JPS6326480A - サ−マルリリ−フ弁 - 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］ この発明は、例えば火力発電プラントにおけるドレン弁
等の熱衝撃緩和装置として用いられるサーマルリリーフ
弁の改良に関し、セラミックス材料を使用することで弁
体、弁座面の摩耗・損傷を防止すると共に、その開閉を
自刃式とすることで外部動力を必要とせず、小型で安価
な弁装置の製作を可能にしたものである。

〔従来の技術及びその問題点〕

一般に上記ドレン弁は、プラント起動時の蒸気条件設定
や、運転中に発生するドレンの排出及び停止時の主蒸気
放出を目的として、ボイラーとタービンに配設される主
蒸気管から分岐して、ドレンタンク等と連通ずるドレン
管の一ケ所に取付けられるものである。

しかしながら、近年の上記プラントにおける主蒸気の圧
力及び温度は、例えば２４６　ｋｇｆ／　ｃＩＩｌｇ・
５６０℃と極度に高温、高圧化しているから、これより
発生する高質量の熱水が高差圧条件下で上記ドレン弁よ
り急速に排出されること＼、発電量の増加に伴い、発電
量の負荷調整用として火力発電プラントの起動と停止が
繰り返されるため、上記ドレン弁の使用頻度が激増する
こと＼が相俟って、上記ドレン弁におけるシート面の摩
耗乃至は損傷が顕著になってきたのである。

而して、上記弁シート面における摩耗・損傷は、プラン
ト全体の正常な運転に支障を来すため、その対応策とし
て上記ドレン弁本来の設置目的の−つである運転中に発
生する凝縮水の排出を行わず、プラントの起動時と停止
時に躍って開弁、使用しているのが現状である。

このような使用条件の変更は、プラント運転中における
弁の損傷機会を減少させ得る反面、運転中に蒸気の温度
低下に伴って発生する凝縮水がドレン管及びドレン弁の
上流側に滞留し、これが経時的に温度降下を来して冷却
する結果、例えば上記プラントの停止時に上記ドレン弁
を解放した際、冷却した凝縮水が排出された直後に主蒸
気管より５００℃に近い高温の熱水はもとより、これ以
上の高温蒸気が一気に流入して、ドレン弁だけでなく元
栓や配管等のドレン排出系全体に大きな熱衝撃を与える
こと＼なり、これらの操作が毎日のように繰返される最
近のプラント運転の状況下では、上記熱衝撃部分に金属
疲労が発生し、核部の亀裂・損傷の原因ともなっていた
のである。

これらの問題に対処する手段として、例えばドレン管に
ヒーターを取付け、該ヒーターによって上記冷却した凝
縮水を所定の温度に加熱・深持して、開弁時における上
記高温度の熱水や主蒸気との温度差を小さくしてドレン
弁等に加わる熱衝撃を緩和するようにしたものが実用化
されているが、それらは別途大損かりな加熱装置の設置
を余儀なくされるという基本的な不都合が見受けられた
。

他方、上述した問題の節易な解決手段として、上記ドレ
ン弁の外側にその一次側と二次側とを連通ずるバイパス
管を取付けると共に、その間に流量調整用の止弁及びサ
ーマルリリーフ弁等を列設して、主蒸気管内で発生する
凝縮水よりも少ない水量を一次側から二次側へと常時流
出させることにより、上記ドレン弁の上流側に高温の凝
縮水を充満せしめて、弁シート面が冷却されるのを予防
するようにした熱衝撃緩和装置が一部において利用され
ている。

しかしながら、上記従来の緩和装置に取付けられるサー
マルリリーフ弁は、別途止水乃至は流量調整用の止弁の
併設を余儀なくされるだけでなく、それらの弁体、弁座
は何れも金属によって構成されるものであったから、時
として熱水や主蒸気等の熱影響を受けて弁シート面の摩
耗・損傷が著しかった等、種々の問題点が見られたもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで発明は、サーマルリリーフ弁の弁ケース内部の一
側に弁座押えで固定された弁座と、軸方　　〔向に通水
路を貫設してなる弁体押えを介して、該弁座のシート面
に着座可能とした弁体とをそれぞれセラミックスで成形
する一方、上記弁体を支持する弁体押えには、その軸方
向及びこれより分岐。

する通水路を貫設してなる比較的熱膨張係数の大きい金
属によって構成すると共に、ケース及び弁座押えもそれ
ぞれ熱膨張率の異なる金属材料で構成し、それらの熱膨
張差によって所定の流体温度で上記シート面を自動的に
開閉し得るようにし、上述した問題点を一気に解消した
ものである。

〔作　　　用〕

本発明のサーマルリリーフ弁は、その弁体、弁座をセラ
ミックスで構成したものであるから、高差圧の苛酷な条
件下において微小量の凝縮水を排出する場合にも、該流
体によるシート面の摩耗乃至は損傷を確実に防止し得る
一方、弁体押え等の使用金属材料の熱膨張差を利用して
、弁体の開閉を自動的に行う自刃式の小型弁装置の製作
を可能にするという格別の作用を奏するものである。

実施例〕 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて更に
具体的に述べると、１はサーマルリリーフ弁の弁ケース
、２はその内部一側に比較的熱膜。

張係数の小さな金属材料からなる弁座押え３で固定され
るセラミックス類の弁座、４は外周に通水溝４゛を備え
たセラミックス類の弁体、又５は軸方向及びこれと直交
する方向に上記通水溝４°と連通ずる各通水路５゛・５
”を貫設してなる弁体押えであって、比較的熱膨張係数
の大きな金属材料がらなり、その膨張時に上記弁体４を
弁座２のシート面に着座可能に支持したものである。

尚、図中６はシール材料、又７は溶接部、８は入口管、
９は出口管を示す。

而して、上記サーマルリリーフ弁は、予め弁座２及び弁
座押え３の長さくＩＩ）と弁座２、弁体４及び弁体押え
５との長さの和１＋ム）を常温下で微小リフトが得られ
るように、予め各部材料の熱膨張差に従って設定してお
（と同時に、該各部材の所定温度下における上記（ｊ’
、）と＜１．＋ム）の各膨張量を予め常温下で設定した
微小リフトを閉方向に移動し、弁座２と弁体４の接触面
に流体を締切るために必要な面圧が加わるように構成し
ておくのである。

このように構成された本発明のサーマルリリーフ弁は、
使用中の流体の温度変化に際して、所定温度以下のとき
は流体圧力によって弁体が開いて低温流体の排出が継続
的に行われるが、流体温度が上昇し、所定温度或いはそ
れ以上になったときは、上記弁体押え５の熱膨張量が増
大し、弁体４を弁座面に押圧して閉弁するため、管内の
流体温度を常時一定範囲に保持し得るものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明のサーマルリリーフ弁によれば
、そのシート面を形成する弁座２及び弁体４にセラミッ
クスの使用を可能とし、これにょって高温、高差圧流体
によってマらされる上記弁シート面の摩耗乃至は損傷を
著しく減少せしめ得ると共に、弁体４の作動原理が材料
の膨張差を利用するものであるから、弁の開閉が自刃的
に行われ、外部動力或いは別途止弁等の設置を全く必要
としない他、弁からの排出量は微小であり、作動特性と
しては若干の遅れ時間を伴うものとなるため、急速開閉
を行なわず熱衝撃緩和装置としての必要特性に適合した
所謂、遅効性の穏やかな弁作動が得られという格別の効
果が発揮されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明サーマルリリーフ弁の中央部縦断面図で
ある。 尚、図中１・・・弁ケース、２・・・弁座、３・・・弁
座押え、４・・・弁体、５・・・弁体押え。 以　　　　上 特許出願人　　東亜バルブ株式会社 外１名 代理人　弁理士　　　小　原　和　夫 １・・・弁ケース ２・・・弁　座 ３・・・弁座押え ４・・・弁　体 ５・・・弁体押え 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、弁ケース１の内部一側に固定される弁座２と、該弁
   座のシート面に着座可能な弁体４とをそれぞれセラミッ
   クスで構成する一方、上記弁ケース１及び弁座２を固定
   する弁座押え３並びに通水路を貫設してなる弁体押え５
   のそれぞれを熱膨張率の異なる金属材料で構成し、上記
   弁体押え５の熱膨張によって、シート面を自動的に開閉
   するようにしたことを特徴とするサーマルリリーフ弁。