JPH0861519A - バタフライ弁 - Google Patents
バタフライ弁Info
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- JPH0861519A JPH0861519A JP20173094A JP20173094A JPH0861519A JP H0861519 A JPH0861519 A JP H0861519A JP 20173094 A JP20173094 A JP 20173094A JP 20173094 A JP20173094 A JP 20173094A JP H0861519 A JPH0861519 A JP H0861519A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】加圧流動層複合発電プラント等に適用される高
温バタフライ弁の弁棒冷却方式として、インピンジ冷却
と乱流促進体とを組み合わせた冷却構造を提供し、前記
の高温バタフライ弁の信頼性の向上と発電プラントの高
効率化に貢献することを目的とする。 【構成】弁棒は円形流路の内管と環状流路を有する外管
で構成され、該内管は管軸方向及び管周方向に多数の円
形の開口部を有するとともに、該円形の開口部はほぼ同
一な断面積を有し、かつ軸方向配列ピッチが弁体中心側
で密に、弁体外周側で粗に配設した。 【効果】本発明は、高温バタフライ弁の弁棒冷却方式と
して、より冷却性能の高い方式を提供することができ、
前記の加圧流動層複合発電プラントなどの新型プラント
に適用する高温バタフライ弁の信頼性の向上と高効率化
に貢献することができる。
温バタフライ弁の弁棒冷却方式として、インピンジ冷却
と乱流促進体とを組み合わせた冷却構造を提供し、前記
の高温バタフライ弁の信頼性の向上と発電プラントの高
効率化に貢献することを目的とする。 【構成】弁棒は円形流路の内管と環状流路を有する外管
で構成され、該内管は管軸方向及び管周方向に多数の円
形の開口部を有するとともに、該円形の開口部はほぼ同
一な断面積を有し、かつ軸方向配列ピッチが弁体中心側
で密に、弁体外周側で粗に配設した。 【効果】本発明は、高温バタフライ弁の弁棒冷却方式と
して、より冷却性能の高い方式を提供することができ、
前記の加圧流動層複合発電プラントなどの新型プラント
に適用する高温バタフライ弁の信頼性の向上と高効率化
に貢献することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧流動層複合発電プ
ラントなどのガスタービン入口弁に適用する高温バタフ
ライ弁構造に係り、特に前記の高温バタフライ弁に好適
な弁棒冷却構造に関する。
ラントなどのガスタービン入口弁に適用する高温バタフ
ライ弁構造に係り、特に前記の高温バタフライ弁に好適
な弁棒冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、図２に示すような加圧流動層発電
プラントなどでは、プラントの緊急時に流動層ボイラ１
と空気圧縮機２及びガスタービン３を隔離する目的で、
ガスタービン入口弁であるバタフライ弁９，圧縮機吐出
弁１０及びバイパス弁１１などの高温弁が発電プラント
にも適用されようとしている。これらの高温弁の中で、
特にバタフライ弁９は最も高温の燃焼ガスを高速で緊急
遮断するために、機能，信頼性ともに高度なものが要求
される。
プラントなどでは、プラントの緊急時に流動層ボイラ１
と空気圧縮機２及びガスタービン３を隔離する目的で、
ガスタービン入口弁であるバタフライ弁９，圧縮機吐出
弁１０及びバイパス弁１１などの高温弁が発電プラント
にも適用されようとしている。これらの高温弁の中で、
特にバタフライ弁９は最も高温の燃焼ガスを高速で緊急
遮断するために、機能，信頼性ともに高度なものが要求
される。
【０００３】従来、このような高温の燃焼ガスに適用さ
れる緊急遮断弁として、図３及び図４に示すバタフライ
弁が、特願平5−281551 号公報に提案されている。該バ
タフライ弁９は、高温の燃焼ガス配管と連結するフラン
ジ１３ａ，１３ｂを含む弁箱１２の内周に断熱部材２１
と内筒１４を有し、該内筒１２の内側には弁棒１６によ
って開閉作動する弁体１５を有して、プラントの緊急時
に図示のごとく内筒１４に具備した弁座１７ａ，１７ｂ
と該弁体１５とが接して燃焼ガスを遮断する。
れる緊急遮断弁として、図３及び図４に示すバタフライ
弁が、特願平5−281551 号公報に提案されている。該バ
タフライ弁９は、高温の燃焼ガス配管と連結するフラン
ジ１３ａ，１３ｂを含む弁箱１２の内周に断熱部材２１
と内筒１４を有し、該内筒１２の内側には弁棒１６によ
って開閉作動する弁体１５を有して、プラントの緊急時
に図示のごとく内筒１４に具備した弁座１７ａ，１７ｂ
と該弁体１５とが接して燃焼ガスを遮断する。
【０００４】また、高温の燃焼ガス中で高速で作動する
弁棒１６は両端が軸受２２ａ，22ｂで支持されている
が、弁棒材の高温強度は図５に示すように６００℃以上
の高温になると、クリープラプチャー強度が著しく低下
する。したがって、弁棒材の高温強度を維持するため
に、弁棒１６の内部を中空構造として、該中空部に空気
などの冷却媒体を導入する方法が実願平3−85669号に提
案されている。
弁棒１６は両端が軸受２２ａ，22ｂで支持されている
が、弁棒材の高温強度は図５に示すように６００℃以上
の高温になると、クリープラプチャー強度が著しく低下
する。したがって、弁棒材の高温強度を維持するため
に、弁棒１６の内部を中空構造として、該中空部に空気
などの冷却媒体を導入する方法が実願平3−85669号に提
案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の公知技
術は弁棒冷却の高性能化技術や冷却媒体の省エネルギ化
について言及していない。
術は弁棒冷却の高性能化技術や冷却媒体の省エネルギ化
について言及していない。
【０００６】すなわち、実際の発電プラントでは、プラ
ントの熱効率を高めるために最小の冷却媒体を用いて最
大の冷却効果が達成できる冷却方式が要求されることは
いうまでもないが、前記の公知技術は弁棒の冷却効果を
上げる手段，冷却媒体を低減する手段が講じられていな
い。また、実際の発電プラントに適用される高温のバタ
フライ弁は、燃焼ガスの処理量が膨大になるために、弁
口径がかなり大きくなりこれに伴って弁棒の軸長もまた
長大化することになる。したがって、弁棒の熱応力など
の信頼性を考えれば、弁棒の軸方向にできるだけ一様に
冷却する方式が必要である。
ントの熱効率を高めるために最小の冷却媒体を用いて最
大の冷却効果が達成できる冷却方式が要求されることは
いうまでもないが、前記の公知技術は弁棒の冷却効果を
上げる手段，冷却媒体を低減する手段が講じられていな
い。また、実際の発電プラントに適用される高温のバタ
フライ弁は、燃焼ガスの処理量が膨大になるために、弁
口径がかなり大きくなりこれに伴って弁棒の軸長もまた
長大化することになる。したがって、弁棒の熱応力など
の信頼性を考えれば、弁棒の軸方向にできるだけ一様に
冷却する方式が必要である。
【０００７】本発明は、上記の課題を考慮してなされた
もので、その目的とするところは、加圧流動層複合発電
プラントなどに適用されるものであって、より冷却効率
が高く、かつ熱応力の発生を抑制させることができる構
造を有するバタフライ弁を提供することにある。
もので、その目的とするところは、加圧流動層複合発電
プラントなどに適用されるものであって、より冷却効率
が高く、かつ熱応力の発生を抑制させることができる構
造を有するバタフライ弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るバタフライ弁の第１の特徴は、弁箱の内
周に断熱材層を配設し、該断熱材層の内周に耐熱材料か
らなる内筒を配設し、前記内筒の内部に軸心周りに回転
して流路を開閉する弁体を有し、かつ前記弁体と弁箱を
貫通して両端が外部に突出する弁棒を設けたバタフライ
弁において、前記弁棒は、円形流路の内管と環状流路を
有する外管で構成され、前記内管は、管軸方向及び管周
方向に多数の円形の開口部を有するとともに、該円形の
開口部を、軸方向の配列ピッチが弁体中心側で密に、弁
体外周側で粗になるように配設し、前記弁棒内管の両端
から冷却媒体を導入して前記内管の円形開口部より前記
外管内壁に噴出，衝突されるようにしたことにある。
の本発明に係るバタフライ弁の第１の特徴は、弁箱の内
周に断熱材層を配設し、該断熱材層の内周に耐熱材料か
らなる内筒を配設し、前記内筒の内部に軸心周りに回転
して流路を開閉する弁体を有し、かつ前記弁体と弁箱を
貫通して両端が外部に突出する弁棒を設けたバタフライ
弁において、前記弁棒は、円形流路の内管と環状流路を
有する外管で構成され、前記内管は、管軸方向及び管周
方向に多数の円形の開口部を有するとともに、該円形の
開口部を、軸方向の配列ピッチが弁体中心側で密に、弁
体外周側で粗になるように配設し、前記弁棒内管の両端
から冷却媒体を導入して前記内管の円形開口部より前記
外管内壁に噴出，衝突されるようにしたことにある。
【０００９】また、本発明に係るバタフライ弁の第２の
特徴は、前記環状流路を有する外管の内壁に、軸方向に
複数の乱流促進体の機能を有する突起体を配設し、前記
弁棒内管の両端から冷却媒体を導入して内管の円形開口
部より外管内壁に噴出，衝突せしめて前記乱流促進体と
接触させるようにしたことにある。
特徴は、前記環状流路を有する外管の内壁に、軸方向に
複数の乱流促進体の機能を有する突起体を配設し、前記
弁棒内管の両端から冷却媒体を導入して内管の円形開口
部より外管内壁に噴出，衝突せしめて前記乱流促進体と
接触させるようにしたことにある。
【００１０】更に、本発明に係るバタフライ弁の第３の
特徴は、前記環状流路を有する外管の外壁と弁体の内壁
間に一定の隙間を有する空気の隔離層を設けるととも
に、該弁体と弁棒外管が軸方向に接触する外管内壁部に
乱流促進体の機能を有する突起体を配設し、前記弁棒内
管の両端から冷却媒体を導入して内管の円形開口部より
外管内壁に噴出，衝突せしめて前記乱流促進体と接触さ
せるようにしたことにある。
特徴は、前記環状流路を有する外管の外壁と弁体の内壁
間に一定の隙間を有する空気の隔離層を設けるととも
に、該弁体と弁棒外管が軸方向に接触する外管内壁部に
乱流促進体の機能を有する突起体を配設し、前記弁棒内
管の両端から冷却媒体を導入して内管の円形開口部より
外管内壁に噴出，衝突せしめて前記乱流促進体と接触さ
せるようにしたことにある。
【００１１】更にまた、本発明に係るバタフライ弁の第
４の特徴は、前記内管の管軸径を、弁体の中心部が大き
く、弁体の外周部側に漸次小さくして、該内管の管軸と
内管の内壁で構成される環状流路の断面積を軸方向に変
化させて形成し、かつ前記内管に、管軸方向及び管周方
向に多数の円形の開口部を配設し、前記弁棒内管の両端
から冷却媒体を導入して前記の内管の円形開口部より前
記外管内壁に噴出，衝突されるようにしたことにある。
４の特徴は、前記内管の管軸径を、弁体の中心部が大き
く、弁体の外周部側に漸次小さくして、該内管の管軸と
内管の内壁で構成される環状流路の断面積を軸方向に変
化させて形成し、かつ前記内管に、管軸方向及び管周方
向に多数の円形の開口部を配設し、前記弁棒内管の両端
から冷却媒体を導入して前記の内管の円形開口部より前
記外管内壁に噴出，衝突されるようにしたことにある。
【００１２】更にまた、前記弁棒内管の内壁に配設する
円形開口部の開口軸角度は、弁体中心側でほぼ直角に
し、弁体外周側に向かって漸次鋭角に変化させるように
形成してもよい。
円形開口部の開口軸角度は、弁体中心側でほぼ直角に
し、弁体外周側に向かって漸次鋭角に変化させるように
形成してもよい。
【００１３】更にまた、前記冷却媒体は、前記環状流路
の弁体中心側から弁体外周側に排出されるようにしても
よい。
の弁体中心側から弁体外周側に排出されるようにしても
よい。
【００１４】更にまた、前記弁体外周側に排出された冷
却媒体は、加圧流動層複合発電プラントの排熱回収給水
加熱器に回収するようにしてもよい。
却媒体は、加圧流動層複合発電プラントの排熱回収給水
加熱器に回収するようにしてもよい。
【００１５】更にまた、前記弁体外周側に排出された冷
却媒体の温度を検出し、この検出温度を用いて該冷却媒
体出口温度が規定の温度範囲に入るように冷却媒体量を
制御する手段を設けてもよい。
却媒体の温度を検出し、この検出温度を用いて該冷却媒
体出口温度が規定の温度範囲に入るように冷却媒体量を
制御する手段を設けてもよい。
【００１６】
【作用】本発明は、上記の手段を講じることによって冷
却性能が高い弁棒冷却方式を提供し、高温バタフライ弁
の信頼性の向上と発電プラントの高効率化に寄与でき
る。すなわち、単に弁棒内部の中空室の開口部から冷却
媒体を噴射して弁棒外管の内壁を冷却するだけでは、冷
却媒体の噴出量を軸方向に均一化することが難しいが、
本発明のように弁棒内管に設けた開口部の軸方向ピッチ
を、弁体の外周部から中心部に向かって密になるように
配列することによって冷却媒体の排出量すなわちインピ
ンジ速度を均一化でき、これによって弁棒外管の内壁を
ほぼ一様に冷却することが可能である。
却性能が高い弁棒冷却方式を提供し、高温バタフライ弁
の信頼性の向上と発電プラントの高効率化に寄与でき
る。すなわち、単に弁棒内部の中空室の開口部から冷却
媒体を噴射して弁棒外管の内壁を冷却するだけでは、冷
却媒体の噴出量を軸方向に均一化することが難しいが、
本発明のように弁棒内管に設けた開口部の軸方向ピッチ
を、弁体の外周部から中心部に向かって密になるように
配列することによって冷却媒体の排出量すなわちインピ
ンジ速度を均一化でき、これによって弁棒外管の内壁を
ほぼ一様に冷却することが可能である。
【００１７】さらに、弁棒外管の内壁面に乱流促進体を
付設すると、噴出後の冷却媒体が環状流路の外管をリタ
ーンする過程で乱流促進効果が作用して冷却媒体の熱伝
達がさらに向上する。したがって、本発明の手段では、
インピンジ冷却と乱流促進による重畳効果が効果的に作
用して弁棒をより効率よく冷却することができる。
付設すると、噴出後の冷却媒体が環状流路の外管をリタ
ーンする過程で乱流促進効果が作用して冷却媒体の熱伝
達がさらに向上する。したがって、本発明の手段では、
インピンジ冷却と乱流促進による重畳効果が効果的に作
用して弁棒をより効率よく冷却することができる。
【００１８】また、弁棒外管の外壁と弁体の内壁間に一
定の隙間を有する空気の隔離層を設けることによって、
該隔離層が断熱作用をもたらし弁体から弁棒への熱伝導
を抑制でき、冷却媒体の冷却効果をより一層高めること
が可能である。
定の隙間を有する空気の隔離層を設けることによって、
該隔離層が断熱作用をもたらし弁体から弁棒への熱伝導
を抑制でき、冷却媒体の冷却効果をより一層高めること
が可能である。
【００１９】一方、弁棒内管に軸径が漸次変化する管軸
を設け、内管を流れる冷却媒体の流路面積が弁中心部で
大きく、弁外周部で小さくなるように配設することによ
って、弁外周部から中心部に向かって冷却媒体の圧力が
上昇し、弁棒内管の開口部が軸方向に同一ピッチに配列
されていても、開口部からの冷却媒体の噴出量を軸方向
に制御することができ、弁棒外管の内壁を軸方向に一様
なインピンジ冷却が可能である。
を設け、内管を流れる冷却媒体の流路面積が弁中心部で
大きく、弁外周部で小さくなるように配設することによ
って、弁外周部から中心部に向かって冷却媒体の圧力が
上昇し、弁棒内管の開口部が軸方向に同一ピッチに配列
されていても、開口部からの冷却媒体の噴出量を軸方向
に制御することができ、弁棒外管の内壁を軸方向に一様
なインピンジ冷却が可能である。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００２１】図１は、本発明を適用した高温バタフライ
弁の一実施例である。
弁の一実施例である。
【００２２】バタフライ弁の弁体２４の内部に弁棒２６
が収納され、前記の弁棒２６は外管２５と内管２７及び
弁体中心部の仕切板３０から構成され、該内管２７は中
央の仕切板３０を対称として管軸方向及び管周方向に多
数の円形開口部２８ａ，28ｂ，２８ｃ…と２９ａ，２９
ｂ，２９ｃ…が配設されており、該円形開口部２８ａ，
２８ｂ，２８ｃ…の開口面積はほぼ同一である。
が収納され、前記の弁棒２６は外管２５と内管２７及び
弁体中心部の仕切板３０から構成され、該内管２７は中
央の仕切板３０を対称として管軸方向及び管周方向に多
数の円形開口部２８ａ，28ｂ，２８ｃ…と２９ａ，２９
ｂ，２９ｃ…が配設されており、該円形開口部２８ａ，
２８ｂ，２８ｃ…の開口面積はほぼ同一である。
【００２３】しかし、内管２７に配設する円形開口部の
軸方向ピッチは、図６に詳述したように弁体中心部、即
ち仕切板３０に近づくほど密に、仕切板３０から離れる
ほど粗に配列する。この理由については、後で詳しく説
明する。一方、環状流路を有する弁棒の外管２５の内壁
面には、仕切板３０を対称にして乱流促進体の機能を有
する突起体３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…及び３５ａ，３５
ｂ，３５ｃ…を付設する。該突起体３５ａ，３５ｂ，３
５ｃ…は、前記の内管２７の円形開口部２８ａ，２８
ｂ，２８ｃ…の軸方向ピッチの中間に配設する。
軸方向ピッチは、図６に詳述したように弁体中心部、即
ち仕切板３０に近づくほど密に、仕切板３０から離れる
ほど粗に配列する。この理由については、後で詳しく説
明する。一方、環状流路を有する弁棒の外管２５の内壁
面には、仕切板３０を対称にして乱流促進体の機能を有
する突起体３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…及び３５ａ，３５
ｂ，３５ｃ…を付設する。該突起体３５ａ，３５ｂ，３
５ｃ…は、前記の内管２７の円形開口部２８ａ，２８
ｂ，２８ｃ…の軸方向ピッチの中間に配設する。
【００２４】弁棒の冷却媒体は、弁棒２６の両端から矢
印３１ａ，３１ｂのごとく内管２７に導入され、前記の
円形開口部２８，２９から外管２５の内壁面に向かって
噴出し、該内壁面を冷却媒体の衝突噴流によって冷却す
る、いわゆるインピンジメント冷却を行う。しかし、前
記の円形開口部２８，２９が軸方向に等ピッチで配列さ
れた場合、我々の実験によれば図７に示したように、外
管２５の内壁面の温度Ｔ0 は、弁体の中心側で高く弁体
の外周側で低くなり、軸方向にかなり不均一な温度分布
になる。これに伴って、冷却媒体の熱伝達率α0 は、弁
体の中心側で低く弁体の外周側で高くなる。この結果
は、内管２７の円形開口部２８，２９によるインピンジ
冷却は、弁棒の熱応力，冷却性能の一様化を考慮した上
で、冷却構造を選定すべきであることを示している。
印３１ａ，３１ｂのごとく内管２７に導入され、前記の
円形開口部２８，２９から外管２５の内壁面に向かって
噴出し、該内壁面を冷却媒体の衝突噴流によって冷却す
る、いわゆるインピンジメント冷却を行う。しかし、前
記の円形開口部２８，２９が軸方向に等ピッチで配列さ
れた場合、我々の実験によれば図７に示したように、外
管２５の内壁面の温度Ｔ0 は、弁体の中心側で高く弁体
の外周側で低くなり、軸方向にかなり不均一な温度分布
になる。これに伴って、冷却媒体の熱伝達率α0 は、弁
体の中心側で低く弁体の外周側で高くなる。この結果
は、内管２７の円形開口部２８，２９によるインピンジ
冷却は、弁棒の熱応力，冷却性能の一様化を考慮した上
で、冷却構造を選定すべきであることを示している。
【００２５】したがって、本発明は前述したように弁体
中心部、即ち仕切板３０に近づくほど密に、仕切板３０
から離れるほど粗に配列する冷却構造を提案する。本冷
却構造は、弁体中心側に向かうほど円形開口部２８，２
９から噴出する冷却媒体量、すなわちインピンジ流速を
増加することが可能である。これによって、図７に付記
したように外管２５の内壁面の温度Ｔ1 及び熱伝達率α
1 を軸方向に一様化でき、弁棒の熱応力や冷却性能の不
均一化を回避できる。
中心部、即ち仕切板３０に近づくほど密に、仕切板３０
から離れるほど粗に配列する冷却構造を提案する。本冷
却構造は、弁体中心側に向かうほど円形開口部２８，２
９から噴出する冷却媒体量、すなわちインピンジ流速を
増加することが可能である。これによって、図７に付記
したように外管２５の内壁面の温度Ｔ1 及び熱伝達率α
1 を軸方向に一様化でき、弁棒の熱応力や冷却性能の不
均一化を回避できる。
【００２６】さらに、外管２５の内壁面に付設した突起
体３４，３５は、前記の外管内壁面に衝突した後の冷却
媒体の流れに、渦流などの乱流を促進する機能が作用す
るために、前述の衝突噴流によるインピンジ冷却効果に
加え、さらに乱流強制対流による冷却効果が付加され、
弁棒の冷却性能が一層高くなる。
体３４，３５は、前記の外管内壁面に衝突した後の冷却
媒体の流れに、渦流などの乱流を促進する機能が作用す
るために、前述の衝突噴流によるインピンジ冷却効果に
加え、さらに乱流強制対流による冷却効果が付加され、
弁棒の冷却性能が一層高くなる。
【００２７】図８から図１１は、本発明の応用実施例，
変形実施例を示すものである。
変形実施例を示すものである。
【００２８】図８は本発明の他の実施例であり、弁体２
４の内周部と外管２５の外周部とは軸方向に全面で接触
せず、スリット状の隔離層３９ａ，３９ｂ…を配設し、
弁体２４と弁棒の外管２５とは４０ａ，４０ｂ…のごと
く軸方向に部分的に接触している場合である。これによ
って、該隔離層３９は空気による断熱層を形成し、弁体
２４から弁棒の外管２５へ熱伝導で伝わる熱流を抑制で
き、弁棒の保護をより確実に行うことができる。
４の内周部と外管２５の外周部とは軸方向に全面で接触
せず、スリット状の隔離層３９ａ，３９ｂ…を配設し、
弁体２４と弁棒の外管２５とは４０ａ，４０ｂ…のごと
く軸方向に部分的に接触している場合である。これによ
って、該隔離層３９は空気による断熱層を形成し、弁体
２４から弁棒の外管２５へ熱伝導で伝わる熱流を抑制で
き、弁棒の保護をより確実に行うことができる。
【００２９】さらに、弁体２４と弁棒の外管２５が接触
する４０ａ，４０ｂ…と対向する弁棒外管２５の内壁面
に乱流促進体の機能を有する突起体３８ａ，３８ｂ…を
付設して両者の接触部分の冷却性能の向上を図る。
する４０ａ，４０ｂ…と対向する弁棒外管２５の内壁面
に乱流促進体の機能を有する突起体３８ａ，３８ｂ…を
付設して両者の接触部分の冷却性能の向上を図る。
【００３０】図９は、本発明の更に他の実施例である。
【００３１】この実施例は、内管２７ａ及び２７ｂの内
側に管軸４１ａ，４１ｂを付設し、該管軸４１の軸径を
弁体の中心側で大きく、弁体の外周側で小さくした場合
の実施例である。これによって、内管２７と該管軸４１
で形成される環状流路４１ａ，４１ｂの面積を軸方向に
順次変化させることが可能となり、前記の環状流路４１
ａ，４１ｂにおける冷却媒体の圧力は、弁体中心に向か
うほど高くなる。
側に管軸４１ａ，４１ｂを付設し、該管軸４１の軸径を
弁体の中心側で大きく、弁体の外周側で小さくした場合
の実施例である。これによって、内管２７と該管軸４１
で形成される環状流路４１ａ，４１ｂの面積を軸方向に
順次変化させることが可能となり、前記の環状流路４１
ａ，４１ｂにおける冷却媒体の圧力は、弁体中心に向か
うほど高くなる。
【００３２】したがって、内管２７の円形開口部２８，
２９が軸方向に等ピッチで配列された場合でも、弁体中
心側の円形開口部２８ｃ，２９ｃから噴出する冷却媒体
量を増加でき、軸方向の冷却性能の不均一化を防ぐこと
ができる。
２９が軸方向に等ピッチで配列された場合でも、弁体中
心側の円形開口部２８ｃ，２９ｃから噴出する冷却媒体
量を増加でき、軸方向の冷却性能の不均一化を防ぐこと
ができる。
【００３３】図１０は、本発明の更に他の実施例であ
り、内管２７に配設する円形開口部の開口軸角度θを弁
体中心側で直角にし、弁体外周側に向かって漸次鋭角に
変化させた場合の実施例である。これによって、外管２
５の内壁面への衝突噴流４５ａ，４５ｂ…が環状流路か
ら排出する冷却媒体のクロス流４７による偏向を抑制で
き、衝突噴流の冷却性能の劣化を防ぐことが可能であ
る。
り、内管２７に配設する円形開口部の開口軸角度θを弁
体中心側で直角にし、弁体外周側に向かって漸次鋭角に
変化させた場合の実施例である。これによって、外管２
５の内壁面への衝突噴流４５ａ，４５ｂ…が環状流路か
ら排出する冷却媒体のクロス流４７による偏向を抑制で
き、衝突噴流の冷却性能の劣化を防ぐことが可能であ
る。
【００３４】図１１は、本発明の更に他の実施例であ
り、前述の弁棒冷却媒体の加圧流動層発電プラントにお
ける排熱回収法と冷却媒体量の制御法に関する実施例で
ある。弁棒冷却媒体４９は、補助圧縮機あるいはブロア
（図示せず）から弁棒１６に導入され、その排気冷却媒
体５２を弁箱外周部冷却室４８に導かれる。さらに、前
記の弁箱外周部冷却室４８で弁箱を冷却した後の冷却媒
体５６は、排熱回収給水加熱器８に導入されガスタービ
ンからの排気ガス５８と混合して蒸気タービンの給水６
０，６１を加熱する。したがって、弁棒の冷却によって
温度上昇した冷却媒体の排熱を有効に回収することが可
能となって、加圧流動層発電プラントなど適用プラント
の熱効率向上に寄与することができる。一方、冷却媒体
量は弁棒冷却後の冷却媒体５２の温度を温度センサーに
よって検出し、上記の温度が規定の温度範囲（すなわち
目標とする冷却性能が達成できる温度レベル）に入るよ
うに、冷却媒体流量調節弁５０の開度を調整して、冷却
媒体量を制御する。これによって、冷却媒体量の適性化
と効果的な弁棒冷却を行うことが可能となる。
り、前述の弁棒冷却媒体の加圧流動層発電プラントにお
ける排熱回収法と冷却媒体量の制御法に関する実施例で
ある。弁棒冷却媒体４９は、補助圧縮機あるいはブロア
（図示せず）から弁棒１６に導入され、その排気冷却媒
体５２を弁箱外周部冷却室４８に導かれる。さらに、前
記の弁箱外周部冷却室４８で弁箱を冷却した後の冷却媒
体５６は、排熱回収給水加熱器８に導入されガスタービ
ンからの排気ガス５８と混合して蒸気タービンの給水６
０，６１を加熱する。したがって、弁棒の冷却によって
温度上昇した冷却媒体の排熱を有効に回収することが可
能となって、加圧流動層発電プラントなど適用プラント
の熱効率向上に寄与することができる。一方、冷却媒体
量は弁棒冷却後の冷却媒体５２の温度を温度センサーに
よって検出し、上記の温度が規定の温度範囲（すなわち
目標とする冷却性能が達成できる温度レベル）に入るよ
うに、冷却媒体流量調節弁５０の開度を調整して、冷却
媒体量を制御する。これによって、冷却媒体量の適性化
と効果的な弁棒冷却を行うことが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明は高温
バタフライ弁の弁棒冷却方式として、より冷却性能の高
い方式を提供することができ、前記の加圧流動層複合発
電プラントなどの新型プラントに適用する高温バタフラ
イ弁の信頼性の向上と高効率化に貢献することができ
る。
バタフライ弁の弁棒冷却方式として、より冷却性能の高
い方式を提供することができ、前記の加圧流動層複合発
電プラントなどの新型プラントに適用する高温バタフラ
イ弁の信頼性の向上と高効率化に貢献することができ
る。
【図１】本発明を適用したバタフライ弁の一実施例。
【図２】従来の加圧流動層複合発電プラントの典型例。
【図３】従来の高温バタフライ弁の縦断面図。
【図４】図３の側面図。
【図５】弁材の高温強度特性説明図。
【図６】本発明の高温バタフライ弁の弁棒冷却の作用説
明図。
明図。
【図７】弁棒内の温度分布特性。
【図８】本発明の他の実施例の弁棒冷却構造。
【図９】本発明の他の実施例の弁棒冷却構造。
【図１０】本発明の他の実施例の弁棒冷却の開口部構
造。
造。
【図１１】本発明を適用した冷却媒体回収法及び制御シ
ステム。
ステム。
８…排熱回収給水加熱器、９…高温バタフライ弁、１
５，２４…弁体、１６，２６…弁棒、２５…外管、２７
…内管、２８，２９…円形開口部、３０…仕切板、３２
…冷却媒体の噴流、３４，３５…乱流促進体付き突起
体、３９…空気の隔離層、４１…弁棒内管の管軸、４８
…弁箱外周冷却室、５０…冷却媒体流量調節弁。
５，２４…弁体、１６，２６…弁棒、２５…外管、２７
…内管、２８，２９…円形開口部、３０…仕切板、３２
…冷却媒体の噴流、３４，３５…乱流促進体付き突起
体、３９…空気の隔離層、４１…弁棒内管の管軸、４８
…弁箱外周冷却室、５０…冷却媒体流量調節弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久下沼 修一 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内
Claims (8)
- 【請求項１】弁箱の内周に断熱材層を配設し、該断熱材
層の内周に耐熱材料からなる内筒を配設し、前記内筒の
内部に軸心周りに回転して流路を開閉する弁体を有し、
かつ前記弁体と弁箱を貫通して両端が外部に突出する弁
棒を設けたバタフライ弁において、 前記弁棒は、円形流路の内管と環状流路を有する外管で
構成され、前記内管は、管軸方向及び管周方向に多数の
円形の開口部を有するとともに、該円形の開口部を、軸
方向の配列ピッチが弁体中心側で密に、弁体外周側で粗
になるように配設し、前記弁棒内管の両端から冷却媒体
を導入して前記内管の円形開口部より前記外管内壁に噴
出，衝突されるようにしたことを特徴とするバタフライ
弁。 - 【請求項２】弁箱の内周に断熱材層を配設し、該断熱材
層の内周に耐熱材料からなる内筒を配設し、前記内筒の
内部に軸心周りに回転して流路を開閉する弁体を有し、
かつ前記の弁体と弁箱を貫通して両端が外部に突出する
弁棒を設けたバタフライ弁において、 前記弁棒は、円形流路の内管と環状流路を有する外管で
構成され、前記内管は、管軸方向及び管周方向に多数の
円形の開口部を有するとともに、該円形の開口部を、軸
方向の配列ピッチが弁体中心側で密に、弁体外周側で粗
になるように配設し、さらに前記環状流路を有する外管
の内壁に、軸方向に複数の乱流促進体の機能を有する突
起体を配設し、前記弁棒内管の両端から冷却媒体を導入
して内管の円形開口部より外管内壁に噴出，衝突せしめ
て前記乱流促進体と接触させるようにしたことを特徴と
するバタフライ弁。 - 【請求項３】弁箱の内周に断熱材層を配設し、該断熱材
層の内周に耐熱材料からなる内筒を配設し、前記内筒の
内部に軸心周りに回転して流路を開閉する弁体を有し、
かつ前記の弁体と弁箱を貫通して両端が外部に突出する
弁棒を設けた高温バタフライ弁において、 前記弁棒は、円形流路の内管と環状流路を有する外管で
構成され、該内管は、管軸方向及び管周方向に多数の円
形の開口部を有するとともに、かつ軸方向配列ピッチが
弁体中心側で密に、弁体外周側で粗になるように配設
し、更に前記環状流路を有する外管の外壁と弁体の内壁
間に一定の隙間を有する空気の隔離層を設けるととも
に、該弁体と弁棒外管が軸方向に接触する外管内壁部に
乱流促進体の機能を有する突起体を配設し、前記弁棒内
管の両端から冷却媒体を導入して内管の円形開口部より
外管内壁に噴出，衝突せしめて前記乱流促進体と接触さ
せるようにしたことを特徴とするバタフライ弁。 - 【請求項４】弁箱の内周に断熱材層を配設し、該断熱材
層の内周に耐熱材料からなる内筒を配設し、前記内筒の
内部に軸心周りに回転して流路を開閉する弁体を有し、
かつ前記の弁体と弁箱を貫通して両端が外部に突出する
弁棒を設けた高温バタフライ弁において、 前記弁棒は、環状流路の内部に管軸を有する内管と二重
環状流路を有する外管で構成され、該内管の管軸径は、
弁体の中心部が大きく、弁体の外周部側に漸次小さくし
て、該内管の管軸と内管の内壁で構成される環状流路の
断面積を軸方向に変化させて形成し、かつ前記内管に、
管軸方向及び管周方向に多数の円形の開口部を配設し、
前記弁棒内管の両端から冷却媒体を導入して前記の内管
の円形開口部より前記外管内壁に噴出，衝突されるよう
にしたことを特徴とするバタフライ弁。 - 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載のバタフ
ライ弁において、前記弁棒内管の内壁に配設する円形開
口部の開口軸角度は、弁体中心側でほぼ直角にし、弁体
外周側に向かって漸次鋭角に変化させるように形成した
ことを特徴とするバタフライ弁。 - 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載のバタフ
ライ弁において、前記冷却媒体は、前記環状流路の弁体
中心側から弁体外周側に排出されるようにしたことを特
徴とするバタフライ弁。 - 【請求項７】請求項６に記載のバタフライ弁において、
前記弁体外周側に排出された冷却媒体は、加圧流動層複
合発電プラントの排熱回収給水加熱器に回収するように
したことを特徴とするバタフライ弁。 - 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載のバタフ
ライ弁において、前記弁体外周側に排出された冷却媒体
の温度を検出し、この検出温度を用いて前記冷却媒体出
口温度が規定の温度範囲に入るように冷却媒体量を制御
する手段を設けたことを特徴とするバタフライ弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6201730A JP3048032B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | バタフライ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6201730A JP3048032B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | バタフライ弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0861519A true JPH0861519A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3048032B2 JP3048032B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=16445988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6201730A Expired - Lifetime JP3048032B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | バタフライ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3048032B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009047414A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | General Electric Co <Ge> | 燃料ノズル及び該燃料ノズル用の拡散チップ |
| US20110279605A1 (en) * | 2010-05-17 | 2011-11-17 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printing system having valved ink and gas distribution for printhead |
| US8845083B2 (en) | 2010-05-17 | 2014-09-30 | Memjet Technology Ltd. | Inkjet printer having dual valve arrangement |
| US8876267B2 (en) | 2009-07-31 | 2014-11-04 | Memjet Technology Ltd. | Printing system with multiple printheads each supplied by multiple conduits |
| CN114508626A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-17 | 铜陵山海智能制造有限公司 | 保温式阀杆及其使用方法 |
| CN118836265A (zh) * | 2024-09-20 | 2024-10-25 | 泰安中联水泥有限公司 | 一种防回火蝶阀及水泥熟料的水燃料燃烧系统 |
-
1994
- 1994-08-26 JP JP6201730A patent/JP3048032B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009047414A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | General Electric Co <Ge> | 燃料ノズル及び該燃料ノズル用の拡散チップ |
| US8876267B2 (en) | 2009-07-31 | 2014-11-04 | Memjet Technology Ltd. | Printing system with multiple printheads each supplied by multiple conduits |
| US20110279605A1 (en) * | 2010-05-17 | 2011-11-17 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printing system having valved ink and gas distribution for printhead |
| US8733908B2 (en) * | 2010-05-17 | 2014-05-27 | Zamtec Ltd | Printing system having valved ink and gas distribution for printhead |
| US8845083B2 (en) | 2010-05-17 | 2014-09-30 | Memjet Technology Ltd. | Inkjet printer having dual valve arrangement |
| US8882247B2 (en) | 2010-05-17 | 2014-11-11 | Memjet Technology Ltd. | Fluid distribution system having multi-path valve for gas venting |
| US8967746B2 (en) | 2010-05-17 | 2015-03-03 | Memjet Technology Ltd. | Inkjet printer configured for printhead priming and depriming |
| US8991955B2 (en) | 2010-05-17 | 2015-03-31 | Memjet Technology Ltd. | Inkjet printer having bypass line |
| CN114508626A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-17 | 铜陵山海智能制造有限公司 | 保温式阀杆及其使用方法 |
| CN114508626B (zh) * | 2022-03-08 | 2024-03-29 | 铜陵山海智能制造有限公司 | 保温式阀杆及其使用方法 |
| CN118836265A (zh) * | 2024-09-20 | 2024-10-25 | 泰安中联水泥有限公司 | 一种防回火蝶阀及水泥熟料的水燃料燃烧系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3048032B2 (ja) | 2000-06-05 |
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