first
また、シール用蒸気供給路35は、ロッド挿通孔32の内周面で開口して放射方向に凹み、ロッド挿通孔32の周方向に延びているシール用蒸気供給環状溝35dと、このシール用蒸気供給環状溝35dの溝底に開口して放射方向に延びるシール用蒸気供給主路35pと、を有している。
Further, the sealing
第二蒸気回収路36は、ロッド挿通孔32の内周面で開口して放射方向に凹み、ロッド挿通孔32の周方向に延びている第二蒸気回収環状溝36dと、この第二蒸気回収環状溝36dの溝底に開口して放射方向に延びる第二蒸気回収主路36pと、を有している。
The second
円筒状のシール部材15には、図1及び図2に示すように、軸方向Aにおける第一蒸気回収路34の開口が形成されている位置で、放射方向に貫通する複数の第一蒸気回収用貫通孔16と、軸方向Aにおけるシール用蒸気供給路35の開口が形成されている位置で、放射方向に貫通する複数のシール蒸気供給用貫通孔17と、軸方向Aにおける第二蒸気回収路36の開口が形成されている位置で、放射方向に貫通する複数の第二蒸気回収用貫通孔18と、が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
よって、シール部材15の複数の第一蒸気回収用貫通孔16は、ボンネット31に形成されている第一蒸気回収路34の第一蒸気回収環状溝34d及び第一蒸気回収主路34pと連通することになる。また、シール部材15の複数のシール蒸気供給用貫通孔17は、ボンネット31に形成されているシール用蒸気供給路35のシール用蒸気供給環状溝35d及びシール用蒸気供給主路35pと連通することになる。さらに、シール部材15の複数の第二蒸気回収用貫通孔18は、ボンネット31に形成されている第二蒸気回収路36の第二蒸気回収環状溝36d及び第二蒸気回収主路36pと連通することになる。
Therefore, the plurality of first steam recovery through
主蒸気加減弁10の第一蒸気回収主路34pは、第一蒸気回収配管44pを介して、第一蒸気回収器(第一流体回収器)44と接続されている。また、主蒸気加減弁10のシール用蒸気供給主路35pは、シール用蒸気供給配管45pを介して、シール用蒸気供給器(シール用流体供給器)45と接続されている。また、主蒸気加減弁10の第二蒸気回収主路36pは、第二蒸気回収配管46pを介して、第二蒸気回収器(第二流体回収器)46と接続されている。
The first steam recovery
第一蒸気回収器44内の圧力Pcは、主蒸気加減弁10の流体主流路22内における主蒸気の圧力Paよりも低い。具体的に、例えば、主蒸気加減弁10の流体主流路22内における主蒸気の圧力Paが5メガパスカルの場合、第一蒸気回収器44内の圧力Pcは0.5メガパスカル程度である。また、シール用蒸気供給器45内の圧力Peは、ロッド挿通孔32内で第一蒸気回収路34の開口が形成されている位置での圧力、つまり、第一蒸気回収環状溝34d内の圧力Pbよりも高い。具体的に、例えば、主蒸気加減弁10の流体主流路22内における主蒸気の圧力Paが5メガパスカルで、第一蒸気回収器44内の圧力Pcは0.5メガパスカル程度で、第一蒸気回収環状溝34d内の圧力Pbが0.6〜1メガパスカル程度である場合、シール用蒸気供給器45内の圧力Peは1.5メガパスカル程度である。また、第二蒸気回収器46内の圧力Pfは、ロッド挿通孔32内で第二蒸気回収路36の開口が形成されている位置での圧力、つまり、第二蒸気回収環状溝36d内の圧力Pdよりも低く、例えば、0.1メガパスカル以下(大気圧以下)である。
The pressure Pc in the first
本実施形態のプラントで、第一蒸気回収器44は、例えば、低圧蒸気タービン5から抽気した蒸気が一時的に溜められる容器である。また、第二蒸気回収器46は、内部が負圧になる復水器7である。また、シール用蒸気供給器45は、原子炉圧力容器1内で発生し、放射線で汚染された主蒸気とは別に、放射線で汚染されていないクリーンな蒸気を発生する独自のボイラーや熱交換器等である。
In the plant of the present embodiment, the
ここで、ボンネット31に形成されている第一蒸気回収主路34p及び第二蒸気回収主路36pの流路内径は、同じくボンネット31に形成されているシール用蒸気供給主路35pの流路内径よりも大きい。同様に、シール部材15に形成されている第一蒸気回収用貫通孔16及び第二蒸気回収用貫通孔18の孔径は、シール部材15に形成されているシール蒸気供給用貫通孔17の孔径よりも大きい。これは、ロッド挿通孔32内の蒸気を吸引する際、流路抵抗を減らすことで、蒸気の吸引力の低下を抑えるためのである。
Here, the inner diameters of the first steam recovery
次に、以上で説明した主蒸気加減弁10のシール性能について説明する。
Next, the sealing performance of the main
主蒸気加減弁10における弁ハウジング20の流体主流路22に流れ込んだ主蒸気の一部は、ロッド挿通孔32内、とりわけ、弁体駆動ロッド12とこれが摺接するシール部材15との間に流れ込む。ロッド挿通孔32内であって弁体駆動ロッド12とシール部材15との間に流れ込んだ主蒸気は、そのほとんどが、主蒸気よりも低圧の第一蒸気回収器44により吸引されて、シール部材15の第一蒸気回収用貫通孔16からボンネット31の第一蒸気回収環状溝34d及び第一蒸気回収主路34pを経て、第一蒸気回収器44に回収される。また、ロッド挿通孔32の内周面とシール部材15の外周面との間に流れ込んだ主蒸気も、そのほとんどがボンネット31の第一蒸気回収環状溝34d及び第一蒸気回収主路34pを経て、第一蒸気回収器44に回収される。
A part of the main steam that has flowed into the fluid
また、本実施形態では、シール用蒸気供給器45からのシール用蒸気がシール用蒸気供給主路35p及びシール用蒸気供給環状溝35dを経て、ロッド挿通孔32内に流入する。シール用蒸気供給器45からのシール用蒸気の圧力Peは、第一蒸気回収環状溝34d内の圧力Pbよりも高い。このため、ロッド挿通孔32内に流入したシール用蒸気の一部は、第一蒸気回収環状溝34d及び第一蒸気回収主路34pを経て、第一蒸気回収器44に回収される。よって、ロッド挿通孔32内でシール用蒸気供給環状溝35dと第一蒸気回収環状溝34dとの間の領域では、シール用蒸気供給環状溝35dから第一蒸気回収環状溝34dに向かう流れ、つまり軸方向内側に向かう流れが形成される。このように、ロッド挿通孔32内では、シール用蒸気供給環状溝35dから第一蒸気回収環状溝34dに向かう流れが形成されるため、弁ハウジング20の流体主流路22からロッド挿通孔32内に流れ込んだ主蒸気は、第一蒸気回収環状溝34dよりも軸方向外側には流れ難く、そのほとんどが第一蒸気回収環状溝34d及び第一蒸気回収主路34pを経て、第一蒸気回収器44に回収される。
In the present embodiment, the sealing steam from the sealing
また、仮に、主蒸気の一部が第一蒸気回収環状溝34d及び第一蒸気回収主路34pを経て第一蒸気回収器44に回収されず、シール用蒸気供給環状溝35dの位置に至ったとしても、シール用蒸気と共に、大気圧以下の第二蒸気回収器46により吸引されて、第二蒸気回収環状溝36d及び第二蒸気回収主路36pを経て、第二蒸気回収器46に回収される。また、第二蒸気回収器46内の圧力は大気圧よりも低いため、ロッド挿通孔32の軸方向外側開口33から多少大気が吸引され、この大気も、第二蒸気回収器46に回収される。
Also, temporarily, a part of the main steam is not recovered by the first
以上のように、本実施形態では、主蒸気の一部が第一蒸気回収路34を経て第一蒸気回収器44に回収されず、シール用蒸気供給路35の位置に至ったとしても、シール用蒸気と共に、大気圧以下の第二蒸気回収器46に回収されるため、放射線で汚染されている主蒸気の外部への漏れを実質的になくすことができる。さらに、本実施形態では、ロッド挿通孔32の軸方向外側開口33からシール用蒸気や主蒸気が漏れ出るのを防ぐこともできる。
As described above, in this embodiment, even if a part of the main steam is not recovered by the first
なお、本実施形態の弁は、主蒸気配管9を流れる主蒸気の流量を調節する主蒸気加減弁10であるが、この主蒸気配管9中の主蒸気の流れを遮断する主蒸気遮断弁の弁ハウジングに、以上で説明した構成を採用してもよい。
In addition, although the valve of this embodiment is the main
「第一変形例」
次に、上記実施形態における弁の第一変形例について、図4を用いて説明する。
"First variation"
Next, a first modification of the valve in the above embodiment will be described with reference to FIG.
本変形例の弁10aは、ボンネット31aに2つの第一蒸気回収路34x,34yを形成すると共に、シール部材15aに2つの第一蒸気回収用貫通孔16x,16yを形成したもので、その他の構成に関しては上記実施形態の弁と基本的に同じである。
The
2つの第一蒸気回収路34x,34yは、いずれも、シール用蒸気供給路35よりも軸方向内側に形成されている。2つの第一蒸気回収路34x,34yは、いずれも、配管44px,44pyを介して、互いに独立している蒸気回収器44x,44yに接続されている。軸方向外側に位置する第一蒸気回収路34yに接続されている蒸気回収器44y内の圧力は、軸方向内側に位置する第一蒸気回収路34xに接続されている蒸気回収器44xの圧力よりも低い。
The two first
このため、本変形例では、軸方向内側に位置する第一蒸気回収路34xから蒸気回収器44xに回収しきれなかった主蒸気を、軸方向外側に位置する第一蒸気回収路34yから蒸気回収器44yに回収することができる。
For this reason, in this modification, the main steam that could not be recovered by the
「第二変形例」
次に、上記実施形態における弁の第二変形例について図5を用いて説明する。
"Second modification"
Next, a second modification of the valve in the above embodiment will be described with reference to FIG.
上記実施形態及び第一変形例における弁10,10aは、いずれも、弁体11及び弁体駆動ロッド12が軸方向Aに移動するものである。一方、本変形例は、弁体11b及び弁体駆動ロッド12bが弁体駆動ロッド12bの中心軸を中心として回転するものである。
In the above-described embodiment and the first modification, the
本変形例の弁体11bは、円板状を成している。弁体駆動ロッド12bの一方側には、弁体駆動ロッド12bの延長線上に円板状の弁体11bの中心が位置するように、弁体11bが取り付けられている。この弁体駆動ロッド12bは、弁ハウジング20bにより、その中心軸を中心として回転可能に支持されている。この弁体駆動ロッド12bの他方の端部には、弁体11bと共に弁体駆動ロッド12bをその中心軸を中心として回転させる弁駆動機構19bが取り付けられている。すなわち、本変形例の弁10bは、バタフライ弁である。
The
本変形例の弁ハウジング20bにも、上記実施形態と同様、弁体駆動ロッド12bが挿通されるロッド挿通孔32bが形成されていると共に、このロッド挿通孔32bで開口する第一蒸気回収路34b、シール用蒸気供給路35b及び第二蒸気回収路36bが形成されている。
Also in the
また、本変形例のシール部材15bにも、上記実施形態と同様、第一蒸気回収用貫通孔16b、シール蒸気供給用貫通孔17b、及び第二蒸気回収用貫通孔18bが形成されている。
The first steam recovery through
弁ハウジング20bの第一蒸気回収路34bは、上記実施形態と同様、配管(不図示)を介して第一蒸気回収器(不図示)に接続され、シール用蒸気供給路35bは、配管(不図示)を介してシール用蒸気供給器(不図示)に接続され、第二蒸気回収路36bは、配管(不図示)を介して第二蒸気回収器(不図示)に接続されている。
The first
本変形例においても、上記実施形態と同様、弁ハウジング20bの流体主流路22b中の蒸気の一部が、第一蒸気回収路34bを経て第一蒸気回収器に回収されず、シール用蒸気供給路35bの位置に至ったとしても、シール用蒸気と共に、第二蒸気回収器に回収される。さらに、本変形例においても、ロッド挿通孔32bの軸方向外側開口33bから蒸気が漏れ出るのを防ぐことができる。
Also in this modified example, as in the above embodiment, a part of the steam in the fluid
すなわち、弁ハウジング20bに、ロッド挿通孔32bで開口する第一蒸気回収路34b、シール用蒸気供給路35b及び第二蒸気回収路36bを形成すれば、弁体駆動ロッド12bがその中心軸を中心として回転する弁であっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、ここでは、弁体駆動ロッド12bがその中心軸を中心として回転する弁として、バタフライ弁を例示したが、弁体駆動ロッドがその中心軸を中心として回転することで、弁体がその中心軸を中心として揺動するスイング弁であっても、同様の構成を採用することで、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
That is, if the first
また、上記実施形態及び各変形例は、いずれも、弁ハウジングの流体主流路中を流れる流体が蒸気である。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の流体、例えば、毒性を有するガスに対する弁に適用してもよい。この場合、シール用流体供給路からロッド挿通孔に供給するシール用流体は、例えば、窒素等、弁ハウジングの流体主流路中の流れるガスと化学反応せず、且つ毒性のないガスが好ましい。 In both the above embodiment and each modification, the fluid flowing in the fluid main flow path of the valve housing is steam. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to valves for other fluids such as toxic gases. In this case, the sealing fluid supplied from the sealing fluid supply path to the rod insertion hole is preferably a gas that does not chemically react with the gas flowing in the fluid main flow path of the valve housing and is not toxic, for example, nitrogen.
1:原子炉圧力容器、3:高圧蒸気タービン、5:低圧蒸気タービン、6:発電機、7:復水器、9:主蒸気配管、10:主蒸気加減弁(弁)、10a,10b:弁、11,11a,11b:弁体、12,12b:弁体駆動ロッド、15,15a,15b:シール部材、16,16b,16x、16y:第一蒸気回収用貫通孔、17,17b:シール蒸気供給用貫通孔、18,18b:第二蒸気回収用貫通孔、19,19b:弁駆動機構、20,20b:弁ハウジング、21:ハウジング本体、22,22b:流体主流路、31,31a:ボンネット、32,32b:ロッド挿通孔、34,34b,34x、34y:第一蒸気回収路(第一流体回収路)、34d:第一蒸気回収環状溝、34p:第一蒸気回収主路、35,35b:シール用蒸気供給路(シール用流体供給路)、35d:シール用蒸気供給環状溝、35p:シール用蒸気供給主路、36,36b:第二蒸気回収路(第二流体回収路)、36d:第二蒸気回収環状溝、36p:第二蒸気回収主路、44,44x、44y:第一蒸気回収器、45:シール用蒸気供給器、46:第二蒸気回収器 1: Reactor pressure vessel, 3: High pressure steam turbine, 5: Low pressure steam turbine, 6: Generator, 7: Condenser, 9: Main steam pipe, 10: Main steam control valve (valve), 10a, 10b: Valve, 11, 11a, 11b: Valve body, 12, 12b: Valve body drive rod, 15, 15a, 15b: Seal member, 16, 16b, 16x, 16y: Through hole for first steam recovery, 17, 17b: Seal Steam supply through hole, 18, 18b: Second steam recovery through hole, 19, 19b: Valve drive mechanism, 20, 20b: Valve housing, 21: Housing body, 22, 22b: Fluid main flow path, 31, 31a: Bonnet, 32, 32b: Rod insertion hole, 34, 34b, 34x, 34y: First steam recovery path (first fluid recovery path), 34d: First steam recovery annular groove, 34p: First steam recovery main path, 35 , 35b: Steam for sealing Supply path (sealing fluid supply path), 35d: sealing steam supply annular groove, 35p: sealing steam supply main path, 36, 36b: second steam recovery path (second fluid recovery path), 36d: second steam Recovery annular groove, 36p: second steam recovery main path, 44, 44x, 44y: first steam recovery device, 45: steam supply device for sealing, 46: second steam recovery device
Claims (13)
一方の端部が弁体に取り付けられている弁体駆動ロッドと、
前記弁体が配置される流体主流路が内部に形成されていると共に、前記弁体駆動ロッドが挿通されるロッド挿通孔が形成されている弁ハウジングと、
を備え、
前記弁ハウジングには、
前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記流体主流路内から該ロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体を吸引して回収するための第一流体回収路と、
前記ロッド挿通孔の内周面であって、前記第一流体回収路の開口を基準にして前記流体主流路と反対側の位置で開口し、該ロッド挿通孔内に外部からの高圧のシール用流体を供給するシール用流体供給路と、
前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記シール用流体供給路の開口を基準にして前記流体主流路と反対側の位置で開口し、該ロッド挿通孔内の流体を吸引して回収するための第二流体回収路と、
が形成されていることを特徴とする弁。 The disc,
A valve element drive rod having one end attached to the valve element;
A valve housing in which a fluid main flow path in which the valve body is disposed is formed inside, and a rod insertion hole into which the valve body drive rod is inserted; and
With
The valve housing includes
A first fluid recovery path that opens at the inner peripheral surface of the rod insertion hole and sucks and recovers the main fluid that has flowed into the rod insertion hole from within the fluid main flow path;
An inner peripheral surface of the rod insertion hole, which opens at a position opposite to the fluid main flow path with respect to the opening of the first fluid recovery path, and is used for high-pressure sealing from the outside in the rod insertion hole A fluid supply path for sealing for supplying fluid;
Opening at the inner peripheral surface of the rod insertion hole, opening at a position opposite to the fluid main flow path with reference to the opening of the sealing fluid supply path, and sucking and collecting the fluid in the rod insertion hole A second fluid recovery path for,
A valve characterized by being formed.
前記第一流体回収路及び前記第二流体回収路の流路内径は、前記シール用流体供給路の流路内径よりも大きい、
ことを特徴とする弁。 The valve of claim 1,
The flow path inner diameters of the first fluid recovery path and the second fluid recovery path are larger than the flow path inner diameter of the sealing fluid supply path,
A valve characterized by that.
前記弁ハウジングには、前記第一流体回収路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されている、
ことを特徴とする弁。 The valve according to claim 1 or 2,
In the valve housing, as a part of the first fluid recovery path, an opening is formed in an inner peripheral surface of the rod insertion hole, a recess is formed in a radial direction with respect to the valve element driving rod, and a circumferential direction of the rod insertion hole extends. An annular groove is formed,
A valve characterized by that.
前記弁ハウジングには、前記シール用流体供給路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されている、
ことを特徴とする弁。 The valve according to any one of claims 1 to 3,
In the valve housing, as a part of the sealing fluid supply path, an opening is formed on the inner peripheral surface of the rod insertion hole, and the valve housing is recessed in a radial direction with respect to the valve element driving rod, and extends in the circumferential direction of the rod insertion hole. An annular groove is formed,
A valve characterized by that.
前記弁ハウジングには、前記第二流体回収路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されている、
ことを特徴とする弁。 The valve according to any one of claims 1 to 4,
In the valve housing, as a part of the second fluid recovery path, an opening is made in the inner peripheral surface of the rod insertion hole, a recess is formed in the radial direction with respect to the valve element drive rod, and the circumferential direction of the rod insertion hole extends. An annular groove is formed,
A valve characterized by that.
前記ロッド挿通孔の内周面と前記弁体駆動ロッドの外周面との間をシールするシール部材を備え、
前記シール部材には、前記弁体駆動ロッドが延びている軸方向における前記第一流体回収路の開口が形成されている位置で、該弁体駆動ロッドに対する放射方向に貫通する第一回収用貫通孔と、該軸方向における前記シール用流体供給路の開口が形成されている位置で、該放射方向に貫通するシール流体供給用貫通孔と、該軸方向における前記第二流体回収路の開口が形成されている位置で、該放射方向に貫通する第二回収用貫通孔と、が形成されている、
ことを特徴とする弁。 The valve according to any one of claims 1 to 5,
A seal member for sealing between the inner peripheral surface of the rod insertion hole and the outer peripheral surface of the valve element drive rod;
A first recovery penetration penetrating in a radial direction with respect to the valve body drive rod at a position where an opening of the first fluid recovery passage is formed in the seal member in an axial direction in which the valve body drive rod extends. A sealing fluid supply through-hole penetrating in the radial direction at a position where an opening of the sealing fluid supply passage in the axial direction is formed, and an opening of the second fluid recovery passage in the axial direction. A second recovery through-hole penetrating in the radial direction is formed at the formed position,
A valve characterized by that.
前記弁体駆動ロッドは、前記弁ハウジングにより、該弁体駆動ロッドが延びている軸方向に移動可能に支持されている、
ことを特徴とする弁。 The valve according to any one of claims 1 to 6,
The valve body drive rod is supported by the valve housing so as to be movable in the axial direction in which the valve body drive rod extends.
A valve characterized by that.
前記弁体駆動ロッドは、前記弁ハウジングにより、該弁体駆動ロッドの中心軸を中心として回転可能に支持されている、
ことを特徴とする弁。 The valve according to any one of claims 1 to 6,
The valve body driving rod is supported by the valve housing so as to be rotatable about the central axis of the valve body driving rod.
A valve characterized by that.
前記主流体配管に設置されている請求項1から8のいずれか一項に記載の弁と、
前記第一流体回収路と配管を介して接続され、前記主流体の圧力よりも内部圧力が低い第一流体回収器と、
前記シール用流体供給路と配管を介して接続され、前記ロッド挿通孔内で前記第一流体回収路の開口が形成されている位置での圧力よりも高い前記シール用流体を該シール用流体供給配管を介して該ロッド挿通孔内に供給するシール用流体供給器と、
前記第二流体回収路と配管を介して接続され、前記ロッド挿通孔内で前記第二流体回収路の開口が形成されている位置での圧力よりも内部圧力が低い第二流体回収器と、
を備えていることを特徴とするプラント。 A main fluid pipe through which the main fluid flows;
The valve according to any one of claims 1 to 8, which is installed in the main fluid pipe;
A first fluid recovery device that is connected to the first fluid recovery path through a pipe and has an internal pressure lower than the pressure of the main fluid;
The seal fluid supply path is connected to the seal fluid supply path via a pipe, and the seal fluid is higher than the pressure at the position where the opening of the first fluid recovery path is formed in the rod insertion hole. A fluid supply for sealing that is supplied into the rod insertion hole via a pipe;
A second fluid recovery device connected to the second fluid recovery passage through a pipe and having an internal pressure lower than the pressure at the position where the opening of the second fluid recovery passage is formed in the rod insertion hole;
A plant characterized by comprising:
前記シール用流体供給器内の前記シール用流体の圧力は、前記流体主流路内の前記主流体の圧力よりも低い、
ことを特徴とするプラント。 The plant according to claim 9,
The pressure of the sealing fluid in the sealing fluid supplier is lower than the pressure of the main fluid in the fluid main flow path;
A plant characterized by that.
前記第二流体回収器の内部圧力は、大気圧よりも低い、
ことを特徴とするプラント。 In the plant according to claim 9 or 10,
The internal pressure of the second fluid recovery device is lower than atmospheric pressure,
A plant characterized by that.
放射線で汚染された汚染蒸気を発生する原子炉圧力容器と、
前記汚染蒸気が流れる汚染主蒸気配管と、
を備え、
前記主流体は前記汚染蒸気であり、前記主流体配管は前記汚染主蒸気配管である、
ことを特徴とするプラント。 In the plant according to any one of claims 9 to 11,
A reactor pressure vessel that generates contaminated steam contaminated with radiation; and
A contaminated main steam pipe through which the contaminated steam flows;
With
The main fluid is the contaminated steam, and the main fluid pipe is the contaminated main steam pipe.
A plant characterized by that.
前記原子炉圧力容器で発生した前記汚染蒸気が前記汚染主蒸気配管を介して流入する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンを駆動させた前記汚染蒸気を水に戻す復水器と、
を備え、
前記第二流体回収器は、前記復水器である、
ことを特徴とするプラント。 The plant according to claim 12,
A steam turbine in which the contaminated steam generated in the reactor pressure vessel flows through the contaminated main steam pipe;
A condenser for returning the contaminated steam that has driven the steam turbine to water;
With
The second fluid recovery device is the condenser.
A plant characterized by that.
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