(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸気タービンの軸受部への潤滑油に含まれる極小異物（主に鉄粉）を回収し、磁石吸着面に堆積した極小異物を軸受部への潤滑油の供給を停止せず、他の微小異物回収装置により外部へ取り出す極小異物回収装置付オリフィスボックスを提供する。【解決手段】潤滑油中に含まれる微小異物を磁力により吸引する被覆付永久磁石、微小異物を吸着する強化透明材料から成る底板、微小異物を吸着する篭、およびこれらの部品を組み込むプラグからなる微小異物回収装置９の少なくとも２基をケーシングの胴４に設置し、微小異物回収装置の１基を潤滑油入口管５の対向位置に設置し、他の１基をケーシングの胴の下側の位置に設置し、一端が底板に面して開口した吸引細管と、異物吸着用フィルタ１７と、ミニチュアバルブ１６、１８、および、吸引した潤滑油を排油管に導く細管系１９から成る微小異物外部取出し装置１４を各々の微小異物回収装置に設置する。【選択図】図５
2006161582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が閉じられた円筒形のケーシングと、該ケーシングの他端に備えられたタービン軸受への潤滑油を流出する潤滑油出口管と、該ケーシングの胴のほぼ中央部に該ケーシングの中心軸に垂直に設置された軸受油ポンプからの潤滑油を導入する潤滑油入口管と、該ケーシング内に設置され、一端が閉じられ他端が該ケーシングの潤滑油出口管内壁に接続され胴壁部に多数の貫通孔を有する円筒形の打抜きストレーナと、該打抜きストレーナと該潤滑油出口管との間に設置されタービン軸受への潤滑油流量を制御するためのオリフィスとを有するオリフィスボックスにおいて、
潤滑油中に含まれている微小異物を磁力により吸引するための被覆付永久磁石、微小異物を吸着するための強化透明材料から成る底板、微小異物を吸着するための篭、およびこれらの部品を組み込むためのプラグからなる微小異物回収装置を少なくとも２基を該ケーシングの胴に設置し、該微小異物回収装置の１基は該潤滑油入口管の対向位置に設置され、他の１基は該ケーシングの胴の下側位置に設置され、かつ、一端が該底板に面して開口した吸引細管と、異物吸着用フィルタと、ミニチュアバルブ、および、吸引した潤滑油を排油管に導く細管系から成る微小異物外部取出し装置が各々の該微小異物回収装置に設置されていることを特徴とする微小異物回収装置付オリフィスボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンの軸受部に潤滑油を供給する潤滑油供給管に取付けられているオリフィスボックスに係わり、特に、潤滑油に含まれている極小異物（主に鉄粉）効果的に回収でき、さらに、回収し磁石吸着面に堆積した極小異物を、軸受部への潤滑油の供給を停止しせず安全に、外部へ取り出すことの出来る極小異物回収装置付オリフィスボックスに係わる。
【背景技術】
【０００２】
図６は蒸気タービン軸受潤滑油供給系の一例を示した概略系統図である。油タンク２１内の潤滑油は軸受油ポンプ２２により加圧され潤滑油供給管２３を経てタービン軸受２４に供給される。タービン軸受２４からの潤滑油は戻り油管２５を通り再び油タンク２１に回収される。
【０００３】
軸受油ポンプ２２とタービン軸受２４の間の潤滑油供給管２３にはオリフィスボックス１が設置され、また、オリフィスボックス１の上流側の潤滑油供給管２３には圧力センサ２６が設置されている。軸受油ポンプ２２は圧力センサ２６の指示値が一定に保たれるように制御される。これにより、オリフィスボックス１内に設けられたオリフィスの上流側の潤滑油圧力が一定値となり。タービン軸受２４に流入する潤滑油流量が一定になるように制御される。
【０００４】
蒸気タービン潤滑油システム内の油清浄設備により油タンク１１内の潤滑油内に混入している異物を除去しても、油タンク２１からオリフィスボックス１までの潤滑油供給管の長さが長いため、配管内部の微小剥離錆金属片が潤滑油に絶えず混入している。潤滑油中に異物が混入すると、タービン軸受に異物が流入し軸受メタルを破損するおそれがある。オリフィスボックス１内のオリフィスの上流側には、打抜ストレーナが設置されている。この打抜ストレーナは整流作用が主な役目であり、圧力損失の増大を回避するため目を粗くしなければならない。したがって、打抜ストレーナでは、潤滑油中の大きな異物しか除去できない。
【０００５】
油中に混入している微小な異物（鉄粉）を除去する鉄粉吸着フィルタが特許文献１に開示されている。この鉄粉吸着フィルタのケーシング内に乱流発生板を設け、その下流に永久磁石板を設置して油中の鉄粉をこの磁石板に吸着させることにより油中の鉄粉を除去している。
【０００６】
油圧プレスなどの機械作動機構部に使われる潤滑油中に混入している鉄粉を永久磁石または電磁石により吸着することにより潤滑油中の鉄粉汚濁を検知する方法が特許文献２に開示されている。潤滑油の流れに曝されている磁石と金属ケーシングの間に絶縁体を介在させ、潤滑油中の鉄粉をこの絶縁体の表面に堆積させることにより磁石と金属ケーシングの間を電気的に導通させて潤滑油中の鉄粉汚濁度を検知する方法および検知センサを提案している。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−３２９３１１号公報
【特許文献２】特開平７−２８０１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
火力発電所などの蒸気タービンは昼夜連続して何ヶ月と言う長期間亘って運転する必要があるため、蒸気タービンの運転中に軸受の潤滑に支障をきたさないようにして、オリフィスボックス内に回収された極小異物を安全に外部に取り出す必要がある。しかし、特許文献１（特開平５−３２９３１１）および特許文献２（特開平７−２８０１８０）のいずれにも、磁石に吸着・堆積した鉄粉を外部へ取り出す方法または装置については記載されていない。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は蒸気タービンの軸受部に潤滑油を供給する潤滑油供給管の途中に取付けて、潤滑油に含まれている極小異物（主に鉄粉）を微小異物回収装置により効果的に回収でき、さらに、回収し磁石吸着面に堆積した極小異物を、軸受部への潤滑油の供給を停止しせず、かつ、他の微小異物回収装置により極小異物を回収しながら、外部へ取り出すことの出来る極小異物回収装置付オリフィスボックスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために本発明の微小異物回収装置付オリフィスボックスは、一端が閉じられた円筒形のケーシングと、ケーシングの他端に備えられたタービン軸受への潤滑油を流出する潤滑油出口管と、ケーシングの胴のほぼ中央部に該ケーシングの中心軸に垂直に設置された軸受油ポンプからの潤滑油を導入する潤滑油入口管と、ケーシング内に設置され、一端が閉じられ他端がケーシングの潤滑油出口管内壁に接続され胴壁部に多数の貫通孔を有する円筒形の打抜きストレーナと、打抜きストレーナと潤滑油出口管との間に設置されタービン軸受への潤滑油流量を制御するためのオリフィスとを有するオリフィスボックスにおいて、潤滑油中に含まれている微小異物を磁力により吸引するための被覆付永久磁石、微小異物を吸着するための強化透明材料から成る底板、微小異物を吸着するための篭、およびこれらの部品を組み込むためのプラグからなる微小異物回収装置を少なくとも２基をケーシングの胴に設置し、微小異物回収装置の１基は潤滑油入口管の対向位置に設置され、他の１基はケーシングの胴の下側の位置に設置され、かつ、一端が底板に面して開口した吸引細管と、異物吸着用フィルタと、ミニチュアバルブ、および、吸引した潤滑油を排油管に導く細管系から成る微小異物外部取出し装置が各々の微小異物回収装置に設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成により、ケーシングの潤滑油入口管からケーシングとストレーナにより形成された環状流路室に流入した潤滑油中の異物は微小異物回収装置により微小な異物が除去される。これにより、オリフィスボックスの流動抵抗を増加させずに、微小異物を効果的に除去でき、タービン軸受の健全性を確保できる。
【００１２】
また、微小異物回収装置の底板が強化透明材料により構成されており、回収された微小異物の蓄積量が運転中に確認できる。さらに、軸受部への潤滑油の供給を停止しせず、かつ、他の微小異物回収装置により極小異物を回収しながら、微小異物回収装置に堆積した極小異物を微小異物外部取出し装置により外部へ取り出すことが出来る。これにより、蒸気タービンを昼夜連続して何ヶ月と言う長期間亘って安全に運転することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施例によって発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図１ないし図５を用いて説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施例による微小異物回収装置付オリフィスボックスの部分断面側面図である。図２は本発明の一実施例による微小異物回収装置付オリフィスボックスの断面平面図である。図３は本発明の一実施例による微小異物回収装置の斜視図である。図４は本発明の他の実施例による微小異物回収装置の断面側面図であり、強化透明材料により構成された底板を通して堆積した極小異物を観測できる様子を示したものである。図５は本発明の一実施例による微小異物回収装置付オリフィスボックスを潤滑油出口管方向から見た図であり（図１のＡ−Ａ矢視図）、特に、微小異物外部取出し装置の構成を示している。
【００１６】
図１、図２および図５に示したように、本発明の微小異物回収装置付オリフィスボックス１は、一端が閉じられた円筒形のケーシング２と、ケーシング２の他端に備えられたタービン軸受（図６の２４）への潤滑油を流出する潤滑油出口管３と、ケーシング２の胴４のほぼ中央部に該ケーシングの中心軸に垂直に設置された軸受油ポンプ（図６の２２）からの潤滑油を導入する潤滑油入口管５と、ケーシング内に設置され、一端が閉じられ他端がケーシング２の潤滑油出口管３内壁に接続され胴壁部に多数の貫通孔を有する円筒形の打抜きストレーナ６と、打抜きストレーナ６と潤滑油出口管３との間に設置されタービン軸受への潤滑油流量を制御するためのオリフィス７とを有する。ケーシング２の胴４の内壁と打抜きストレーナ６の外壁により環状流路室８が形成されている。さらに、このオリフィスボックのスケーシングの胴部には、２基の微小異物回収装置９が設置されている。この微小異物回収装置９の１基は潤滑油入口管５の対向位置に設置され、他の１基はケーシング２の胴４の下側の位置に設置されている。
図３に示したように、この微小異物回収装置９は潤滑油中に含まれている微小異物を磁力により吸引するための被覆付永久磁石１０、微小異物を吸着するための強化透明材料から成る微小鉄粉吸着用底板１１、微小異物を吸着するための微小金属吸着用篭１２、およびこれらの部品を組み込むためのプラグ１３からなる。微小異物回収装置９には、図５に示したような微小異物外部取出し装置１４が設置されている。この微小異物外部取出し装置１４は、一端が底板に面して開口した吸引細管１５と、異物吸着用フィルタ１７と、ミニチュアバルブ１６および１８、および、吸引した潤滑油を排油管に導く細管系１９から構成されている。
【００１７】
本実施例による微小異物回収装置付オリフィスボックスは上述のような構成を有するもので、次にその作用を説明する。
【００１８】
図２の白抜きの矢印で示したように、軸受油ポンプ（図６の２２）からの潤滑油は潤滑油入口管５を通りケーシング２の胴４の内壁と打抜きストレーナ６の外壁により形成された環状流路室８へ流入する。流入した潤滑油は流入方向の流れの成分を持っているので潤滑油入口管５の対向位置に設置されている微小異物回収装置９に向かって流れるが、やがて環状流路室８内の潤滑油と混合して速度をおとす。微小異物回収装置９の設置位置は潤滑油は流入方向の流れを活用した対向位置および重力の効果活用した下側位置としている。このようにして、環状流路室８内の潤滑油の流れは乱れて速度をおとし潤滑油中に混入した微小異物（鉄粉）は２基の微小異物回収装置９の磁石のそれぞれに吸引され易くなり、潤滑油中の微小異物（鉄粉）は除去され、対向位置および胴４の下側の位置に設置されている２基の微小異物回収装置９に効率的に回収される。
【００１９】
微小異物が除去された潤滑油は円筒形の打抜きストレーナ６の多数の貫通孔を通りストレーナ６の内部へ流れ込む。打抜きストレーナ６により潤滑油の流れは整えられ（整流作用）、整流された潤滑油はオリフィス７および潤滑油出口管３を経てタービン軸受（図６の２４）へ送られる。この打抜きストレーナ６の主な役割は整流作用であり、圧力損失の増大を回避するため目を粗くしてあるが、大きな非磁性の異物は除去することが出来る。
【００２０】
微小異物回収装置９に回収され吸着・堆積された微小異物の量は、図４の（ａ）または（ｂ）に示したように、強化透明材料から成る微小鉄粉吸着用底板１１の観察窓または観察面を通して検知することが出来る。吸着・堆積された微小異物の量が所定の値に達した場合は、図５に示した微小異物外部取出し装置１４を用いて吸着・堆積した微小異物を系外部へ取出す。ミニチュアバルブ１６および１８を開くことにより、吸引細管１５から潤滑油に同伴させ吸着・堆積した微小異物を吸引することにより系外部へ取出す。このとき、潤滑油の一部が吸引細管１５を通して系外部へ流出するが、軸受油ポンプ（図６の２２）は圧力センサ（図６の２６）の指示値が一定に保たれるように制御されるため、オリフィス９の上流側の潤滑油圧力が一定値となり、タービン軸受（図６の２４）に流入する潤滑油流量が一定に保たれる。吸引された微小異物は異物吸着用フィルタ１７に吸着され、潤滑油は排油管へ排出される。微小異物外部取出し作業が終了した時点で、ミニチュアバルブ１６および１８を閉じる。異物吸着用フィルタ１７に吸着された微小異物は微小異物外部取出し作業が終了後、ミニチュアバルブ１６を閉じたまま、異物吸着用フィルタ１７を分解してフィルタの清掃をおこなう。以上のようにして、軸受部への潤滑油の供給を停止しせず、微小異物回収装置に堆積した極小異物を微小異物外部取出し装置により外部へ取り出すことが出来る。
【００２１】
図５では、２基の微小異物回収装置９にたいして１基の微小異物外部取出し装置１４が設置されているが、各々の微小異物回収装置９に個別に微小異物外部取出し装置１４を設置することが望ましい。これにより、軸受部への潤滑油の供給を停止しせず、かつ、他の微小異物回収装置により極小異物を回収しながら、微小異物回収装置に堆積した極小異物を微小異物外部取出し装置により外部へ取り出すことが出来る。
【００２２】
以上に述べたように、本実施例によれば、潤滑油中の異物を微小異物回収装置により除去することにより、オリフィスボックスの流動抵抗を増加させずに、微小異物を効果的に除去でき、タービン軸受の健全性を確保できる。
【００２３】
また、本実施例によれば、微小異物回収装置の底板が強化透明材料により構成されており、回収された微小異物の蓄積量が運転中に確認できる。
【００２４】
さらに、本実施例によれば、軸受部への潤滑油の供給を停止しせず、かつ、他の微小異物回収装置により極小異物を回収しながら、微小異物回収装置に堆積した極小異物を微小異物外部取出し装置により外部へ取り出すことが出来る。これにより、蒸気タービンを昼夜連続して何ヶ月と言う長期間亘って安全に運転することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例による微小異物回収装置付オリフィスボックスの部分断面側面図である。
【図２】本発明の一実施例による微小異物回収装置付オリフィスボックスの断面平面図である。
【図３】本発明の一実施例による微小異物回収装置の斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例による微小異物回収装置の断面側面図であり、強化透明材料により構成された底板を通して堆積した極小異物を観測できる様子を示したものである。
【図５】本発明の一実施例による微小異物回収装置付オリフィスボックスを潤滑油出口管方向から見た図であり、特に、微小異物外部取出し装置の構成を示している。
【図６】本発明の微小異物回収装置付オリフィスボックスが適用される蒸気タービン軸受潤滑油供給系の一例を示した概略系統図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…微小異物回収装置付オリフィスボックス，２…ケーシング，３…潤滑油出口管，４…ケーシングの胴，５…潤滑油入口管，６…打抜きストレーナ，７…オリフィス，８…環状流路室，９…微小異物回収装置，１０…被覆付永久磁石，１１…微小鉄粉吸着用底板，１２…微小金属吸着用篭，１３…プラグ，１４…微小異物外部取出し装置，１５…吸引細管，１６…ミニチュアバルブ，１７…異物吸着用フィルタ，１８…ミニチュアバルブ，１９…細管系，２１…油タンク，２２…軸受油ポンプ，２３…潤滑油供給管，２４…タービン軸受，２５…戻り油管，２６…圧力センサ。
【図１】
2006161582.tif 000003
【図２】
2006161582.tif 000004
【図３】
2006161582.tif 000005
【図４】
2006161582.tif 000006
【図５】
2006161582.tif 000007
【図６】
2006161582.tif 000008