【発明の詳細な説明】
蒸気変換弁
本発明は、蒸気圧力及び蒸気温度を低減するための蒸気変換弁に関する。この
ような弁は、発電所技術において、また工場蒸気を消費する工場（例えば織物仕
上げ業、染色工場等）において使用される。
このような蒸気変換弁は、蒸気入口と冷却水入口と蒸気出口とを備えたケーシ
ングを有する。ケーシングのなかに除圧空間と蒸気及び冷却水の流れを調節する
制御ピストンが設けられている。温度を下げるために高温蒸気に冷却水が噴射さ
れ、次にこれが直ちに蒸発する。冷却水の噴射量はその都度の蒸気量（部分負荷
又は全負荷）に適合されていなければならない。噴射冷却水は部分負荷運転のと
きにも全負荷運転のときにも完全に蒸発しなければならない。さもないと水滴が
発生してかなりの浸食及び熱衝撃の害をもたらす。
公知の蒸気変換弁には、圧力低減と冷却とが分離されたもの、圧力低減と同時
に冷却水が除圧空間内に調節されて噴射されるものがある。圧力低減と冷却とを
分離した蒸気変換弁は、好ましくは運転時に蒸気量に大きな変化が現れるところ
で使用される。蒸気量の変化が僅かである場合には、大抵圧力低減と冷却水噴射
とを同時に行う蒸気変換弁が使用される。
本発明の課題は、一層確実かつ完壁な仕方で部分負荷運転のとき除圧空間内へ
の調節された冷却水噴射と蒸気圧力低減とを同時に可能とし、また全負荷運転の
ときには除圧空間内で蒸気圧力低減と冷却水噴射との間で分離を行うようになつ
た蒸気変換弁を提供することである。
この課題が本発明によれば、請求項１に明示された特徴によ
つて解決される。これに続く従属請求項は、本発明の有益かつ有利な展開である
造形特徴を含む。
蒸気変換弁は、蒸気入口と冷却水入口と蒸気出口とを備えたケーシングを有す
る。ケーシングのなかに除圧空間を形成する多孔篭体と、除圧空間への蒸気及び
冷却水の流れを調節する軸線方向で移動可能な制御ピストンが設けられている。
制御ピストンは多孔篭体のなかを軸線方向で移動可能な管状多孔シリンダに、運
動剛性に結合されている。この多孔シリンダでもつて、多孔篭体内への蒸気流入
と、多孔篭体の周囲に設けられる第２除圧空間内への蒸気流出とが解決され又は
遮断される。多孔篭体のなかに突出する同軸ノズル管が多孔篭体の外側で冷却水
入口に接続されている。ノズル管は除圧空間を形成する多孔篭体の内部に冷却水
用噴射孔を有する。多孔篭体の外側でノズル管が噴射ノズルを有し、このノズル
が蒸気出口範囲内に突出する。制御ピストンはノズル管内を移動可能であり、ピ
ストン部分でもつて冷却水用ノズル管の噴射孔を解放し又は遮断する。第２ピス
トン部分でもつて制御ピストンは噴射孔へと及び／又は噴射ノズルへと冷却水を
流すための貫流断面の大きさで冷却水入口を調節する。
冷却水は部分負荷運転のとき、圧力低減と同時に噴射孔を介して除圧空間内に
噴射され、また蒸気圧力低減後に噴射ノズルを介して蒸気出口範囲に噴射される
。全負荷運転のとき、全冷却水は蒸気圧力低減後に噴射ノズルを介して蒸気出口
範囲に噴射される。
冷却水は部分負荷運転及び全負荷運転のとき完壁に噴射されかつ完全に蒸発す
る。これは蒸気変換弁の大きな動作信頼性と寿命の長いことを意味する。
図面に１実施例が図示されており、以下詳しく説明される。
図１は閉位置における蒸気変換弁の断面図である。
図1aは冷却水入口の貫流断面を示す。
図２は部分開状態における蒸気変換弁の断面図である。
蒸気変換弁は蒸気入口１と冷却水入口３と蒸気出口２とを備えたケーシング４
を有する。ケーシング４のなかに除圧空間を形成する多孔篭体11と、除圧空間へ
の蒸気及び冷却水の流れを調節する軸線方向で移動可能な制御ピストン５が設け
られている。制御ピストン５は多孔篭体11のなかを軸線方向で移動可能な多孔シ
リンダ６に運動剛性に結合されている。この多孔シリンダ６は、多孔篭体11内へ
の蒸気流入Ｄと、多孔篭体11の周囲に設けられる第２除圧空間10内への蒸気流出
とを解放し又は遮断する。多孔篭体11のなかに突出する同軸ノズル管14が多孔篭
体11の外側で冷却水入口３に接続されている。多孔篭体11の内部にノズル管14が
冷却水W用噴射孔15を有する。多孔篭体11の外側でノズル管14が蒸気出口２内に
突出して、そこに冷却水W用噴射ノズル16を有する。
制御ピストン５でもつてノズル管14内を移動可能な第１ピストン部分７がノズ
ル管14の噴射孔15を順次解放し又は遮断する。第２ピストン部分８は除圧空間の
噴射孔15へと及び／又は蒸気出口２の噴射ノズル16へと冷却水を流すための貫流
断面Ｘの大きさで冷却水入口３を調節する。
多孔篭体11を取り囲む第２除圧空間10が通過孔17を介して、第３除圧空間を形
成する蒸気出口２に接続されている。
管状多孔シリンダ６は、働きの異なる２つの範囲に分割されている。蒸気入口
１に付属した軸線方向長手範囲に多孔シリンダ６は蒸気を多孔篭体11に流入させ
るための除圧孔6aを有す
るのに対して、第２除圧空間10に付属した軸線方向長手範囲は多孔篭体11の除圧
孔の解放と遮断を交互に行うための閉じた遮断壁6bとして構成されている。
制御ピストン５は両方のピストン部分７，８と一体に構成されており、両方の
ピストン部分７，８の間を延びたピストンロツド20は、それ自身とノズル管14と
の間にノズル管14の噴射孔15へと冷却水を流すための環状空間13を形成する。両
方のピストン部分７，８は、好ましくは金属からなるピストンリングシール９に
よつて気密かつ液密にノズル管14に通されている。
冷却水入口３の貫流断面Ｘが水滴状パイロツト制御断面を有し、この断面は大
きな水滴断面がノズル管14の噴射孔15の方向を向いている。水滴状パイロツト制
御断面の代わりに、冷却水入口３の貫流断面は同じ大きさ及び／又は異なる大き
さの複数のパイロツト制御孔で構成しておくことができる。
多孔篭体11の周囲に別の除圧段として設けられる第２（外側）多孔篭体12は隔
壁12aでもつて内側多孔篭体11に当接して、外側多孔篭体12を２つの孔部分に分
割する。
制御ピストン５は蒸気入口１の高さで多孔篭体18によつて取り囲まれており、
この多孔篭体の孔を通して制御ピストン５の周囲にできるだけ均一に流すために
蒸気が流入する。
制御ピストン５の両方のピストン部分７，８の間の軸線方向間隔は、ノズル管
14の噴射孔15が第１ピストン部分７によつて遮断される位置（図１参照）にある
とき、冷却水入口３の貫流断面Ｘ全体が一方の端位置にある第２ピストン部分８
によつて噴射孔15の方向で解放され、また噴射ノズル16の方向で遮断されている
ように量定されている。
蒸気変換弁を開くために、多孔シリンダ６は制御ピストン５
でもつて多孔篭体11から部分的に引き出される（図２参照）。こうして蒸気を多
孔篭体11に流入させるために多孔シリンダ６の除圧孔6aが、また蒸気を流出させ
るために多孔シリンダ６の遮断壁6bによつて閉じられた多孔篭体11の除圧孔が同
時に解放される。この部分負荷運転位置のとき、ノズル管14の噴射孔15は第１ピ
ストン部分７によつて部分的に又は完全に解放される。すると冷却水入口３の貫
流断面Ｘは第２ピストン部分８によつて噴射孔15の方向でも噴射ノズル16の方向
でも解放されている。
全負荷運転のとき第２ピストン部分８はノズル管14の噴射孔15の方向で移動し
た第２端位置にあり、この端位置のとき、貫流断面Ｘが完全に解放され、ノズル
管14の噴射孔15への冷却水の流れが遮断され、噴射ノズル16への冷却水の流れが
完全に開放されている。つまりこの位置のとき、除圧空間を形成する多孔篭体11
内に冷却水Wは噴射されない。
冷却すべき蒸気量が多ければ多いほど、必要とされる冷却水が多くなる。この
場合多孔篭体11の除圧体積は冷却水Wを完全に蒸発させるのにもはや充分ではな
い。有害な水滴の生成を防止するために、蒸気量の増加に伴つてますます多くの
冷却水Wが噴射ノズル16を介して蒸気出口２の範囲に噴射される。全負荷運転の
とき全冷却水Wがそこに噴射される。
噴射ノズル16を介して冷却水Wを噴射するために冷却水はそこで付加的に渦化
される。制御ピストン５の上の行程空間は補償通路19を介して、蒸気に接するケ
ーシング４の部分に接続されている。Detailed Description of the Invention
Steam conversion valve
The present invention relates to a steam conversion valve for reducing steam pressure and steam temperature. this
Such valves are used in power plant technology and also in factories that consume factory steam (eg textiles).
Used in the raising industry, dyeing factory, etc.).
Such a steam conversion valve has a case with a steam inlet, a cooling water inlet and a steam outlet.
Have a ring. Control depressurization space and steam and cooling water flow inside the casing
A control piston is provided. Cooling water is injected into the hot steam to reduce the temperature.
Which then evaporates immediately. The injection amount of cooling water is the steam amount (partial load)
Or full load). The injection cooling water is
It must completely evaporate both during operation and at full load. Otherwise water drops
Occurs and causes considerable erosion and thermal shock harm.
In the known steam conversion valve, pressure reduction and cooling are separated, simultaneous with pressure reduction.
There is one in which cooling water is adjusted and injected into the depressurized space. Pressure reduction and cooling
The separated steam conversion valve is preferably a place where a large change in steam amount appears during operation.
Used in. For small changes in steam flow, pressure reduction and cooling water injection
A steam conversion valve that simultaneously performs and is used.
The object of the present invention is to move into the decompression space during partial load operation in a more reliable and complete manner.
It enables controlled cooling water injection and steam pressure reduction at the same time.
Sometimes it is necessary to separate the steam pressure reduction and the cooling water injection in the depressurization space.
It is to provide a steam conversion valve.
According to the invention, this problem is due to the features specified in claim 1.
Will be solved. The dependent claims which follow are advantageous and advantageous developments of the invention.
Including modeling features.
The steam conversion valve has a casing with a steam inlet, a cooling water inlet and a steam outlet.
It A porous cage that forms a depressurization space in the casing, steam to the depressurization space, and
An axially movable control piston is provided which regulates the flow of cooling water.
The control piston moves inside the perforated cage into a tubular perforated cylinder that is movable in the axial direction.
Coupled to dynamic stiffness. This perforated cylinder keeps steam flowing into the perforated cage.
And the outflow of steam into the second depressurization space provided around the porous cage, or
Be cut off. A coaxial nozzle tube protruding into the porous cage is used for cooling water outside the porous cage.
Connected to the entrance. The nozzle tube is a cooling water inside the porous cage that forms the depressurization space.
For injection. The nozzle tube has an injection nozzle on the outside of the porous cage.
Project into the steam outlet range. The control piston is movable in the nozzle tube and
The stone portion also releases or blocks the injection hole of the cooling water nozzle tube. Second piss
In the tongue, the control piston also supplies cooling water to the injection holes and / or the injection nozzles.
The cooling water inlet is adjusted according to the size of the flow-through section for flowing.
During partial load operation, the cooling water enters the depressurized space through the injection holes simultaneously with the pressure reduction.
Injected into the steam outlet area via the injection nozzle after the steam pressure is reduced
. During full load operation, all cooling water is steam outlet through the injection nozzle after the steam pressure is reduced.
It is injected in the range.
Cooling water is completely injected and completely evaporated during partial load operation and full load operation
It This means great operational reliability and long life of the steam conversion valve.
One embodiment is illustrated in the drawings and will be described in detail below.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the steam conversion valve in the closed position.
Figure 1a shows a cross section through the cooling water inlet.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the steam conversion valve in the partially open state.
The steam conversion valve is a casing 4 having a steam inlet 1, a cooling water inlet 3 and a steam outlet 2.
Having. To the decompression space and the porous cage 11 that forms the decompression space in the casing 4.
An axially movable control piston 5 for regulating the flow of steam and cooling water of the
Have been. The control piston 5 is a porous cage which is movable in the axial direction in the porous cage 11.
It is kinematically coupled to the Linda 6. This perforated cylinder 6 moves into the perforated cage 11.
Steam inflow D and steam outflow into the second depressurization space 10 provided around the porous cage 11
Release or shut off and. The coaxial nozzle tube 14 protruding into the porous cage 11 is a porous cage.
It is connected to the cooling water inlet 3 outside the body 11. The nozzle tube 14 is installed inside the porous cage 11.
A cooling water W injection hole 15 is provided. The nozzle tube 14 is placed inside the steam outlet 2 outside the porous cage 11.
It projects and has the injection nozzle 16 for cooling water W there.
The first piston part 7 which can be moved in the nozzle tube 14 by the control piston 5 is nose.
The injection holes 15 of the tube 14 are sequentially opened or closed. The second piston part 8 is
Through-flow for flowing cooling water to the injection holes 15 and / or to the injection nozzle 16 of the steam outlet 2.
The cooling water inlet 3 is adjusted by the size of the cross section X.
The second decompression space 10 surrounding the porous cage 11 forms the third decompression space through the passage hole 17.
Is connected to the steam outlet 2.
The tubular perforated cylinder 6 is divided into two areas with different functions. Steam inlet
The perforated cylinder 6 allows the vapor to flow into the perforated cage 11 in the axial longitudinal range attached to the unit 1.
Has depressurization hole 6a for
On the other hand, the axial lengthwise range attached to the second depressurization space 10 is the depressurization of the porous cage 11.
It is configured as a closed blocking wall 6b for alternately opening and blocking the holes.
The control piston 5 is formed integrally with both piston parts 7, 8 and
The piston rod 20 extending between the piston parts 7, 8 is connected to itself and the nozzle tube 14.
An annular space (13) for flowing cooling water to the injection hole (15) of the nozzle tube (14) is formed between them. Both
One of the piston parts 7, 8 is fitted with a piston ring seal 9, which is preferably made of metal.
Therefore, it is passed through the nozzle tube 14 in an airtight and liquid-tight manner.
The flow-through cross section X of the cooling water inlet 3 has a water droplet-shaped pilot control cross section, and this cross section is large.
The cross section of the water droplets faces the injection hole 15 of the nozzle tube 14. Water drop pilot system
Instead of the cross section, the cross-section of the cooling water inlet 3 has the same size and / or different size.
It can be configured with a plurality of pilot control holes.
The second (outer) porous cage 12 provided as another depressurization stage around the porous cage 11 is separated.
The wall 12a contacts the inner porous cage 11 and divides the outer porous cage 12 into two hole portions.
Divide.
The control piston 5 is surrounded by a porous cage 18 at the height of the steam inlet 1,
In order to flow as uniformly as possible around the control piston 5 through the holes of this porous cage
Steam flows in.
The axial spacing between both piston parts 7, 8 of the control piston 5 is determined by the nozzle tube
The injection holes 15 of 14 are in a position (see FIG. 1) which is blocked by the first piston portion 7.
At this time, the entire flow-through cross section X of the cooling water inlet 3 is located at one end position of the second piston portion 8
Is released in the direction of the injection hole 15 and is blocked in the direction of the injection nozzle 16.
Is quantified as
In order to open the steam conversion valve, the perforated cylinder 6 is connected to the control piston 5
And partially pulled out from the porous cage 11 (see FIG. 2). In this way a lot of steam
The depressurization hole 6a of the perforated cylinder 6 for allowing the steam to flow into the hole cage 11 also causes the steam to flow out.
Therefore, the depressurization hole of the porous cage 11 closed by the blocking wall 6b of the porous cylinder 6 is the same.
Sometimes released. In this partial load operating position, the injection hole 15 of the nozzle tube 14 is in the first piston.
It is partially or completely released by the stone part 7. Then, the penetration of the cooling water inlet 3
Due to the second piston part 8, the flow cross section X is directed in the direction of the injection hole 15 as well as in the direction of the injection nozzle 16.
But it has been released.
During full load operation, the second piston part 8 moves in the direction of the injection hole 15 of the nozzle tube 14.
The second end position, and at this end position, the flow-through cross section X is completely released and the nozzle
The flow of cooling water to the injection hole 15 of the pipe 14 is blocked, and the flow of cooling water to the injection nozzle 16 is blocked.
It is completely open. That is, at this position, the porous cage 11 that forms the depressurization space
The cooling water W is not sprayed inside.
The more steam to cool, the more cooling water is needed. this
In this case, the depressurized volume of the porous cage 11 is no longer sufficient to completely evaporate the cooling water W.
Yes. More and more steam is added to prevent the formation of harmful water droplets.
The cooling water W is injected into the area of the steam outlet 2 via the injection nozzle 16. Full load operation
Then all the cooling water W is injected there.
In order to spray the cooling water W through the spray nozzle 16, the cooling water is additionally swirled there.
To be done. The stroke space above the control piston 5 contacts the steam via the compensation passage 19.
It is connected to the housing 4 part.
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，
ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ
Ｋ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ
，ＲＵ，ＳＤ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ
【要約の続き】
分（8）が除圧空間の噴射孔（15）へと及び／又は蒸気
出口（2）の噴射ノズル（16）へと冷却水を流すための
貫流断面（X）の大きさで冷却水入口（3）を調節する。
多孔篭体（11）を取り囲む第２除圧空間（10）が通過孔
（17）を介して第３除圧空間を形成する蒸気出口（2）
に接続されている。─────────────────────────────────────────────────── ───
Continued front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M
C, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG
, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN,
TD, TG), AU, BB, BG, BR, BY, CA,
CN, CZ, FI, HU, JP, KP, KR, KZ, L
K, LV, MG, MN, MW, NO, NZ, PL, RO
, RU, SD, SK, UA, US, UZ, VN
[Continued summary]
Minutes (8) to the injection holes (15) in the depressurization space and / or steam
For flowing cooling water to the injection nozzle (16) at the outlet (2)
Adjust the cooling water inlet (3) according to the size of the cross section (X).
The second depressurization space (10) surrounding the porous cage (11) is a passage hole.
Steam outlet (2) forming a third depressurization space via (17)
It is connected to the.