(57)【要約】【課題】弁ケーシング内に収容するストレーナにおける主蒸気流れを効果的に制御することにより、より一層の圧力損失の低減化を実現させた蒸気弁を提供する。【解決手段】本発明に係る蒸気弁は、弁ケーシング２３内に収容するストレーナ２７の外側から内側に向って流れる主蒸気の流れの一部を阻止する閉鎖部４１を備えた。【選択図】  図２
2004150317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第１弁装置と、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第２弁装置とを、一つの弁ケーシングに組み込んだ蒸気弁において、前記弁ケーシング内に収容され、前記第１弁装置を包囲するストレーナに外側から内側に向って流れる主蒸気の流れの一部を阻止する閉鎖部を備えたことを特徴とする蒸気弁。
【請求項２】
ストレーナに設けた閉鎖部は、主蒸気出口側と反対側の位置に備えたことを特徴とする請求項１記載の蒸気弁。
【請求項３】
閉鎖部は、遮蔽板であり、この遮蔽板を主蒸気出口側と反対側の位置で、かつストレーナの外側に設けたことを特徴とする請求項２記載の蒸気弁。
【請求項４】
閉鎖部は、遮蔽板であり、この遮蔽板を主蒸気出口側と反対側の位置で、かつストレーナの内側に設けたことを特徴とする請求項２記載の蒸気弁。
【請求項５】
弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第１弁装置と、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第２弁装置とを、一つの弁ケーシングに組み込んだ蒸気弁において、前記弁ケーシング内に収容され、前記第１弁装置を包囲するストレーナに外側から内側に向って流れる主蒸気の流れの主蒸気剥離域を発生させる案内板を備えたことを特徴とする蒸気弁。
【請求項６】
主蒸気剥離域を発生させる案内板は、主蒸気出口側と反対側の位置で、かつストレーナの外側に設けたことを特徴とする請求項５記載の蒸気弁。
【請求項７】
弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第１弁装置と、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第２弁装置とを、一つの弁ケーシングに組み込んだ蒸気弁において、前記弁ケーシング内に収容され、前記第１弁装置を包囲するストレーナに回転自在な閉止板を備えたことを特徴とする蒸気弁。
【請求項８】
回転自在な閉止板は、非定常運転時、主蒸気入口に臨む位置に配置させ、定常運転時、主蒸気出口と反対側の位置に配置させたことを特徴とする請求項７記載の蒸気弁。
【請求項９】
弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第１弁装置と、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第２弁装置とを、一つの弁ケーシングに組み込んだ蒸気弁において、前記一つの弁ケーシングに組み込んだ前記第１弁装置を縦置き形構造に形成して主蒸気の上流側に配置する一方、前記第２弁装置を横置き形構造に形成して前記第１弁装置の下流側に配置したことを特徴とする蒸気弁。
【請求項１０】
一側に主蒸気入口と、他側の反対側で、かつ前記主蒸気入口に平行配置する主蒸気出口とをそれぞれ備えた弁ケーシングにストレーナを収容した蒸気弁において、前記ストレーナに前記主蒸気入口および前記主蒸気出口のそれぞれの軸線に対して交差する方向の位置に閉鎖部を備えたことを特徴とする蒸気弁。
【請求項１１】
閉鎖部は、遮蔽板であり、この遮蔽板をストレーナの外側に備えたことを特徴とする請求項１０記載の蒸気弁。
【請求項１２】
一側に主蒸気入口を、他側の反対側で、かつ前記主蒸気入口に平行配置する主蒸気出口とをそれぞれ備えた弁ケーシングにストレーナを収容した蒸気弁において、前記ストレーナを包囲して回転自在に摺動する回転遮蔽板と、この回転遮蔽板を駆動する駆動装置とを備えたことを特徴とする蒸気弁。
【請求項１３】
一側に主蒸気入口を、他側の反対側で、かつ前記主蒸気入口に平行配置する主蒸気出口とをそれぞれ備えた弁ケーシングにストレーナを収容した蒸気弁において、前記ストレーナを包囲する遮蔽板を挿入、抜出し自在にできる挿入、抜出し通路を弁蓋に備えたことを特徴とする蒸気弁。
【請求項１４】
回転遮蔽板および遮蔽板のうち、少なくともいずれか一方は、回転移動範囲を調整する調整ストッパを備えたことを特徴とする請求項１２または１３記載の蒸気弁。
【請求項１５】
回転遮蔽板および遮蔽板のうち、少なくともいずれか一方は、回転移動範囲を調整する嵌合片を備えたことを特徴とする請求項１２または１３記載の蒸気弁。
【請求項１６】
一側に主蒸気入口を、他側の反対側で、かつ前記主蒸気入口に平行配置する主蒸気出口とをそれぞれ備えた弁ケーシングにストレーナを収容した蒸気弁において、前記ストレーナの内側に遮蔽部を備えたことを特徴とする蒸気弁。
【請求項１７】
遮蔽部は、突出し片で作製し、弁座の上流側に設置したことを特徴とする請求項１６記載の蒸気弁。
【請求項１８】
遮蔽部は、突出し片で作製し、弁座の下流側に設置したことを特徴とする請求項１６記載の蒸気弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンプラントに適用される蒸気弁に係り、特に主蒸気止め弁と蒸気制御弁（蒸気加減弁）を組み合せた蒸気弁の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、蒸気タービンプラントでは、発電機からより多くの負荷（出力）を発生させるため、タービンロータに高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービンおよび低圧蒸気タービンを軸直結させた、いわゆる３ケーシングの軸流形式のものが多い。
【０００３】
この３ケーシング、軸流形式の蒸気タービンプラントは、高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン、低圧蒸気タービンの各タービンケーシング内にタービンノズルとタービン動翼とを組み合せたタービン段落をタービンロータの軸方向に沿って複数段落を収容し、ボイラからの蒸気を高圧蒸気タービンのタービン段落で膨張仕事をさせ、膨張仕事を終えた蒸気をボイラの再熱器で再熱させ、その再熱蒸気を中圧蒸気タービンを経て低圧蒸気タービンに供給し、それぞれの蒸気タービンのタービン段落で膨張仕事をさせて発電機を駆動し、膨張仕事を終えた蒸気を復水器で凝縮させて復水にし、その復水を給水加熱器で再生させて給水にし、その給水を再びボイラに戻す構成にしている。
【０００４】
また、蒸気タービンプラントには、機能、用途に応じて大小口径の異なる弁装置が数多く設けられている。
【０００５】
これら弁装置の中で、特に、例えば、ボイラと高圧蒸気タービンとの間に設けられた主蒸気止め弁と蒸気制御弁（蒸気加減弁）とは、圧力１６．６ＭＰａ〜２４．１ＭＰａ、温度５３８℃〜５６６℃の超高圧、超高温の蒸気を取扱う関係上、耐圧構造の超大形の弁装置になっている。
【０００６】
ここで、例えば、主蒸気止め弁は、起動運転時、蒸気を高圧蒸気タービンに逸早く供給し、負荷遮断時、急閉するＯＮ−ＯＦＦタイプである。また、例えば、蒸気制御弁（蒸気加減弁）は、負荷の需要に応じて弁体を任意の弁開度で開口させて流量制御を行わせ、負荷遮断時、弁体を急速閉鎖させるコントロール弁タイプである。
【０００７】
従来、これら主蒸気止め弁および蒸気制御弁（蒸気加減弁）は、高圧蒸気タービン入口前の別々の位置に設置されていたが、何分にも超大形であるが故に広い設置面積の確保が必要とされていた。
【０００８】
しかし、最近では、主蒸気止め弁と蒸気制御弁（蒸気加減弁）とを組み合せて一つの弁ケーシングに収容し、設置面積を少なくしてコンパクト化した、いわゆる組合せによる蒸気弁が実現しており、その構成として図２０〜図２２に示すものがある。
【０００９】
なお、図２０は、主蒸気止め弁と蒸気制御弁（蒸気加減弁）とを一つの弁ケーシングに収容した従来の蒸気弁を示す概念図であり、図２１は主蒸気止め弁と蒸気制御弁（蒸気加減弁）とを一つの弁ケーシングに収容した従来の蒸気弁の主蒸気の流れを示す図であり、図２２は、図２０のＡ−Ａ矢視切断断面図である。
【００１０】
例えば、主蒸気止め弁と、例えば、蒸気制御弁（蒸気加減弁）とを組み合せた蒸気弁１は、主蒸気止め弁に相当する第１弁装置２を主蒸気上流側に配置し、蒸気制御弁（蒸気加減弁）に相当する第２弁装置３を主蒸気下流側に配置するとともに、第１弁装置２と第２弁装置３とを一つの弁ケーシング４に収容させたものである。
【００１１】
第１弁装置２は、弁ケーシング４に第１主蒸気入口５と、第２弁装置３の第２主蒸気入口７に連通する第１主蒸気出口６とを備えるとともに、内部に酸化スケール等の不純物を除去するストレーナ８を収容している。
【００１２】
また、第１弁装置２は、第１主蒸気出口６側に設けた第１弁座９に自在に接離させる第１弁体１０と、第１弁棒１１を介して第１弁体１０を進退駆動させる第１駆動装置１２とを備えている。
【００１３】
一方、第２弁装置３は、弁ケーシング４の下流側に設けた第２主蒸気出口１３と、この第２主蒸気出口１３側に設けた第２弁座１４に自在に接離させるとともに、スリーブ１５を摺動する第２弁体１６と、第２弁棒１７を介して第２弁体１６を進退駆動する第２駆動装置１７とを備えている。
【００１４】
このような構成を備えた蒸気弁１において、第１主蒸気入口５から弁ケーシング４に供給された主蒸気は、図２０および図２２に示すように、複数の微細な孔１８を備えたストレーナ８の外側から内側に向って通過するとき、酸化スケール等の不純物を取り除いた後、第１弁棒１１に沿って流れ、さらに第２弁装置３の第２主蒸気出口１３を介して高圧蒸気タービンに供給される。
【００１５】
そして、このような構成の蒸気弁１は、一つの弁ケーシング４に第１弁装置２と第２弁装置３とを収容させているから、コンパクト化できることは無論、第１弁装置２に非常時、主蒸気を瞬時に遮断させる機能を持たせ、第２弁装置３に流量制御させる機能をそれぞれ持たせているから、起動運転時、定格負荷運転時、部分負荷運転時、緊急遮断運転時のいずれの運転でも迅速に対処することができる。
【００１６】
なお、主蒸気止め弁と蒸気制御弁（蒸気加減弁）とを組み合せて一つの弁ケーシングに収容した蒸気弁には、例えば、特開２００２−９７９０３号公報（特許公報１参照）等が開示されている。
【００１７】
【特許公報１】
特開２００２−９７９０３号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、主蒸気止め弁と、例えば、蒸気制御弁（蒸気加減弁）とを組み合せた蒸気弁１は、上述のとおり、数多くの利点を持っている反面、幾つかの問題を抱えており、その一つに圧力損失の低減化がある。
【００１９】
図２０〜図２２で示した従来の蒸気弁１は、第１弁装置２の主蒸気通路と第２弁装置３の主蒸気通路と２箇所以上の鋭角的な曲りを備えているため、偏流による二次流れが発生し、この二次流れの速度欠損部分に別の主蒸気が流れ込み、第２弁装置３を出るときに旋回流れが発生し、この旋回流れのために圧力損失をより大きくしていた。
【００２０】
この旋回流れに基づく圧力損失は、数値流体解析やテスト等のデータからも確認されている。
【００２１】
一般に、蒸気弁１の圧力損失は、１％低減化させると、蒸気タービンプラントのヒートレートが０．１％以上向上すると言われており（ターボ機械第３０巻第７号）、プラント熱効率の向上の点から、蒸気弁の圧力損失低減化が軽視できない重要な課題になっている。
【００２２】
本発明は、このような背景技術に照らしてなされたもので、弁ケーシング内に収容するストレーナにおける主蒸気流れを効果的に制御することにより、より一層の圧力損失の低減化を実現させた蒸気弁を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第１弁装置と、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第２弁装置とを、一つの弁ケーシングに組み込んだ蒸気弁において、前記弁ケーシング内に収容され、前記第１弁装置を包囲するストレーナに外側から内側に向って流れる主蒸気の流れの一部を阻止する閉鎖部を備えたものである。
【００２４】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、ストレーナに設けた閉鎖部は、主蒸気出口側と反対側の位置に備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、閉鎖部は、遮蔽板であり、この遮蔽板を主蒸気出口側と反対側の位置で、かつストレーナの外側に設けたものである。
【００２６】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、閉鎖部は、遮蔽板であり、この遮蔽板を主蒸気出口側と反対側の位置で、かつストレーナの内側に設けたものである。
【００２７】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第１弁装置と、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第２弁装置とを、一つの弁ケーシングに組み込んだ蒸気弁において、前記弁ケーシング内に収容され、前記第１弁装置を包囲するストレーナに外側から内側に向って流れる主蒸気の流れの主蒸気剥離域を発生させる案内板を備えたものである。
【００２８】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、主蒸気剥離域を発生させる案内板は、主蒸気出口側と反対側の位置で、かつストレーナの外側に設けたものである。
【００２９】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第１弁装置と、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第２弁装置とを、一つの弁ケーシングに組み込んだ蒸気弁において、前記弁ケーシング内に収容され、前記第１弁装置を包囲するストレーナに回転自在な閉止板を備えたものである。
【００３０】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、回転自在な閉止板は、非定常運転時、主蒸気入口に臨む位置に配置させ、定常運転時、主蒸気出口と反対側の位置に配置させたものである。
【００３１】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第１弁装置と、弁座、弁体、弁棒、駆動装置で構成する第２弁装置とを、一つの弁ケーシングに組み込んだ蒸気弁において、前記一つの弁ケーシングに組み込んだ前記第１弁装置を縦置き形構造に形成して主蒸気の上流側に配置する一方、前記第２弁装置を横置き形構造に形成して前記第１弁装置の下流側に配置したものである。
【００３２】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、一側に主蒸気入口と、他側の反対側で、かつ前記主蒸気入口に平行配置する主蒸気出口とをそれぞれ備えた弁ケーシングにストレーナを収容した蒸気弁において、前記ストレーナに前記主蒸気入口および前記主蒸気出口のそれぞれの軸線に対して交差する方向の位置に閉鎖部を備えたものである。
【００３３】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、閉鎖部は、遮蔽板であり、この遮蔽板をストレーナの外側に備えたものである。
【００３４】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、一側に主蒸気入口を、他側の反対側で、かつ前記主蒸気入口に平行配置する主蒸気出口とをそれぞれ備えた弁ケーシングにストレーナを収容した蒸気弁において、前記ストレーナを包囲して回転自在に摺動する回転遮蔽板と、この回転遮蔽板を駆動する駆動装置とを備えたものである。
【００３５】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、一側に主蒸気入口を、他側の反対側で、かつ前記主蒸気入口に平行配置する主蒸気出口とをそれぞれ備えた弁ケーシングにストレーナを収容した蒸気弁において、前記ストレーナを包囲する遮蔽板を挿入、抜出し自在にできる挿入、抜出し通路を弁蓋に備えたものである。
【００３６】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、回転遮蔽板および遮蔽板のうち、少なくともいずれか一方は、回転移動範囲を調整する調整ストッパを備えたものである。
【００３７】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１５に記載したように、回転遮蔽板および遮蔽板のうち、少なくともいずれか一方は、回転移動範囲を調整する嵌合片を備えたものである。
【００３８】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１６に記載したように、一側に主蒸気入口を、他側の反対側で、かつ前記主蒸気入口に平行配置する主蒸気出口とをそれぞれ備えた弁ケーシングにストレーナを収容した蒸気弁において、前記ストレーナの内側に遮蔽部を備えたものである。
【００３９】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１７に記載したように、遮蔽部は、突出し片で作製し、弁座の上流側に設置したものである。
【００４０】
また、本発明に係る蒸気弁は、上述の目的を達成するために、請求項１８に記載したように、遮蔽部は、突出し片で作製し、弁座の下流側に設置したものである。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る蒸気弁の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００４２】
図１は、本発明に係る蒸気弁の第１実施形態を示す概念図である。
【００４３】
本実施形態に係る蒸気弁２０は、例えば、主蒸気止め弁と、例えば、蒸気制御弁（蒸気加減弁）とを組み合せたもので、主蒸気止め弁に相当する第１弁装置２１を上流側に配置し、蒸気制御弁（蒸気加減弁）に相当する第２弁装置２２を主蒸気下流側に配置するとともに、第１弁装置２１と第２弁装置２２とを一つの弁ケーシング２３に収容させたものである。
【００４４】
第１弁装置２１は、弁ケーシング２３に第１主蒸気入口２４と、第２弁装置２２の第２主蒸気入口２６に連通する第１主蒸気出口２５とを備えるとともに、内部に酸化スケール等の不純物を除去するストレーナ２７を収容している。
【００４５】
また、第１弁装置２１は、第１主蒸気出口２５側に設けた第１弁座２８に自在に接離させる第１弁体２９と、第１弁棒３０を介して第１弁体２９を進退駆動させる第１駆動装置３１とを備えている。ここで、第１弁体２９を進退駆動させる第１駆動装置３１を、第１蒸気入口２４の軸線と交差する方向で、かつ弁ケーシング２３の外側に設けたのは、弁ケーシング２３内の主蒸気が流れる通路をより広く確保させ、主蒸気の圧力損失を少なくさせるためである。
【００４６】
一方、第２弁装置２２は、弁ケーシング２３の下流側に設けた第２主蒸気出口３２と、この第２主蒸気出口３２側に設けた第２弁座３３に自在に接離させるとともに、スリーブ３４を摺動する第２弁体３５と、第２弁棒３６を介して第２弁体３５を進退駆動する第２駆動装置３７とを備えている。
【００４７】
他方、弁ケーシング２３に収容する第１弁装置２１のストレーナ２７は、図２に示すように、例えば円筒等の筒体３８の筒壁３９に、主蒸気を外側から内側に案内する微細な透口４０を第１弁棒３０の軸長方向に沿って形成するとともに、筒壁３９の一部、例えば第２弁装置２２の第２主蒸気出口３２と反対側の位置に主蒸気の流れを塞ぐ閉鎖部４１を第１弁棒３０の軸長方向に沿って設けている。
【００４８】
このような構成を備えた蒸気弁２０において、ストレーナ２７に設けた閉鎖部４１の位置と主蒸気の圧力損失との関係を図１７〜図１９を用いて説明する。なお、図１７は、ストレーナ２７に設けた閉鎖部４１の位置と主蒸気に発生する旋回スワール角の有無とを示す図であり、図１８は、ストレーナ２７を平面に展開したときの主蒸気の旋回スワール角を示す線図であり、図１９は、ストレーナ２７に設けた閉鎖部４１の位置と圧力損失との関係を示す線図である。
【００４９】
蒸気弁２０は、図１７に示すように、主蒸気入口４５側のストレーナ２７に設けた閉鎖部４１をゼロ度とする位置を基準に置き、主蒸気出口４６の反対側の位置を９０度、主蒸気入口４５の反対側の位置を１８０度、主蒸気出口４６側に設けた閉鎖部４１の位置を２７０度と設定した場合、閉鎖部４１の位置が９０度と２７０度とのそれぞれの位置で主蒸気の旋回流れがゼロであることが実験でわかった。図１８は、実験から得たときのデータをプロットした旋回スワール角の線図で、位置９０度と位置２７０度とを境に主蒸気の旋回スワール角が発生している。
【００５０】
そして、ストレーナ２７に設けた閉鎖部４１の位置と主蒸気の圧力損失との関係を実験で調べてみると、図１９に示すように、閉鎖部４１を９０度の位置に設置すると、主蒸気の圧力損失が極小値になっていることがわかった。
【００５１】
このように、本実施形態に係る蒸気弁２０は、弁ケーシング２３に収容する第１弁装置２１のストレーナ２７における筒壁３９に透口４０を形成するとともに、筒壁３９の残りの一部で、第２主蒸気出口３２と反対側の位置に閉鎖部４１を形成し、閉鎖部４１で筒壁３９の外側から内側に向う主蒸気の偏流に基づく二次流れの速度欠損部への別の主蒸気流れが入り込ませないように構成したので、主蒸気の旋回流れによる圧力損失をより一層低く抑えることができる。
【００５２】
また、本実施形態に係る蒸気弁２０は、主蒸気のより一層の圧力損失の低減化により、騒音の低減化と相俟って主蒸気の旋回流れによる不安定流れに基づく振動の発生を抑制することができる。
【００５３】
なお、本実施形態は、第２弁装置２２の第２主蒸気出口３２と反対側の位置の筒壁３９に閉鎖部４１を形成したが、この例に限らず、閉鎖部４１に代えて、例えば、図３に示すように、透口４０を備えた筒壁３９の外側で、第２主蒸気出口３２と反対側の位置に遮蔽板４２を設けてもよく、また、例えば、図４に示すように、透口４０を備えた筒壁３９の内側で、第２主蒸気出口３２の反対側の位置に遮蔽板４２を設けてもよく、さらに、例えば、図５に示すように、透口４０を備えた筒壁３９の外側で、第２弁装置２２の第２主蒸気出口３２と反対側の主蒸気剥離域４３の上流側に、例えば翼型状の案内板４４を設けてもよい。案内板４４を設けると、主蒸気剥離域４３が発生するものの、この領域は、図１９に示すように圧力損失が少ない領域であるので、ストレーナ全体から見た場合、圧力損失増加につながらない。
【００５４】
図６および図７は、本発明に係る蒸気弁の第５実施形態を示す概念図である。
【００５５】
なお、図６は、本発明に係る蒸気弁の縦断面図であり、図７は、図６のＣ−Ｃ矢視切断断面図である。また、第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付す。
【００５６】
本実施形態に係る蒸気弁２０は、一側に主蒸気入口４５を、他側の反対側で、かつ主蒸気入口４５に平行配置する主蒸気出口４６とをそれぞれ備えた弁ケーシング２３に、複数の微細な透口４０を備えた、例えば円筒状の筒体３８で作製したストレーナ２７と、弁座４７に対し自在に接離する弁体４８と、スリーブ４９内を摺動し、弁体４８を進退自在に駆動する弁棒５０とで構成される。
【００５７】
また、ストレーナ２７は、図７に示すように、主蒸気入口４５および主蒸気出口４６のそれぞれの軸線に対して直角に交差する方向に閉鎖部５１ａ，５１ｂを備えている。
【００５８】
このように、本実施形態に係る蒸気弁２０は、弁ケーシング２３に収容するストレーナ２７に透口４０を形成するとともに、主蒸気入口４５および主蒸気出口４６のそれぞれの軸線に対して、直角に交差する方向の位置に閉鎖部５１ａ，５１ｂを設け、これら閉鎖部５１ａ，５１ｂでストレーナ２７の外側から内側に向って流れる主蒸気の偏流に基づく二次流れの速度欠損部への別の主蒸気が入り込ませないように構成したので、主蒸気の旋回流れによる圧力損失をより一層低く抑えることができる。
【００５９】
なお、本実施形態は、主蒸気入口４５および主蒸気出口４６のそれぞれの軸線に対して直角に交差する方向に閉鎖部５１ａ，５１ｂを設けたが、この例に限らず、閉鎖部５１ａ，５１ｂに代えて、例えば、図８に示すように、ストレーナ２７の透口４０の一部を塞ぐ遮蔽板５２ａ，５２ｂをストレーナ２７の外側で、かつ主蒸気入口４５および主蒸気出口４６のそれぞれの軸線に直角に交差する位置に設けてもよい。
【００６０】
図９は、本発明に係る蒸気弁の第７実施形態を示す概念図である。
【００６１】
なお、図９中、（ａ）は、ストレーナに設けた閉鎖板を非定常運転時、主蒸気入口に臨む位置に移動させたときの蒸気弁の概念平面図であり、（ｂ）は、ストレーナに設けた閉鎖板を定常運転時、主蒸気出口と反対側の位置に移動させたときの蒸気弁の概念平面図である。また、第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付す。
【００６２】
本実施形態に係る蒸気弁２０は、ストレーナ２７に設けた閉止板５２を周方向に沿って回転自在に位置できる構成にしたもので、非定常運転時、図９（ａ）に示すように、主蒸気入口４５に臨む位置に配置させ、定常運転時、図９（ｂ）に示すように、主蒸気出口４６と反対側の位置に配置させたものである。
【００６３】
このように、本実施形態は、ストレーナ２７に設けた閉止板５２を周方向に沿って回転自在に移動できる構成にし、非定常運転時、閉止板５２を主蒸気入口４５に臨む位置に配置し、定常運転時、主蒸気出口４６と反対側の位置に配置したので、非定常運転時、より多く発生する酸化スケール等の不純物のストレーナ２７内部への流入を防止し、不純物による蒸気タービンの損傷を抑制し、定常運転時、ストレーナ２７の外側から内側に向う主蒸気の偏流に基づく二次流れの速度欠損部への別の主蒸気の流れ込みを防止し、主蒸気の旋回流れによる圧力損失をより一層低く抑えることができる。
【００６４】
図１０は、本発明に係る蒸気弁の第８実施形態を縦断面図概念図である。なお、第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付す。
【００６５】
本実施形態に係る蒸気弁２０は、主蒸気止め弁に相当する第１弁装置２１を主蒸気入口１４側に配置し、第１弁装置２１に接続させる蒸気制御弁に相当する第２弁装置２２を主蒸気出口４６側に配置するとともに、第１弁装置２１を縦置き形構造に形成し、第２弁装置２２を横置き形構造に形成したものである。
【００６６】
このように、本実施形態に係る蒸気弁２０は、第１弁装置２１を主蒸気入口１４側に配置し、第１弁装置２１に接続させる第２弁装置２２を主蒸気出口４６側に配置するとともに、第１弁装置２１を縦置き形構造に形成し、第２弁装置２２を横置き形構造に形成したので、主蒸気の主蒸気入口４５から主蒸気出口４６までの流れの蛇行回数を少なくさせて圧力損失を低く抑えることができる。
【００６７】
図１１は、本発明に係る蒸気弁の第９実施形態を示す概念図である。なお、第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付す。
【００６８】
本実施形態に係る蒸気弁４０は、一側に主蒸気入口４５を、他側の反対側で、かつ主蒸気入口４５に平行配置する主蒸気出口４６とをそれぞれ備えた弁ケーシング２３に、複数の微細な透口４０を備えた、例えば円筒状の筒体３８で作製したストレーナ２７と、弁座４７に対し、自在に接離する弁体４８と、スリーブ４９内を摺動し、弁体４８を進退自在に駆動する弁棒５０と、ストレーナ２７の外側を囲うように設けられ、透口４０の一部を遮蔽しつつ、矢印ＡＲの方向に沿って回転する回転遮蔽板５４と、この回転遮蔽板５４を支持する支持板５５と、この支持板５５に回転軸５６を介して回転駆動力を与える駆動装置５７と、この駆動装置５７に駆動指令を与える制御指令５８とで構成される。
【００６９】
このように、本実施形態に係る蒸気弁２０は、ストレーナ２７の外側を囲い、透口４０の一部を遮蔽しつつ、回転する回転遮蔽板５４と、制御指令５８からの指令信号により回転遮蔽板５４に回転駆動力を与える駆動装置５７とを備えたので、プラントの運転状況に応じてストレーナ２７の透口４０を自在に位置を変えて塞ぐことができ、プラントの運転に則した対応を採ることができる。
【００７０】
すなわち、蒸気弁２０は、非定常運転時、回転遮蔽板５４を、主蒸気入口４５に臨む位置に移動させ、より多く発生する酸化スケール等の不純物をストレーナ２７内部への流入を防止し、不純物による蒸気タービンの損傷を抑制することができる。
【００７１】
また、定常運転時、蒸気弁２０は、回転遮蔽板５４を、ストレーナ２７の外側から内側に向う主蒸気の偏流に基づく二次流れの速度欠損部への別の主蒸気の流れ込みの位置に移動させて主蒸気の旋回流れによる圧力損失をより一層低く抑えることができる。
【００７２】
図１２は、本発明に係る蒸気弁の第１０実施形態を示す概念図である。なお、第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付す。
【００７３】
本実施形態に係る蒸気弁２０は、第９実施形態で示す構成とほぼ同様に、一側に主蒸気入口４５を、他側の反対側で、かつ主蒸気入口４５に平行配置する主蒸気出口４６とをそれぞれ備えた弁ケーシング２３に、複数の微細な透口４０を備えた、例えば円筒状の筒体３８で作製したストレーナ２７と、弁座４７に対し、自在に接離する弁体４８と、スリーブ４９内を摺動し、弁体４８を進退自在に駆動する弁棒５０と、ストレーナ２７の透口４０の一部を塞ぐ遮蔽板５９と、遮蔽板５９を弁蓋６０を介して支持固定する押え板６２と、弁蓋６０に設けられ、遮蔽板５９を挿入、抜出し自在にできる挿入抜出し通路６１とで構成される。
【００７４】
このように、本実施形態に係る蒸気弁２０は、ストレーナ２７の透口４０の一部を塞ぐ遮蔽板５９を、着脱自在にできる挿入抜出し通路６１を弁蓋６０に設けたので、遮蔽板５９の分解、組立に際して容易に行うことができ、作業員の労力をより一層軽減させることができる。
【００７５】
図１３は、本発明に係る蒸気弁の第１１実施形態を示す一部切断概念平面図である。なお、第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付す。
【００７６】
本実施形態に係る蒸気弁２０は、一側に主蒸気弁４５を、他側の反対側に主蒸気出口４６とをそれぞれ備えた弁ケーシング２３に、複数の微細な透口４０を備えた、例えば円筒状の筒体３８で作製したストレーナ２７を収容させるとともに、このストレーナ２７の外側に設けられ、ストレーナ２７の透口４０の一部を塞ぐ遮蔽板５２ａ，５２ｂの移動を適正な範囲内に移動調整できる調整ストッパ６３ａ，６３ｂを弁蓋６０に設けたものである。
【００７７】
このように、本実施形態に係る蒸気弁２０は、ストレーナ２７の透口４０の一部を塞ぐ遮蔽板５２ａ，５２ｂの移動を適正な範囲内に移動調整する調整ストッパ６３ａ，６３ｂを弁蓋６０に備えたので、ストレーナ２７の外側から内側に流入する主蒸気のせき止め位置を適正位置に調整して主蒸気の旋回流れの発生を抑制することができ、主蒸気の旋回流れの発生の抑制に基づく圧力損失をより一層低く押えることができる。
【００７８】
なお、本実施形態に係る蒸気弁２０は、ストレーナ２７の透口４０の一部を塞ぐ遮蔽板５２ａ，５２ｂの移動を適正な範囲に移動調整する調整ストッパ６３ａ，６３ｂを弁蓋６０に備えたが、この例に限らず、例えば図１４に示すように、遮蔽板５２ａ，５２ｂに嵌合片６４ａ，６４ｂを設け、嵌合片６４ａ，６４ｂを弁蓋６０に設けた嵌合穴（図示せず）に嵌合させて遮蔽板５２ａ，５２ｂの移動を調整してもよい。
【００７９】
図１５は、本発明に係る蒸気弁の第１３実施形態を示す概念図である。なお、第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付す。
【００８０】
本実施形態に係る蒸気弁２０は、第９実施形態で示す構成とほぼ同様に、一側に主蒸気入口４５を、他側の反対側で、かつ主蒸気入口４５に平行配置する主蒸気出口４６とをそれぞれ備えた弁ケーシング２３に、複数の微細な透口４０を備えた、例えば円筒状の筒体３８で作製したストレーナ２７と、弁座４７に対し、自在に接離する弁体４８と、スリーブ４９内を摺動し、弁体４８を進退自在に駆動する弁棒５０と、ストレーナ２７の内側の弁座４７の上流側で、かつ主蒸気入口４５側の反対側に設けられ、例えば、突出し片６５で作製した遮蔽部６６とで構成される。
【００８１】
このように、本実施形態に係る蒸気弁２０は、ストレーナ２７の内側の弁座４７の上流側で、かつ主蒸気入口４５側の反対側に、突出し片６５で作製した遮蔽部６６を設けたので、ストレーナ２７の外側から内側に向って流れる主蒸気の偏流に基づく二次流れの速度欠損部への別の主蒸気の流れ込みを防止し、主蒸気の旋回流れによる圧力損失をより一層低く抑えることができる。
【００８２】
なお、本実施形態は、ストレーナ２７の内側の弁座４７の上流側で、かつ主蒸気入口４５側の反対側に遮蔽部６６を設けたが、この例に限らず、例えば、図１６に示すように、例えば、突出し片６５で作製した遮蔽部６６を弁座４７の下流側に設けてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、本発明に係る蒸気弁は、一つの弁ケーシング内に、機能、用途の異なる弁装置を組み込んだので、設置面積をより一層少なくすることができ、起動運転時、定格運転時、部分負荷運転時、緊急遮断運転のいずれの運転時でも迅速に対処することができる。
【００８４】
また、本発明に係る蒸気弁は、弁ケーシング内に収容し、主蒸気が外側から内側に向って流れるストレーナに、主蒸気の流れの一部を阻止する手段を備え、主蒸気の流れの一部を阻止する手段をストレーナの適切な位置に設けたので、ストレーナの外側から内側に向って流れる主蒸気の偏流に基づく二次流れの速度欠損部への別の主蒸気の流れ込みを防止し、主蒸気の旋回流れによる圧力損失をより一層低く抑えることができる。
【００８５】
また、本発明に係る蒸気弁は、主蒸気のより一層の圧力損失の低減化を図ったので、騒音の低減化と相俟って主蒸気の旋回流れによる不安定流れに基づく振動の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸気弁の第１実施形態を示す概念図。
【図２】図１のＢ−Ｂ矢視方向から見た切断断面図。
【図３】本発明に係る蒸気弁の第２実施形態を示す概念平面図。
【図４】本発明に係る蒸気弁の第３実施形態を示す概念平面図。
【図５】本発明に係る蒸気弁の第４実施形態を示す概念平面図。
【図６】本発明に係る蒸気弁の第５実施形態を示す概念図。
【図７】図６のＣ−Ｃ矢視方向から見た切断断面図。
【図８】本発明に係る蒸気弁の第６実施形態を示す概念平面図。
【図９】本発明に係る蒸気弁の第７実施形態を示す概念図で、（ａ）は、ストレーナに設けた閉鎖板を非定常運転時、主蒸気入口に臨む位置に移動させたときの蒸気弁の概念平面図であり、（ｂ）は、ストレーナに設けた閉鎖板を定常運転時、主蒸気出口と反対側の位置に移動させたときの蒸気弁の概念平面図。
【図１０】本発明に係る蒸気弁の第８実施形態を示す概念図。
【図１１】本発明に係る蒸気弁の第９実施形態を示す概念図。
【図１２】本発明に係る蒸気弁の第１０実施形態を示す概念図。
【図１３】本発明に係る蒸気弁の第１１実施形態を示す一部切断概念平面図。
【図１４】本発明に係る蒸気弁の第１２実施形態を示す分解斜視図。
【図１５】本発明に係る蒸気弁の第１３実施形態を示す概念図。
【図１６】本発明に係る蒸気弁の第１４実施形態を示す概念図。
【図１７】本発明に係る蒸気弁において、ストレーナに設けた閉鎖部の位置と主蒸気に発生する旋回スワール角の有無とを示す図。
【図１８】本発明に係る蒸気弁において、ストレーナを平面に展開したときの主蒸気の旋回スワール角を示す線図。
【図１９】本発明に係る蒸気弁において、ストレーナに設けた閉鎖部の位置と圧力損失との関係を示す線図。
【図２０】従来の蒸気弁を示す概念図。
【図２１】従来の蒸気弁において、機能、用途の異なる弁装置を組み込んだ概念図。
【図２２】図２０のＡ−Ａ矢視方向から見た切断断面図。
【符号の説明】
１  蒸気弁
２  第１弁装置
３  第２弁装置
４  弁ケーシング
５  第１主蒸気入口
６  第１主蒸気出口
７  第２主蒸気入口
８  ストレーナ
９  第１弁座
１０  第１弁体
１１  第１弁棒
１２  第１駆動装置
１３  第２主蒸気出口
１４  第２弁座
１５  スリーブ
１６  第２弁体
１７  第２弁棒
１８  第２駆動装置
２０  蒸気弁
２１  第１弁装置
２２  第２弁装置
２３  弁ケーシング
２４  第１主蒸気入口
２５  第１主蒸気出口
２６  第２主蒸気入口
２７  ストレーナ
２８  第１弁座
２９  第１弁体
３０  第１弁棒
３１  第１駆動装置
３２  第２主蒸気出口
３３  第２弁座
３４  スリーブ
３５  第２弁体
３６  第２弁棒
３７  第２駆動装置
３８  筒体
３９  筒壁
４０  透口
４１  閉鎖部
４２  遮蔽板
４３  主蒸気剥離域
４４  案内板
４５  主蒸気入口
４６  主蒸気出口
４７  弁座
４８  弁体
４９  スリーブ
５０  弁棒
５１ａ，５１ｂ  閉鎖部
５２ａ，５２ｂ  遮蔽板
５３  閉止板
５４  回転遮蔽板
５５  支持板
５６  回転軸
５７  駆動装置
５８  制御指令
５９  遮蔽板
６０  弁蓋
６１  挿入抜出し通路
６２  押え板
６３ａ，６３ｂ  調整ストッパ
６４ａ，６４ｂ  嵌合片
６５  突出し片
６６  遮蔽部
【図１】
2004150317.tif 000003
【図２】
2004150317.tif 000004
【図３】
2004150317.tif 000005
【図４】
2004150317.tif 000006
【図５】
2004150317.tif 000007
【図６】
2004150317.tif 000008
【図７】
2004150317.tif 000009
【図８】
2004150317.tif 000010
【図９】
2004150317.tif 000011
【図１０】
2004150317.tif 000012
【図１１】
2004150317.tif 000013
【図１２】
2004150317.tif 000014
【図１３】
2004150317.tif 000015
【図１４】
2004150317.tif 000016
【図１５】
2004150317.tif 000017
【図１６】
2004150317.tif 000018
【図１７】
2004150317.tif 000019
【図１８】
2004150317.tif 000020
【図１９】
2004150317.tif 000021
【図２０】
2004150317.tif 000022
【図２１】
2004150317.tif 000023
【図２２】
2004150317.tif 000024