JPH0444801Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 本考案は、蒸気タービンの蒸気流入口に設けら
れる主蒸気止め弁や蒸気加減弁等の蒸気弁の構造
に関する。

〔従来技術とその問題点〕

ボイラ等から供給される蒸気の蒸気タービンの
蒸気入口の直前に主蒸気止め弁ならびに蒸気加減
弁が配設されており前者の弁の開閉により蒸気の
供給と遮断を行い、さらに後者の弁の開度を調整
し供給蒸気量を制御している。これらの蒸気弁に
おいて、蒸気が流れる弁ケーシング内部の弁室形
状や弁座に連なる蒸気排出路の形状はそれぞれが
独立した形状に作られており双方のつながり部分
の形状は滑らかでない。以下図面に基づいて説明
する。

第２図は従来の蒸気止め弁の構成を示す断面図
である。図において１は側方に蒸気供給管（図示
せず）に接続される蒸気流入路を内包している部
分（詳細図示せず）を突出させたＴ字状の外観を
もつ弁ケーシングである。すなわちＴ字の基部の
内部に弁室１０である空間部を保有し、その上方
は後述する弁蓋４を装着閉塞される開口部と、弁
室１０に連通しかつ蒸気排出路１２を形成する開
口部とが、その下方に同軸に配備され、さらに前
記両開口部の共通の縦方向中心線に直交する形に
蒸気流入路１１となる開口部が右側方に配備する
ように形成されている。

弁室１０の形状は、球形を下方からその中心方
向へ押し球形の下側を側方へふくらませた形状い
わゆる下ぶくれにした変形球状空間として形成さ
れ、既述のように弁蓋４が装着される上方の開口
部とともに、該開口部と同軸に前記弁室１０の下
部から下方へ延伸されている円形開口部（蒸気排
出路１２）と側方へ延伸されている円形開口部
（蒸気流入路１１）とを備えている。この弁室１
０の下面には弁体５が着座し蒸気排出路１２を閉
塞する弁座６が蒸気排出路１２の中心線として配
されており、弁座６に連なつて蒸気排出路１２が
円形断面で下方へ延伸されている。さらに弁座６
の位置と略水平に、弁座６の外側に後述する蒸気
ストレーナ３が装着されるストレーナ座１０ａが
設けられている。

蒸気ストレーナ３は、波形板のリングと平板の
リングとを交互に多数積層したものとその両端に
支持環３ａ，３ｂを配して作られた両端側が開放
されている円筒形状に作られており、その側壁部
３ｃに形成される多数の小空隙を蒸気が通流する
ことで蒸気中の水滴や異物を除去し蒸気タービン
（図示せず）への流入を防止するものである。

弁蓋４は、その中央下方に直円錐体の頂部を取
り除いた形の底面の角を丸めた形状の垂下部をも
つ形状に作られ、かつその中央部に弁室１０の縦
方向中心線と同心で、下方部で弁体５を保持して
いる弁棒２が昇降自在に案内される貫通孔が配備
されている。さらに垂下部の下方には弁体が収容
される円筒状の凹所が設けられている。また弁室
１０上方を画成する弁蓋４の下端面の外周には蒸
気ストレーナ３の上側の支持環が嵌入する環状の
切欠き部４ａが設けられている。

一方蒸気流入路１１はその終端部（弁室１０へ
の接続部分）は略蒸気ストレーナ３の側壁３ｃの
高さに相当する直径を有しているが弁室１０から
離れるに従つてその断面直径を縮小して蒸気供給
管（図示せず）の直径と同径となるように形成さ
れている。

以上説明したように構成されている蒸気弁にお
いて、図示してないボイラから送流された蒸気
は、蒸気供給管（図示せず）を介して蒸気弁に送
られ、蒸気流入路１１を通つて弁室１０に入り弁
室１０内に配設されている蒸気ストレーナ３を介
することにより異物が除去されて蒸気排出路１２
を経由して蒸気タービンの蒸気入口へ供給される
が、その際弁室１０に入つた蒸気は、蒸気ストレ
ーナ３の側壁３ｃを通過し弁蓋４の垂下部４ｂの
下端と弁座６との間を通り蒸気排出路１２へ出る
流れや、垂下部４ｂを迂回して側壁３ｃを通り抜
け弁室１０内壁面にあたつた後再び側壁３ｃを通
つて蒸気ストレーナ３内に入り蒸気排出路１２へ
送り出す流れなど弁室１０内に種々の蒸気流をと
つて蒸気タービンへ送流されている。

この場合弁室１０の形状ならびに蒸気流入路１
１及び蒸気排出路１２の断面形状がそれぞれ独立
して定められており、そのため弁室１０と蒸気排
出路１２との接続部が直角となり蒸気流を乱す部
分を生じていた。すなわち蒸気流入路１１は弁室
１０に近づくにしたがいその円形断面の直径が、
蒸気ストレーナ３の高さに近づくように順次拡大
されて弁室１０につながつているため接続部は比
較的円滑になつているが、弁室１０の形状が既述
のように下ぶくれに変形された球形となつている
ので弁座６を含む底面が水平に近い形となつてお
り、そこに直交するように蒸気排出路１２が直管
路として弁座６に続く形状となつているため、弁
室１０と蒸気排出路１２との接続面は直角状に折
り曲つた断面形状をとり、蒸気流は蒸気排出路１
２の中心に集中するように流れ、図示されている
ように蒸気排出路１２の出口周縁に多数の渦流を
生じ、弁室での圧力損失を大きくしたり、振動や
騒音を発生させ、特に振動により惹起される疲労
損傷を生じたりする問題があつた。

〔考案の目的〕

本考案は、前述の問題点に鑑みなされたもの
で、弁ケーシング内部の蒸気流を円滑にし蒸気の
圧力損失を小さくするとともに、振動や騒音の発
生の少ない蒸気弁を提供することを目的とする。

〔考案の要点〕

上記の目的は本考案によれば、弁室を形成する
空間部の形状をほぼ球形に形成し、さらに前記空
間部の縦方向中心線と、弁棒ならびに蒸気排出路
それぞれの軸中心線に合致させ、さらに該中心線
と弁室球面との接点を中心に該軸中心線に直交す
る形で弁座を設け前記蒸気排出路への出口部を形
成するとともに、該出口部に連なる前記蒸気排出
路の断面形状を、前記出口部直後に続く部分を若
干絞りその部分をすぎてから少しずつ拡大してい
き末広がり筒状に形成し、さらに弁室と蒸気流入
管の接続部の反対側の弁室壁面に縦方向に延在す
る整流板を設けることによつて達成される。

〔考案の実施例〕

以下本考案を適用した実施例の図面に基づいて
説明する。第１図は実施例の蒸気弁の内部構造を
示す断面図で、第２図の実施例と同一部分につい
ては同一の符号を付すとともに説明が重複する箇
所の説明は省略することとなる。

図において、弁ケーシング１の内部空間を形成
する弁室１０の形状は、球形（弧PQRSはその1/
２を示している）とし、その上方開口部は既述の
弁蓋４によつて閉塞されており、その側方へ接続
される蒸気流入路１１は、その軸中心線が弁室１
０の中心点Ｏより若干高めの位置で、縦方向中心
線と直交するように開口されており、さらにその
断面形状を弁室１０との接続部分が円滑となるよ
うに若干拡大させつつ弁室１０の球面に接続する
ようになされている。弁座６の位置は、弁室１０
の縦方向中心線と弁室１０の球面との接点Ｓを基
準として定められ、後述する蒸気排出路１２の出
口部の一部として、弁体５の直径に合わせて所定
の深さに弁室１０の壁面に刻設されている。

また蒸気ストレーナ３は既述した弁蓋４の切欠
き部４ａと、弁室１０の下方の球面に刻設されて
いる蒸気ストレーナ座１０ａに、それぞれ上部支
持環３ａ及び下部支持環３ｂとを嵌入固定して弁
室１０内に縦に据えられているが、特に下部支持
環３ｂの内周面は斜めにカツトされ弁室１０と弁
座６との接続面の一部を構成させており、弁室１
０の内面と弁座６との間を略一直線となるように
している。

一方弁座６に続く蒸気排出路１２は、弁座６の
直後に続く出口部を、その断面積が弁体５の直径
より小さく狭めるとともに、その狭小部分１２ａ
を過ぎてから少しずつ拡大されていく末広がり筒
状に形成開口しており、弁室１０から狭小部分に
かけての接続面をゆるやかな曲面としてある。

さらに弁室１０と蒸気流入路１１との接続部と
反対側の弁室壁面に、中央部にＵ字形の凹所を備
えている薄板でできた整流板１３が弁室１０の縦
方向中心線とその突出面の長手方向中心線とが平
行となるように突出させて立設してあり、蒸気ス
トレーナ３を通り抜けてきた蒸気を左右に振り分
け弁室１０の壁面に沿つて流れるように案内させ
る。

以上説明したように、弁室１０を球形とすると
ともに弁室１０と蒸気流入路１１及び弁室１０と
蒸気排出路１２それぞれの接続面をその接続形状
を球面と円弧あるいは直線部を挟み曲線とするな
どして滑らかにするとともに整流板１３を配する
ことにより、蒸気流入路１１を介して弁室１０内
に送流される蒸気は、弁室１０の球面に沿つて流
れ蒸気ストレーナ３の側壁３ｃを通つて下方へ導
かれ蒸気排出路１２内へ送流される流れや、蒸気
ストレーナ３内の弁蓋４の垂下部４ｂを迂回して
通り抜け整流板１３によつて左右に振り分けられ
弁室１０の球面に導かれて再び蒸気ストレーナ３
に入り下方の蒸気排出路１２へ送流される流れな
どをとつて弁室１０内を流れるが、いずれの場合
もその通過経路が曲線又は直線で構成されている
ため蒸気流を阻害する要因がなくなり円滑に送流
されるようになる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば弁室の形状
を球形にするとともに、蒸気流入路と弁室、弁室
と蒸気排出路それぞれの接続面を直線や曲面を利
用し角ばらないように形成するとともに整流板を
設けさらに蒸気排出路の形状をデイフユーザ形に
形成したことにより弁室内の蒸気流をスムーズに
し特に弁室と蒸気排出路との出口部に派生する乱
流を減少させ、その分だけ圧力損失を小さくする
とともに、騒音や振動の発生を低減させることが
でき疲労損傷のない長寿命の蒸気弁を得る効果が
得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用した実施例の蒸気弁の内
部構造を示す断面図、第２図は従来の蒸気弁の内
部構造を示す断面図である。 １……弁ケーシング、２……弁棒、３……蒸気
ストレーナ、４……弁蓋、５……弁体、６……弁
座、１０……弁室、１１……蒸気流入路、１２…
…蒸気排出路、１３……整流板、Ｓ……接点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁室を形成する空間部を内部に保有し、かつ該
   空間部上方を下端に弁体を保持している弁棒が昇
   降自在に案内される貫通孔を中心部に備えている
   弁蓋で閉塞するとともに、前記空間部に連通する
   蒸気排出路を下方に、蒸気流入路を一方の側方に
   それぞれ開口するように配備している弁ケーシン
   グをもつ蒸気弁において、前記空間部の形状をほ
   ぼ球形状に形成し、さらに前記空間部の縦方向中
   心線と、前記弁棒ならびに前記蒸気排出路それぞ
   れの軸中心線とを合致させ、さらに該軸中心線と
   前記空間部の球面との接点を中心に該軸中心線に
   直交する形で弁座を設け前記蒸気排出路への出口
   部を形成するとともに、該出口部に連なる前記蒸
   気排出路の断面形状を、前記出口部直後に続く部
   分を若干絞りその部分をすぎてから少しずつ拡大
   していき末広がり筒状に形成し、さらに弁室と蒸
   気流入管の接続部と反対側の弁室壁面に縦方向に
   延在する整流板を設けたことを特徴とする蒸気弁
   の構造。