JPS63135662A - 組合せバタフライ弁 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気タービンの制御弁と止め弁の組合せに係
り、特に、弁の圧力損失の小さいことを有利とし、弁全
開時の弁体振動を抑制するのに好適な組合せバタフライ
弁に関する。

〔従来の技術〕

蒸気タービン発生装置では、蒸気タービンに導入される
蒸気量を制御し、その速度を制御し、または、危急状態
ではタービンを速やかに停止させタービンに流入する蒸
気流を制御している。

これらの蒸気弁シ±１通常タービン入口用制御弁とこの
制御弁をバックアップする止め弁をこの制御弁の上流に
設けている。従来の組合せ弁では、ポペットとスリーブ
型の弁を組合せた弁を用いてきた。しかし、この組合せ
弁では、蒸気流を９０″にわたり転向する必要があり、
蒸気流から得られるエネルギのかまりの量を除去されて
いた５更に。

ポペットとスリーブ型の弁体は、空気力学的形状に成形
できず、損失が大きかった。

そこで、前述のポペット・スリーブ型弁に代り空力学的
に有利なちょう形円板弁体をもつバタフライ弁を使用し
てきた。しかし、従来の複数のちょう形円板弁体の直列
配置では、下流側の弁体が、上流側弁体のまわりを流れ
る流体によってばたつきを起こしたので、流れから得ら
れるエネルギが除去され、これら駆動、圧力損失の面で
考慮されていなかった。

′・、そこで、特公昭５５−２３３２４号公報に示す蒸
気り三りシ用組合せ仕切弁では、二つの弁体の軸間が管
路直経よりも小さく、弁が全開した時に上流弁と下流弁
の弁体の一部が重なるようにし、圧力損失及び下流弁体
の上流弁体まわりの流れの影響を小さくするよう工夫が
なされていた。しかし、弁の振動は、流体力及び流体の
動圧成分中の変動圧力に起因しており、弁体そのものの
振動抑制は不可能である。また、上流弁と下流弁の弁体
間の流れは、弁体を境とする二つの流れが行来し、損失
。

振動を増大させている。

ちょう形円板弁体の振動を抑制する構造には、Ｕ　Ｓ　
Ａ　ＰＡＴＥＮＴＥＯＦＥＢ１５］、８７２Ｎｏ、３６
４２０２４に示す様に弁箱内部に弁体支持用の丸棒が水
平に設けられており弁体が全開位置でこの丸棒に支持さ
れ、振動を抑制していた。しかし、この場合、弁体支持
用の丸棒が、流路を横ぎることにより、丸棒上流側及び
下流側には大きな流れの乱れを生じ、圧力損失を増大さ
せていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

′−゛′□を境としたＣの流れとｄの流れがａ、ｂ点で
行来し、流れを乱し、この流れの乱れにより、下流弁体
３の振動要因となっている。弁体の長期的な振動は、軸
受、レバー等の摩耗、損傷を招き、弁の作動に支障を生
じる。

又、弁体２の下流側で弁体がケーシングを慣通するケー
シング内壁と同近接の弁体表面には、流れのばくりによ
る乱れが生じる。第２図のａとｂを結ぶ各位置での流体
の変動圧力を第３図に示す。

これは、管路中心での弁体の管軸断面が流線形状である
のに対し、ａ、ｂ点では円となるためであるが、この弁
体２により生じる流れの乱れも、弁体３の振動の一要因
となる。

ここで、二つの流れの流れは、振動を増加させるだけで
なく、弁の圧力損失の面にも大きな影響を与える。バタ
フライ弁は、一般的にポペット形弁に比べ圧力損失が小
さく、タービン等の流体エネルギを利用する分野では、
その効率の向上にもつながる。

現在、大容量原子力タービンでは、弁の圧力損失低減に
よる出力向上も大きく、将来のプラントの二重定格運用
上、最大限効率を上げる必要がある。

しかし、圧力損失が最小となる弁軸間距離でも、前述の
バタフライ弁を二重直列に配置した場合、圧力損失と二
重の弁軸間距離は、管内径をＩＤとした場合、弁軸間距
１１２Ｄ以上に対し、ＩＤで最も小さくなる。二つの流
扛の乱れにより圧力損失が生じている。

第４図に弁箱内部に弁体支持用の丸棒を設けた場合の管
内の流れを示す。

丸棒下流及び管壁近傍の弁体表面には不整流が生じ、従
来技術は、前述の弁体２の流れの乱れに対して考慮され
ていない、従って、振動面の抑制は可能でも、圧力損失
面では一般のバタフライ弁より大きくなるという問題が
あった。

本発明の目的は、二重のバタフライ弁を直列に設は圧力
損失の小さく、弁体の振動抑制効果をもつ弁体支持物を
設けた組合せバタフライ弁を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的は、前述の上流側弁体と下流側弁体間の管路中
の流九の弁体を境とした弁体２の流れの行来を無くする
ことにより、達成される。弁体２の流れの行来を無くす
るには、二つの弁体間に。

弁体と同平面上に管路をし切る平板を設けることにより
達成される。

〔作用〕

二つの弁体間に弁体を含む平面と同一平面で管路を二つ
に仕切る支持物により、上流弁体を通過した二つの流れ
が二つの弁体間で互いに流れ込み渦を生じることがない
ので、振動、圧力損失の低減が可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。円筒
状の弁ケーシング１内に円板状の弁体２及び３が、それ
ぞれ弁体４及び５に連結され、両端をケーシング１外に
設けられた軸受により支持されている。この弁棒４及び
５の一端には、電動、又は、油圧駆動装置等がレバーを
介して連結され、弁棒４及び５に回転トルクを与え弁体
を開閉及び弁開度の制御を行う。弁体４と弁体５は、弁
体２及び３が重ならない距離以上離れ、かつ、弁体外径
をＤとした場合、２Ｄ以下の位置になるように取付けら
れている。

蒸気タービンの主要弁は、通常、運転時弁体２及び３は
全開位置で保持されている。弁体２及び、弁体３がそれ
ぞれ駆動装置からの相反対方向の回転トルクにより開方
向に作動し、弁体２及び弁体３が全開位置で一つの支持
物６により支持される。

この支持物６は、弁体との接触面は平面を形成しており
、弁体２及び３の周端の平面と面接触するようになって
いる。

又、支持物６は、第５図、第６図に示すように、弁体２
及び３間の管路を弁体全開位置で円板を含む平面と同一
平面上で二分割する平板構造をなしている。

本実施例によれば、弁体２とケーシング１を貫通する管
内壁近傍の弁体２を境とした二つの流れが互いに流れ込
み渦の発生を抑制できるので、弁体２及び弁体３の振動
の抑制及び２弁の圧力損失を低減できる。

又、弁体２の作動テスト時、弁体２の中間開度で生じる
弁体２下流の二次流れを防げるので、弁体３の振動低減
に効果がある。

又、第６図に支持平板両面に、管軸方向と同一方向に流
れを整流させる溝７を設けた支持物６を示す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、弁全開時に弁体の振動を抑制するとと
もに、管路内の流れの乱れを軽減でき、弁の圧力損失を
低減できる。

又、弁作動テスト時の上流弁下流に生じる渦を抑制でき
るので、下流弁の振動を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の組合せバタフライ弁の縦断
面図、第２図は、従来の組合せバタフライ弁の斜視図、
第３図は、管路内の流れの乱れ度を示す特性図、第４図
は、第１図の支持物の斜視図である。第５図は第１図の
斜視図、第６図は実施例の支持物斜視図である。 ニ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒形の弁ケーシングと、ケーシング内で回転する
   ように取付けられた第一及び第二の弁軸と前記第一の弁
   軸および前記第二の弁軸に固定され一緒に回転する第一
   及び第二のちよう形円板弁体と前記第一及び第二の弁体
   が全開時に、前記ケーシング内に前記第一弁体と第二弁
   体を全開位置で保持する共通の支持物をもつ弁において
   、 前記第一弁体及び前記第二弁体が全開し前記支持物に保
   持されている状態で管路中の前記第一弁体と前記第二弁
   体間の流体流れが、弁体を境とする二つの流れに分ける
   支持物を設けたことを特徴とする組合せバタフライ弁。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記弁体との接触面を除く面に、管軸方向に流れを整流
   する溝を設けたことを特徴とする組合せバタフライ弁。