(57)【要約】本発明は、特に蒸気タービン設備（１０）における第１膨張部分（１１）とこの第１膨張部分（１１）より低圧で運転される少なくとも１つの第２膨張部分（１５）との間の蒸気管（２０）を閉鎖するための蒸気管閉鎖弁（１４）に関する。本発明に基づいて蒸気管閉鎖弁（１４）は、蒸気管（２０）の横断面を一緒に覆う複数の弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）に分割されている。これによって、弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）の慣性モーメント（Ｉｙ）が減少する。
2004529295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に蒸気タービン設備（１０）における第１膨張部分（１１）と、該部分（１１）より低圧で運転される少なくとも１つの第２膨張部分（１５）との間の蒸気管（２０）を閉鎖するための蒸気管閉鎖弁において、蒸気管（２０）の横断面を一緒に覆う複数の弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）を有することを特徴とする閉鎖弁。
【請求項２】
少なくとも１つの弁板要素（２５ａ、２５ｃ）が、弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）の全厚さ（ｄ）にわたって延びていない少なくとも１つの凹所（２９）を備えることを特徴とする請求項１記載の閉鎖弁。
【請求項３】
凹所（２９）が弁板要素（２５ａ、２５ｃ）の縁まで窪んでいることを特徴とする請求項２記載の閉鎖弁。
【請求項４】
弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）が蒸気管（２０）の横断面に合わされ、或いは蒸気管（２０）の横断面並びに弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）が変更されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の閉鎖弁。
【請求項５】
少なくとも１つの弁板要素（２５ａ、２５ｃ）が丸み（２８）を有することを特徴とする請求項４記載の閉鎖弁。
【請求項６】
各弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）が同じ幅（ｂ）を有することを特徴とする請求項１から５の１つに記載の閉鎖弁。
【請求項７】
弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）が、蒸気管（２０）の横断面に適合すべく異なる寸法を有することを特徴とする請求項１から５の１つに記載の閉鎖弁。
【請求項８】
各弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）が回転軸線（ｙ）を中心として同じ慣性モーメント（Ｉｙ）を有することを特徴とする請求項１から７の１つに記載の閉鎖弁。
【請求項９】
蒸気管閉鎖弁（１４）の弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）が互いに無関係に動けることを特徴とする請求項１から８の１つに記載の閉鎖弁。
【請求項１０】
蒸気管閉鎖弁（１４）の複数の弁板要素（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）が、伝動装置（２７ａ、２７ｂ）を経て、共通の駆動装置（２６ａ、２６ｂ）に接続されたことを特徴とする請求項１から８の１つに記載の閉鎖弁。
【請求項１１】
少なくとも１つの第１膨張部分（１１）と、該部分（１１）より低圧で運転される少なくとも１つの第２膨張部分（１５）と、第２膨張部分（１５）に蒸気を供給する少なくとも１つの蒸気管（２０）とを備えた蒸気タービン設備（１０）において、各蒸気管（２０）の第２膨張部分（１５）への入口（２０ａ、２０ｂ）の上流に蒸気管閉鎖弁（１４）が配置されたことを特徴とする設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に蒸気タービン設備の第１膨張部分と、該部分より低圧で運転される少なくとも１つの第２膨張部分との間の蒸気管を閉鎖するための蒸気管閉鎖弁に関する。
【０００２】
ここで膨張部分とは、夫々固有の車室を備えた別個の部分タービン並びに共通の車室内に直列配置され夫々固有の蒸気入口を備えた部分タービンを意味する。
【０００３】
遮断弁とも呼ばれるそのような蒸気管閉鎖弁は安全装置である。この弁は、飽和蒸気タービン装置において、タービン装置の負荷急減時に生ずる超過速回転数が全く許容値に制限できないとき、第１部分タービンに後置接続された低圧タービンへの蒸気の流入を防止すべく設けている。負荷急減時に、タービン装置によって駆動される発電機の負荷トルクが、例えば三極系統短絡のために、短時間で低下する。この場合、第１部分タービンへのそれ以上の蒸気導入を避けるべく、生蒸気主止め弁が閉鎖される。しかし、その部分タービン、中間接続された蒸気管および場合により存在する気水分離器や再熱器にまだ含まれている蒸気が、継続して膨張する。その膨張は、負荷トルク不足のために、タービン装置の回転数を上昇させる。従って、この膨張および蒸気の第２部分タービンおよび場合によって存在する更なる部分タービンへの蒸気の流入を防止する必要がある。その際、完全な密閉は不要であり、少量の漏れは許される。
【０００４】
米国特許第３４４４８９４号明細書は、気体媒体の圧力や量を制御するための装置を開示している。該装置は、縦方向に延びる流路を規定し、気体媒体の入口開口と出口開口とを持つハウジングを備える。ハウジング内に、２つの所謂安定板が配置され、これら板は互いに縦軸に対し垂直方向に移動できる。またこれら両安定板間の流路のほぼ中央に、中央要素が配置されている。該要素は、流れを良好に案内すべく流線型に形成され、流路内を縦軸に沿って延びている。この中央要素はその上流側端に大きな厚さの丸い輪郭を有し、下流側端が尖っている。
【０００５】
独国特許第３６０７７３６号明細書で、ハウジング内に揺動可能に支持された弁板を備えた配管等に対する弁が知られている。その弁板は閉鎖位置において、ハウジング全幅にわたり配置された密封ライニングの内側面に接する。該ライニングは、例えばフッ素樹脂等の弾性が全く或いは僅かしかない樹脂から成っている。その密封ライニングは、開放位置において弁板に比べて僅かに小さな内径を有する密封範囲において、ばねブリッジおよびこのブリッジとハウジングとの間に存在する隙間を経て、弁板の閉鎖位置に向けて柔軟に配置されている。その隙間を有するばねブリッジは、密封ライニングに部分的な又は完全な外被によって固定され、密封ライニングはばねブリッジと一体品を形成している。
【０００６】
独国特許出願公開第３８２６５９２号明細書で、蒸気管、特に蒸気タービンの蒸気管における非常遮断弁の作動装置が知られている。その非常遮断弁の回転軸にピニオンが配置され、このピニオンに二対のラックがかみ合っている。その一対のラックは、非常遮断弁を開くための液圧手段に接続するために使われ、もう一対のラックは、非常遮断するために閉鎖ばねと接続するために使われる。その互いに無関係の開放系統と閉鎖系統は、全く遊びがないために機構の摩耗を減少し、閉鎖位置に移動する際、相応した液圧回路を経て非常遮断弁の弁板の減衰を可能にしている。種々の運転状態と無関係にその減衰を行なうために、圧力平衡装置が、回転角に依存しても調整できる緩衝絞り（Abfangdrossel）と組み合わせて採用されている。非常遮断弁の開放時に圧力を放出するためにバイパス管が用いられ、この管自体は高速に閉鎖する遮断弁によって遮断できる。
【０００７】
公知の蒸気管閉鎖弁は、蒸気管を閉鎖すべく回転される唯一の弁板を備える。蒸気管内の圧力は、直径が１．２〜１．４ｍの場合、通常１０〜１５（１８）バールである。蒸気管閉鎖弁の閉鎖時間は１〜２秒でなければならない。圧力、蒸気管の直径および温度による大きな負担のため、弁板は比較的厚肉に形成せねばならない。従って、弁板は大きな寸法と重量を持つ。これは回転軸線を中心として大きな慣性モーメントを生ずる。従って必要な短い閉鎖時間を得るべく、弁板にかなり大きな加速トルクを与えねばならない。
【０００８】
現在利用されている弁板の直径の増大は構造的に非常に困難である。必要な加速トルクを与える駆動装置を、まず用意せねばならない。また、弁板の支持にも困難を伴う。尤も個々の部分タービン間における蒸気管の全横断面は、蒸気タービン設備の実出力運転中にもはや遮断されないので、直径の増大は望ましい。従って蒸気管閉鎖弁は、個々の第２部分タービンへの入口管内に配置せねばならない。その際、各第２部分タービンに対し、夫々固有の蒸気管閉鎖弁が必要である。これは、大きな構造的および経済的経費を生じ、所要場所の増大を伴う。
【０００９】
本発明の課題は、寸法が同じなら小さな慣性モーメント、慣性モーメントが同じなら大きな寸法を持ち、その結果、大きな横断面の蒸気管を閉鎖できる蒸気管閉鎖弁を提供することにある。
【００１０】
この課題は本発明に基づいて、冒頭に述べた形式の蒸気管閉鎖弁において、蒸気管の横断面を一緒に覆う複数の弁板要素を設けることにより解決される。
【００１１】
弁板の分割で、小さな弁板要素が利用できる。慣性モーメントは回転軸線からの距離の二乗で増大する。本発明に基づく複数の弁板要素への分割に伴い、その距離は非常に減少し、従って全体として著しく小さな慣性モーメントが生ずる。各弁板要素の蒸気圧を受ける表面も小さくなる故、小さな支持力が生ずる。従って、個々の弁板要素の支持は非常に簡単になる。蒸気管の横断面が同じなら必要な加速トルクが大幅に減少し、加速トルクが同じなら大きな横断面を閉鎖できる。その関係の説明は図を参照した説明の中にある。
【００１２】
本発明の有利な実施態様および発展形態は従属請求項に示す。
【００１３】
弁板要素が蒸気管の全横断面を覆うと有利である。ここで覆うとは、機能および製造上の制約から生じ得る最小の隙間が残存することを意味する。蒸気管の完全閉鎖を達成すべく、弁板要素を蒸気管の横断面形状に或いは蒸気管の横断面を蒸気管閉鎖弁の範囲で弁板要素の形状に合わせる。蒸気管の横断面並びに弁板要素の形状を変更してもよい。
【００１４】
有利な実施態様では、蒸気管閉鎖弁を開放する際、全横断面を短い閉鎖時間内に一度に開放しない。むしろ、漸増開放を行う。これは、弁板要素にある溝やポケット状の凹所により達成される。その凹所は、蒸気管閉鎖弁の開放時に、弁板要素が横断面を全部開放しないうちに、まず小さな横断面を開放する。この結果、第２膨張部分での瞬間的な負荷を防止できる。また、蒸気管閉鎖弁を開放する際、設備全体の簡単な制御性が得られる。
【００１５】
弁板要素を蒸気管の横断面に合わせる際、少なくとも１つの弁板要素に丸みを付けるとよい。蒸気管は、大きな圧力と温度が加わるので、材料負荷を最小かつ一様に分布させるべく、通常円形とする。更に、少なくとも１つの弁板要素を丸くすることで、流れ性能を改善できる。
【００１６】
各弁板要素は同じ幅を持つ。これは製造を単純化する。或いは弁板要素は、蒸気管の横断面に適合すべく異なる寸法を持つ。弁板要素の幅は特に全長にわたり変化してもよい。
【００１７】
各弁板要素が、回転軸線を中心として同じ慣性モーメントを持つと有利である。この場合、各弁板要素に対し、蒸気管を閉鎖するために同じ加速トルクが必要となる。弁板要素が相互に無関係に動ける場合、各弁板要素に対し同じ駆動装置を利用し、弁板の分割様式の種類を減少できる。複数の弁板要素を、伝動装置を経て共通の駆動装置に接続すると、伝動装置の一様な負荷と大きな寿命が達成できる。この際、弁板要素は群を成して１つにまとめる。或いは蒸気管閉鎖弁の全弁板要素を、唯一の駆動装置で作動させてもよい。
【００１８】
本発明はまた、少なくとも１つの第１膨張部分と、該部分より低圧で運転される少なくとも１つの第２膨張部分と、第２膨張部分に蒸気を供給する少なくとも１つの蒸気管とを備えた蒸気タービン設備に関する。この蒸気タービン設備において、本発明による蒸気管閉鎖弁は、各蒸気管の第２膨張部分への入口の上流に配置される。
【００１９】
以下図示の実施例を参照して本発明を詳細に説明する。各図において同一部分および機能的同一部分には同一符号を付している。
【００２０】
図１は蒸気タービン設備１０を概略的に示す。図示しない装置で発生した飽和蒸気が、飽和蒸気部分タービン１１に導入される。このタービン１１から流出した後、蒸気は気水分離器１２で水分を除かれ、続いて再熱器１３で過熱される。蒸気はそれから蒸気管２０を経て、飽和蒸気部分タービン１１より低圧で運転される２つの低圧部分タービン１５に導入される。それらのタービン１５からの出口に復水器１６が配置され、ここで蒸気が凝縮し、凝縮水は水蒸気回路に戻される。その蒸気流を矢印で概略的に示す。飽和蒸気部分タービン１１と低圧部分タービン１５は共通の軸１８を矢印１９の方向に回転駆動し、軸１８は電力を発生すべく発電機１７を駆動する。
【００２１】
例えば三極系統短絡による負荷急減時、飽和蒸気部分タービン１１への蒸気は主止め弁（図示せず）で遮断される。それでも、飽和蒸気部分タービン１１、気水分離器１２および再熱器１３に含まれる蒸気が膨張し、低圧部分タービン１５に流入する。この蒸気の流入を阻止すべく、蒸気管閉鎖弁（中間阻止弁）１４を設けている。該弁１４は両低圧部分タービン１５に蒸気を供給する蒸気管２０に直接配置されている。図示の実施例で、個々の低圧部分タービン１５に対する分岐管２０ａ、２０ｂに遮断弁を設ける必要はない。
【００２２】
図２は、従来の蒸気管閉鎖弁１４を横断面で示す。蒸気管２０を閉鎖すべく、半径ｒの唯一の円形弁板（フラッパ）２１を設けている。該弁板２１は蒸気管２０内に、上下両側のピン３０、３１を経て、回転軸線ｙを中心として回動可能に支持している。弁板２１はその回転軸線ｙを中心として慣性モーメントＩｙを有する。弁板２１の回動のため、線形駆動装置２３を用いる。該装置２３はレバー３３を経て加速トルクＭｙを用意する。弁板２１の慣性モーメントＩｙがかなり大きいため、大きな加速トルクＭｙが必要となる。
【００２３】
図３は、本発明の第１実施例を概略的に示す。本発明に基づき、弁板２１を４つの弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに分割し、各弁板要素に各々駆動装置２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを設けている。個々の弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは夫々回転軸線ｙを中心として回転し、慣性モーメントＩｙを有する。各駆動装置２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは夫々加速トルクＭｙを供給する。弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄで覆われた面は、弁板２１でも覆われる面に相当する。
【００２４】
図４〜１１は夫々、本発明の異なる実施例を示す。蒸気管２０の横断面を想像線で略示している。図３では各弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに対し個々に駆動装置２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを設けているが、図４の実施例では、２つの駆動装置２６ａ、２６ｂしか必要ない。図４のそれら駆動装置２６ａ、２６ｂは、レバー伝動装置２７ａ、２７ｂを経て夫々２つの弁板要素２５ａ、２５ｂないし弁板要素２５ｃ、２５ｄに作用する。両外側の弁板要素２５ａ、２５ｄは、蒸気管２０の横断面に合わせかつ流れ性能を改善すべく、丸み２８を付けている。
【００２５】
図５の実施例では、存在する全弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを、共通の駆動装置２６によりレバー伝動装置２７を経て駆動する。本実施例の場合、各弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの厚さｄは、例えば幅ｂの半分である。幅ｂと厚さｄのこの比率は単なる例に過ぎず、有利な形態を意味しない。厚さｄの精確な値は強度を考慮して定める。また幅ｂは半径ｒの半分に相当し、従って式ｂ＝２ｒ／ｎが当てはまる。
【００２６】
弁板要素の全厚さｄにわたり延びていない、溝やポケット状の凹所２９が設けられている。図５に示す閉鎖位置において、蒸気管２０の横断面は完全に閉じている。凹所２９は弁板要素２５ｂ、弁板要素２５ｃの縁まで窪んでいる。これら弁板要素２５ｂ、２５ｃが蒸気管２０の横断面を開けるために回転するや否や、その凹所２９が弁板要素２５ｂ、２５ｃのほぼ中央における密封平面にまず達するので、予備的開放が起こる。
【００２７】
従って、各弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの回転中、蒸気管の横断面が徐々に開き、この結果第２部分タービン１５がゆっくり上昇して負荷される。これは、例えば負荷急減後に所内用電力を取り戻すべく蒸気管２０を開放する際、蒸気タービン設備１０の調整性を改善する。
【００２８】
１つ又は複数の弁板要素２５ｂ、２５ｃに１つ又は複数の凹所２９を設ける。隣接する弁板要素２５ｂ、２５ｃの凹所２９は、図５の如く別の側の同じ高さに配置するとよい。しかし他の形態でもよい。凹所２９の数、寸法および配置は周辺条件に応じて決める。
【００２９】
更に他の図に、本発明の異なる実施例を示す。図６は、用いる４つの弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの基本形状と閉鎖すべき蒸気管２０の横断面形状を示す。蒸気管２０の横断面を局所的に各弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの形状に合わせ、完全に閉じている。弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの蒸気管２０の横断面への適合、或いは例えば図４に示すように弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ並びに蒸気管２０の横断面の双方の適合もできる。各弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを直方体状に形成し、蒸気管２０の蒸気管閉鎖弁１４の箇所で変更した横断面に合わせる。
【００３０】
図７〜９は本発明の他の形態を示す。図７において、中央弁板要素２５ｂは両側の蒸気管２０の円周範囲に、横突出部３２を備えている。該横突出部３２は、それらに隣接する横側弁板要素２５ａ、２５ｂを回転する上で必要な、横側弁板要素２５ａ、２５ｂの凹所を塞ぐ。図８と９は、３つ又は４つの弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備えた異なる実施例を示す。これら弁板要素は、個々に、群を成して、或いは全部一緒に駆動される。図１０は２つの弁板要素２５ａ、２５ｂを備えた実施例を示している。
【００３１】
図３、１０および１１に示す実施例で使用する弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄないし弁板要素２５ａ、２５ｂは、それらの回転軸線ｙを中心として同じ慣性モーメントＩｙを有する。各弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃの幅は、これら要素がそれらの回転軸線ｙを中心として同じ慣性モーメントＩｙを有するように選定している。従って中央弁板要素２５ｂは狭い幅を持つ。同じ慣性モーメントＩｙを持つ弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを利用することで、各弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに対し同じ駆動装置２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが利用できる。複数の或いは全部の弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを一緒に共通して駆動する場合、用意した駆動装置２７は一様に負荷され、従って、長い寿命を示す。
【００３２】
次に物理的関係について説明する。その計算に利用する基礎は例えば、Ｗ．バイツ、Ｋ．−Ｈ．キュットナー編集の「デュベル−タッシェンブーフ  フュア  デン  マシーネンバウ（Dubbel ？Taschenbuch fur den Maschinenbau）、スプリンゲル出版、１９８７年、１６版、第Ｂ３２頁から引用している。
【００３３】
従来、蒸気管２０の閉鎖は、蒸気管２０の横断面全体を覆う弁板２１の回転で行っていた。閉鎖のための回転加速度φは、回転軸線ｙを中心として付与される加速トルクＭyおよび慣性モーメントＩyに関係している。
【００３４】
【数１】
2004529295.tif 000003
【００３５】
弁板２１の厚さはその半径よりかなり小さく、従って、慣性モーメントＩyを計算する際に無視できる。弁板２１の慣性モーメントＩy,Klappeは次式で表される。
【００３６】
【数２】
2004529295.tif 000004
【００３７】
ここでｍは弁板の質量、ｒは弁板の半径である。
【００３８】
直方体状弁板要素２５の慣性モーメントＩy,Quaderも、厚さを無視して次式で表せる。
【００３９】
【数３】
2004529295.tif 000005
【００４０】
ここでｍは直方体の質量、ｂは直方体の幅である。
【００４１】
いずれの場合も蒸気管２０の同じ横断面を閉じねばならないので、弁板２０と弁板要素２５の質量は同じであると見なされる。
【００４２】
唯一の弁板要素２５をｎ個の同形の弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに分割することによって、次式が生ずる。
【００４３】
【数４】
2004529295.tif 000006
【００４４】
【数５】
2004529295.tif 000007
【００４５】
【数６】
2004529295.tif 000008
【００４６】
４個の弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを利用する場合、即ちｎ＝４の場合、次式が生ずる。
【００４７】
【数７】
2004529295.tif 000009
【００４８】
【数８】
2004529295.tif 000010
【００４９】
唯一の弁板２１と４個の弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの慣性モーメントＩy,Klappe、Ｉy,Quaderを比較したとき、次式が生ずる。
【００５０】
【数９】
2004529295.tif 000011
【００５１】
全体として次が生ずる。
【００５２】
【数１０】
2004529295.tif 000012
【００５３】
従って、唯一の弁板２１を４個の同形弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに分割すると、慣性モーメントＩｙが３分の１に減る。それ故回転加速度φを同じにすると、加速トルクＭｙも３分の１に減少する。仮に複数の弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの利用に伴い質量が僅か増大しても、慣性モーメントＩｙは大きく減少する。
【００５４】
このことは、弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの顕著な厚さｄを考慮しても殆ど変化しない。例えば弁板要素の厚さｄを幅ｂの半分に設定したとき、次式が生ずる。
【００５５】
【数１１】
2004529295.tif 000013
【００５６】
ここから、ｎ個の同一の弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを利用する場合、次式が生ずる。
【００５７】
【数１２】
2004529295.tif 000014
【００５８】
【数１３】
2004529295.tif 000015
【００５９】
【数１４】
2004529295.tif 000016
【００６０】
この場合、ｎ＝４において次式が生ずる。
【００６１】
【数１５】
2004529295.tif 000017
【００６２】
【数１６】
2004529295.tif 000018
【００６３】
全体として次式が生ずる。
【００６４】
【数１７】
2004529295.tif 000019
【００６５】
弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの厚さｄを考慮した場合も、慣性モーメントＩｙを半分以下に減少できる。従って、駆動装置２６に対する加速トルクＭｙは、回転加速度φを同じにしたとき、著しく減少する。
【００６６】
回転加速度φを同じにした場合、加速トルクＭｙを著しく増大することなく、大きな横断面を閉鎖できる。計算のため、弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの寸法を、弁板２１と同じ加速トルクＭｙが生ずるよう変化させる。その際、次式が生ずる。
【００６７】
【数１８】
2004529295.tif 000020
【００６８】
弁板の厚さを考慮しない場合、次式が生ずる。
【００６９】
【数１９】
2004529295.tif 000021
【００７０】
【数２０】
2004529295.tif 000022
【００７１】
【数２１】
2004529295.tif 000023
【００７２】
ここで、ｎ＝４としたとき、次式が生ずる。
【００７３】
【数２２】
2004529295.tif 000024
【００７４】
弁板要素２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの厚さｄを考慮した場合、次式が生ずる。
【数２３】
2004529295.tif 000025
【００７５】
ここで、ｎ＝４としたとき、次式が生ずる。
【００７６】
【数２４】
2004529295.tif 000026
【００７７】
従って、閉鎖すべき蒸気管２０の半径を、５５〜７３％だけ増大でき、これは蒸気管２０の横断面積の２．４〜３倍の増大に相当する。その場合、所望の回転加速度φを維持するために、加速トルクＭｙを増大する必要はない。
【００７８】
全体として本発明によれば、慣性モーメントＩｙが減少した蒸気管閉鎖弁１４が得られる。従って、閉鎖すべき蒸気管２０の寸法が同じなら、必要な加速トルクＭｙが著しく減少する。或いはまた、加速トルクが同じであれば、大きな横断面を閉鎖できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】蒸気タービン設備の概略配管系統図。
【図２】従来における蒸気管閉鎖弁の概略横断面図。
【図３】本発明に基づく蒸気管閉鎖弁の第１実施例における概略構成図。
【図４】第２実施例における図２に相当した図。
【図５】本発明に基づく蒸気管閉鎖弁の第３実施例における平面図。
【図６】本発明に基づく蒸気管閉鎖弁の異なった実施例の図３に相当した図。
【図７】本発明に基づく蒸気管閉鎖弁の異なった実施例の図３に相当した図。
【図８】本発明に基づく蒸気管閉鎖弁の異なった実施例の図３に相当した図。
【図９】本発明に基づく蒸気管閉鎖弁の異なった実施例の図３に相当した図。
【図１０】本発明に基づく蒸気管閉鎖弁の異なった実施例の図３に相当した図。
【図１１】本発明に基づく蒸気管閉鎖弁の異なった実施例の図３に相当した図。
【符号の説明】
【００８０】
１０  蒸気タービン設備、１１  飽和蒸気部分タービン、１５  低圧蒸気部分タービン、
２０  蒸気管、２５  弁板要素、２６  駆動装置、２９  凹所
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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