(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気室内に設けられ、当該蒸気室内にバランス室を形成するスリーブと、
前記スリーブによって区画された前記バランス室に収容され、当該スリーブとの間に隙間を有して進退する主弁体胴部と、
前記主弁体胴部に連続一体に形成されるとともに、前記主弁体胴部に開口する蒸気通路を備える主弁体と、
前記主弁体胴部内に収容されるとともに、当該主弁体胴部及び前記主弁体との間に隙間を有するように当該主弁体胴部に対して固定された弁棒とを具備することを特徴とする蒸気弁。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸気弁において、前記弁棒の前記主弁体胴部への固定部は前記弁棒よりも径の大きな拡大部として形成されていることを特徴とする蒸気弁。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の蒸気弁において、前記弁棒は当該弁棒を横断して支持する止めピンによって前記主弁体胴部に対して固定されていることを特徴とする蒸気弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンに供給される蒸気を、要求量に応じて適正流量にコントロールする蒸気弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービンのうち、例えば製紙、製鉄、石油化学等の産業分野に使用される蒸気タービンには、抽気タービンがある。この抽気タービンは、比較的圧力・温度の高い蒸気をタービン中間段落から抽気し、例えば製紙工場のパルプ製造工程に必要なプロセス蒸気として使用し、プロセス蒸気の変動使用量があってもタービン出力との関係で経済的に運転できるようになっており、その構成として図２に示すものがある。
【０００３】
抽気タービン１は、ケーシング２を第１車室３と第２車室４とに区分けし、第１車室３の蒸気入口５に設置した蒸気加減弁６と第１車室３の出口に設けた抽気口７との間に、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８を収容する構成になっている。
【０００４】
また、抽気タービン１は、第２車室４の蒸気入口９に設置した抽気加減弁１０と第２車室４の出口に設けた排気口１１との間に、上述と同様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１２を収容する構成になっている。
【０００５】
このような構成の抽気タービン１において、蒸気入口５に供給されたタービン駆動蒸気は、蒸気加減弁６で流量コントロールされ、第１車室３に収容するタービン段落８で膨張仕事をした後、抽気口７から一部をタービン抽気として、例えば製紙工場のプロセス蒸気に使用される。
【０００６】
また、残りのタービン駆動蒸気は、蒸気入口９に設置した抽気加減弁１０で流量コントロールされ、上述と同様に、第２車室に収容するタービン段落１２で膨張仕事をした後、排気口１１から復水器（図示せず）等に回収される。
【０００７】
一方、蒸気入口９に設置される抽気加減弁１０は、弁室と第１車室３および第２車室４との圧力差を少なくさせてバランスさせ、弁体の開閉を比較的容易にできる構成になっており、別名、バランス弁とも称されている。
【０００８】
この別名、バランス弁と称される抽気加減弁で代表される蒸気弁は、図３に示すように、二つ弁体を備えた構成になっている。
【０００９】
この蒸気弁１３は、蒸気室１４をスリーブ１５にて区画するバランス室（弁室）１６に収容される副弁体１７と主弁体１８とから構成される。
【００１０】
副弁体１７は、弁棒１９の拡大部（スカート部）２０の先端に、ねじ部２１およびピン２２を介して固設される。また、弁棒１９の拡大部２０は、図５に示すように、スプライン状に形成して溝２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを設け、これら溝２３ａ，２３ｂ，…を利用して主弁体１８の主弁体胴部２４から止めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｂ，２５ｄを差し込み、副弁体１７の廻り止め防止を図っている。なお、副弁体１７は、閉弁時、主弁体１８の蒸気通路２９に形成する副弁体シート３０で水密的に当接される。また、弁棒１９は、弁スタンド（蓋）２７に嵌装したブッシュ２８上を摺動する。
【００１１】
一方、主弁体１８は、副弁体１７に較べて口径を大きくし、主弁体胴部２４を、バランス室１６を区画するスリーブ１５の隙間Ｅ1 上に摺動させる構成になっている。さらに、主弁体胴部２２は、図４に示すように、中間部分に突き出し状のバックシート２６を設け、図３に示すように、弁棒１９の拡大部２０との間に隙間Ｅ2 を形成し、弁棒１９の駆動力により副弁体１７が単独で進退できるようになっている。なお、主弁体１８は、閉弁時、タービン室（車室）３１に連通する蒸気室１４の出口に形成する弁シート３２で水密的に当接される。
【００１２】
このような構成を備えた蒸気弁１３において、蒸気室１４にタービン駆動蒸気が供給されると、そのタービン駆動蒸気は、スリーブ１５と主弁体胴部２４との間の隙間Ｅ1 を通ってバランス室１６に流れる。バランス室１６にタービン駆動蒸気が案内されると、副弁体１７は、弁棒１９の駆動力で隙間Ｅ2 を進退し、主弁体胴部２４のバックシート２６に弁棒１９の拡大部２０を当接させる。このとき、タービン駆動蒸気は、弁棒１９の拡大部２０に形成した溝２３ａ，２３ｂ，…から蒸気通路２９を介してタービン室３１に流れ、バランス室１６とタービン室３１との圧力差に基づくアンバランスを低くさせて主弁体１８を進退させ易いように調整される。
【００１３】
バランス室１６とタービン室３１との圧力差に基づくアンバランスがなくなると、主弁体１８は、副弁体１７と一体となって弁棒１９の駆動力でスリーブ１５の隙間Ｅ1 上を摺動し、タービン駆動蒸気を蒸気室１４からタービン室３１に案内し、タービン段落で膨張仕事をさせる。
【００１４】
このように、従来の蒸気弁１３は、副弁体１７と主弁体１８とを備え、タービン起動時、副弁体１７を開弁させ、バランス室１６のタービン駆動蒸気とタービン室３１のタービン駆動蒸気とを圧力バランスさせ、主弁体１８の開弁に伴う弁棒１９の駆動力を少なくさせていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図３で示した従来の蒸気弁１３には、改善すべき問題点がある。
【００１６】
まず、従来の蒸気弁１３は、副弁体１７と主弁体１８とを一体に開弁させる必要上、主弁体胴部２４のバックシート２６に当接させる弁棒１９の拡大部２０に溝２３ａ，２３ｂ，…を形成しているが、溝２３ａ，２３ｂ，…があるために弁棒１９の拡大部２０の加工作業に多くの時間を要するとともに、組立作業、調整作業に作業員をして多くの労力を強いていた。
【００１７】
また、弁棒１９の拡大部２０に形成した溝２３ａ，２３ｂ，…は、主弁体１８の主弁体胴部２４の内側に位置しているために、作業者の監視の目が届かず、損耗があって直ぐさま加工修正作業または交換作業をすることができない等メンテナンス上にも問題点があった。
【００１８】
また、バランスタイプの蒸気弁１３を、抽気加減弁に適用する場合、タービン駆動蒸気の完全な遮断に神経を遣う必要もない抽気加減弁の副弁体１７に副弁体シート３０を形成していたのでは、かえって構造が複雑になり、加工時間を長くするなどの問題点があった。
【００１９】
したがって、この種の蒸気弁１３は、組立・調整作業上、メンテナンス上および加工作業上、より一層構造を簡素なものに改善することが求められていた。
【００２０】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、構造を簡素化させて加工、組立、調整等をより一層容易に行うことができる蒸気弁を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項１に記載したように、蒸気室内に設けられ、当該蒸気室内にバランス室を形成するスリーブと、前記スリーブによって区画された前記バランス室に収容され、当該スリーブとの間に隙間を有して進退する主弁体胴部と、前記主弁体胴部に連続一体に形成されるとともに、前記主弁体胴部に開口する蒸気通路を備える主弁体と、前記主弁体胴部内に収容されるとともに、当該主弁体胴部及び前記主弁体との間に隙間を有するように当該主弁体胴部に対して固定された弁棒とを具備するものである。
【００２２】
また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項２に記載したように、請求項１に記載の蒸気弁において、前記弁棒の前記主弁体胴部への固定部は前記弁棒よりも径の大きな拡大部として形成されているものである。
【００２３】
また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項３に記載したように、請求項１または２のいずれかに記載の蒸気弁において、前記弁棒は当該弁棒を横断して支持する止めピンによって前記主弁体胴部に対して固定されているものである。
【００２５】
【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中に付した符号を引用して説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る蒸気弁の実施形態を示す概略縦断面図である。
【００２７】
本実施形態に係る蒸気弁３３は、蒸気室３４をスリーブ３５で区画するバランス室（弁室）３６に収容される弁棒３７と主弁体３８とで構成される。
【００２８】
弁棒３７は、弁スタンド４１に介装するブッシュ４２に沿って弁棒駆動部（図示せず）まで長く延び、その先端に拡大部（スカート部）３９が連続一体に形成される。
【００２９】
一方、主弁体３８には、弁棒３７の拡大部３９との間に形成された隙間Ｆ1 およびバランス室３６を区画するスリーブ３５との間に形成された隙間Ｆ2 に沿って長く延びる主弁体胴部４０が連続一体に形成される。なお、バランス室３６を区画するスリーブ３５は、弁スタンド４１に止めピン４４を介して固設される。
【００３０】
他方、主弁胴部４０は、主弁体３８の蒸気通路４３に臨む弁棒３７の拡大部３９との間に隙間Ｆ3 を形成するとともに、拡大部３９に横断して止めピン４５を挿着し、拡大部３９を支持する。なお、主弁体３８は、閉弁時、タービン室（車室）４６に連通する蒸気室３４の出口に形成する弁シート４７で水密的に当接される。
【００３１】
次に作用を説明する。
【００３２】
蒸気室３４にタービン駆動蒸気が供給されると、そのタービン駆動蒸気は、スリーブ３５と主弁体胴部４０との間の隙間Ｆ2 を通ってバランス室３６に流れる。バランス室３６にタービン駆動蒸気が案内されると、そのタービン駆動蒸気は、主弁体胴部４０と弁棒３７の拡大部３９との間に形成された隙間Ｆ1 および主弁体３８の蒸気通路４３と拡大部３９との間に形成された隙間Ｆ3 を介してタービン室４６に流れ、バランス室３６とタービン室４６との圧力差に基づくアンバランスを低くさせて主弁体３８を進退させ易いように調整される。
【００３３】
バランス室３６とタービン室４６との圧力差に基づくアンバランスがなくなると、主弁体３８は、弁棒３７の駆動力で弁シート４７から離れ、スリーブ３５の隙間Ｆ2 上を摺動し、タービン駆動蒸気を蒸気室３４からタービン室４６に案内し、タービン段落で膨張仕事させる。
【００３４】
このように、本実施形態では、弁棒３７の拡大部３９と主弁体胴部４０との間に隙間Ｆ1 を形成し、さらに主弁体３８の蒸気通路４３に臨む弁棒３７の拡大部３９との間にも隙間Ｆ3 を形成するとともに、主弁体胴部４０に止めピン４５を介して弁棒３７の拡大部３９を支持させ、従来の副弁体を取り除いて構造をより一層簡素化したので、組立・調整作業上、メンテナンス上および加工作業上、従来に較べて作業者の労力をより一層軽減させることができる。また、この構造簡素化によってもタービン駆動蒸気を隙間Ｆ1 ，Ｆ2 を介してタービン室４６に流し、バランス室３６とタービン室４６との圧力バランスを容易に確保することができ、主弁体３８の駆動力を少なくして容易に進退させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明の通り、本発明に係る蒸気弁は、主弁体胴部と弁棒の拡大部との間に隙間を形成し、さらに、主弁体の蒸気通路に臨む弁棒の拡大部との間に隙間を形成し、主弁体胴部に止めピンを介して弁棒の拡大部を支持させ、構造を簡素化させたので、組立・構造、メンテナンスおよび加工作業の際の作業者の労力を従来に較べてより一層軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸気弁の実施形態を示す概略縦断面図。
【図２】従来の抽気タービンを示す概略図。
【図３】従来の蒸気弁を示す概略縦断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視方向に沿う断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ矢視方向に沿う断面図。
【符号の説明】
１  抽気タービン
２  ケーシング
３  第１車室
４  第２車室
５  蒸気入口
６  蒸気加減弁
７  抽気口
８  タービン段落
９  蒸気入口
１０  抽気加減弁
１１  排気口
１２  タービン段落
１３  蒸気弁
１４  蒸気室
１５  スリーブ
１６  バランス室
１７  副弁体
１８  主弁体
１９  弁棒
２０  拡大部
２１  ねじ部
２２  ピン
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ  溝
２４  主弁体胴部
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ  止めピン
２６  バックシート
２７  弁スタンド
２８  ブッシュ
２９  蒸気通路
３０  副弁体シート
３１  タービン室
３２  弁シート
３３  蒸気弁
３４  蒸気室
３５  スリーブ
３６  バランス室
３７  弁棒
３８  主弁体
３９  拡大部
４０  主弁体胴部
４１  弁スタンド
４２  ブッシュ
４３  蒸気通路
４４，４５  止めピン
４６  タービン室
４７  弁シート
【図１】
0003777253.tif 000002
【図２】
0003777253.tif 000003
【図３】
0003777253.tif 000004
【図４】
0003777253.tif 000005
【図５】
0003777253.tif 000006