JPH102425A - 加減弁 - Google Patents

加減弁

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JPH102425A
JPH102425A JP15371096A JP15371096A JPH102425A JP H102425 A JPH102425 A JP H102425A JP 15371096 A JP15371096 A JP 15371096A JP 15371096 A JP15371096 A JP 15371096A JP H102425 A JPH102425 A JP H102425A
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JP
Japan
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main valve
main
valve
sub
valve element
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JP15371096A
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English (en)
Inventor
Haruyuki Yamazaki
晴幸 山▲崎▼
Fumio Kato
文雄 加藤
Nobuyoshi Tsuboi
信義 坪井
Osamu Yokota
修 横田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication of JPH102425A publication Critical patent/JPH102425A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】流れが主弁座の表面から剥離するのを防止する
加減弁の構造を提供する。 【解決手段】副弁体を通過した蒸気の支流を円錐状,放
射状、あるいは、軸方向に噴出し、主弁体を通過した蒸
気の主流に合流させたこと、支流を円錐状,放射状、あ
るいは、軸方向に噴出するガイドを主弁体下部に設け、
副弁体のリフト量,副弁体の接触部の直径、および弁棒
周りの間隙を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は加減弁に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、火力プラントの低騒音化が強く望
まれており、その構成要素である加減弁についても、低
騒音化が望まれている。加減弁の騒音は、主弁体を通過
した高速蒸気が(主流)外側から弁軸中心に向かって流
れ、弁軸中心付近で互いに衝突した場合、主弁体を通過
した流れが不安定になった場合、あるいは、主弁体およ
び弁棒が流体力により共振した場合に発生すると言われ
ている。そこで、従来から、主流の衝突および流れの不
安定を防止するため、流れを主弁座から剥離させないよ
うにしていた。その具体的方法として、従来の装置は、
特開昭56−109954号公報に記載したように、主弁体下部
に突起をもうけ、先に主弁体から流れを剥離させ、主弁
座からの剥離を防止していた。しかし、副弁体から排出
される蒸気は、主弁体の中心軸方向に排出されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例は、ある使
用弁開度で、流れが主弁座から剥離するのを防止できな
い問題があった。また、従来例では、蒸気を副弁体から
排出する方法については、配慮されていなかった。
【0004】上記課題を解決し、さらに、流れが主弁座
表面から剥離するのを防止する加減弁の構造を、提供す
ることを本発明の目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、主弁体下部に蒸気流のガイドを設け、副弁体を通過
した蒸気流(支流)をガイドに導入し、ガイドから支流
を外側に向かって円錐状あるいは放射状に噴出して、主
弁体と主弁座の間隙を通過したの蒸気流(主流)に合流さ
せ、合流後の蒸気流(合流後の流れ)の向きを外側に変
え、合流後の流れが主弁座の表面に沿うようにした。
【0006】支流を外側に向かって円錐状あるいは放射
状に噴出させる手段として、主弁体中心部に下方より円
錐形の孔を設け、この孔に円錐形のガイドを間隔を置い
て下方より挿入し、主弁体とガイドとを支持部材で固定
し、両者の間隙に、副弁体を通過した蒸気流(支流)を
流入させた。
【0007】また、主流に合流させる時の、主流と支流
の衝突によるエネルギ損失を小さくするため、支流の噴
出角度を0〜90°とした。但し、ここで、弁軸の上か
ら下への向きを0°、軸と直角方向を90°とした。
【0008】さらに、支流の流量を大きくして、合流後
の流れを外側の主弁座に押しつける力を強めるため、副
弁体のリフト量Lと主弁体のリフト量Lmの比をL/L
m=0.1〜1.0とし、副弁体の接触部の直径Dと主弁
体の接触部の直径Dmの比D/Dmを0.25〜0.5と
し、弁棒周りの間隙による流路断面積Sと、主弁体と主
弁座の間隙による流路断面積Smの比S/Smを0.0
3〜0.5とした。
【0009】主弁体下部に設けたガイドは円錐形である
ので、ガイドと主弁体の間隙から噴出される支流は、円
錐状あるいは放射状になるので、主流との合流時に、合
流後の流れの向きを外側に変える。また、主流に合流さ
せる時の支流の噴出角度を0〜90°と小さくしたの
で、主流と支流の衝突時のエネルギ損失を小さくでき
る。さらに、副弁体のリフト量Lと主弁体のリフト量L
mの比をL/Lm=0.1〜1.0 とし、副弁体の接触
部の直径Dと主弁体の接触部の直径Dmの比D/Dmを
0.25〜0.5とし、弁棒周りの間隙による流路断面積
Sと、主弁体と主弁座の間隙による流路断面積Smの比
S/Smを0.03〜0.5としたので、支流の流量を大
きくすることができる。
【0010】したがって、合流後の流れを主弁座に押し
つける力が強まり、合流後の流れが主弁座から剥離する
のを防止する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1な
いし図6により説明する。図1に、主弁体1が開で副弁
体2が全開の状態の加減弁の縦断面図を示す。主要構成
要素は主弁体1,副弁体2,弁棒3,主弁座4,副弁座
5,副弁止め6,ガイド7,スプライン8,支持部材
9,噴出孔10である。弁棒3を上下させることによ
り、主弁体1および副弁体2を上下させ、弁を開閉す
る。図2に主弁体1およびガイド7のA−A断面図を示
す。円錐形のガイド7が支持部材9によって主弁体1に
間隔を保って固定されている。両者の間隙が支流102
の流路である。図3に主弁体1および副弁体2が共に全
閉の状態を示した。この状態から、弁棒3が上昇する
と、まず、副弁体2のみが開き、リフト量Lになると副
弁止め6に当たり(副弁体2の全開の状態)、図4のよ
うになる。次に主弁体1が開き始め、図1の状態にな
る。
【0012】図1で、弁棒3周りの間隙Kから支流10
2を流入させ、副弁体2と副弁座5の間隙を通過させ、
さらに、支流102をガイド7に導き、噴出孔10から
外側に向かって円錐状あるいは放射状に噴出して、主流
101に合流させ、支流102の運動エネルギにより合流
後の流れ103の向きを外側に変え、合流後の流れ10
3が主弁座4の表面に沿うようにした。その状態のフロ
ーパターンをモデル化して図5に示した。また、ガイド
7が無い場合のフローパターンを図6に対比して示し
た。図6に示すガイド7が無い場合は主弁座4に合流後
の流れ103の剥離が生じるが、図5に示すようにガイ
ド7を設けた場合は合流後の流れ103が主弁座4の表
面に沿うようになり、主弁座4に剥離が生じない。
【0013】なお、合流後の流れ103の向きを外側に
変え、主弁座4に押しつける力を強めるには、支流10
2の流量を大きくする必要がある。そのために、(1)
副弁体のリフト量Lの増大、(2)副弁体の接触部の直
径Dの増大、(3)弁棒周りの間隙Kの増大を図った
(図3参照)。
【0014】従来例で、支流102と主流101の流量
QとQmの比Q/Qmは2%程度、副弁体2と主弁体1
のリフト量LとLmの比L/Lmは10%弱、接触部の
直径DとDmの比D/Dmは0.25 程度、弁棒3周り
の間隙Kによる流路断面積Sと主弁体1と主弁座4の間
隙による流路断面積Smの比S/Smは2%程度であっ
た。そこで、本実施例では、副弁体2のリフト量Lと主
弁体1のリフト量Lmの比L/Lmを0.1〜1.0、副
弁体の接触部の直径Dと主弁体の接触部の直径Dmの比
D/Dmを主弁体の構造,強度を考慮して0.25〜0.
5、弁棒周りの間隙による流路断面積Sと、主弁体と主
弁座の間隙による流路断面積Smの比S/Smを0.0
3〜0.5と大きくした。
【0015】これによって、支流102の流量を大きく
することができるので、合流後の流れ103を主弁座4
に押しつける力を強めることができるので、合流後の流
れ103が主弁座4から剥離するのを防止する効果が大
きくなった。
【0016】本実施例によれば、支流102の運動エネ
ルギにより、合流後の流れ103の向きを外側に変え、
合流後の流れ103を主弁座4に押しつけ、その表面に
沿うようにしたので、合流後の流れ103が主弁座4か
ら剥離するのを防止できる。本発明の他の実施例を図7
に示した。主弁体1の下端に突起11を設けた点、およ
び、ガイド3の頂角を小さくして、主流101と支流1
02の衝突角度を小さくした点が、前実施例と異なる。
図5に示したように前実施例では、主流101と支流10
2の合流点直前で、且つ、主弁体1の下端に剥離(渦)
部が生じるので、図7の本実施例では、剥離(渦)部と
同じ形状の突起11を主弁体1の下端に設けたことによ
り、主弁体1の下端に剥離(渦)が無くなり、流れが安
定した。また、主流101と支流102の衝突角度を小
さくしたことにより、両者の衝突エネルギを小さくでき
た。
【0017】本実施例によれば、主弁体の下端に剥離
(渦)部が無くなり、流れが安定し、また衝突エネルギ
を小さくできるので、さらに、主弁体および弁棒の振
動,騒音を低減できる。
【0018】本発明の他の実施例を図8に示した。主弁
体1の中心部に下方より円形の孔を設け、この孔に円筒
形のガイド7を挿入し、支流102を噴出孔10から主
弁体1の軸と平行に噴出して、主流101に合流させ
て、主流101と支流102の衝突角度を小さくした点
が、前実施例と異なる。主流101と支流102の衝突
角度を小さくしたことにより、両者の衝突エネルギを小
さくできた。
【0019】本実施例によれば、衝突エネルギを小さく
できるので、さらに、主弁体および弁棒の振動,騒音を
低減できる。
【0020】本発明の他の実施例を図9に示した。主弁
体1の中心部の上方に円形の孔を設けた点が、前実施例
(図1)と異なる。本実施例によれば、構造が簡単であ
り、製作が容易である。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、支流が合流後の流れを
主弁座に押しつけるので、合流後の流れが主弁座から剥
離するのを防止する効果があり、流れを安定にして、主
弁体および弁棒の振動,騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の加減弁の縦断面図。
【図2】本発明の一実施例の加減弁の横断面図。
【図3】主弁体および副弁体が全閉時の加減弁の縦断面
図。
【図4】主弁体が閉で、副弁体が全開時の加減弁の縦断
面図。
【図5】ガイドを備えた加減弁の説明図。
【図6】ガイドの無い加減弁の説明図。
【図7】本発明の第二の実施例の縦断面図。
【図8】本発明の第三の実施例の縦断面図。
【図9】本発明の第四の実施例の縦断面図。
【符号の説明】
1…主弁体、2…副弁体、3…弁棒、4…主弁座、5…
副弁座、6…副弁止め、7…蒸気流ガイド、8…スプラ
イン、9…支持板、10…噴出孔、101…主流、10
2…支流、103…合流後の流れ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 修 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主弁体,副弁体,弁棒,主弁座から構成さ
    れる加減弁において、前記副弁体を通過した蒸気の支流
    を前記主弁体と前記主弁座の間隙を通過した蒸気の主流
    に合流させ、合流後の蒸気流の向きを変えるようにした
    ことを特徴とする加減弁。
  2. 【請求項2】主弁体,副弁体,弁棒から構成される加減
    弁において、前記副弁体を通過した蒸気の支流を外側に
    向かって円錐状あるいは放射状に噴出させたこと、また
    は、軸方向に噴出させたことを特徴とする加減弁。
  3. 【請求項3】主弁体,副弁体,弁棒,主弁座,副弁座か
    ら構成される加減弁において、前記主弁体下部に蒸気流
    のガイドを設け、前記副弁体を通過した蒸気の支流を前
    記ガイドに導入し、前記ガイドから支流を外側に向かっ
    て円錐状あるいは放射状に噴出、または、軸方向に噴出
    して、前記主弁体と前記主弁座の間隙を通過した蒸気の
    主流に合流させたことを特徴とする加減弁。
  4. 【請求項4】請求項2において、前記副弁体を通過した
    蒸気の支流を外側に向かって円錐状あるいは放射状に噴
    出させる手段として、前記主弁体中心部に下方より円錐
    形の孔を設け、この孔に円錐形のガイドを間隔を置いて
    下方より挿入し、前記主弁体と前記ガイドとを支持部材
    で固定し、両者の間隙に、支流を流入させた加減弁。
  5. 【請求項5】請求項2において、前記副弁体を通過した
    蒸気の支流を、軸方向に噴出させる手段として、前記主
    弁体中心部に孔を設け、この孔に下方より円筒状の前記
    ガイドを間隔を置いて挿入し、前記主弁体と前記ガイド
    とを支持部材で固定し、両者の間隙に、支流を流入させ
    た加減弁。
  6. 【請求項6】請求項1において、前記合流後の流れの向
    きを変える手段として、主流に合流させる時の支流の噴
    出角度を0〜90°とした加減弁(ここで、弁軸の上か
    ら下への向きを0°,軸と直角方向を90°とする)。
  7. 【請求項7】請求項1において、前記合流後の流れの向
    きを変える手段として、前記副弁体のリフト量Lと前記
    主弁体のリフト量Lmの比L/Lmを0.1〜1.0とし
    たこと、前記副弁体の接触部の直径Dと前記主弁体の接
    触部の直径Dmの比D/Dmを0.25〜0.5としたこ
    と、弁棒周りの間隙による流路断面積Sと前記主弁体と
    前記主弁座の間隙による流路断面積Smの比S/Smを
    0.03〜0.5とした加減弁。
  8. 【請求項8】請求項4または5において、前記主弁体と
    前記ガイドとを固定する支持部材を前記主弁体軸方向と
    傾きを有するように設置した加減弁。
JP15371096A 1996-06-14 1996-06-14 加減弁 Pending JPH102425A (ja)

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