JPS6347322Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6347322Y2 JPS6347322Y2 JP1982044913U JP4491382U JPS6347322Y2 JP S6347322 Y2 JPS6347322 Y2 JP S6347322Y2 JP 1982044913 U JP1982044913 U JP 1982044913U JP 4491382 U JP4491382 U JP 4491382U JP S6347322 Y2 JPS6347322 Y2 JP S6347322Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- scale
- orifice
- valve seat
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Sliding Valves (AREA)
- Flow Control (AREA)
Description
この考案はボイラ特に超臨界圧ボイラの水壁管
への給水管路に設ける流量制御弁に付着するスケ
ールをボイラの運転中にも除去可能な構造とした
可変調整弁の構造に関する。 高温高圧ボイラ特に超臨界圧ボイラとしては貫
流型が採用されていることから給水中の微量含有
成分によるスケール発生を防止せねばならず、
ppmオーダーより一段厳しいppb（１トンの水内
の溶質１mgの単位）（例えば約10ppb Fe）オーダ
ーの数値に規制されている。また水壁管は入口側
ヘツダと出口側ヘツダとを接続する単位の水壁の
複数を一の流れに沿い配置した単位水壁群の複数
群より構成されている。これを模式に第１図に示
し説明する。水壁管への給水は、主給水管路１よ
り分岐する水壁入口連絡管２を経由し、その管路
に設けた各水壁管群への給水流量を制御するバリ
アブルオリフイス弁（以下VO弁と称す）３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄを通り各水壁入口管寄せ４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄに流入し水壁５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄ、ついで水壁出口管寄６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ、水壁出口連絡管７より送出される。こ
の場合ボイラのバーナ配置、高温燃焼ガスの流
れ、管の屈曲流路の形状、伝熱負荷の諸条件によ
りVO弁３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを流れる給水流
量には差異を生ずることとなる。またこれらVO
弁の抵抗が適正でないとき即ちその管壁への給水
流量によつては水壁管に損傷を生ずる。このため
主として火炉熱吸収量配分をVO弁の調節により
行なつている。このVO弁としては従来第２図に
その部分断面を示すＹグローブ型バリアブルオリ
フイス弁（YVO弁）を使用してきた。 しかし超臨界圧ボイラにおいてはppbオーダー
の厳しい給水含有成分の制御をしていても給水中
の極めて微量の鉄分が集中的にVO弁のスロート
部近傍（第２図に短斜線で示す）に付着してボイ
ラ全体のシステムロスを上昇させることが運転並
びに定検時の調査で判つた。このスケール付着は
圧力上昇を伴い３〜６ケ月の運転期間で給水圧力
が「給水配管設計圧力」以上になり、プラントを
停止させ、その都度化学洗浄又は弁の分解を行つ
てスケール除去をするなどして一時的な処置をす
る運用を必要とした。しかし目標とするプラント
の２年連続運転、並びに省エネルギー対策等の見
地よりもスケール堆積を防止するかまたは自動的
にこの堆積スケールが除去される自浄バリアブル
オリフイス付き流量制御弁（以下自浄VO弁と称
す）の開発が強く要望されてきた。 この考案は考案者等が提案したスケール自浄型
の可変調整弁（特開昭58−170975号公報）でもな
おスケール堆積が長期運転の間に生ずると予測さ
れるので、さらに一歩すゝめ運転中においても弁
オリフイス（開口部）に堆積するスケールを弁体
を外部より操作して機械的に除去しボイラの連続
運転期間を更に延長させる可変調整弁の構造を提
案することを目的とする。 要するにこの考案は弁座内壁より突出しかつオ
リフイス上縁に対向する面をもつ突起部材を弁座
に設けたオリフイススケール除去部材付き可変調
整弁であることを特徴とする。 まずこのような微量の不純物は通常蒸発管の蒸
発点付近に堆積すると予測されているのに、なぜ
給水の速度が20数ｍ／ｓもあるVO弁に堆積する
のだろうかということを考察する必要がある。そ
の検討のためにするスケール成分分析の結果を第
１表に示す。即ちFe3O4が主成分であることが判
つた。
への給水管路に設ける流量制御弁に付着するスケ
ールをボイラの運転中にも除去可能な構造とした
可変調整弁の構造に関する。 高温高圧ボイラ特に超臨界圧ボイラとしては貫
流型が採用されていることから給水中の微量含有
成分によるスケール発生を防止せねばならず、
ppmオーダーより一段厳しいppb（１トンの水内
の溶質１mgの単位）（例えば約10ppb Fe）オーダ
ーの数値に規制されている。また水壁管は入口側
ヘツダと出口側ヘツダとを接続する単位の水壁の
複数を一の流れに沿い配置した単位水壁群の複数
群より構成されている。これを模式に第１図に示
し説明する。水壁管への給水は、主給水管路１よ
り分岐する水壁入口連絡管２を経由し、その管路
に設けた各水壁管群への給水流量を制御するバリ
アブルオリフイス弁（以下VO弁と称す）３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄを通り各水壁入口管寄せ４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄに流入し水壁５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄ、ついで水壁出口管寄６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ、水壁出口連絡管７より送出される。こ
の場合ボイラのバーナ配置、高温燃焼ガスの流
れ、管の屈曲流路の形状、伝熱負荷の諸条件によ
りVO弁３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを流れる給水流
量には差異を生ずることとなる。またこれらVO
弁の抵抗が適正でないとき即ちその管壁への給水
流量によつては水壁管に損傷を生ずる。このため
主として火炉熱吸収量配分をVO弁の調節により
行なつている。このVO弁としては従来第２図に
その部分断面を示すＹグローブ型バリアブルオリ
フイス弁（YVO弁）を使用してきた。 しかし超臨界圧ボイラにおいてはppbオーダー
の厳しい給水含有成分の制御をしていても給水中
の極めて微量の鉄分が集中的にVO弁のスロート
部近傍（第２図に短斜線で示す）に付着してボイ
ラ全体のシステムロスを上昇させることが運転並
びに定検時の調査で判つた。このスケール付着は
圧力上昇を伴い３〜６ケ月の運転期間で給水圧力
が「給水配管設計圧力」以上になり、プラントを
停止させ、その都度化学洗浄又は弁の分解を行つ
てスケール除去をするなどして一時的な処置をす
る運用を必要とした。しかし目標とするプラント
の２年連続運転、並びに省エネルギー対策等の見
地よりもスケール堆積を防止するかまたは自動的
にこの堆積スケールが除去される自浄バリアブル
オリフイス付き流量制御弁（以下自浄VO弁と称
す）の開発が強く要望されてきた。 この考案は考案者等が提案したスケール自浄型
の可変調整弁（特開昭58−170975号公報）でもな
おスケール堆積が長期運転の間に生ずると予測さ
れるので、さらに一歩すゝめ運転中においても弁
オリフイス（開口部）に堆積するスケールを弁体
を外部より操作して機械的に除去しボイラの連続
運転期間を更に延長させる可変調整弁の構造を提
案することを目的とする。 要するにこの考案は弁座内壁より突出しかつオ
リフイス上縁に対向する面をもつ突起部材を弁座
に設けたオリフイススケール除去部材付き可変調
整弁であることを特徴とする。 まずこのような微量の不純物は通常蒸発管の蒸
発点付近に堆積すると予測されているのに、なぜ
給水の速度が20数ｍ／ｓもあるVO弁に堆積する
のだろうかということを考察する必要がある。そ
の検討のためにするスケール成分分析の結果を第
１表に示す。即ちFe3O4が主成分であることが判
つた。
【表】
第３図に考案者等がさきに提案したバリアブル
オリフイス弁（VO弁）を部分断面した構造を示
し、第６図に弁主要部を断面しかつ拡大して示
す。VO弁８には弁座９がねじ込み固定してあり
その内側に弁体１０が摺動自由に位置する。その
弁体１０の底部は開放され下部は筒状をなしその
側壁１０ａには一以上の開口１１が設けられてい
る。その斜視図を第４図に示す。また弁体１０の
上部外面が摺動し得る内面をもちかつ前記開口１
１より送出する給水を一時受け入れする空所１２
を設けたケージ１３がフランジ１４で直接または
押え１５を介してその下端がフランジ上面に接触
するように保持され、ケージ１３と弁座９で筒状
体を形成する。 このケージ１３には第５図（ケージの斜視図）
に示すごとく孔１３ａ，１３ｂが複数個設けられ
ており、開口１１から流量制御されて噴出する高
速の給水流れが直接VO弁本体と衝突しこれをエ
ロージヨンにより損傷することを防止している。 給水はVO弁８の左方矢印に示す方向より流入
し弁体１０の下方より上昇流れとなり開口１１よ
り屈曲して流れ空所１２に流入しケージ９の１３
ａ，１３ｂより送出され図面右方の矢印方向に流
れ夫々の水壁入口管寄に入り各水壁管を上昇して
水壁出口連絡管に流れる。第７図に実験的に使用
した最初のVO弁である第３図に示すもののAA
断面を示す。開口１１の縁面は弁体外周面と図示
の如く直交する単純な断面形状の開口である。そ
の場合におけるスケールの堆積１４は第８図に示
すように弁体１０の下部肉厚Ｔを基部にもつ開口
形状に応じた環状かつ断面「かまぼこ」型のもの
となつており堆積が成長して開口を塞いでしまつ
たものもあつた。調査ではスケールは気孔率約60
％で破断強度約0.32Kg／mm2であつた。また付着面
は腐食されている形跡はなかつた。このため開口
断面は流れが円滑でかつ縮流となるようにし、ス
ケールの基礎となる面積を少くする必要がある。 またVO弁開口（オリフイス）１１１の形状は
考案者等が提案する頂部を逆Ｖ字状にするほぼ５
角形の開口にするとスケール堆積防止に効果があ
り第１２図に示すような小量のスケールの成長と
なつた。 第１３図のような頂部水平の四角形開口は好ま
しい結果を生じなかつた。 このようなスケール堆積は超臨界圧のボイラ等
に使用する可変調整弁においては不可避であると
すれば、そのスケールをボイラの運転を停止する
ことなく除去できる弁の構造の提案は強く要望さ
れる処である。 第１４〜第１６図に考案者等の提案するオリフ
イス頂部を平坦にする長方形オリフイスにおける
オリフイススケール除去部材付き可変調整弁の構
造を示す。 スケール１６は第１３図に示すごとく主として
オリフイス上縁に付くのでこれに機械的な力を加
えるとスケールにクラツクが入り高速のボイラ給
水流により流し去ることができる。このため２つ
に分割した弁座１０９ａ，１０９ｂの上縁部に突
起部材１５又は１７を開口（オリフイス）に対応
する個所に設ける。２つに弁座を分割するのは突
起部材１５を開口内に位置させるための組上立不
可避な構造として採用するものである。 第１７図はスケール１６がオリフイスに付着し
た状態を示し第１８図はスケール１６が突起部材
１５と接触し折れ曲り流される直前の状態を示
す。突起部材１５の上面は弁座軸心側に向け傾斜
した斜面１７ａとするスケールの折れ曲りは一層
容易となる。スケール除去操作は低負荷でスケー
ル除去する弁の分担する水壁管のバーナの一時消
火時又はボイラの短時間停止時にすることが水壁
の焼損防止上好ましいことである。 なお弁座には２つ割りした弁座の組付けをする
ためのボルト孔１８が設けられ組付けボルト１９
が使用される。 第２の実施例としてオリフイス頂部縁が逆Ｖ字
形のもので５辺形（第２１図）をしている場合に
は突起部材１７は弁座１０９b′上面より上部上方
にのびかつ全体としては弁座軸心側にその内面よ
り突出した突起部材となり、その斜視図は第２０
図に示すものとなる。 この考案を実施することにより可変調整弁のオ
リフイスにスケールの付着した場合においても弁
体１０を下降させスケールと突起部材を接触させ
スケール除去を容易にさせることができ、ボイラ
の連続長期運転を可能とするという効果を奏する
ものである。
オリフイス弁（VO弁）を部分断面した構造を示
し、第６図に弁主要部を断面しかつ拡大して示
す。VO弁８には弁座９がねじ込み固定してあり
その内側に弁体１０が摺動自由に位置する。その
弁体１０の底部は開放され下部は筒状をなしその
側壁１０ａには一以上の開口１１が設けられてい
る。その斜視図を第４図に示す。また弁体１０の
上部外面が摺動し得る内面をもちかつ前記開口１
１より送出する給水を一時受け入れする空所１２
を設けたケージ１３がフランジ１４で直接または
押え１５を介してその下端がフランジ上面に接触
するように保持され、ケージ１３と弁座９で筒状
体を形成する。 このケージ１３には第５図（ケージの斜視図）
に示すごとく孔１３ａ，１３ｂが複数個設けられ
ており、開口１１から流量制御されて噴出する高
速の給水流れが直接VO弁本体と衝突しこれをエ
ロージヨンにより損傷することを防止している。 給水はVO弁８の左方矢印に示す方向より流入
し弁体１０の下方より上昇流れとなり開口１１よ
り屈曲して流れ空所１２に流入しケージ９の１３
ａ，１３ｂより送出され図面右方の矢印方向に流
れ夫々の水壁入口管寄に入り各水壁管を上昇して
水壁出口連絡管に流れる。第７図に実験的に使用
した最初のVO弁である第３図に示すもののAA
断面を示す。開口１１の縁面は弁体外周面と図示
の如く直交する単純な断面形状の開口である。そ
の場合におけるスケールの堆積１４は第８図に示
すように弁体１０の下部肉厚Ｔを基部にもつ開口
形状に応じた環状かつ断面「かまぼこ」型のもの
となつており堆積が成長して開口を塞いでしまつ
たものもあつた。調査ではスケールは気孔率約60
％で破断強度約0.32Kg／mm2であつた。また付着面
は腐食されている形跡はなかつた。このため開口
断面は流れが円滑でかつ縮流となるようにし、ス
ケールの基礎となる面積を少くする必要がある。 またVO弁開口（オリフイス）１１１の形状は
考案者等が提案する頂部を逆Ｖ字状にするほぼ５
角形の開口にするとスケール堆積防止に効果があ
り第１２図に示すような小量のスケールの成長と
なつた。 第１３図のような頂部水平の四角形開口は好ま
しい結果を生じなかつた。 このようなスケール堆積は超臨界圧のボイラ等
に使用する可変調整弁においては不可避であると
すれば、そのスケールをボイラの運転を停止する
ことなく除去できる弁の構造の提案は強く要望さ
れる処である。 第１４〜第１６図に考案者等の提案するオリフ
イス頂部を平坦にする長方形オリフイスにおける
オリフイススケール除去部材付き可変調整弁の構
造を示す。 スケール１６は第１３図に示すごとく主として
オリフイス上縁に付くのでこれに機械的な力を加
えるとスケールにクラツクが入り高速のボイラ給
水流により流し去ることができる。このため２つ
に分割した弁座１０９ａ，１０９ｂの上縁部に突
起部材１５又は１７を開口（オリフイス）に対応
する個所に設ける。２つに弁座を分割するのは突
起部材１５を開口内に位置させるための組上立不
可避な構造として採用するものである。 第１７図はスケール１６がオリフイスに付着し
た状態を示し第１８図はスケール１６が突起部材
１５と接触し折れ曲り流される直前の状態を示
す。突起部材１５の上面は弁座軸心側に向け傾斜
した斜面１７ａとするスケールの折れ曲りは一層
容易となる。スケール除去操作は低負荷でスケー
ル除去する弁の分担する水壁管のバーナの一時消
火時又はボイラの短時間停止時にすることが水壁
の焼損防止上好ましいことである。 なお弁座には２つ割りした弁座の組付けをする
ためのボルト孔１８が設けられ組付けボルト１９
が使用される。 第２の実施例としてオリフイス頂部縁が逆Ｖ字
形のもので５辺形（第２１図）をしている場合に
は突起部材１７は弁座１０９b′上面より上部上方
にのびかつ全体としては弁座軸心側にその内面よ
り突出した突起部材となり、その斜視図は第２０
図に示すものとなる。 この考案を実施することにより可変調整弁のオ
リフイスにスケールの付着した場合においても弁
体１０を下降させスケールと突起部材を接触させ
スケール除去を容易にさせることができ、ボイラ
の連続長期運転を可能とするという効果を奏する
ものである。
第１図は超臨界圧貫流ボイラの水壁管への給水
系統を模式に示す図面、第２図は従来のＹ型VO
弁の断面図とスケール付着の位置を示す図面、第
３図はVO弁の部分断面図、第４図は弁体１０の
斜視図、第５図はケージの斜視図、第６図はケー
ジと弁体と弁座近傍の拡大断面図、第７図は第３
図の弁体のＡ−Ａ断面図、第８図は第７図のＣ−
Ｃ断面図、第９図は第６図の弁体のＢ−Ｂ断面
図、第１０図は第９図のＤ−Ｄ断面図、第１１図
は第１０図の開口拡大図、第１２図は開口頂部へ
のスケール付着状態を示す図面、第１３図は頂部
平坦な四角形開口のスケール付着を示す図面、第
１４図はこの考案の第１実施例を示す可変調整弁
の縦断面図、第１５図は上縁平坦なオリフイスと
突起部材１５との関連を示す第１４図のＦ−Ｆ矢
視部分図、第１６図は第１４図のＥ−Ｅ断面矢視
図、第１７図はスケール１６の付着を示す可変調
整弁の縦断面図、第１８図は突起部材１５とスケ
ールとが接触しスケールが除去される状態を示す
図面、第１９図は２つ割り弁座１０９ａの斜視
図、第２０図は５辺形オリフイス用の突起部材１
７をもつ２つ割り弁座１０９ｂの斜視図、第２１
図は５辺形オリフイス１１１ｂと突起部材１７と
の関連を示す部分図である。 １５，１７……突起部材、１０９ａ，１０９
ｂ，１０９b′……２つ割り弁座、１９……組付け
ボルト。
系統を模式に示す図面、第２図は従来のＹ型VO
弁の断面図とスケール付着の位置を示す図面、第
３図はVO弁の部分断面図、第４図は弁体１０の
斜視図、第５図はケージの斜視図、第６図はケー
ジと弁体と弁座近傍の拡大断面図、第７図は第３
図の弁体のＡ−Ａ断面図、第８図は第７図のＣ−
Ｃ断面図、第９図は第６図の弁体のＢ−Ｂ断面
図、第１０図は第９図のＤ−Ｄ断面図、第１１図
は第１０図の開口拡大図、第１２図は開口頂部へ
のスケール付着状態を示す図面、第１３図は頂部
平坦な四角形開口のスケール付着を示す図面、第
１４図はこの考案の第１実施例を示す可変調整弁
の縦断面図、第１５図は上縁平坦なオリフイスと
突起部材１５との関連を示す第１４図のＦ−Ｆ矢
視部分図、第１６図は第１４図のＥ−Ｅ断面矢視
図、第１７図はスケール１６の付着を示す可変調
整弁の縦断面図、第１８図は突起部材１５とスケ
ールとが接触しスケールが除去される状態を示す
図面、第１９図は２つ割り弁座１０９ａの斜視
図、第２０図は５辺形オリフイス用の突起部材１
７をもつ２つ割り弁座１０９ｂの斜視図、第２１
図は５辺形オリフイス１１１ｂと突起部材１７と
の関連を示す部分図である。 １５，１７……突起部材、１０９ａ，１０９
ｂ，１０９b′……２つ割り弁座、１９……組付け
ボルト。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 弁本体内に設けた弁座９と、この弁座を下
部，拡大径の空所１２の壁面に複数の孔１３
ａ，１３ｂをもつケージ１３で押圧して一体の
筒状体を形成し、下端開放の筒状空間の壁面に
一以上の開口１１を設けた弁体１０を該筒状体
内で軸心方向に摺動変位させ流体の流れ抵抗を
変化させる高圧グローブ型VO弁において、弁
座内壁より突出しかつ前記開口上縁に対向する
面をもつ突起部材を弁座に設けたオリフイスス
ケール除去部材付き可変調整弁。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載のオリフ
イススケール除去部材付き可変調整弁におい
て、前記開口上縁に対向する突起部材の面を斜
面としたもの。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項記載のオリフ
イススケール除去部材付き可変調整弁におい
て、上縁を山形にする開口に対向した斜面をも
つ突起部材を弁座に設けたもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4491382U JPS58149673U (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | オリフイススケ−ル除去部材付き可変調整弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4491382U JPS58149673U (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | オリフイススケ−ル除去部材付き可変調整弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58149673U JPS58149673U (ja) | 1983-10-07 |
| JPS6347322Y2 true JPS6347322Y2 (ja) | 1988-12-07 |
Family
ID=30055956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4491382U Granted JPS58149673U (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | オリフイススケ−ル除去部材付き可変調整弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58149673U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005095834A1 (ja) * | 2004-04-01 | 2008-02-21 | 株式会社小松製作所 | バルブ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54155639U (ja) * | 1978-04-21 | 1979-10-29 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP4491382U patent/JPS58149673U/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005095834A1 (ja) * | 2004-04-01 | 2008-02-21 | 株式会社小松製作所 | バルブ装置 |
| JP4641525B2 (ja) * | 2004-04-01 | 2011-03-02 | 株式会社小松製作所 | バルブ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58149673U (ja) | 1983-10-07 |
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