JPS58217864A - バランス型蒸気弁 - Google Patents
バランス型蒸気弁Info
- Publication number
- JPS58217864A JPS58217864A JP9913782A JP9913782A JPS58217864A JP S58217864 A JPS58217864 A JP S58217864A JP 9913782 A JP9913782 A JP 9913782A JP 9913782 A JP9913782 A JP 9913782A JP S58217864 A JPS58217864 A JP S58217864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- steam
- main valve
- main
- pressure
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
本発明は、蒸気タービン等において蒸気加減弁として使
用するのに好適するバランス型蒸気弁に関する。
用するのに好適するバランス型蒸気弁に関する。
蒸気原動所の蒸気サイクルとしてはランキンサイクルを
基本とし、これをモデファイして熱効率を向上させた再
熱内生ナイクルが多用されている。
基本とし、これをモデファイして熱効率を向上させた再
熱内生ナイクルが多用されている。
この蒸気原動所の熱効率は蒸気タービンの入口蒸気圧力
と蒸気温度および排圧すなわち復水器々内圧力に左右さ
れ、入「１詠気圧力と温度が高いほど、また排圧が低い
ほど良好な値を示す。
と蒸気温度および排圧すなわち復水器々内圧力に左右さ
れ、入「１詠気圧力と温度が高いほど、また排圧が低い
ほど良好な値を示す。
蒸気原動所の省エネルギー化が叫ばれている昨今におい
ては新設、既設を問わず、蒸気タービンの入口蒸気圧力
と温度を」１昇させることによって、熱効率の」１昇を
図ることが強く要請されている。
ては新設、既設を問わず、蒸気タービンの入口蒸気圧力
と温度を」１昇させることによって、熱効率の」１昇を
図ることが強く要請されている。
しかしながら、蒸気タービンの入口蒸気圧力や温度を上
昇させると、その主蒸気管配管に設置されている主要蒸
気弁に大きな圧縮応力が作用するため、その対策が套装
となる。
昇させると、その主蒸気管配管に設置されている主要蒸
気弁に大きな圧縮応力が作用するため、その対策が套装
となる。
第１図は従来の蒸気弁としてバランス型の蒸気加減弁を
示すもので、矢ＩＡで示すように弁本体１に流入した蒸
気は主弁２と弁座３にて形成される通路部を通過し、矢
符Ｂで示すように蒸気タービン（図示せず）へ向けて流
出する。
示すもので、矢ＩＡで示すように弁本体１に流入した蒸
気は主弁２と弁座３にて形成される通路部を通過し、矢
符Ｂで示すように蒸気タービン（図示せず）へ向けて流
出する。
弁座６は弁本体１の内面に嵌め込まれており、弁シート
部が主弁２と線接触して蒸気をシールする。
部が主弁２と線接触して蒸気をシールする。
主弁２とスプライン構造にて一体化された弁棒４の上端
は、スタンド５を貫通して大気側に突出し、レバー６に
連結されている。
は、スタンド５を貫通して大気側に突出し、レバー６に
連結されている。
レバー６の一端には油筒７が接続されており、この油筒
に油圧が作用すると、レバー６が回動して弁棒４を引き
上げ、主弁２が開く。
に油圧が作用すると、レバー６が回動して弁棒４を引き
上げ、主弁２が開く。
第２図は主弁２部分の詳細を示している。
同図において、スタンド５の中心部には、弁棒４を包囲
するようにブツシュ８が嵌め込まれている。
するようにブツシュ８が嵌め込まれている。
また、スタンド５の下端近傍の外周部には、スリーブ９
が嵌合され、ビン１０で固定されており、主弁２の上半
部はスリーブ９の内側に微少間隙を持って挿入されてい
る。
が嵌合され、ビン１０で固定されており、主弁２の上半
部はスリーブ９の内側に微少間隙を持って挿入されてい
る。
主弁２と弁棒４ｔよ、スプライン機構にて一体型となっ
ており、１１は一〇止め用のビスを示す。
ており、１１は一〇止め用のビスを示す。
弁棒４の先端には副弁１２が螺着されている。
この副弁に対応する弁座は、主弁２の内面下方に形成さ
れ、これらの副弁１２と弁座の弁シート部は、線接触し
て蒸気をシールする。
れ、これらの副弁１２と弁座の弁シート部は、線接触し
て蒸気をシールする。
上述のように構成された蒸気加減弁においては、主弁２
及び副弁１２が全閉状態の時には、スリーブ９および主
弁２によって形成される蒸気室１６は、両者間の微少隙
間を通して弁本体１の上流側の蒸気圧力と同一圧力とな
っている。
及び副弁１２が全閉状態の時には、スリーブ９および主
弁２によって形成される蒸気室１６は、両者間の微少隙
間を通して弁本体１の上流側の蒸気圧力と同一圧力とな
っている。
従って主弁２を直接引き上げて開くことは主弁２の前後
の蒸気圧力差が大きいため、不可能である。
の蒸気圧力差が大きいため、不可能である。
しかしながら、油筒７に油圧が作用すると、レバー６を
介して弁棒４がスプライン機構部の隙間〆だけ引上げら
れる。
介して弁棒４がスプライン機構部の隙間〆だけ引上げら
れる。
この場合、副弁１２は弁口径が小さいため、蒸 ′気圧
力が作用していても油筒７の発生力で容易に開弁できる
。
力が作用していても油筒７の発生力で容易に開弁できる
。
このようにして副弁１２が開くと蒸気室１６に充満して
いた蒸気は矢印Ｂ方向へ流出して、その内部圧力は減少
し、主弁２の前後の蒸気圧力差が小さくなる。
いた蒸気は矢印Ｂ方向へ流出して、その内部圧力は減少
し、主弁２の前後の蒸気圧力差が小さくなる。
従って副弁１２が開いた後であれば、主弁２は油筒７に
より引上げられる弁棒４によって開弁可能となる。
より引上げられる弁棒４によって開弁可能となる。
ここで、副弁１２の開き始め以後の蒸気室１６の圧力状
態は、スリーブ９内径と主弁２の円筒部外径との間に形
成される微少隙間を通過して流入する蒸気量と、副弁１
２からの流出蒸気流量との関係から定まるので、主弁２
と副弁１２が全閉の時は復水器々内圧力の真空状態から
、各弁開度に対応した下流側の蒸気圧力より若干高目に
調整される。
態は、スリーブ９内径と主弁２の円筒部外径との間に形
成される微少隙間を通過して流入する蒸気量と、副弁１
２からの流出蒸気流量との関係から定まるので、主弁２
と副弁１２が全閉の時は復水器々内圧力の真空状態から
、各弁開度に対応した下流側の蒸気圧力より若干高目に
調整される。
上述の如く、バランス型の蒸気加減弁は、主弁２内部の
蒸気室１６の圧力を低下させ、主弁２前後の蒸気圧力を
バランスさせることによって、主弁２を最少の作用力で
開弁できるようにしたものであるから、熱効率の向上を
目的として蒸気タービン入口蒸気圧力の高い発電プラン
トには最適な蒸気弁であると真える。
蒸気室１６の圧力を低下させ、主弁２前後の蒸気圧力を
バランスさせることによって、主弁２を最少の作用力で
開弁できるようにしたものであるから、熱効率の向上を
目的として蒸気タービン入口蒸気圧力の高い発電プラン
トには最適な蒸気弁であると真える。
しかしながら、従来のバランス型蒸気加減弁には大きな
欠点がある。
欠点がある。
それは蒸気室１６の蒸気圧力を低下させることによって
得られるバランス型の特性上、主弁２とスリーブ９が主
弁の聞き始め時において、最大応力を発生するような外
圧を受ける圧力容器となることである。
得られるバランス型の特性上、主弁２とスリーブ９が主
弁の聞き始め時において、最大応力を発生するような外
圧を受ける圧力容器となることである。
主弁２とスリーブ９を単純円筒と仮定した場合、それら
の円周方向圧縮応力ａは次式によって示される。
の円周方向圧縮応力ａは次式によって示される。
Δｐｘｎ
但し、ΔＰ ：主弁上流側の蒸気圧力と、蒸気室１３の
内部圧力との差圧 Ｒ：主弁またはスリーブの半径 Ｔ ：主弁またはスリーブの肉厚 上式のように、主弁およびスリーブの円周方向圧縮応力
はそれらの半径と内外圧力差に比例して増大するため、
従来構造のバランス型蒸気弁においては、蒸気圧力を上
昇させようとすると、それに応じて主弁およびスリーブ
の厚内化を図らなければならない。
内部圧力との差圧 Ｒ：主弁またはスリーブの半径 Ｔ ：主弁またはスリーブの肉厚 上式のように、主弁およびスリーブの円周方向圧縮応力
はそれらの半径と内外圧力差に比例して増大するため、
従来構造のバランス型蒸気弁においては、蒸気圧力を上
昇させようとすると、それに応じて主弁およびスリーブ
の厚内化を図らなければならない。
しかしながら、例えば主弁２において、蒸気室１３の直
径りを大きくして主弁２の厚内化を図ることは、主弁２
のアンバランス力が増加することになるため、油筒７の
発生力との関係から不可能であり、また主弁２の内径は
、弁棒４とのスプライン機構により拘束されているため
、小さくすることが出来ない。
径りを大きくして主弁２の厚内化を図ることは、主弁２
のアンバランス力が増加することになるため、油筒７の
発生力との関係から不可能であり、また主弁２の内径は
、弁棒４とのスプライン機構により拘束されているため
、小さくすることが出来ない。
本発明は従来のバランス型蒸気弁における上述の如き欠
点を除去すべくなされたもので、従来以上に高温高圧の
蒸気条件下でも、十分な強度を有する蒸気弁を提供する
ことを目的とするものである。
点を除去すべくなされたもので、従来以上に高温高圧の
蒸気条件下でも、十分な強度を有する蒸気弁を提供する
ことを目的とするものである。
本発明のバランス型蒸気弁は弁本体に固着したスタンド
に可動的に嵌挿した弁棒と、この弁棒にスプライン機構
を介して連結され、弁座に接触して蒸気をシールする主
弁と、前記弁棒に固着され、前記主弁の内面に接触して
蒸気室内の蒸気をシールする副弁とから成るバランス型
蒸気弁において、前記スタンドの下端近傍が小径部とさ
れ、前記主弁の上部が前記小径部の外周に微小間隙を持
って嵌挿して梯１成されている。
に可動的に嵌挿した弁棒と、この弁棒にスプライン機構
を介して連結され、弁座に接触して蒸気をシールする主
弁と、前記弁棒に固着され、前記主弁の内面に接触して
蒸気室内の蒸気をシールする副弁とから成るバランス型
蒸気弁において、前記スタンドの下端近傍が小径部とさ
れ、前記主弁の上部が前記小径部の外周に微小間隙を持
って嵌挿して梯１成されている。
以下、８１４３図を参照して本発明の詳細な説明する。
なお、本発明のバランス型蒸気弁において従来構造と異
なる点は主弁部のみであり、第１図に示す弁本体１、油
筒７およびレバー６との組合せ構成には変更がないので
、図示説明は省略する。
なる点は主弁部のみであり、第１図に示す弁本体１、油
筒７およびレバー６との組合せ構成には変更がないので
、図示説明は省略する。
また、第３図において、従来と同一の構造または機能の
部品には、それらと同じ符号を付しである。
部品には、それらと同じ符号を付しである。
スタンド５の中心部には、弁棒４を包囲するようにブツ
シュ８が嵌め込まれている。
シュ８が嵌め込まれている。
またスタンド５の下端近傍は小径部５＆とされ、その外
周にはブツシュ１４が被嵌されてビン１５で固定されて
いる。
周にはブツシュ１４が被嵌されてビン１５で固定されて
いる。
このブツシュの表面は摩耗防止のため、窒化処理を施さ
れている。
れている。
主弁２は、その上半部をブツシュ１４の外側に微少隙間
を持って嵌合されており、スプライン機構にて連結され
た弁棒４により上下動自在とされている。
を持って嵌合されており、スプライン機構にて連結され
た弁棒４により上下動自在とされている。
１１はスプライン機構における廻り止め用ビス？示す。
弁棒４の先端に螺着された副弁１２は、従来例における
と同様に、主弁２の内面下方に形成された弁シート部と
線接触して蒸気をシールする。
と同様に、主弁２の内面下方に形成された弁シート部と
線接触して蒸気をシールする。
主弁２と弁座３も弁シート部が線接触して蒸気シール部
を形成している。
を形成している。
上述のように構成した本発明のバランス型蒸気弁におい
ては、従来例のように主弁２を包囲するスリーブ９は無
く、主弁２はプツシ：Ｌ１４を介してスタンド５の小径
部５ａにガイドされており、また、蒸気室１６はスタン
ド５の小径部５ａの端面と、この小径部に嵌挿された主
弁２の内面によって構成され、その直径りは、従来と同
一寸法となっている。
ては、従来例のように主弁２を包囲するスリーブ９は無
く、主弁２はプツシ：Ｌ１４を介してスタンド５の小径
部５ａにガイドされており、また、蒸気室１６はスタン
ド５の小径部５ａの端面と、この小径部に嵌挿された主
弁２の内面によって構成され、その直径りは、従来と同
一寸法となっている。
弁棒４の微小上昇によって副弁１２が開くと、従来例に
おけると同様、蒸気室１６の圧力は低下し本来のバラン
ス型弁の特徴を発揮するが、本発明のバランス型蒸気弁
においては従来例の如きスリーブ９は存在せず、また、
スタンド５の内面はブツシュ８と弁棒４により中実状と
なるので、外圧を受ける圧力容器となるのは、主弁２の
みである。
おけると同様、蒸気室１６の圧力は低下し本来のバラン
ス型弁の特徴を発揮するが、本発明のバランス型蒸気弁
においては従来例の如きスリーブ９は存在せず、また、
スタンド５の内面はブツシュ８と弁棒４により中実状と
なるので、外圧を受ける圧力容器となるのは、主弁２の
みである。
この主弁の蒸気圧カ一対する強度は前述の強度計算式に
て算出できるが本発明では主弁２の外径寸法は構造的に
拘束する部品がないことから強度的に十分な肉厚を任意
に選定出来る。
て算出できるが本発明では主弁２の外径寸法は構造的に
拘束する部品がないことから強度的に十分な肉厚を任意
に選定出来る。
従って本発明によれば熱効率向上策として蒸気原動所の
蒸気温度、圧力がより高温、高圧化されたとしても、主
弁２の応力レベルが従来と同一、もしくはそれよりも低
い値になるよう設計することができる。
蒸気温度、圧力がより高温、高圧化されたとしても、主
弁２の応力レベルが従来と同一、もしくはそれよりも低
い値になるよう設計することができる。
なお、本発明のバランス型蒸気弁では主弁２と弁座６ζ
二よって形成される蒸気通路部は従来構造におけると同
一関係に設計できるので、主弁２の持つ本来の蒸気弁と
しての流量特性に変化は生じない。
二よって形成される蒸気通路部は従来構造におけると同
一関係に設計できるので、主弁２の持つ本来の蒸気弁と
しての流量特性に変化は生じない。
また主弁２の外径形状は、第６図では、円筒形とされて
いるが、これを任意の形状に変形し得ることは勿論であ
る。
いるが、これを任意の形状に変形し得ることは勿論であ
る。
、ヒ述の如く、本発明においては、従来使用されていた
スリーブを省略し、スタンドの下端近傍に形成した小径
部の外周に主弁２を嵌め込むようにしたから、その肉厚
を任意の値とすることができ、高圧の蒸気差圧による圧
縮応力に十分に耐える設計とすることが可能となる。
スリーブを省略し、スタンドの下端近傍に形成した小径
部の外周に主弁２を嵌め込むようにしたから、その肉厚
を任意の値とすることができ、高圧の蒸気差圧による圧
縮応力に十分に耐える設計とすることが可能となる。
従って、蒸気原動所の蒸気温度および圧力が上昇しても
それに容易に対応することができる。
それに容易に対応することができる。
第１図は従来の蒸気弁の一例を示す断面図、第２図は第
１図の主要部分の拡大断面図、第６図は本発明のバラン
ス型蒸気弁における主要部分の実施例を示す断面図であ
る。 １ ・・・・・・弁本体 ２ ・・・・・・ 主弁 ６ ・・・・・・弁座 ４ ・・・・・・弁棒 ５ ・・・・・・スタンド ５輿・・・・・・小径部 ６ ・・・・・・ レバー ７ ・・・・・・ 油筒 ８ ・・・・・・ プッＶユ ９ ・・・・・・スリーブ １２ ・・・・・・副弁 １６ ・・・・・・蒸気室 １４ ・・・・・・ ブブンユ 代理人弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 第２図
１図の主要部分の拡大断面図、第６図は本発明のバラン
ス型蒸気弁における主要部分の実施例を示す断面図であ
る。 １ ・・・・・・弁本体 ２ ・・・・・・ 主弁 ６ ・・・・・・弁座 ４ ・・・・・・弁棒 ５ ・・・・・・スタンド ５輿・・・・・・小径部 ６ ・・・・・・ レバー ７ ・・・・・・ 油筒 ８ ・・・・・・ プッＶユ ９ ・・・・・・スリーブ １２ ・・・・・・副弁 １６ ・・・・・・蒸気室 １４ ・・・・・・ ブブンユ 代理人弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、弁本体に固着したスタンドに可動的に嵌挿した弁棒
と、この弁棒にスプライン機構を介して連結され、弁座
に接触して蒸気をシールする主弁と、前記弁棒に固着さ
れ、前記主弁の内面に接触して蒸気室内の蒸気をシール
する副弁とから成るバランス型蒸気弁において、前記ス
タンドの下端近傍が小径部とされ、前記主弁の上部が前
記小径部の外周に微小間隙を持って嵌挿されていること
を特徴とするバランス型蒸気弁。 ２、小径部の外面と主弁の間に、表面を窒化処理したプ
ランユが設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載のバランス型蒸気弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9913782A JPS58217864A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | バランス型蒸気弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9913782A JPS58217864A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | バランス型蒸気弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217864A true JPS58217864A (ja) | 1983-12-17 |
Family
ID=14239326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9913782A Pending JPS58217864A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | バランス型蒸気弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58217864A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61197201U (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-09 | ||
| JP2010159829A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toshiba Corp | 蒸気弁装置およびそれを備えた発電設備 |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP9913782A patent/JPS58217864A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61197201U (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-09 | ||
| JP2010159829A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toshiba Corp | 蒸気弁装置およびそれを備えた発電設備 |
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