JPS6139042Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、いわゆるシエルマウント型の蒸気
タービンに用いられる蒸気加減弁に関する。

〔従来の技術〕

タービン据付面積を十分に確保できない場合等
には、蒸気加減弁を直接タービンケーシングに取
付けて据付面積の縮小を図つたいわゆるシエルマ
ウント型の蒸気タービンが採用される。

第３図はこのようなシエルマウント型の蒸気タ
ービンを示すもので、翼１を収容するタービンケ
ーシング２の上下には、ノズル３に対応して蒸気
加減弁４，５が配設されている。これら蒸気加減
弁４，５の弁棒６，７の先端には弁体８，９が取
着され、この弁棒６，７はバネ１０，１１によつ
て弁閉成方向に押圧されている。しかして弁開口
時には別置された油筒１２に圧油を注入してピス
トン１３を稼動することによりリンク機構１４を
介してカム１５，１６を回転させ、このカム１
５，１６の回転に応じてレバー１７，１８を支点
１９，２０を中心にして上記バネ力に抗して回動
させることにより弁を開口している。

以上のように構成されたシエルマウント型の蒸
気タービンでは、１台の油筒１２で複数の弁棒
６，７を制御するので、閉成している蒸気加減弁
４，５を同時に開とするときには、それぞれの蒸
気加減弁４，５の有するいわゆるアンバランス力
の総和以上の駆動力が油筒１２に必要となる。

このため、このようなときには一般に一弁ずつ
蒸気加減弁４，５を開口するいわゆるシーケンシ
ヤル方式が採られている。

しかしながら、蒸気タービンの出力が大とな
り、弁４，５の口径が大径となるに従い一弁の有
するアンバランス力が大きくなるため、このよう
な大型蒸気タービンでは、蒸気加減弁４が第４図
に示すようにバランス型に構成されている。

第４図に示すバランス型の蒸気加減弁４は、弁
ケーシング２１に形成された弁座２２と、同じ弁
ケーシング２１に取着されたスタンドスリーブ２
３の内周に沿つて摺動自在に嵌合支持され、その
上端に弁棒６の下端を挿着してなる弁体８とを備
えており弁閉成時にはスタンドスリーブ２３内に
バランス室２４が形成されるようになつている。

弁棒６の先端には副弁２５が形成されており、
この副弁２５は、弁体８の先端に形成された貫通
孔２６に当接可能とされ、弁棒６の上方への移動
により、貫通孔２６上端と副弁２５との間に適当
な間隙が形成されてバランス室２４と弁体８の下
流側を連通するように構成されている。

以上のように構成されたバランス型の蒸気加減
弁では、蒸気加減弁の開口時に、弁棒６の上方へ
の移動により貫通孔２６上端と副弁２５との間に
適当な間隙が形成され、蒸気は、矢符Ａとして示
すように、弁体８とスタンドスリーブ２３の間に
形成された間隙を通りスタンドスリーブ２３内部
に形成されたバランス室２４に流入した後、弁体
８と弁棒６との間を通り、貫通孔２６上端と副弁
２５との間を経て、蒸気タービン内に流入する。

この際、上記弁体８とスタンドスリーブ２３の
間隙は非常に狭いから、蒸気はこの間隙を通過す
るときに減圧されてバランス室２４に至ることと
なる。このため弁体８が設置された弁室の圧力に
比べるとバランス室２４の圧力は相当低くなる。
このバランス室２４の低圧状態は弁体８が閉成し
ている状態で副弁２５が開口している限り持続さ
れる。

したがつて、弁体８を開口する際にこの弁体８
に作用するアンバランス力はバランス室２４が低
圧となつている分だけ小さくなり、結局蒸気加減
弁４を駆動する油筒の駆動力は小さくて済むこと
となる。

しかしながら、このような構造の蒸気加減弁を
蒸気タービンの下側の蒸気加減弁として用いる場
合には、貫通孔２６上端と副弁２５との間に間隙
ができるため、弁体８が開口されると同時に、こ
の間隙分の距離を弁体８が急激に移動し、蒸気流
量が急増し、タービンを急加速する惧れがある。

そこで、一般に蒸気タービンの下側の蒸気加減
弁５として、第５図に示すようにアンバランス型
の蒸気加減弁が用いられている。

第５図に示すアンバランス型の蒸気加減弁５
は、本体ケーシング２７に形成された弁座２８
と、弁棒７の先端にピン２９により固定された弁
体９とから構成されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このようなアンバランス型の蒸
気加減弁５を使用する場合には、弁体９の径を大
きくするとアンバランス力が増大するので、一定
の駆動力で弁を開口するためには弁体９の径を大
きくすることができないという欠点がある。

また、中型の火力発電所用に使用される場合に
は、起動回数、負荷変動が増大し、前述したシー
ケンシヤル方式ではノズルボツクスに温度差が生
じ、これによつて熱応力が生じるため、複数の弁
を同時に開く方式をとることが望ましいが、この
ようなアンバランス型の蒸気加減弁では、全アン
バランス力が大きくなるため、非常に大きな油筒
と駆動機構が必要になるという問題があつた。

本考案は比較的小さな駆動力で開閉することの
できるシエルマウント型蒸気タービンに好適な蒸
気加減弁を得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、弁ケーシングに取着されて弁体を摺
動自在に支持するスリーブと、弁閉成時に弁体後
方の前記スリーブ内部に形成されるバランス室
と、このバランス室から弁体下流側へ蒸気供給が
可能なように弁体に設けられた貫通孔と、弁閉成
時にこの貫通孔を閉塞するよう弁棒先端部に形成
された副弁とを有し、前記バランス室が弁体とス
リーブの間隙を介して弁体の上流側と連通するよ
うなされているバランス型の蒸気加減弁をタービ
ンケーシングの上方に、弁ケーシングに取着され
て弁体を摺動自在に支持するスリーブと、弁閉成
時に弁体後方の前記スリーブ内部に形成される空
室とを有するアンバランス型の蒸気加減弁をター
ビンケーシングの下方に配設し、それぞれの蒸気
加減弁のバランス室と空室を互いに連通するよう
にしたものである。

〔作 用〕

上記の構成において、アンバランス型蒸気加減
弁の空室はバランス型蒸気加減弁のバランス室と
連通されて、両方の空間は等しい圧力になる。し
たがつてまずバランス型蒸気加減弁の副弁を開口
してバランス室の圧力を低下させ、タービンケー
シング下方に位置するアンバランス型蒸気加減弁
の空室の圧力がこれに従つて十分低下してから次
に各蒸気加減弁の弁体を開口するようにすれば、
弁体の下流側とバランス室さらに空室のそれぞれ
の圧力差が小さくなる（アンバランス力が小さく
なる）から、いずれの蒸気加減弁も小さな駆動力
で開口することができるようになる。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例に係る蒸気加減弁を
示すもので、第２図はその要部を拡大して示した
ものである。なお、図中の符号はこれまでに説明
したと同一部分を示す場合には同一のものを付し
てある。

蒸気加減弁３０は弁ケーシング３１に取着され
弁体３２を摺動自在に支持するスタンドスリーブ
３３を有し、このスタンドスリーブ３３の内部に
は弁閉成時に空室３４が弁体３２の後方に形成さ
れるようになつている。しかして前記弁体３２は
弁棒３５にピン３６により係止され、スタンドス
リーブ３３に沿つて弁棒３５により駆動されるよ
うになつている。なお、上記弁棒３５は弁棒支持
部材３６に装着された弁棒軸受３７を介して摺動
自在に支持されており、またこの弁棒支持部材３
６には上記空室３４に連通するバランス用通路３
８が形成されている。そしてこのバランス用通路
３８はリード管３９を介して蒸気加減弁４のバラ
ンス室２４に連通している。かかる構成を有する
蒸気加減弁はシエルマウント型タービンに据付け
され、バランス型の蒸気加減弁４はタービンケー
シング上方、アンバランス型の蒸気加減弁３０は
タービンケーシング下方にそれぞれ配設される。

上記のように構成された蒸気加減弁において、
弁開口時にはまずバランス型蒸気加減弁４の弁棒
６をわずかに上方へ動かして副弁２５を開口させ
る。このとき弁体８はその上流側と下流側の圧力
差によつて弁座２２に押圧されている。この状態
で副弁２５を開口すると圧力差に基いて弁体８と
スタンドスリーブ２３の隙間から蒸気がバランス
室２４へ流入し、この蒸気は副弁２５と弁体８の
隙間を通つて貫通孔２６から弁体８の下流側へ吹
抜ける。このとき吹抜ける蒸気は弁体８とスタン
ドスリーブ２３の隙間を通過する際に十分に圧力
が低下しており、したがつてバランス室２４と弁
体８の下流側の圧力差は、弁体８の上流側と下流
側における圧力差に比べて十分小さくなつてい
る。つまりバランス室２４の内圧が弁体８の上流
側の蒸気圧よりも小さくなることで弁体８に作用
するアンバランス力は十分に小さくなる。

一方、タービンケーシングの下方に配置された
アンバランス型蒸気加減弁３０の弁体３２の後方
に形成された空室３４は、リード管３９を介して
上記バランス型蒸気加減弁４のバランス室２４に
連通しているから、上述のように副弁２５が開口
されてバランス室２４内の圧力が低下するのに伴
つてこの空室３４内の圧力も低下する。こうして
空室３４内の圧力が低下すると、弁体８の下流側
と空室３４の圧力差が弁体８の上流側と下流側に
おける圧力差よりも小さくなり、弁体８に作用す
るアンバランス力が小さくなるから蒸気加減弁３
０を開口させるのに要する駆動力も小さくて済む
こととなる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案はバランス型の蒸気
加減弁をタービンケーシングの上方に、このバラ
ンス型蒸気加減弁のバランス室に連通された空室
を弁体後方に備えたアンバランス型蒸気加減弁を
タービンケーシングの下方にそれぞれ配設したも
のであるから、本考案によれば従来のアンバラン
ス型のものに比べて小さな駆動力で開口すること
ができる蒸気加減弁を得ることができ、またター
ビンケーシングの下方に設けられる方の蒸気加減
弁は弁体の中に副弁を必要としないから、弁開口
時に蒸気量が急激に変化してタービンを過速する
という従来の不都合が解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る蒸気加減弁を
示す図、第２図は第１図に示す蒸気加減弁のうち
アンバランス型のものを拡大して示す断面図、第
３図はシエルマウント型蒸気タービンの概略を示
す説明図、第４図はバランス型蒸気加減弁の断面
図、第５図は従来のアンバランス型蒸気加減弁の
断面図である。 ２……タービンケーシング、４……バランス型
蒸気加減弁、６，３５……弁棒、８，３２……弁
体、２１，３１……弁ケーシング、２３，３３…
…スタンドスリーブ、２４……バランス室、２５
……副弁、２６……貫通孔、３４……空室、３８
……バランス用通路、３９……リード管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁ケーシングに取着されて弁体を摺動自在に支
   持するスリーブと、弁閉成時に弁体後方の前記ス
   リーブ内部に形成されるバランス室と、このバラ
   ンス室から弁体下流側へ蒸気供給が可能なように
   弁体に設けられた貫通孔と、弁閉成時にこの貫通
   孔を閉塞するよう弁棒先端部に形成された副弁と
   を有し、前記バランス室が弁体とスリーブの間隙
   を介して弁体の上流側と連通するようなされてい
   るバランス型の蒸気加減弁をタービンケーシング
   の上方に、弁ケーシングに取着されて弁体を摺動
   自在に支持するスリーブと、弁閉成時に弁体後方
   の前記スリーブ内部に形成される空室とを有する
   アンバランス型の蒸気加減弁をタービンケーシン
   グの下方に配設し、それぞれの蒸気加減弁のバラ
   ンス室と空室を互いに連通したことを特徴とする
   蒸気加減弁。