JPH0674003A - 圧力容器 - Google Patents
圧力容器Info
- Publication number
- JPH0674003A JPH0674003A JP19868291A JP19868291A JPH0674003A JP H0674003 A JPH0674003 A JP H0674003A JP 19868291 A JP19868291 A JP 19868291A JP 19868291 A JP19868291 A JP 19868291A JP H0674003 A JPH0674003 A JP H0674003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flange
- temperature
- temperature difference
- flanges
- contact surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蒸気タービンの起動中に発生するフランジ内
外面の温度差に起因する熱応力を減少させた圧力容器を
提供する。 【構成】 半分に分割された容器１，３の分割面のそれ
ぞれにフランジ２，４を有し、このフランジ２，４を固
定手段５，６，７により固定して組立られる圧力容器に
おいて、フランジ２，４の端面にパネルヒータ１０を付
着し、フランジの内面及び外面の近くには熱電対１１，
１２を設置し、フランジ内外面に温度差が発生した場合
に、別置の温度差制御手段によりパネルヒータ１０を通
電制御し、フランジ外面の温度を上昇させてフランジ内
面の温度に近付けるようにした。
外面の温度差に起因する熱応力を減少させた圧力容器を
提供する。 【構成】 半分に分割された容器１，３の分割面のそれ
ぞれにフランジ２，４を有し、このフランジ２，４を固
定手段５，６，７により固定して組立られる圧力容器に
おいて、フランジ２，４の端面にパネルヒータ１０を付
着し、フランジの内面及び外面の近くには熱電対１１，
１２を設置し、フランジ内外面に温度差が発生した場合
に、別置の温度差制御手段によりパネルヒータ１０を通
電制御し、フランジ外面の温度を上昇させてフランジ内
面の温度に近付けるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば蒸気タービンの車
室等に用いて好適なフランジを有する圧力容器に関す
る。
室等に用いて好適なフランジを有する圧力容器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図７は圧力容器の例として示した一般的
な蒸気タービンの車室の斜視図、図８は図７のＡ−Ａ断
面図である。これらの図において、１は半円筒状に分割
された上部車室であり、この上部車室１の長手方向の両
側に車室フランジ２が形成されている。３は上部車室１
と同様の形状に形成され車室フランジ４を有する半円筒
状の下部車室である。これら上部車室１及び下部車室３
は車室フランジ２，４が対向して配置され、車室締付ボ
ルト５、座金６および車室締付ナット７により固定され
て組立られ、中に車室空間８を形成している。この車室
空間８には例えば蒸気タービンのロータ９が挿入され
る。
な蒸気タービンの車室の斜視図、図８は図７のＡ−Ａ断
面図である。これらの図において、１は半円筒状に分割
された上部車室であり、この上部車室１の長手方向の両
側に車室フランジ２が形成されている。３は上部車室１
と同様の形状に形成され車室フランジ４を有する半円筒
状の下部車室である。これら上部車室１及び下部車室３
は車室フランジ２，４が対向して配置され、車室締付ボ
ルト５、座金６および車室締付ナット７により固定され
て組立られ、中に車室空間８を形成している。この車室
空間８には例えば蒸気タービンのロータ９が挿入され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成において、
蒸気タービンを起動すると車室空間８には高温高圧の蒸
気が流れる。図９はその蒸気タービン起動時におけるフ
ランジ内外面の温度の変化を示すものである。図におい
て、実線はフランジ内面温度の上昇曲線を示し、破線は
フランジ外面温度の上昇曲線を示している。図から明ら
かなように、フランジの内面の温度が外面よりも先に上
昇し、一定時間が経過するまで温度差を有している。
蒸気タービンを起動すると車室空間８には高温高圧の蒸
気が流れる。図９はその蒸気タービン起動時におけるフ
ランジ内外面の温度の変化を示すものである。図におい
て、実線はフランジ内面温度の上昇曲線を示し、破線は
フランジ外面温度の上昇曲線を示している。図から明ら
かなように、フランジの内面の温度が外面よりも先に上
昇し、一定時間が経過するまで温度差を有している。
【０００４】図１０は図９に示すフランジ内外面の温度
差ΔＴにより発生する車室フランジの接触面の熱応力分
布を示すものである。図から明らかなように、フランジ
内面に大きな圧縮応力がかかっていることが分る。
差ΔＴにより発生する車室フランジの接触面の熱応力分
布を示すものである。図から明らかなように、フランジ
内面に大きな圧縮応力がかかっていることが分る。
【０００５】図１１は車室空間８に発生する蒸気圧力と
車室締付ボルト５の締付力によるフランジ接触面の面圧
分布を示すものである。図から明らかなように、フラン
ジ外面から内面にかけて圧縮応力が増大している。
車室締付ボルト５の締付力によるフランジ接触面の面圧
分布を示すものである。図から明らかなように、フラン
ジ外面から内面にかけて圧縮応力が増大している。
【０００６】図１２は図１０に示す温度差ΔＴにより発
生する車室フランジの接触面の熱応力分布と、図１１に
示す蒸気圧力と車室締付ボルト５の締付力によるフラン
ジ接触面の面圧分布とを合成し、実際にフランジに作用
するフランジ接触面の面圧分布を示すもので、タービン
の起動中にはフランジの接触面に大きな圧縮応力がかか
っていることが分る。
生する車室フランジの接触面の熱応力分布と、図１１に
示す蒸気圧力と車室締付ボルト５の締付力によるフラン
ジ接触面の面圧分布とを合成し、実際にフランジに作用
するフランジ接触面の面圧分布を示すもので、タービン
の起動中にはフランジの接触面に大きな圧縮応力がかか
っていることが分る。
【０００７】この応力は時にはフランジ材料の降伏応力
を越えて車室空間８の内面が永久変形を起こし、上部及
び下部の車室フランジ２，４が車室締付ボルト５で締付
けても十分な接触が得られず、その接触面から蒸気洩れ
を起こす可能性があるという問題があった。また、この
状態を避けるためには起動時間を十分に取り、フランジ
内外面の温度差を極力小さくする必要があった。
を越えて車室空間８の内面が永久変形を起こし、上部及
び下部の車室フランジ２，４が車室締付ボルト５で締付
けても十分な接触が得られず、その接触面から蒸気洩れ
を起こす可能性があるという問題があった。また、この
状態を避けるためには起動時間を十分に取り、フランジ
内外面の温度差を極力小さくする必要があった。
【０００８】本発明は上記従来技術の課題を解決するた
めになされたもので、蒸気タービンの起動中に発生する
フランジ内外面の温度差に起因する熱応力を減少させた
圧力容器を提供することを目的とする。
めになされたもので、蒸気タービンの起動中に発生する
フランジ内外面の温度差に起因する熱応力を減少させた
圧力容器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、半分に分割された容器の分割面のそれ
ぞれにフランジを有し、このフランジを固定手段により
固定して組立られる圧力容器において、前記フランジの
端面に付着された加熱手段と、前記フランジの内面及び
外面の温度を検出する温度検出手段と、検出されたフラ
ンジ外面の温度をフランジ内面の温度となるよう前記加
熱手段を通電制御する温度差制御手段とを設けたもので
ある。
めに、本発明は、半分に分割された容器の分割面のそれ
ぞれにフランジを有し、このフランジを固定手段により
固定して組立られる圧力容器において、前記フランジの
端面に付着された加熱手段と、前記フランジの内面及び
外面の温度を検出する温度検出手段と、検出されたフラ
ンジ外面の温度をフランジ内面の温度となるよう前記加
熱手段を通電制御する温度差制御手段とを設けたもので
ある。
【００１０】
【作用】温度検出手段はフランジの外面と内面の温度を
測定する。温度差制御手段はその温度差が制限値を越え
た時点で加熱手段を作動させ、フランジ内外面の温度差
を減少させる。
測定する。温度差制御手段はその温度差が制限値を越え
た時点で加熱手段を作動させ、フランジ内外面の温度差
を減少させる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳述する。図１は本発明の圧力容器の一実施例を示す
要部断面図である。図において、図７及び図８に示した
ものと同一の要素には同一の符号を付して重複する説明
は省略する。図中、符号１０はパネルヒータであり、車
室フランジ２，４の合わせ面の端面に付着固定されて加
熱手段を構成している。１１はフランジ内面温度計測用
熱電対であり、フランジに設けた穴から車室空間付近の
フランジの内面に差込まれている。１２はフランジ外面
温度計測用熱電対であり、フランジの外面付近に差込ま
れている。これらパネルヒータ１０、熱電対１１，１２
は図示しない別置の温度差制御手段に接続されている。
１３は車室フランジ２，４の接触面である。
て詳述する。図１は本発明の圧力容器の一実施例を示す
要部断面図である。図において、図７及び図８に示した
ものと同一の要素には同一の符号を付して重複する説明
は省略する。図中、符号１０はパネルヒータであり、車
室フランジ２，４の合わせ面の端面に付着固定されて加
熱手段を構成している。１１はフランジ内面温度計測用
熱電対であり、フランジに設けた穴から車室空間付近の
フランジの内面に差込まれている。１２はフランジ外面
温度計測用熱電対であり、フランジの外面付近に差込ま
れている。これらパネルヒータ１０、熱電対１１，１２
は図示しない別置の温度差制御手段に接続されている。
１３は車室フランジ２，４の接触面である。
【００１２】図２は温度差制御手段の動作を示す制御ブ
ロック図である。すなわち、熱電対１１，１２によりフ
ランジ内面温度及びフランジ外面温度が測定され、これ
らの温度からそのフランジの内外面の温度差ΔＴが求め
られる。ここで温度差ΔＴがある制限値Ｔｍａｘ（例え
ば２０℃）を越えると、パネルヒータ１０がオンとなっ
てフランジ外面を加熱させる。フランジ外面が加熱され
てその内面温度との温度差ΔＴがＴｍａｘより小さくな
るとパネルヒータはオフにされる。
ロック図である。すなわち、熱電対１１，１２によりフ
ランジ内面温度及びフランジ外面温度が測定され、これ
らの温度からそのフランジの内外面の温度差ΔＴが求め
られる。ここで温度差ΔＴがある制限値Ｔｍａｘ（例え
ば２０℃）を越えると、パネルヒータ１０がオンとなっ
てフランジ外面を加熱させる。フランジ外面が加熱され
てその内面温度との温度差ΔＴがＴｍａｘより小さくな
るとパネルヒータはオフにされる。
【００１３】図３は温度差制御手段の他の実施例を示す
制御ブロックで、フランジ内外面の温度差ΔＴがある制
限値Ｔｍａｘ（例えば２０℃）以上でパネルヒータ１０
がオンとなり、温度差ΔＴがある範囲、例えば０〜２０
℃では、図４に示すように、パネルヒータの電流をΔＴ
の値により連続比例制御し、そして、温度差ΔＴが０℃
以下ではパネルヒータ１０はオフにされる。
制御ブロックで、フランジ内外面の温度差ΔＴがある制
限値Ｔｍａｘ（例えば２０℃）以上でパネルヒータ１０
がオンとなり、温度差ΔＴがある範囲、例えば０〜２０
℃では、図４に示すように、パネルヒータの電流をΔＴ
の値により連続比例制御し、そして、温度差ΔＴが０℃
以下ではパネルヒータ１０はオフにされる。
【００１４】図５はフランジ内外面の温度差が少ない場
合のフランジ外面と内面の熱応力の状態を示すものであ
る。図から明らかなように、温度差ΔＴをなくすように
したことで接触面圧をほとんど零に近付けることができ
る。一方、蒸気圧力とボルト締付力によるフランジ接触
面圧の分布特性は従来と何ら変らないので、フランジに
実際に作用する接触面圧は図６に示すとおり、実質的に
蒸気圧力とボルト締付力によるフランジ接触面圧と同じ
となり、フランジ接触面圧は大幅に低減されることにな
る。
合のフランジ外面と内面の熱応力の状態を示すものであ
る。図から明らかなように、温度差ΔＴをなくすように
したことで接触面圧をほとんど零に近付けることができ
る。一方、蒸気圧力とボルト締付力によるフランジ接触
面圧の分布特性は従来と何ら変らないので、フランジに
実際に作用する接触面圧は図６に示すとおり、実質的に
蒸気圧力とボルト締付力によるフランジ接触面圧と同じ
となり、フランジ接触面圧は大幅に低減されることにな
る。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の圧力容器に
よれば、フランジの端面を、フランジの内面及び外面の
温度差に従って加熱制御することが可能となり、従っ
て、例えばタービン起動中にフランジの内面に発生する
過大な接触面圧を防止することができ、起動時間の短縮
に寄与することができる。
よれば、フランジの端面を、フランジの内面及び外面の
温度差に従って加熱制御することが可能となり、従っ
て、例えばタービン起動中にフランジの内面に発生する
過大な接触面圧を防止することができ、起動時間の短縮
に寄与することができる。
【図１】本発明の圧力容器の一実施例を示す要部断面図
である。
である。
【図２】本発明の圧力容器の温度制御の一例を示す制御
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】本発明の圧力容器の温度制御の他の例を示す制
御ブロック図である。
御ブロック図である。
【図４】図３の制御ブロックのパネルヒータ電流制御の
制御特性を示す図である。
制御特性を示す図である。
【図５】本発明による効果を示した熱応力によるフラン
ジ接触面圧分布図である。
ジ接触面圧分布図である。
【図６】本発明によりフランジに実際に作用するフラン
ジ接触面圧の分布図である。
ジ接触面圧の分布図である。
【図７】圧力容器の一例として示した一般的な蒸気ター
ビンの車室の斜視図である。
ビンの車室の斜視図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】蒸気タービン起動中のフランジ内面及び外面の
温度変化を示す図である。
温度変化を示す図である。
【図１０】フランジ内外の温度差により発生する車室フ
ランジの接触面の熱応力分布を示す図である。
ランジの接触面の熱応力分布を示す図である。
【図１１】蒸気圧力と車室ボルトの締付力によるフラン
ジ接触面の面圧分布を示す図である。
ジ接触面の面圧分布を示す図である。
【図１２】図１０及び図１１に示すフランジ接触面の面
圧分布の合成図である。
圧分布の合成図である。
１ 上部車室 ２，４ 車室フランジ ３ 下部車室 ５ 車室締付ボルト １０ パネルヒータ １１，１２ 熱電対
Claims (1)
- 【請求項１】半分に分割された容器の分割面のそれぞれ
にフランジを有し、このフランジを固定手段により固定
して組立られる圧力容器において、前記フランジの端面
に付着された加熱手段と、前記フランジの内面及び外面
の温度を検出する温度検出手段と、検出されたフランジ
外面の温度をフランジ内面の温度となるよう前記加熱手
段を通電制御する温度差制御手段とを設けたことを特徴
とする圧力容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19868291A JPH0674003A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 圧力容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19868291A JPH0674003A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 圧力容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674003A true JPH0674003A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=16395302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19868291A Withdrawn JPH0674003A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 圧力容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674003A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1674667A1 (de) * | 2004-12-21 | 2006-06-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Aufwärmen einer Dampfturbine |
| JP2011137387A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービンおよび蒸気タービンの運転方法 |
| JP2019513944A (ja) * | 2016-04-18 | 2019-05-30 | マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー | ターボ機械ハウジング |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP19868291A patent/JPH0674003A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1674667A1 (de) * | 2004-12-21 | 2006-06-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Aufwärmen einer Dampfturbine |
| JP2011137387A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービンおよび蒸気タービンの運転方法 |
| JP2019513944A (ja) * | 2016-04-18 | 2019-05-30 | マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー | ターボ機械ハウジング |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |