JPH03265911A - 蒸気の乾き度測定機能を有する減圧弁 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は蒸気配管系に取り付けて、二次側の蒸気圧力を
一定の設定圧力に保つ減圧弁に関し、特に蒸気の乾き度
測定機能をも有する減圧弁に関する。

各種生産工程においては、熱源として蒸気が最も広く使
用されている。ボイラー等で発生せしめられた蒸気を、
各生産工程に適した圧力に減圧するために減圧弁か用い
られる。減圧弁により、最も生産性が高く且つ生産品の
品質を一定に維持するのに最適な圧力あるいは温度を有
する蒸気か供給せしめられる。また、更に生産性を高め
たり高品質を維持するために、おるいは、蒸気に含まれ
る液分により悪影響が予測される場合には、蒸気中に含
まれる液分の割合い、逆に言えば蒸気の乾き度を測定し
監視することが必須となってくる。

従来の技術 蒸気の乾き度を測定するものとして、従来は、蒸気の断
熱膨張による等エンタルピー変化を利用した絞り乾き度
計や、二重管構造として過熱蒸気化して測定する装置が
個別に取り付けられ用いられていた。

本発明が解決しようとする課題 上記のものでは絞りや二重管を別途設置しなければなら
ず取り付けが繁雑であり、また、装置自体も複雑大型化
して高価なものとなってしまう問題があった。

従って本発明の技術的課題は、絞りや二重管を別途設置
する必要かなく、安価に蒸気の乾き度を測定できるよう
にすることである。

課題を解決する為の手段 上記の課題を解決する為に講じた本発明の技術的手段は
、減圧弁の主弁口の一次側と二次側にそれぞれの圧力値
を検出する圧力検出部材を配置すると共に、二次側にそ
の温度値を検出する温度検出部材を配置し、上記圧力値
と温度値から減圧弁を通過する蒸気の乾き度を演算する
演算部を設けたものである。

作用 減圧弁はその主弁口の絞り作用により高圧の一次側蒸気
を一定低圧の蒸気として二次側に供給する。従って減圧
弁を通過する蒸気は、必然的に絞られ断熱膨脹による等
エンタルピー変化を行なっている。等エンタルピー変化
をする前の一次側の蒸気圧力と、変化後の二次側の蒸気
圧力および蒸気温度をそれぞれ検出部材で検出し、演算
部に入力することにより、既知の計算式を用いて蒸気の
乾き度を演算し韓出することができる。

−次側の蒸気圧力が変わる場合は、減圧弁に一般的に設
けられている設定圧力変更手段によって二次側の設定圧
力を変更し、所定の減圧比を得ることにより測定するこ
とができる。

また、より正確に蒸気の屹き度を測定する必要のある場
合は、減圧弁を保温材等で保温し断熱するものとする。

発明の効果 減圧弁の絞り作用を利用することにより、別途絞りや二
重管を設ける必要はなく、安価に蒸気の乾き度を測定す
ることができる。

減圧弁を用いたことにより二次側蒸気の圧力が常に一定
に保たれ、従来の単なる絞りによる断熱膨脹と比較して
二次側の蒸気の状態が安定に維持されることにより、乾
き度の測定精度が向上する。

実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する。（
第１図参照） 本実施例の減圧弁は、減圧弁部１と、通過蒸気中の液分
を分離するセパレータ部２と、分離した液分を系外に排
出するスチームトラップ部３と、減圧弁の設定圧力を自
動的に設定する設定駆動部４と、各種演算を行なう演算
部５及び減圧弁の一次側に取り付けた圧力検出部材とし
ての一次側圧力センサー６、二次側に取り付けた二次側
圧力センサー７、同じく二次側に取り付けた温度検出部
材としての温度センサー８とから成る。それぞれのセン
サー６．７．８は一次側配管６０と二次側配管６］上に
取り付ける。但し、−次側圧力センサー６はセパレータ
部２の二次側、すなわち、下記に説明する減圧弁の主弁
口１４の一次側に取り付けたほうが更に好ましい。

減圧弁部１は、弁ケーシング１０で入口１２゜主弁ロ１
４．出口１６が形成される。入口１２は一次側の高圧流
体源に、出口１６は二次側低圧域に接続する。主弁口１
４は弁座部材１３で形成する。

ピストン２０をシリンダ２２内に摺動自在に配置し、ピ
ストン棒１５を主弁口１４を通して主弁１８に当接せし
める。

入口１２とピストン２０の上部空間、即らピストン至１
７を連通する一次圧通路２４にパイロット弁２６を配置
する。

ダイヤプラム２８をその外周縁を７ランジ３０゜３２の
間に挟んで取り付ける。ダイヤプラム２８の下方空間は
二次圧通路３４を通して出口１６に連通する。また、パ
イロット弁２６の弁棒３６の頭部端面がダイヤフラム２
８の中央下面に当接する。弁棒３６は一次側流体圧力と
、パイロット弁２６の弁体を付勢するコイルばねの弾性
力でダイヤフラム２８に押し付けられている。

ダイヤフラム２８の上面にばね座３８を載置し、圧力設
定用のコイルばね４０をばね座３８とばね受け４２の間
に配置する。

設定駆動部４のカバー５０内に配した駆動用モータ５１
の出力軸５２の先端をばね受け４２に当接せしめる。駆
動用モータ５１の回転により、ばね受け４２が上下に変
位し、圧力設定ばね４０のダイヤフラム２８を押し、下
げる弾性力が変る。この圧力設定ばね４０の弾性力を基
準値として、ダイヤフラム２８はその下面に作用する二
次側圧力に応じて湾曲し、弁棒３６を変位せしめてパイ
ロット弁２６を開閉せしめる。この結果、−次側流体が
ピストン至１７に導入さ−れ、ピストン２０が駆動され
、主弁１８が変位せしめられる。参照番号６６は、圧力
設定を行なうための設定部（図示せず）を含む制御部で
ある。また、参照番号６５は、設定圧力や、下記に述べ
る演算算出した蒸気の乾き度や、二次側蒸気圧力等を表
示するための表示部である。

セパレータ部２は、入口１２から流入してきた蒸気を旋
回せしめる旋回羽根５５と、旋回して遠心力によりその
液分が分離された後の蒸気が主弁口１４へ至るための円
筒状の隔壁部材５６とからなる。ピストン２０が駆動さ
れ、主弁１８が変位ぜしめられると、入口１２の蒸気が
主弁口１４を通って出口１６に流れる。これは二次側の
蒸気圧力が低下すると主弁口１４が開き、上昇すると閉
じる様に自動的に作動する。

スチームトラップ部３は、セパレータ部２で分離された
液分が、弁ケーシング１０の内周を治って滴下し溜った
分だけ自動的に排出するもので、中空フロート５７をフ
ロートカバー５８で覆い、フロート５７に対向して配置
したトラップ弁座５９を取り付けたものである。

入口１２から流入してきた液分を含む蒸気は、セパレー
タ部２で水滴状の液分がほとんど遠心力で分離され、乾
き度が比較的高い状態となる。

セパレータ部２でほとんどの液分が分離された後の蒸気
の乾き度を測定する場合、温度センサー８の検出値が安
定した状態で、−次側配管６０に取り付けた一次側圧力
センサー６により一次側蒸気圧力Ｐ　ｉｔ検出し、同時
に主弁口１４を通過して絞られた後の蒸気の圧力Ｐ２を
二次側圧力センサー７で、温度Ｔ２を温度センサー８で
検出し、演算部５へ入力することにより、演算部５内の
記憶部（図示せず〉に記憶しておいたモリエール線図よ
り既知の方法にて演算算出する。あるいは、更に正確に
求めるには、同じく記憶しておいた飽和蒸気衣及び過熱
蒸気衣から、−次側蒸気圧力Ｐ１の飽和水のエンタルピ
Ｉ　　１−　−次側蒸気圧力Ｐ１の飽和蒸気のエンタル
ピ１１″、二次側蒸気の圧力Ｐ２、温度Ｔ２での過熱蒸
気のエンタルピＩ　２を求め、 ！１″−１２ 乾き度：Ｘ＝１− １１″−１− 式より演算算出することができる。この式を用いる場合
は、二次側の蒸気が過熱蒸気とならなければ演算できな
いが、本実施例においては、減圧弁にセパレータを組込
んだことにより、減圧弁の主弁口］４にて絞られる直前
の蒸気の屹き度が比較的高くなり、主弁口１４通過後の
蒸気が過熱蒸気となりやすくなり、従って、上記式を用
いて演綽糠出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸気の乾き度測定機能を有する減圧弁
の実施例を示す断面構成図である。 １：減圧弁部　　　　　　２：セパレータ部４：設定駆
動部　　　　　５：演算部 ６：−次側圧力センサー　７：二次側圧力センサ８：温
度センサー　　　１４：主弁口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、減圧弁の主弁口の一次側と二次側にそれぞれの圧力
   値を検出する圧力検出部材を配置すると共に、二次側に
   その温度値を検出する温度検出部材を配置し、上記圧力
   値と温度値から減圧弁を通過する蒸気の乾き度を演算す
   る演算部を設けた蒸気の乾き度測定機能を有する減圧弁
   。