KR20170029651A

KR20170029651A - 증기밸브 및 증기터빈

Info

Publication number: KR20170029651A
Application number: KR1020177006226A
Authority: KR
Inventors: 겐스케 후타하시; 도시나리 니시무라; 가츠히사 하마다; 쇼이치 오카와라; 아츠노리 모리; 도모시게 다카타; 게이스케 마츠야마; 다쿠미 마츠무라; 도모유키 오니시; 도모시 야마사키; 히로시 사토
Original assignee: 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2017-03-15
Also published as: KR101915349B1; CN104884745B; JPWO2014098073A1; KR20150073213A; US9650910B2; JP6058028B2; WO2014098073A1; EP2937520A4; EP2937520B1; US20150322812A1; CN104884745A; EP2937520A1

Abstract

개폐 구동됨으로써, 증기의 흐름을 차단·개방 가능한 스톱밸브(2)와, 스톱밸브(2)의 내부에 동축에 마련되고, 스톱밸브(2)의 개폐 방향과 동일 방향으로 개폐 구동됨으로써 증기의 유량제어를 행하는 가감밸브(3)와, 스톱밸브(2)와 가감밸브(3)를 직경 방향으로 이격시키도록 이들 사이에 마련되어, 적어도 가감밸브를 개폐 방향으로 안내하는 제1 안내부(11)를 구비하는 증기밸브(1)를 제공한다.

Description

증기밸브 및 증기터빈 {STEAM VALVE AND STEAM TURBINE}

본 발명은, 증기터빈 내로의 증기 흐름을 제어하는 증기밸브 및 이 증기밸브를 구비하는 증기터빈에 관한 것이다.

본 출원은, 2012년 12월 21일에 출원된 일본 특허출원 2012-279131호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

화력 발전소나 원자력 발전소 등의 증기터빈은, 부하 변화에 따라 증기량을 조절하거나, 이상 시에 증기의 공급을 차단하거나 하기 위하여, 다수의 증기밸브가 마련되어 있다. 증기밸브는 주증기 스톱밸브와 증기 가감밸브로 구성된다. 주증기 스톱밸브는 증기의 흐름을 정지시키거나 또는 흐르게 하는 ON/OFF밸브이다. 주증기 스톱밸브는, 예를 들면 발전을 정지할 때에 폐쇄함으로써, 증기터빈에 유입되는 증기를 멈추게 하는 밸브이다. 증기 가감밸브는, 증기터빈에 유입되는 증기유량을 제어하는 유량제어밸브이다.

종래의 증기밸브로서는 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은, 주증기 스톱밸브와 증기 가감밸브를 하나의 밸브케이스(밸브보디)에 수용한 증기밸브가 알려져 있다. 이 증기밸브는, 일축상에서, 또한, 동일 방향으로부터 주증기 스톱밸브와 증기 가감밸브를 구동하는 구성이다. 증기밸브에 있어서의 압력손실은 증기터빈 효율에 직결되어 있어, 가능한 한 작게 하는 것이 요망되고 있다. 따라서, 하류유로에 예를 들면 밸브축(밸브봉)의 장애물이 없어 압력손실을 낮게 할 수 있는, 이런 종류의 증기밸브가 널리 사용되고 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2002-097903호

그런데, 상기 서술한 증기밸브에 있어서는, 주증기 스톱밸브의 외주면에 증기 가감밸브를 배치하는 구성이었다. 즉, 원통형상을 이루는 주증기 스톱밸브의 외주면을, 마찬가지로 원통형상을 이루는 증기 가감밸브의 내주면이 슬라이딩하는 구성이었기 때문에, 주증기 스톱밸브와 증기 가감밸브와의 사이에서 마모가 발생하기 쉽다는 과제가 있었다.

이 발명은, 일축상에서, 또한 동일 방향으로부터 스톱밸브와 가감밸브를 구동하는 증기밸브에 있어서, 스톱밸브와 가감밸브와의 마모를 방지할 수 있는 증기밸브 및 이 증기밸브를 구비하는 증기터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 양태에 의하면, 증기밸브는, 개폐 구동됨으로써, 증기의 흐름을 차단·개방 가능한 스톱밸브와, 상기 스톱밸브의 내부에 동축에 마련되고, 상기 스톱밸브의 개폐 방향과 동일 방향으로 개폐 구동됨으로써 상기 증기의 유량제어를 행하는 가감밸브와, 상기 스톱밸브와 상기 가감밸브를 직경 방향으로 이격시키도록 이들 사이에 마련되어, 적어도 상기 가감밸브를 상기 개폐 방향으로 안내하는 제1 안내부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 제1 안내부가 스톱밸브와 가감밸브를 이격시키도록 마련되어 있는 것에 의하여 스톱밸브와 가감밸브가 서로 접촉하지 않기 때문에, 스톱밸브와 가감밸브와의 마모를 방지할 수 있다.

상기 증기밸브에 있어서, 상기 스톱밸브의 외주측에 마련되어, 상기 스톱밸브를 상기 개폐 방향으로 안내하는 제2 안내부를 더욱 구비하는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 스톱밸브는 제2 안내부에 의하여 안내되고, 제1 안내부는 가감밸브만을 안내하는 구성이 되기 때문에, 스톱밸브의 안내를 보다 확실히 행할 수 있다.

상기 증기밸브에 있어서, 상기 스톱밸브의 밸브체와, 상기 가감밸브의 밸브체와, 내부에 상기 스톱밸브 및 상기 가감밸브의 밸브체가 맞닿는 밸브시트가 마련된 밸브케이스와, 상기 스톱밸브를 작동시키는 스톱밸브 밸브축과, 상기 가감밸브를 작동시키는 가감밸브 밸브축을 가지고, 상기 스톱밸브 밸브축 및 상기 가감밸브 밸브축 중 적어도 일방이 중공구조가 되어, 상기 중공구조 내에 타방이 삽통되고, 상기 스톱밸브 밸브축 및 상기 가감밸브 밸브축이 상기 밸브케이스에 형성된 관통공을 통하여 외부로 돌출되어 있는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 밸브축용의 삽입공이 하나의 밸브축을 삽입하는 관통공이어도 되기 때문에, 증기밸브의 소형화를 도모할 수 있다.

상기 증기밸브에 있어서, 상기 스톱밸브 밸브축은, 통형상의 케이싱과 상기 케이싱의 길이 방향으로 신축 가능한 출력축을 가지는 제1 구동기구에 의하여 직접 구동되고, 상기 가감밸브 밸브축은, 통형상의 케이싱과 상기 케이싱의 길이 방향으로 신축 가능한 출력축을 가지는 제2 구동기구에 의하여 직접 구동되며, 상기 제1 구동기구의 케이싱과 상기 제2 구동기구의 케이싱은, 병렬로 나열되어 있는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 스톱밸브를 구동하는 제1 구동기구와, 가감밸브를 구동하는 제2 구동기구를 병렬로 나열함으로써, 스톱밸브 및 가감밸브를 구동하는 기구를 보다 소형으로 할 수 있다.

또, 스톱밸브 밸브축 및 가감밸브 밸브축이, 구동기구에 의하여 직접 구동됨으로써, 링크기구와 같은 덜컹거림이 없어져, 제어성(밸브개방도, 응답성)을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명은, 상기 몇 개의 증기밸브를 구비하는 증기터빈을 제공한다.

이 증기터빈은, 스톱밸브와 가감밸브와의 마모를 방지할 수 있는 증기밸브를 구비하기 때문에, 보다 신뢰성이 높은 증기터빈이 된다.

본 발명에 의하면, 일축상에서, 또한 동일 방향으로부터 스톱밸브와 가감밸브를 구동하는 증기밸브에 있어서, 스톱밸브와 가감밸브와의 마모를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 증기밸브가 적용되는 증기터빈을 구비한 발전플랜트의 개략 계통도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 증기밸브의 종단면도이며, 스톱밸브 및 가감밸브가 폐쇄 상태가 된 증기밸브의 종단면도이다.
도 3은 도 2에 있어서 A-A단면도이다.
도 4는 도 2에 있어서 B-B단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 증기밸브의 종단면도이며, 스톱밸브 및 가감밸브가 개방 상태가 된 증기밸브의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 증기밸브의 스톱밸브 구동기구 및 가감밸브 구동기구를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태의 변형예에 관한 증기밸브의 스톱밸브 구동기구 및 가감밸브 구동기구를 나타내는 사시도이다.

(제1 실시형태)

이하, 본 발명의 제1 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 실시형태의 증기밸브(1)가 적용되는 발전시스템(80)에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 증기밸브(1)를 구비한 증기터빈(81)을 포함하는 발전시스템(80)의 개략 계통도이다.

발전시스템(80)은, 고압 증기터빈(82), 중압 증기터빈(83), 및 저압 증기터빈(84)으로 이루어지는 증기터빈(81)과, 고압 증기를 고압 증기터빈(82)에 공급하는 보일러(85)와, 고압 증기터빈(82)으로부터 배출된 증기를 재가열하여, 중압 증기터빈(83)에 공급하는 재열기(86)와, 증기터빈(81)의 회전 구동력에 의하여 구동되는 발전기(87)로 구성되어 있다.

또, 보일러(85)와 고압 증기터빈(82)을 접속하는 주증기 공급배관(92)에는, 스톱밸브(2)(주증기 스톱밸브, MSV)와 가감밸브(3)(증기 가감밸브, GV)를 가지는 증기밸브(1)가 마련되어 있으며, 고압 증기터빈(82)에 대한 증기의 공급을 스톱밸브(2)의 완전 폐쇄에 의하여 저지, 또는 증기의 공급유량을 가감밸브(3)에 의하여 제어하도록 되어 있다.

동일한 주증기 스톱밸브(90)와 증기 가감밸브(91)가, 재열기(86)와 중압 증기터빈(83)을 접속하는 배관에도 마련되어 있다.

본 실시형태의 증기밸브(1)는, 개폐 구동됨으로써 주증기 공급배관(92)을 흐르는 증기(S)의 흐름을 차단·개방 가능한 스톱밸브(2)와, 후류측에 배치된 증기터빈(81)의 부하에 따라 증기유량을 제어하는 가감밸브(3)를 가지고 있다. 스톱밸브(2)와 가감밸브(3)는, 하나의 유닛으로서 구성되어 있다.

다음으로, 본 실시형태의 증기밸브(1)의 상세 구조에 대하여 설명한다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 증기밸브(1)는, 외곽을 이루는 밸브케이스(5)와, 밸브케이스(5)의 내부에 상하이동 가능하게 수용된 스톱밸브(2)와, 마찬가지로 밸브케이스(5)의 내부에 상하이동 가능하게 수용된 가감밸브(3)와, 가감밸브(3)를 안내하는 제1 안내부(11)와, 스톱밸브(2)를 안내하는 제2 안내부(12)를 가지고 있다. 밸브케이스(5)는, 상측 덮개(6)에 의하여 밀봉되어, 내부에 밸브실(7)이 형성되어 있다. 즉, 스톱밸브(2)와 가감밸브(3)는, 하나의 밸브실(7) 내에 일체구조가 되어 수용되어 있다. 다만, 도 2는, 증기밸브(1)를 구성하는 스톱밸브(2) 및 가감밸브(3)가 폐쇄된 상태를 나타내는 도이다.

밸브케이스(5)는, 주증기 공급배관(92)(도 1 참조)의 상류측에 연통하는 입구부(8)와, 하류측에 연통하는 출구부(9)를 가지고 있다. 스톱밸브(2) 및 가감밸브(3)는, 출구부(9)의 상단인 밸브시트(10)에 맞닿도록 배치되어 있다. 즉, 부호 S로 나타내는 증기는, 입구부(8)로부터 유입되어, 출구부(9)를 통하여 하류측의 예를 들면 증기터빈(81)(도 1 참조)에 공급되도록 되어 있다.

다만, 이하의 설명에 있어서는, 원통형상을 이루는 스톱밸브(2) 및 가감밸브(3)의 직경 방향을, 간단히 직경 방향이라고 부른다. 또, 밸브의 개폐 방향(슬라이딩 방향)을 상하 방향이라고 부르지만, 이는, 원통형상을 이루는 스톱밸브(2) 및 가감밸브(3)의 축방향이 연직 방향을 따르기 때문이다. 증기밸브(1)의 개폐 방향은 상하 방향에 한정되지 않고, 증기밸브(1)의 배치 구성에 따라 적절히 선택된다.

스톱밸브(2)는, 스톱밸브 본체(14)와, 스톱밸브 본체(14)를 상하이동 가능하게 구동시키는 스톱밸브 밸브축(15)을 가지고 있다. 스톱밸브 본체(14)는, 하방을 향하여 개구하는 바닥이 있는 원통형상을 이루고, 원통부인 스톱밸브 원통부(16)와, 스톱밸브 본체(14)의 하단을 이루며 밸브시트(10)에 맞닿는 스톱밸브 밸브체(17)와, 스톱밸브 본체(14)의 상면을 이루는 스톱밸브 상면부(18)로 구성되어 있다.

스톱밸브 밸브축(15)은, 스톱밸브 상면부(18)의 중앙으로부터 상방으로 뻗어 있도록 마련되어 있다. 또, 스톱밸브 밸브축(15)은, 중공관구조를 이루고, 중공부에 후술하는 가감밸브 밸브축(22)이 관통하는 구조로 되어 있다. 또, 스톱밸브 원통부(16)의 외주면에는, 외주면 일주에 걸쳐 복수의 챔퍼가 형성되어 있으며, 챔퍼에는 O링(19) 등의 밀봉부재가 장착되어 있다. 즉, 스톱밸브 원통부(16)의 외주면과 제2 안내부(12)는 O링(19)에 의하여 밀봉되어 있다.

가감밸브(3)는, 가감밸브 본체(21)와, 가감밸브 본체(21)를 상하이동 가능하게 구동시키는 가감밸브 밸브축(22)을 가지고 있다. 가감밸브 본체(21)는, 상방을 향하여 개구하는 바닥이 있는 원통형상을 이루고, 원통부인 가감밸브 원통부(23)와, 가감밸브 본체(21)의 하면을 이루며 밸브시트(10)에 맞닿는 원반형상의 가감밸브 밸브체(24)로 구성되어 있다.

가감밸브 밸브축(22)은 가감밸브 밸브체(24)의 중앙으로부터 상방으로 뻗어 있도록 마련되어 있다. 상기 서술한 바와 같이, 가감밸브 밸브축(22)은, 스톱밸브 밸브축(15)의 내부를 관통하여 상방으로 뻗어 있다. 스톱밸브 밸브축(15) 및 가감밸브 밸브축(22)은, 밸브케이스(5)의 상측 덮개(6)에 형성된 관통공(13)으로부터 밸브케이스(5)의 외부까지 연장되어 있다.

즉, 가감밸브(3)는 스톱밸브(2)의 내부에 동축에 마련되고, 스톱밸브(2)의 개폐 방향과 동일 방향으로 개폐 구동된다. 여기에서, 동축이란, 스톱밸브(2)의 중심축과 가감밸브(3)의 중심축이 일치하고 있는 것이지만, 완전히 일치하고 있을 필요는 없으며, 가감밸브(3)가 스톱밸브 밸브축(15)의 중공부를 관통하는 가감밸브 밸브축(22)을 통하여 개폐동작이 가능하면 된다.

또, 가감밸브 원통부(23)의 외주면에는, 외주면 일주에 걸쳐 복수의 챔퍼가 형성되어 있으며, 챔퍼에는 O링(25) 등의 밀봉부재가 장착되어 있다. 즉, 가감밸브 원통부(23)의 외주면과 제1 안내부(11)는 O링(25)에 의하여 밀봉되어 있다.

중공관인 스톱밸브 밸브축(15)은, 밸브실(7)의 외부로 돌출된 선단부가 링크기구(26)를 통한 유압실린더기구(27) 등을 이용한 스톱밸브 구동기구(28)에 의하여 구동된다.

스톱밸브 밸브축(15)의 내부에 삽입된 가감밸브 밸브축(22)도 마찬가지로 밸브실(7)의 외부까지 돌출되어, 외부에서 직접, 또는 링크기구(29)를 통하여 유압실린더기구(30) 등을 이용한 가감밸브 구동기구(31)에 의하여 구동된다.

제1 안내부(11)는, 원통형상의 본체부(33)와, 본체부(33)와 상측 덮개(6)의 하면을 접속하는 스테이부(34)를 가지고 있다. 제1 안내부(11)는, 스테이부(34)의 상단으로부터 내주측으로 돌출된 플랜지부(35)로 상측 덮개(6)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 제1 안내부(11)는, 볼트 등의 체결부재를 이용하여 상측 덮개(6)에 고정되어 있다.

제1 안내부(11)는, 스톱밸브(2)와 가감밸브(3)를 직경 방향으로 이격시키도록, 이들 사이에 마련되어 있다. 즉, 본 실시형태의 스톱밸브(2)와 가감밸브(3)는, 서로 슬라이딩하는 구성으로는 되어 있지 않으며, 소정의 간극을 두고 배치되어 있고, 이 간극에 제1 안내부(11)가 마련되어 있다.

제1 안내부(11)는, 그 내주측에 가감밸브(3)를 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드이다. 제1 안내부(11)의 본체부(33)의 외주면에는, 복수의 챔퍼가 형성되어 있으며, 챔퍼에는 O링(36) 등의 밀봉부재가 장착되어 있다. 제1 안내부(11)의 외주면과 스톱밸브(2)의 스톱밸브 원통부(16)의 내주면은 O링(36)에 의하여 밀봉되어 있다. 다만, 본 실시형태의 증기밸브(1)에 있어서는, 제1 안내부(11)는 가감밸브(3)를 안내하는 것이며, 반드시 스톱밸브(2)를 안내할 필요는 없다. 따라서, 제1 안내부(11)의 외주면과 스톱밸브(2)의 내주면과의 사이에는, 소정의 간극이 마련되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 안내부(11)의 스테이부(34)는, 스톱밸브(2)의 스톱밸브 상면부(18)에 형성된 복수의 구멍(38)을 통하여 스톱밸브(2)의 상방으로 뻗어 있다. 즉, 제1 안내부(11)는 스톱밸브(2)의 스톱밸브 상면부(18)를 관통하여 상측 덮개(6)에 고정되어 있다.

제2 안내부(12)는, 스톱밸브(2)의 외주측에 마련되어, 스톱밸브(2)를 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드이다.

제2 안내부(12)는, 그 상단으로부터 외주측으로 돌출된 플랜지부(39)로 상측 덮개(6)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 제2 안내부(12)는, 볼트 등의 체결부재를 이용하여 상측 덮개(6)에 고정되어 있다.

다음으로, 본 실시형태의 증기밸브(1)의 작용에 대하여 설명한다.

증기터빈(81)측에 증기를 흐르게 하는 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 먼저 유압실린더기구(27) 등을 이용한 스톱밸브 구동기구(28)에 의하여, 링크기구(26), 및 중공관의 스톱밸브 밸브축(15)을 통하여 스톱밸브(2)를 개방한다. 이어서, 유압실린더기구(30) 등을 이용한 가감밸브 구동기구(31)에 의하여, 링크기구(29) 및 중공관인 스톱밸브 밸브축(15) 내를 관통하고 있는 가감밸브 밸브축(22)을 통하여 가감밸브(3)를 개방한다. 가감밸브(3)가 개방되면, 그 개방도에 따른 유량의 증기가 증기터빈(81)측으로 유입되고, 유량에 따라 증기터빈(81)을 구동한다.

이와 같이, 가감밸브(3)의 개방도를 증기터빈(81)의 부하에 대응시켜, 조정함으로써 증기의 증기터빈(81)측에 대한 유입량은 제어된다.

상기 실시형태에 의하면, 제1 안내부(11)가 스톱밸브(2)와 가감밸브(3)를 이격시키도록 마련되어, 스톱밸브(2)와 가감밸브(3)와의 슬라이딩부가 서로 접촉하지 않기 때문에, 스톱밸브(2)와 가감밸브(3)와의 마모를 방지할 수 있다.

또, 스톱밸브(2)는 제2 안내부(12)에 의하여 안내되고, 제1 안내부(11)는 가감밸브(3)만을 안내하는 구성이 되기 때문에, 스톱밸브(2)의 안내를 보다 확실히 행할 수 있다. 즉, 스톱밸브(2) 및 가감밸브(3)의 각각에 안내부가 마련되는 구조가 되기 때문에, 스톱밸브(2) 및 가감밸브(3)의 위치결정이 용이해진다.

또, 스톱밸브(2)와 가감밸브(3)가 일체가 되어 밸브실(7)에 수용되고, 또한, 중공관인 스톱밸브 밸브축(15) 내에 가감밸브 밸브축(22)을 통과시키는 구조로 함으로써, 밸브축용의 삽입공이, 1개의 밸브축을 삽입하는 관통공(13)만이어도 된다. 이로써, 증기밸브(1)의 소형화를 도모할 수 있다.

(제2 실시형태)

이하, 본 발명의 제2 실시형태의 증기밸브를 도면에 근거하여 설명한다. 다만, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제1 실시형태와의 상이점을 중심으로 설명하며, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 증기밸브(1B)의 스톱밸브 구동기구(28B)는, 복수(본 실시형태에서는 3개)의 외측 유압실린더기구(41)(제1 구동기구)와, 접속부재(45)를 가지고 있다. 외측 유압실린더기구(41)는, 소정의 브래킷을 통하여 소정의 위치에 고정되어 있다.

각각의 외측 유압실린더기구(41)는, 통형상의 케이싱(41a)과 케이싱(41a)의 길이 방향으로 신축 가능한 출력축(42)을 가지고 있다. 복수의 외측 유압실린더기구(41)의 출력축(42)과 스톱밸브 밸브축(15)은, 접속부재(45)를 통하여 접속되어 있다. 복수의 외측 유압실린더기구(41)는, 외측 유압실린더기구(41)의 출력축(42)이 스톱밸브 밸브축(15)과 평행이 되도록 배치되어 있다.

본 실시형태의 가감밸브 구동기구(31B)는, 하나의 내측 유압실린더기구(43)(제2 구동기구)를 가지고 있다. 내측 유압실린더기구(43)는, 소정의 브래킷을 통하여 소정의 위치에 고정되어 있다.

내측 유압실린더기구(43)는, 통형상의 케이싱(43a)과 케이싱(43a)의 길이 방향으로 신축 가능한 출력축(44)을 가지고 있다. 내측 유압실린더기구(43)의 출력축(44)은 가감밸브 밸브축(22)과 일직선 상에 직접 접속되어 있다. 출력축(44)과 가감밸브 밸브축(22)은, 예를 들면 용접에 의하여 접합할 수 있다. 이로써, 내측 유압실린더기구(43)는, 내측 유압실린더기구(43)의 중심축이 가감밸브 밸브축(22)의 중심축을 따르도록 배치된다.

접속부재(45)는, 각각의 외측 유압실린더기구(41)의 출력축(41a)을 접속함과 함께, 중앙에 있어서 스톱밸브 밸브축(15)과 접속되어 있다. 즉, 스톱밸브 밸브축(15)은, 접속부재(45)를 통하여 복수의 외측 유압실린더기구(41)에 의하여 직접 구동된다. 복수의 외측 유압실린더기구(41)는, 도시하지 않은 제어장치에 의하여, 동기하여 구동되도록 제어되고 있다.

복수의 외측 유압실린더기구(41)의 케이싱(41a)은, 내측 유압실린더기구(43)의 케이싱(43a)의 둘레에 병렬로 배치되어 있다. 구체적으로는, 복수의 외측 유압실린더기구(41)의 케이싱(41a)은, 케이싱(41a)의 중심축이 내측 유압실린더기구(43)의 케이싱(43a)의 중심축을 따르도록 배치된다. 또, 외측 유압실린더기구(41)의 케이싱(41a)이, 내측 유압실린더기구(43)의 케이싱(43a)의 둘레에 등간격이 되도록 배치되어 있다. 또한, 외측 유압실린더기구(41)의 케이싱(41a)은, 가능한 한 내측 유압실린더기구(43)의 케이싱(43a)에 가까운 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

상기 실시형태에 의하면, 스톱밸브(2)를 구동하는 외측 유압실린더기구(41)와 가감밸브(3)를 구동하는 내측 유압실린더기구(43)를 병렬로 나열함으로써, 스톱밸브 구동기구(28B) 및 가감밸브 구동기구(31B)를 보다 소형으로 할 수 있다.

또, 스톱밸브 밸브축(15) 및 가감밸브 밸브축(22)이, 외측 유압실린더기구(41) 및 내측 유압실린더기구(43)에 의하여 직접 구동됨으로써, 링크기구와 같은 덜컹거림이 없어져, 제어성(밸브개방도, 응답성)을 향상시킬 수 있다.

(제2 실시형태의 변형예)

다음으로 제2 실시형태의 변형예에 관한 증기밸브에 대하여 설명한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태의 변형예의 증기밸브(1B)의 스톱밸브 밸브축(15)은, 하나의 외측 유압실린더기구(41)에 의하여 구동된다. 외측 유압실린더기구(41)의 출력축(42)은, 삼각형상의 접속부재(45)의 3개의 돌출편(46) 중 하나의 돌출편(46a) 꼭지점에 접속되어 있다.

삼각형상의 접속부재(45)의 나머지 2개의 돌출편(46b, 46c)에는, 가이드기구(47)가 접속되어 있다. 가이드기구(47)는, 통형상의 가이드부(47a)와, 가이드부(47a)의 내부를 삽통 가능하게 배치된 로드(48)를 가지고 있다. 가이드기구(47)의 가이드부(47a)는, 외측 유압실린더기구(41)의 케이싱(41a)과 마찬가지로, 내측 유압실린더기구(43)의 케이싱(43a)의 둘레에 병렬로 배치되어 있다.

로드(48)는, 접속부재(45)에 접속되어 있다.

상기 변형예에 의하면, 스톱밸브(2)를 구동하는 외측 유압실린더기구(41)가 1개여도 되기 때문에, 복수의 실린더기구의 동기를 취할 필요가 없어져, 스톱밸브 구동기구(28B)를 보다 간소화할 수 있다. 또, 가이드기구(47)를 마련함으로써, 외측 유압실린더기구(41)에 의하여 구동되는 스톱밸브 밸브축(15)이 경사지는 것을 방지할 수 있다.

다만, 본 발명의 기술 범위는 상기의 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 다양한 변경을 더하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 제1 안내부(11)는, 가감밸브(3)만을 안내하지만, 제1 안내부(11)가 가감밸브(3) 및 스톱밸브(2)를 안내하도록 하고, 제2 안내부(12)를 설치하지 않는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 제1 안내부(11) 및 제2 안내부(12)는, 볼트 등의 체결부재를 통하여 상측 덮개(6)에 고정되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 제1 안내부(11)와 제2 안내부(12) 중 적어도 일방을, 상측 덮개(6)와 일체로 형성해도 된다. 또한, 상측 덮개(6)를 밸브케이스(5)와 일체로 형성해도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 스톱밸브 밸브축(15)을 중공관으로 하고, 가감밸브 밸브축(22)을 스톱밸브 밸브축(15)의 내부에 관통시키는 구성으로 했지만, 가감밸브 밸브축(22)을 중공관으로 하고 스톱밸브 밸브축(15)을 가감밸브 밸브축(22)의 내부에 관통시키는 구성으로 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 스톱밸브 구동기구(28, 28B) 및 가감밸브 구동기구(31, 31B)의 구동원으로서 유압실린더를 이용했지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 공기압 실린더나 전동 실린더 등을 채용할 수 있다. 또, 회전 모터의 회전에 대하여 회전운동을 직동운동으로 변환하는 기어 등을 조합하는 구성으로 해도 된다.

산업상 이용가능성

이 증기밸브에 의하면, 제1 안내부가 스톱밸브와 가감밸브를 이격시키도록 마련되어 있는 것에 의하여 스톱밸브와 가감밸브가 서로 접촉하지 않기 때문에, 스톱밸브와 가감밸브와의 마모를 방지할 수 있다.

1 증기밸브
2 스톱밸브
3 가감밸브
5 밸브케이스
6 상측 덮개
7 밸브실
11 제1 안내부
12 제2 안내부
13 관통공
15 스톱밸브 밸브축
22 가감밸브 밸브축
28 스톱밸브 구동기구
31 가감밸브 구동기구
41 외측 유압실린더기구(제1 구동기구)
41a 케이싱
42 출력축
43 내측 유압실린더기구(제2 구동기구)
43a 케이싱
44 출력축
45 접속부재
47 가이드기구
81 증기터빈

Claims

개폐 구동됨으로써, 증기의 흐름을 차단·개방 가능한 스톱밸브와,
상기 스톱밸브의 내부에 동축에 마련되고, 상기 스톱밸브의 개폐 방향과 동일 방향으로 개폐 구동됨으로써 상기 증기의 유량제어를 행하는 가감밸브와,
상기 스톱밸브와 상기 가감밸브를 직경 방향으로 이격시키도록 이들 사이에 마련되어, 적어도 상기 가감밸브를 상기 개폐 방향으로 안내하는 제1 안내부를 구비하는 것을 특징으로 하는 증기밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 스톱밸브의 외주측에 마련되어, 상기 스톱밸브를 상기 개폐 방향으로 안내하는 제2 안내부를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 증기밸브.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 스톱밸브의 밸브체와,
상기 가감밸브의 밸브체와,
내부에 상기 스톱밸브 및 상기 가감밸브의 밸브체가 맞닿는 밸브시트가 마련된 밸브케이스와,
상기 스톱밸브를 작동시키는 스톱밸브 밸브축과,
상기 가감밸브를 작동시키는 가감밸브 밸브축을 가지고,
상기 스톱밸브 밸브축 및 상기 가감밸브 밸브축 중 적어도 일방이 중공구조가 되어, 상기 중공구조 내에 타방이 삽통되고, 상기 스톱밸브 밸브축 및 상기 가감밸브 밸브축이 상기 밸브케이스에 형성된 관통공을 통하여 외부로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 증기밸브.
청구항 3에 있어서,
상기 스톱밸브 밸브축은, 통형상의 케이싱과 상기 케이싱의 길이 방향으로 신축 가능한 출력축을 가지는 제1 구동기구에 의하여 직접 구동되고,
상기 가감밸브 밸브축은, 통형상의 케이싱과 상기 케이싱의 길이 방향으로 신축 가능한 출력축을 가지는 제2 구동기구에 의하여 직접 구동되며,
상기 제1 구동기구의 케이싱과 상기 제2 구동기구의 케이싱은, 병렬로 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 증기밸브.
청구항 1 또는 청구항 2에 따른 증기밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 증기터빈.