JPS5834717B2 - 蒸気止め弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の利用分野 本発明は、例えば原子力発電プラントの高圧給水ポンプ
を駆動するための蒸気タービンの蒸気止め弁に関する。

発明の背景 ＢＷＲ原子力発電プラントにおいて、原子炉給水系の故
障により給水制御が不良となった場合や、原子炉冷却系
配管等に小規模の損傷が発生し、冷却水減少により原子
炉水位が低下すると、これを検出して、原子炉に冷却水
を供給する高圧注水系統がある。

この高圧注水系統は、原子炉で発生した蒸気により蒸気
タービンを７駆動し、この蒸気タービンに直結された給
水ポンプを回転し、原子炉に給水する。

前記原子炉と駆動タービン間には、蒸気止め弁が設置さ
れている。

ン 前記蒸気止め弁は、第１図に示されるように、弁
箱１、上蓋２、弁箱１内に形成された入口室３と弁座４
と出口室５、弁座４の上方において上蓋２に取り付けら
れた円筒形のケース６により囲まれて形成されたバラン
スチャンバγ、圧力通路９； を有しかつバランスチャ
ンバγ内に収容された弁ディスク８、その内部に設けら
れたパイロット弁１１とその弁棒１２、弁制御用の油圧
シリンダ１３とを備えている。

前記弁ディスク８は、パイロット弁１１とそのン 弁棒
１２とを介して油圧シリンダ１３に連絡されており、該
油圧シリンダ１３に制御用の圧油Ｑを供給、排出させる
ことにより開閉操作され、その開動作時、タービン（図
示せず）が駆動する。

なお、前記パイロット弁１１と油圧シリンダ１３と１
は、弁体である弁ディスク８のアクチェータを構成して
いる。

前記油圧シリンダ１３の駆動力は、弁ディスク８の上流
に加圧される蒸気圧に対向して弁を一度に開放作動させ
るに十分な駆動力を持っていない。

ン このため、弁ディスク８にパイロット弁１１が内蔵
されており、弁開放時はまずこのパイロット弁１１を油
圧シリンダ１３で開放作動する。

これによって弁ディスク８前後の差圧がなくなり、弁デ
ィスク８は油圧シリンダ１３で容易に開けられる。

； この弁ディスク８は蒸気流による動圧等の振動、旋
回流を防止するため、外周がケース６で囲まれている。

前記ケース６で囲まれたバランスチャンバＴの圧力は、
ケース６の内周と弁ディスク８の外周との間隙１０より
流入する蒸気Ｓ′により上流側の入口室３の圧力と均等
になる。

しかし、弁開動作時、パイロット弁１１が開くことによ
り、バランスチャンバＴ内の蒸気は下流側に放出される
。

このとき、前記間隙１０からバランスチャンバ１内に供
給される蒸気量と、バランスチャンバ７内からパイロッ
ト弁１１を経由して放出される蒸気量に差異が生じ、圧
力分布に変化が生じる。

前記バランスチャンバＴ内に供給される蒸気の供給より
もパイロット弁１１を経由して放出される蒸気の放出量
が多いと、バランスチャンバ７内の圧力が入口室３の圧
力よりも低下する。

このため、弁ディスク８は下から持ち上けられ、弁の制
御範囲を越えて急開する。

弁がその制御範囲を越えて急開作動すると、タービンに
多量の蒸気が流入し、回転数上昇によりタービンがトリ
ップする。

かかる現象を防止するため、従来の止め弁は、上蓋２に
弁上流側、すなわち入口室３側の蒸気をケース６の内周
と弁ディスク８の外周間の間隙１０をバイパスし、バラ
ンスチャンバＴ内に直接蒸気を供給する蒸気通路１５を
設け、かつ蒸気通路１５内に蒸気供給量を調整する絞り
面積調整用ねじ１６を挿入している。

なお、第１図中、符号１γは盲栓、１８は弁上流側ドレ
ン配管、Ｄは弁上流側のドレンを示す。

しかし、前記絞り面積調整用ねじ１６では、バイパス蒸
気供給量の開口面積の微調整が困難であり、しかもその
調整は運転中はねじ部分から蒸気が漏洩するため不可能
であり、さらに停止、運転の繰り返し、つまりトライア
ンドエラーによる調整で、信頼度が低い等の欠点がある
。

また、ケース６と弁ディスク８の間隙１０は、使用中の
摩耗により、経年とともに増大する傾向があるが、第１
図の構成では運転を停止して調整しなければならず、作
業性が悪いという欠点があった。

発明の目的 本発明の目的は、前記欠点を解消するため、バランスチ
ャンバ内の圧力をタービン等の運転中にも随時、微調整
しうる蒸気止め弁を提供するにある。

発明の概要 本発明の特徴は、弁箱内の蒸気の入口室側とバランスチ
ャンバ側とを止め弁の外部に設けたバイパス管で連通さ
せるとともに、該バイパス管に流量調整弁を設けたとこ
ろにあり、この構成により前記目的を確実に達成するこ
とができたものである。

発明の実施例 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２図はＢＷＲ原子力発電プラントの高圧給水ポンプ駆
動用蒸気タービンの蒸気止め弁に適する本発明の一実施
例を示すものである。

この第２図中で、第１図と同一のものには同一符号を付
して説明している。

本発明は、弁箱１内の蒸気の入口室３側とバランスチャ
ンバＴ側とが止め弁の外部に設けられたバイパス管２０
で連通され、かつ該バイパス管２０に流量調節弁２２が
設けられている。

前記バイパス管２０における蒸気入口室３側は、弁上流
側ドレン配管１８に取り付けられたＴピース１９を介し
て接続され、バランスチャンバＴ側は、上蓋１に形成さ
れた通孔２１を介して接続されている。

前記流量調節弁２２は、好ましくはニードル弁が用いら
れる。

また、流量調節弁２２はその開度調整を手動で行うもの
でも、電気的または流体圧等により遠隔操作により行う
ものでもよい。

つぎに、前記実施例の制御系統の作用につき、止め弁の
作用と関連して説明する。

すなわち、ＢＷＲ原子力発電プラントの正常運転時は、
油圧シリンダ１３には制御用の圧油Ｑが供給されないた
め、弁ディスク８およびパイロット弁１１は閉じており
、蒸気Ｓは入口室３とバランスチャンバ１を満している
。

もし、原子炉冷却系配管に損傷が発生し、冷却水が減少
し、原子炉の水位が低下すると、これを検出した制御信
号により油圧シリンダ１３に制御用の圧油Ｑが供給され
、弁棒１２を介してパイロット弁１１が上昇操作される
。

これにより、バランスチャンバγ内の蒸気が弁ディスク
８に設けられた蒸気通路９を通り、蒸気の出口室５に放
出される。

その結果、バランスチャンバγ内の圧力が低下し始める
が、蒸気の入口室３側から弁上流側ドレン配管１８、バ
イパス管２０、流量調節弁２２および通孔２１を通じて
バランスチャンバγ内に蒸気が供給される。

間＠１０及び流量調整弁２２を通してバランスチャンバ
γ内に流入する蒸気の量は、蒸気通路９及びパイロット
弁１１を通して、バランスチャンバ１から出口室５に流
出する量よりも少なくなっているために、バランスチャ
ンバγの圧力は、入口室３の圧力よりもわずかに低くな
り、弁ディスク１０を下方に押し付けていた圧力（この
圧力は弁座４の上、下流間の圧力差により生ずる）を軽
減するので、弁棒１２が上方に変位するとパイロット弁
１１の上端が弁ディスク８と一体となって上方に変位し
て、蒸気止め弁を開くことになる。

弁ディスク８の開弁速度は、弁棒１２の上方向への移動
速度によって決まるから、油圧シリンダ１３へ供給する
圧油Ｑの信号を変えることによって制御できる。

尚、間隙１０を通る漏洩蒸気量が経年変化した場合には
、調整弁２２の開度を小さくすることにより、バランス
チャンバ７内の圧力が調整できるので、経年変化に対す
る止め弁の開度特性の調整が容易に行える。

しかも、前記調節による蒸気の漏洩を生じることがない
ので、運転中にもバランスチャンバγ内の圧力調整を随
時行うことができる。

なお、本発明において各部の具体的な構造は、図示実施
例に限らず、所期の目的動作を果たしうるものであれば
よい。

発明の詳細 な説明したように、本発明によればバランスチャンバの
圧力をタービン等の運転中にも随時、調整できる。

また、タービンの運転時に調整作業ができるので、経年
により、止め弁の開度特性が変化した場合でも、容易に
所期の特性のものに修正できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸気止め弁の構造を示す断面図、第２図
は本発明を実施した蒸気止め弁の断面図である。 １・・・・・・止め弁の弁箱、２・・・・・・上蓋、３
・・・・・・蒸気の入口室、４・・・・・・弁座、５・
・・・・・蒸気の出口室、１・・・・・・バランスチャ
ンバ、８・・・・・・弁ディスク、１０・・・・・・バ
ランスチャンバのケースの内周面と弁ディスクの外周面
間の間隙、１１・・・・・・パイロット弁、１３・・・
・・・弁制御用の油圧シリンダ、１８・・・・・・弁上
流側ドレン配管、Ｓ・・・・・・蒸気１、Ｑ・・・・・
・油圧シリンダに供給、排出される圧油、２ｏ・・・・
・・バイパス管、２１・・・・・・上蓋に形成された通
孔、２２・・・・・・流量調節弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁座４の上流側に入口室３を、下流側に出口室５を
   構成する弁箱１と、前記入口室３内において、弁座４に
   対向した位置に設けられ内部を円筒状弁ディスク８か摺
   動するケース６と、前記弁ケース６と弁ディスク８によ
   り形成されるバランスチャンバ１と、前記弁ディスク内
   に設けられ、前記バランスチャンバと出口室とを連通、
   遮断するパイロット弁１１と、パイロット弁を駆動する
   アクチェータとを有するものにおいて、前記バランスチ
   ャンバと、入口室とを弁箱の外部に設けたバイパス管２
   ０で連通し、前記バイパス管に流量調整弁２２を設けた
   ことを特徴とする蒸気止め弁。