JPH108913A - ストレーナーを備えた流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ストレーナーを備えた制御弁の、ストレーナー
の振動等によるバルブケーシング等の損傷を抑制する。 【解決手段】流体の流れを調整する弁体と、該弁体を収
納するケーシングと、該ケーシング内にストレーナーを
備えた流体の流量を調整する蒸気流量制御弁において、
該ストレーナーの上部に間隙を有すると共に、該ストレ
ーナー上端部近傍に前記ストレーナーを下部方向に押し
つけるストレーナー押しつけ機構を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量を制御
する流量制御弁に関し、蒸気タービンに供給する蒸気流
量を制御する。ストレーナーを備えた蒸気の流量制御弁
に係る。

【０００２】

【従来の技術】特開昭58−193985号公報や特開昭58−19
3986号公報には上蓋変形防止やボルトの締め付け力の低
下の防止のため、二重蓋及び蓋間の空間に流体流入でき
る構成が記載されている。

【０００３】また、実開昭58−108201号公報には弁体の
蒸気シールを安全かつ容易にする構成において、ストレ
ーナーが突出部等により支持される構成になっているこ
とが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方ストレーナーは、
上下方向の熱伸びを吸収する為に上部に間隙が設けられ
ている。又、円周方向にはストレーナーの廻り止めとし
てピンとの間に構造上間隙が有り、上カバーに固定され
ておらず、圧力差による浮力が生じるとストレーナーが
間隙の範囲内で微動する。しかし、これらの振動によっ
て生じるケーシング等の損傷のおそれについては何らふ
れられていない。

【０００５】従って、この発明は、ストレーナーの距動
等によるストレーナー及びケーシング及びピン等の損傷
をなくすことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、流体の流れを
調整する弁体と、該弁体を収納するケーシングと、該ケ
ーシング内にストレーナーを備えた流体の流量を調整す
る蒸気流量制御弁において、該ストレーナーの上部に間
隙を有すると共に、該ストレーナー上端部近傍に前記ス
トレーナーを下部方向に押しつけるストレーナー押しつ
け機構を備えたものである。

【０００７】これにより、ストレーナー下部に位置する
ケーシング或いは弁座等やストレーナーの廻り止めピン
等への損傷を防止することができる。

【０００８】また、前記ストレーナー押しつけ機構は、
前記ストレーナー上端部近傍のうち前記弁体側面に台座
部と、ストレーナーの上部に配置される上部カバー部と
前記台座部との間の流体の気密性を確保するシール部と
を有し、ストレーナーに備えた通気部からストレーナー
の上流側の流体が流入するストレーナー押しつけ蒸気室
が形成される。これにより、ストレーナーの上流側と下
流側（弁体側）との圧力差によりストレーナーをケーシ
ングに押しつけることができる。

【０００９】また、前記シール部は前記上部カバーと前
記台座部との間に前記ストレーナーの周方向の断面と実
質的にほぼ相似形状の金属部材を備える。

【００１０】または、前記ストレーナー押しつけ機構
は、前記ストレーナーの上端部近傍に周方向に複数個設
けられ、弾性体と、該弾性体の反発力をストレーナーの
上部に配置される上部カバー部に伝える押しつけ部材を
備えるものである。当該弾性体の反発力によりストレー
ナーをケーシングに押しつけることができる。

【００１１】本発明は、ストレーナー付きの火力・原子
力発電プラントの蒸気タービンに供給する蒸気を調整す
る制御弁に適応することが好ましい。特に、原子力発電
所等の主蒸気止め弁や組み合わせ蒸気止め弁（ＩＣＶ）
等に適応すると効果が大きい。

【００１２】主蒸気止め弁や組合わせ中間弁等の主要弁
の機能としては、主蒸気止め弁の機能は危急時（例え
ば、負荷遮断時に蒸気加減弁が閉じない場合）にタービ
ンへの蒸気を急速に断つことであり、組合せ中間弁の機
能はタービン過速の保護であり、できるだけタービンに
近づけるように配置していて、中間蒸気止め弁弁体とイ
ンターセプト弁弁体が設けられている。両方の弁体とも
共通の弁座を使っていて、中間蒸気止め弁弁体とインタ
ーセプト弁弁体とは各々単独にて全ストロークすること
ができる。これらの主要弁制御弁に組込まれているスト
レーナーの機能は、タービン蒸気供給系統において、主
要弁の上流から飛来する異物をさえ切り、クリーンな蒸
気タービンに流し込むものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面に
ついて説明する。

【００１４】蒸気タービンを駆動させる蒸気として、蒸
気発生装置によりつくられた蒸気は直接又は一度蒸気タ
ービンにて仕事をした蒸気が再び蒸気タービンに流入
し、仕事をする。この駆動蒸気は蒸気タービンの入口に
設けられた図１に示す組合せ中間弁に入ってくる。本弁
にはタービン起動時とタービン遮断時に開閉する中間蒸
気止め弁２とタービンの速度を制御するインターセプト
弁３の複合弁として機能を有する。

【００１５】蒸気タービンの起動の際タービンをリセッ
トすることにより中間蒸気止め弁は閉から全開するイン
ターセプト弁を開いてない為、駆動蒸気は蒸気タービン
に流入出来ない。

【００１６】次にタービン起動に当り、インターセプト
弁を閉から開して行くことにより駆動蒸気はタービンに
流入してタービンを回転させ、仕事を行うことになる。

【００１７】図１において１は、蒸気ａの流入口１ａ
と、流出口１ｂを有する組合せ中間弁のバルブケーシン
グで、内部には、流入口１ａ側に小さい孔を多数穿設し
た多孔板６を外周に取付けた多数の大孔を穿設したスト
レーナー５が設けられ、その下部内側にはひれ７が付い
ている。更に、上部内側にはプレート８とシール材９が
取り付いている。この空間Ｃに外側から外側蒸気圧を取
り入れる為の上部穴１４が穿設されている。更に、流出
口１ｂを開閉する中間蒸気止め弁２とインターセプト弁
３が設けられている。４はバルブケーシング１に取付け
られている上部カバーであり、ストレーナー５の廻り止
め用としてのピン１３を付けている。又、ストレーナー
５には高温時の伸びを考慮して、上部に上部カバーとの
間にすきまを設けた構造とされている。

【００１８】ストレーナーが円筒状である場合、ひれ７
は、上部は円筒状部と連結或いは連続し、下部は弁座或
いはバルブケーシング１と接触している。下部の該接触
部分は前記円筒状部の形より小径になっている。言い換
えれば、例えば、縦断面は、ひれ部がストレーナーの下
流側に向かって折れ曲がった形状となっている。

【００１９】また、前記プレート８は、例えば、ストレ
ーナー５の上端部近傍の下流側面にストレーナー５の内
周に沿って配置されている中空円盤状の台座である。

【００２０】該プレート８のうち、例えば、上部カバー
４と対向する面の内周端側に、上部カバー４とプレート
８との間の蒸気流通を防ぎ気密性を高めるシール材９が
設けられる。

【００２１】シール材９は、耐熱ゴム，金属シール等を
使用することができる。

【００２２】又、同押しつけ機構は、例えばシール材９
の弾性等によりストレーナーの温度上昇時の伸び量を吸
収できるよう構成する。

【００２３】ひれ部７付きのストレーナー５の場合、ス
トレーナー５の下部に内側に張り出しているひれ部７に
差圧が作用し、ストレーナー５を上方向に押し上げる浮
力が作用する力が働いてもストレーナー押しつけ構造に
よりストレーナー５を下方向に押しつける力が作用す
る。このため、ストレーナー５の上下振動によるバルブ
ケーシング１或いは弁座等の損傷を抑制することができ
る。

【００２４】本実施例により、ストレーナー５周囲の改
造により、バルブケーシング１自体の変更をしなくと
も、バルブケーシング１等への損傷を抑制し長くタービ
ンを稼働させることができる。

【００２５】また、当該制御弁に流れ込む蒸気等の流体
によりストレーナー５が円周方向に回転する力が加わっ
てストレーナー廻り止めピン１３等を損傷することを抑
制することができる。

【００２６】尚、各図においては、ストレーナー下部に
ひれ部７を萎えた構成について記載されているが、ひれ
部を設けていないバルブストレーナー１がケーシング等
に設置されているものであっても適応できる。

【００２７】次に、図３においてストレーナー押付機構
が、主に圧力等を利用したプレート方式のストレーナー
押付機構を説明する。

【００２８】プレート方式は、ストレーナー上部内側に
プレートとシール材を取付けて、ストレーナー上部に孔
を穿設して外側の蒸気圧を取り入れて、ストレーナーを
下方向に押し付け、ストレーナーに加わる浮力をバラン
スさせて、ストレーナー自重及びシール材の弾力のみ
で、下方に押し付け、ストレーナーが、上下及び円周方
向に微動する動きを止めるものである。ストレーナー５
外側及び外側と連通するストレーナー押付蒸気室内側の
蒸気圧力Ｐ１，ストレーナー通過時の圧力損失による内
側の蒸気圧力Ｐ２，ストレーナー５自重Ｗ，ひれ７の受
圧面積Ａとすると、弁の構造上Ｐ１Ａ＞Ｐ２Ａ＋Ｗとな
っている場合、Ｐ１Ａ＞Ｐ２Ａの差圧力がストレーナー
５を上方に持ち上げる力として作用しているので、スト
レーナー５を常に下方に押し付けておく為には、ストレ
ーナー押し上げる差圧力を打ち消す必要があり、ストレ
ーナー５上部にプレート８を設け、下部ひれ７と同じ面
積Ａ或いは好ましくはＡより大きい面積をとる位置のそ
の先端をシール材９にてシールする。上部穴１４から外
側蒸気圧を取り入れ、圧力Ｐ１を立たせて上下側のＰ１
ＡとＰ２Ａをバランスさせて、ストレーナー５自重Ｗ及
びシール材９の押し下げる弾力Ｑとシール材部分の面積
Ｂにかかる上方に押し上げる力Ｐ２Ｂの差（Ｑ＞Ｐ２
Ｂ）で下方に押し付けておくことで微動を止め、ストレ
ーナー５の浮上りを防ぎ、損傷を防止する。ストレーナ
ーの円周方向の動きを抑制するこの方式の特徴として
は、部品構成が少なくて、メンテナンスが容易であるこ
とと、内部蒸気圧のみを利用した為に低価格となる。

【００２９】前記ＡについてＡ_a は、ストレーナーの内
側端面と、Ａ_b はひれのケーシングとの当り面の外側端
とより設定したものをすることができる。

【００３０】図４においては、ストレーナー押付機構が
生じ圧力差を利用したものを示す。圧力差を利用したス
プリング方式は、ストレーナー上部内側に押しバネを取
付けて、ストレーナーを下方に押し付け、ストレーナー
が上下及び円周方向に微動する動きを止めるものであ
る。本装置を上部カバー側に取付けても可能である。上
記図３、シール材９を使った弾性力によらず金属製クシ
歯１６による方式である。ストレーナーが円筒状である
場合は、クシ歯１６は、断面が図５のようにクシ歯状に
なっている円筒状部材である。

【００３１】クシ歯１６とスプリング１７を内蔵したケ
ース１８を、ストレーナー５に設けた中空円板状の台座
１５に取付ける。本装置のクシ歯１６は上部カバー４の
面に円周で接触し、ストレーナー内外の圧力を仕切る。
ストレーナー５の熱伸び量はスプリング１７が圧縮し、
たわむ為吸収することが出来る。

【００３２】クシ歯の接点を下部Ａの面積より広くする
面積Ｂとなる位置に設置することにより、ひれ７に働く
浮力Ｐ１ＡよりＰ１Ｂが大きくなり、ストレーナー５を
常に下方に押し付けておくことが出来る。

【００３３】この方式にても上記と同じ効果を得ること
が可能となる。

【００３４】図５においては、ストレーナー押付機構は
弾性力を利用したものであり図３，図４のプレート方式
でなく押し金具１１とスプリング１２を内蔵したケース
１０を、ストレーナー５に設けた複数の台座１５に各々
取付ける。ストレーナー５の自重を、主に内蔵したスプ
リングの力により、ストレーナー５を下方向に押しつけ
るものである。本装置は上部カバー４の下側に位置する
ようストレーナー５の上部近傍の内側の円周上に数個所
取付けて構成される。

【００３５】たとえば約９０°間隙で４つ構成すること
ができる。ストレーナーの押上げ差圧力に抗して、スプ
リング１２の押付力を与えることでストレーナー５の浮
力を防ぎ損傷を防止するものである。

【００３６】押付力は原子力プラントの（主蒸気止め
弁、組合わせ蒸気止め弁）等に使用する場合はストレー
ナー自重含み約１TON 以上必要とすることが好ましい。

【００３７】この方式の特徴としては、ストレーナー５
上部バネ力にてストレーナーを機械的に一定の押付力を
与えることができるものである。

【００３８】以上の方式のうち、主要弁の構造上の関係
から、最適なものを選択し採用することによってストレ
ーナー５の上下方向及び円周方向の微動発生によるスト
レーナー損傷の問題を解決することができる。

【００３９】図６は、本一実施例の蒸気タービンのプラ
ントの概要図を示す。蒸気発生手段３１は、原子炉等に
よる蒸気発生装置或いはボイラ等のように燃料燃焼によ
り発生する蒸気発生装置を適用できる。３２は、流量制
御弁を示す。詳細構成は図１〜図５に示した形態が適用
できる。

【００４０】３３は高圧タービン、３４は中低圧タービ
ンを示し、３６は復水器、３７は復水を蒸気発生手段３
１に送るポンプを示す。３５は発電機を示す。４１はタ
ービンバイパス弁を示す。蒸気発生手段３１で生じた蒸
気は、流量制御弁３２により蒸気タービン３３に供給す
る蒸気流量を調節される。高圧タービン３３を経た蒸気
は中低圧タービン３４に供給された後、復水器３６によ
り復水される。その後、ポンプ３７により再度蒸気発生
手段３１に供給される。

【００４１】流量制御弁３２として図１等に示す形態の
弁を用いることにより当該弁の損傷等を抑制し、修理等
の回数及び時間を少なくできるので、同弁を適用した蒸
気タービンは、安定して発電することができる。

【００４２】本ストレーナー浮上り防止機構を設けるこ
とにより現状ストレーナー下部のバルブケーシングとの
当り面及び上部ピンの当り面の損傷を補修する為、主要
弁を解体してバルブケーシングとストレーナーに肉盛補
修，修正加工，芯出し，再組立て等をしなくてもよくす
ることができる。

【００４３】最近の定検期間は、電力事情の関係もあり
短縮される傾向にあり、上述の補修作業がなくなると経
費節減、作業工程短縮でき、迅速な定検が寄与できる。

【００４４】更に、主要弁は、放射性蒸気にさらされて
いる事から、放射能を帯びているため、補修に伴う除染
作業，作業時間問題，作業員問題，放射線管理等作業上
の数多くの難問題がなくなり実に効果が大きい。

【００４５】

【発明の効果】ストレーナーの上下方向等の振動による
バルブケーシングの損傷を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】蒸気の外圧を利用してストレーナーを押し付る
装置を取付けた組合せ中間弁を示し、弁の全閉状態を示
す図である。

【図２】ストレーナー上部とピンとの関係を示す図であ
る。

【図３】蒸気の外圧を利用してストレーナーを押付ける
装置（ストレーナー押付機構）を取付けた場合の力の関
係を示す図である（プレート方式）。

【図４】蒸気の外圧を利用してストレーナーを押し付け
る力を受圧面積分で与える押付け装置（ストレーナー押
付機構）を示す図である（プレート方式）。

【図５】蒸気の外圧を利用せずにストレーナーを押付け
る力だけをスプリングにより与える押付け装置ストレー
ナー押付機構を示す図である（スプリング方式）。

【図６】一実施例の蒸気タービンのプラントの概要図を
示す。

【符号の説明】 １…バルブケーシング、２…中間蒸気止め弁、３…イン
ターセプト弁、４…上部カバー、５…ストレーナー、６
…多孔板、７…ひれ、８…プレート、９…シール材、１
０…ケース、１１…押し金具、１２…スプリング、１３
…廻り止めピン、１４…上部穴、１５…台座、１６…ク
シ歯、１７…スプリング、１８…ケース、２１…ストレ
ーナー押しつけ蒸気室。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体の流れを調整する弁体と、該弁体を収
   納するケーシングと、該ケーシング内にストレーナーを
   備えた流体の流量を調整する蒸気流量制御弁において、 該ストレーナーの上部に間隙を有すると共に、該ストレ
   ーナー上端部近傍に前記ストレーナーを下部方向に押し
   つけるストレーナー押しつけ機構を備えたことを特徴と
   する流量制御弁。
2. 【請求項２】請求項１の流量制御弁において、前記スト
   レーナー押しつけ機構は、前記ストレーナー上端部近傍
   のうち前記弁体側面に台座部と、ストレーナーの上部に
   配置される上部カバー部と前記台座部との間の流体の気
   密性を確保するシール部とを有し、ストレーナーに備え
   た通気部からストレーナーの上流側の流体が流入するス
   トレーナー押しつけ蒸気室が形成されることを特徴とす
   る流量制御弁。
3. 【請求項３】請求項２の流量制御弁において、前記シー
   ル部は前記上部カバーと前記台座部との間に前記ストレ
   ーナーの周方向の断面と実質的にほぼ相似形状の金属部
   材を備えることを特徴とする流量制御弁。
4. 【請求項４】請求項１の流量制御弁において、前記スト
   レーナー押しつけ機構は、前記ストレーナーの上端部近
   傍に周方向に複数個設けられ、弾性体と、該弾性体の反
   発力をストレーナーの上部に配置される上部カバー部に
   伝える押しつけ部材を備えることを特徴とする流量制御
   弁。
5. 【請求項５】蒸気発生手段から発生した蒸気が供給され
   て駆動するタービン、前記タービンに供給される蒸気流
   量を制御する流量制御弁を備えた蒸気タービンにおい
   て、 前記流量制御弁が前記請求項１〜３のいずれかに記載の
   流量制御弁であることを特徴とする蒸気タービン。