JPH0624284U - 溢出防止弁とこれを用いた圧縮機用シール油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液面が急速もしくは緩速で上昇して来ても確
実に液体の溢出を防止し得る、構造簡単で信頼性の高い
溢出防止弁を提供する事。弁室内構造を容易に高耐蝕性
とする事が可能であり、液面変動に対し高順応性の溢出
防止弁を提供する事。 【構成】１対のフランジ付き管継手接合部のほぼ鉛直方
向に沿って伸びる管路内にテーパ付き上下端部を有する
拡径筒状部を設け、該拡径筒状部内に、下部に通気用孔
および／もしくは切欠を有する逆Ｕ字形断面のフロート
弁を遊嵌した溢出防止弁およびシール油ポンプと、液面
調節器付きシール油ヘッドタンクと、該液面調節器によ
り制御されシール油ヘッドタンク内の液面レベルを調節
する液面調節弁と、必要によりトランスファバリアとを
備えるシール油供給装置において、シール用ヘッドタン
クの上部に溢出防止弁を配設し、トランスファバリアを
省略すると共にシール油の溢出を確実に防止するように
したシール油供給装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は溢出防止弁とその用途に関し、より詳しくは無機または有機化学プラ ント、石油精製プラント、薬品製造プラント、または発電所等に用いられる回転 機のためのシール油乃至潤滑油等の系外溢出を防止するのに有効な溢出防止弁と その用途に関する。

【０００２】

【従来技術と課題】

従来、遠心圧縮機用シール油供給装置は例えば図５の如きものであった。図５ において、圧縮機のガス漏洩を防止するためのシール油はシール油ポンプ１で加 圧され圧力調節弁２及び液面調節器４で圧縮機８の内部圧力に対応して常に一定 の差圧（油の圧力とガス圧力の差）に調節され、シール油供給管３で圧縮機８へ 供給されている。この圧力を調節するためシール油ヘッドタンク４の上部へ圧縮 機８よりガス検出管６が接続され、圧縮機８内のガス圧力が変化（上昇または減 少）すると、それを液面調節器４で検出し、その空気圧信号を圧力調節弁２へ送 り、弁の開閉により油量を調節し、圧縮機８内のガス圧力とシール油の圧力が常 に一定の差圧を保持し、ケーシングからのガス漏れを防止している。

【０００３】 このシール油供給管３とシール油ヘッドタンク５の間へ、内部へゴム袋を備え た複数個のトランスファバリア９を設け、圧力調節弁２または液面調節器４の不 調および／もしくは誤操作等によりシール油供給圧力が異常に上昇しても、トラ ンスファバリア９内のゴム袋でシール供給油とシール油ヘッドタンク５内の油が 隔離されるため、シール油ヘッドタンク５内の油がガス検出管６を通って圧縮機 ８へ流れ込むことを防止していた。図５に示したような従来の装置では、トラン スファバリア９は一般に小型であり、シール油ヘッドタンク５の油量と同等の容 量が必要なためこの量を確保するために通常複数個設ける必要がある。

【０００４】 またシール油ヘッドタンク５内のシール油はシール供給油トランスファバリア ９によって隔離されており、予め蓄えるための油の補給及び油量調節にはかなり の時間と若干の技量を要する。なお、このトランスファバリア９内のゴム袋は絶 えず油と接しており、圧縮機８の運転中、ゴムの膨潤若しくは経年劣化により硬 化または破損して、異常を来すことがある。従って事故を防止するためにはトラ ンスファバリアを定期的に取替える必要があり、運転コスト上の負担が大きいと いう問題点があった。

【０００５】 また設備コストの面で、従来でもトランスファバリア９を省略する場合があっ たが、この場合は稀とは云えシール油溢出事故が発生すると溢出したシール油の 清掃の為に圧縮機自体を分解再組立する必要があり、その回復のためには多大の 労力と時間を要するという問題点があった。例えばエチレン製造プラントの遠心 圧縮機の分解、再組立とその前後に要する（ガスパージ、再スタート等の）時間 は合計３〜５日間、工数は５人×１２Ｈｒ×２交替×２日程度となり、生産減は 数億円にも達する事があった。

【０００６】 そこで本考案者は各種溢出防止弁を探索したが、適当なものが見付からなかっ た。

【０００７】 すなわち従来例としては特開昭６３−９３６２５に記載の燃料流出防止装置 や特開平２−２４０４６８に記載の排気弁等があったが、のタイプの弁を溢 出防止弁として用いた場合、この技術思想では燃料タンクが約９０゜横転したよ うな場合を想定しており、燃料の自重圧力によって弁体が移動して弁座と密着し 、流路を閉じるという作用を内容としていたから、若干の燃料（油）流出を許容 するばかりか、傾斜しない低置型の溢出防止弁にはそもそも使用出来ないという 問題点があった。またのタイプの弁（図３参照、図３は従来例の断面図である 。）は、さらに従前の排気弁において液体の流出を完全に防止出来なかったので 、出口側にオリフィス２１Ａを設け、気体のみの分離排出を狙ったものである。 ところが、そのオリフィス２１Ａのために急速な系内ガス圧変動があった場合に はオリフィス自体が抵抗となり、圧力伝達に遅れを生じる事を避けられない。

【０００８】 従って図４のようなシール油供給装置においてこれを用いた場合、微妙な液面 調節が困難となるので使用出来なかった。

【０００９】 そこで本考案者は鋭意検討の結果、フロート弁自体１３を従来のような閉鎖球 体１３Ｇ（図３参照）としないで、敢えて開放逆Ｕ字断面とする事により、これ らの問題点を解決し得る事を知り、本考案に到達した。

【００１０】

【考案の目的】

本考案の目的は、液面が急速もしくは緩速で上昇して来ても確実に液体の溢出 を防止得る、構造簡単で信頼性の高い溢出防止弁を提供する事である。

【００１１】 本考案の他の目的は、構造簡単のため、弁室内構造を容易に高耐食性とする事 が出来るから各種ガス及び液体に対して使用出来、かつフロート弁の質量を小さ く、出口径が大きくとれるので液面変動に順応し易い溢出防止弁を提供する事で ある。

【００１２】 本考案の更に他の目的は溢出事故をほぼ１００％防止し得る圧縮機用シール油 供給装置を提供する事である。

【００１３】

【考案の構成】

１対のフランジ付き管継手接合部のほぼ鉛直方向に沿って伸びる管路内にテー パ付き上下端部を有する拡径筒状部を設け、該拡径筒状部内に、下部に通気用孔 および／もしくは切欠を有する逆Ｕ字形断面のフロート弁を遊嵌した事を特徴と する溢出防止弁（請求項１）（本考案１）、 フロート弁がフッ素系合成樹脂でなり、頭部外形が部分球状をなすフロート弁 である請求項１に記載の溢出防止弁（請求項２）、 拡径筒状部のテーパ付き上端部に環状弾性合成ゴムもしくは弾性合成樹脂製弁 座が固着されている請求項１もしくは請求項２の内いずれか１項に記載の溢出防 止弁（請求項３）、 シール油ポンプと、液面調節器付きシール油ヘッドタンクと、該液面調節器に より制御されシール油ヘッドタンク内の液面レベルを調節する液面調節弁と、必 要によりトランスファバリアとを備えるシール油供給装置において、シール用ヘ ッドタンクの上部に溢出防止弁を配設し、トランスファバリアを省略すると共に シール油の溢出を確実に防止するようにした事を特徴とするシール油供給装置（ 請求項４）（本考案２） および シール油供給装置が遠心圧縮機用シール油供給装置である請求項４に記載のシ ール油供給装置（請求項５） が提供される。

【００１４】 以下に実施例を用いて本考案を詳細に説明する。

【００１５】

【実施例】

図１，図２において、７は本考案１の実施例である溢出防止弁、１１，１２は 夫々上、下弁体、１３Ａは通気用切欠、１４，１５は夫々上下弁体の接合フラン ジ、１６はボルトナット、１８は上部弁座、１９は下部弁座、２０は管路入口、 ２１は管路出口、２４はパッキングである。

【００１６】 図１は液面レベルが遥か下方にあって正常位置にある場合の本考案１の断面図 であり、図２は液面が異常に上昇した場合の断面図である。

【００１７】 上下弁体１１，１２はパッキング２４を介して複数のボルトナット１６によっ て固着されている。弁体内部には拡径筒状部１０が設けられ、その上端部はテー パ付き弁座１８となっている。またその下端部もテーパ付き弁座とする理由は夫 々、フロート弁１３が上昇した時にスロート弁１３の部分球状頭部との接触によ る液密性を確保するためであり、またフロート弁１３が下降した時、フロート弁 １３を拡径筒状部１０のほぼ中央部に位置決めするためである。正常に液面レベ ルが保たれている時はこの状態を維持する。

【００１８】 弁体上端部の管路入口２０と管路出口２１は同径でもよいが一般に異径であり 、入口の方が大径である場合が多い。

【００１９】 フロート弁１３は部分球状頭部を有する逆Ｕ字断面をなし、下端部のみ開口し た筒状体であって、拡径筒状部１０の内部において上下方向及びラジアル方向に 隙間を介して遊嵌されている。なお、フロート弁１３のスカート下端部には通気 用切欠１３Ａが複数箇設けられている。複数の通気用切欠は通気孔でも良くこれ らの組合せであっても良い。正常時の変動によるガス圧縮機８内のガス圧変動に よるガス流通はこの通気用切欠１３Ａを通って行われるのでフロート弁１３は静 止したままである。

【００２０】 配管系に何等かの異常が生じて液面が上昇すると、図２のようになる。すなわ ちフロート弁１３内の液面２７は、気室３０内のガスを圧縮しつつ上昇し、気室 ３０を含むフロート弁１３の（自重−浮力）よりも液圧（全圧）が大きくなると フロート弁が上昇する。フロート弁外周液面２８はフロート弁内液面２７よりも 常に高く、フロート弁１３が弁座１８に接した後は気室３０内のガスを圧縮する のでこれらの差が縮まり、その分だけの圧力（全圧）でフロート弁１３は弁座２ ８を環状接触面で加圧密閉する。

【００２１】 本実施例では、フロート弁はフッ素樹脂（例えばＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＰＦＥＰ ，ＰＥＴＦＥ，ＰＣＴＦＥ等）を素材として作られているので、適度な弾性と高 耐蝕性，高耐熱性とを併有している。

【００２２】 一方上下弁体１１，１２は例えばＳＵＳ４１０（１３Ｃｒ−Ｆｅ系）ステンレ ス鋼で作られているのでフロート弁に比して高硬度である。従ってフロート弁１ ３が弁座１８に押し付けられると、フロート弁頭部の球状部にフラットニングが 生じて強力な液密構造となり、ガスのみが出口２１に放出され液体は当該環状接 触面で阻止される。この場合弁座１８には、弁体１１とは別体の、弾性合成ゴム もしくは弾性合成樹脂（但し、原則としてフロート弁素材よりも軟質であること が必要である。）でなる特設環状弁座を固着して用いることも出来る。

【００２３】 なお、以上は比較的緩速で液面が上昇した場合であるが、例えば圧力調節弁ま たは液面調節器の不調および／もしくは誤操作等により液面が急速に上昇した場 合であっても、本考案装置はフロート弁内気室とフロート弁自体（並びに特設弁 座）の弾性によって衝撃エネルギが吸収されるので弁と弁座内のチャタリング等 は極めて生じ難く、安定して所期の機能を発揮出来る。なお上下弁体自体塩ビ等 の合成樹脂で作ることも出来、更に金属にこれらの樹脂をコーティングしたもの でもよい。

【００２４】 次に図４は請求項４に記載の考案の実施例を示す系統図である。図４における シール油供給装置の特徴は、図５（従来技術の系統図）のトランスファバリア９ を省略し、シール油ヘッドタンク５の上出口に請求項１に記載の溢出防止弁７を 管路にシリーズに接続したところにある。

【００２５】 その結果、前述の通りの効果が生じ、トランスファバリア９がなくてもシール 油の溢出はほぼ完全に阻止される。従って面倒なトランスバファリアのメンテナ ンスは不要となる。

【００２６】

【考案の効果】

本考案１，２を実施する事により前記目的のすべてが達成される。

【００２７】 すなわち液面が急速もしくは緩速で上昇して来ても確実に液体の溢出を防止得 る、構造簡単で信頼性の高い溢出防止弁を提供する事が出来る。

【００２８】 また構造簡単のため、弁室内構造を容易に高耐食性とする事が出来るから各種 ガス及び液体に対して使用出来、かつフロート弁の質量を小さく、出口径が大き くとれるので液面変動に順応し易いという効果がある

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案１実施例（溢出防止弁）の断面図（液面
平常時）。

【図２】本考案１実施例（溢出防止弁）の断面図（液面
異常時）。

【図３】従来例（排気弁）の断面図。

【図４】本考案２実施例の系統図。

【図５】従来例（シール油供給装置）の系統図。

【符号の説明】

１ シール油ポンプ ２ 圧力調節弁 ３ シール油供給管 ４ 液面調節器 ５ シール油ヘッドタンク ６ ガス検出管 ７ 溢出防止弁 ８ 圧縮機 ９ トランスファバリア １０ 拡径筒状部 １１ 上弁体 １２ 下弁体 １３ フロート弁 １３Ａ 通気用切欠 １３Ｇ 従来の閉鎖球体型フロート弁 １４ 接合フランジ １５ 接合フランジ １６ ボルトナット １８ 上部弁座 １９ 下部弁座 ２０ 管路入口 ２１ 管路出口 ２４ パッキング

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１対のフランジ付き管継手接合部のほぼ鉛
   直方向に沿って伸びる管路内にテーパ付き上下端部を有
   する拡径筒状部を設け、該拡径筒状部内に、下部に通気
   用孔および／もしくは切欠を有する逆Ｕ字形断面のフロ
   ート弁を遊嵌した事を特徴とする溢出防止弁。
2. 【請求項２】フロート弁がフッ素系合成樹脂でなり、頭
   部外形が部分球状をなすフロート弁である請求項１に記
   載の溢出防止弁。
3. 【請求項３】拡径筒状部のテーパ付き上端部に環状弾性
   合成ゴムもしくは弾性合成樹脂製弁座が固着されている
   請求項１もしくは請求項２の内いずれか１項に記載の溢
   出防止弁。
4. 【請求項４】シール油ポンプと、液面調節器付きシール
   油ヘッドタンクと、該液面調節器により制御されシール
   油ヘッドタンク内の液面レベルを調節する液面調節弁
   と、必要によりトランスファバリアとを備えるシール油
   供給装置において、シール用ヘッドタンクの上部に溢出
   防止弁を配設し、トランスファバリアを省略すると共に
   シール油の溢出を確実に防止するようにした事を特徴と
   するシール油供給装置。
5. 【請求項５】シール油供給装置が遠心圧縮機用シール油
   供給装置である請求項４に記載のシール油供給装置。