JP6728008B2

JP6728008B2 - Gas supply system and gas shutoff method

Info

Publication number: JP6728008B2
Application number: JP2016185736A
Authority: JP
Inventors: 潤葛西
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2036-09-23
Also published as: JP2018048717A

Description

本発明は、ガス供給システム及びガス遮断方法に関するものである。 The present invention relates to a gas supply system and a gas shutoff method.

副生ガス焚ボイラは、製鉄所の高炉やコークス炉、転炉等で発生する水素や一酸化炭素、炭化水素等を含む副生ガスをボイラの燃料として使用するものであり、副生ガスを有効利用することができる。しかし、副生ガスは一酸化炭素などの有毒ガスを含むため、プラントの電源喪失時など緊急時において、ボイラへの副生ガスの供給を速やかに停止させ、副生ガスのボイラ側への漏洩を防止する必要がある。 A by-product gas fired boiler uses by-product gas containing hydrogen, carbon monoxide, hydrocarbons, etc. generated in a blast furnace, a coke oven, a converter, etc. of a steelworks as a fuel for the boiler. It can be effectively used. However, since the by-product gas contains toxic gases such as carbon monoxide, in the event of an emergency such as the loss of power to the plant, the supply of the by-product gas to the boiler is promptly stopped and the by-product gas leaks to the boiler side. Need to be prevented.

また、一般的に副生ガスは供給圧力が低いため、副生ガスの供給配管は直径１〜４ｍ程の大口径となることがある。そのため、通常のガス配管に用いる遮断弁を用いると、大型の配管を迅速に閉鎖するため大掛かりな装置となる。そこで、供給配管を遮断するため、簡易で確実に副生ガスの供給を停止してボイラ側への漏洩対策を行う手段が求められている。 Further, since the supply pressure of the byproduct gas is generally low, the supply pipe of the byproduct gas may have a large diameter of about 1 to 4 m. Therefore, if a shutoff valve used for a normal gas pipe is used, a large-scale pipe can be quickly closed, resulting in a large-scale device. Therefore, in order to shut off the supply pipe, there is a demand for a simple and reliable means for stopping the supply of the byproduct gas to take measures against leakage to the boiler side.

したがって、通常は、供給配管に水封弁が設置され、水封弁を動作させることによって、緊急時に副生ガスをボイラへ流通しないようにしている。 Therefore, normally, a water seal valve is installed in the supply pipe, and the water seal valve is operated to prevent the by-product gas from flowing to the boiler in an emergency.

下記の特許文献１では、緊急水封弁において、高位・中位・低位の三つのレベルにそれぞれ設けられたレベルスイッチを備え、閉鎖時に、給水の水位が中位の給水レベル以下となったときに自動給水を開始する技術が開示されている。下記の特許文献２では、単独シャフトの回転により開閉される三方水封弁装置において、駆動装置が働かないときは常時ガス放散口を開、ガス回収口を閉にするためのカウンタウェイトが設けられることが開示されている。 In Patent Document 1 below, the emergency water sealing valve includes level switches provided at three levels of high, middle, and low, respectively, and when closed, when the water level of the water supply falls below the medium water supply level. A technique for starting automatic water supply is disclosed in. In Patent Document 2 below, in a three-way water sealing valve device that is opened and closed by rotation of a single shaft, a counterweight is provided for always opening the gas diffusion port and closing the gas recovery port when the drive device does not work. It is disclosed.

下記の特許文献３では、緊急遮断弁において、弁体を閉弁状態へと回転させるウェイトが設けられ、弁体が閉弁方向に回転する際における弁体の回転開始初期の動作をスムーズにする技術が開示されている。下記の特許文献４では、空気排出システムにおいて、制御弁、ロックアップ弁及び電磁弁が設けられ、それらを好適に制御することによって、制御電源喪失時及び制御操作空気喪失時の場合でも支障なく運転を継続でき、プラント運転上の保護及び装置の保護を図ることができる技術が開示されている。 In Patent Document 3 below, the emergency shutoff valve is provided with a weight for rotating the valve body to a closed state, and smoothes the operation at the initial stage of the rotation start of the valve body when the valve body rotates in the valve closing direction. The technology is disclosed. In Patent Document 4 below, a control valve, a lockup valve, and a solenoid valve are provided in an air exhaust system, and by appropriately controlling them, operation can be performed without problems even when control power is lost and control operation air is lost. There is disclosed a technique capable of continuing the above-mentioned operation and protecting the plant operation and the device.

実開平４−５２６７２号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-52672 実公昭６３−４４４４７号公報JP-B-63-44447 特開２００９−２４０８号公報JP, 2009-2408, A 特開平６−７４６６８号公報JP-A-6-74668

水封弁としては、Ｖ字型水封弁や回転式水封弁などが使用されている。Ｖ字型水封弁は、副生ガスの供給配管の一部が鉛直下側で屈曲したＶ字形状とされたものであり、Ｖ字形状の配管部分に水が張られることによって、副生ガスの流通を遮断する。しかし、上述のとおり、副生ガスの供給配管は大口径であるため、Ｖ字型水封弁の場合、配管への水張りに時間を要してしまうことから、緊急時に短時間で副生ガスの流通を遮断できない。そのため、Ｖ字型水封弁は、定期点検時など時間をかけて水封して閉鎖動作させることに使用されることが多い。 As the water seal valve, a V-shaped water seal valve or a rotary water seal valve is used. The V-shaped water sealing valve is a V-shaped pipe in which a part of the by-product gas supply pipe is bent vertically downward, and the V-shaped pipe portion is filled with water to form a by-product. Cut off gas flow. However, as described above, since the by-product gas supply pipe has a large diameter, it takes time to fill the pipe with water in the case of a V-shaped water seal valve. Cannot cut off the distribution of. Therefore, the V-shaped water sealing valve is often used for closing the water by sealing the water over time, such as at the time of regular inspection.

回転式水封弁は、椀型の弁体が、配管の開口部を覆いつつ、弁箱に貯留された水を覆うことによって、副生ガスの流通を遮断する。通常時、弁体は、配管の開口部を覆わない開口部の側方に位置しており、緊急時、椀型の弁体を回動させることによって、比較的短時間で副生ガスの流通を遮断できる。従来、回転式水封弁の閉操作を実施する際、作業員によって手動で行われていたため、緊急時に短時間で副生ガスの流通を遮断できなかった。その結果、緊急時の対応が遅れた場合には、副生ガスのボイラ側への漏洩、有毒ガスの域外流出などの被害発生のおそれがあり、緊急時における安全停止をより確実に行うことが求められている。 In the rotary water seal valve, the bowl-shaped valve element covers the opening of the pipe and also covers the water stored in the valve box, thereby cutting off the flow of the by-product gas. Normally, the valve element is located on the side of the opening that does not cover the opening of the pipe, and in an emergency, by rotating the bowl-shaped valve element, the flow of the by-product gas is relatively short. Can be shut off. Conventionally, when performing the closing operation of the rotary water seal valve, it was manually performed by an operator, so that the flow of byproduct gas could not be interrupted in a short time in an emergency. As a result, if the emergency response is delayed, there is a risk of damage such as leakage of by-product gas to the boiler side and outflow of toxic gas to the outside of the area. It has been demanded.

また、回転式水封弁を遠隔操作によって閉操作を実施する場合であっても、空気圧や電力を用いて水封弁を動作させる場合、圧縮空気の供給システムの故障などによる圧縮空気源の喪失や停電などによる操作用電源の喪失の理由により、正常に水封弁が作動しないおそれがある。副生ガス焚ボイラにおいて、緊急時に副生ガスの供給を速やかに遮断することは重要課題であり、圧縮空気の供給停止や停電が発生した場合にも確実に水封弁が作動して、ガスの流通が遮断されることが要求されている。 Even if the rotary water seal valve is closed by remote control, if the water seal valve is operated using air pressure or electric power, the compressed air supply system may be lost and the compressed air source may be lost. There is a risk that the water seal valve will not operate normally due to the loss of operating power supply due to power failure or power failure. In a by-product gas fired boiler, it is an important issue to promptly cut off the supply of by-product gas in an emergency, and even if the supply of compressed air is stopped or a power failure occurs, the water seal valve will operate reliably and the gas Is required to be cut off.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、圧縮空気の供給源喪失や操作用電源の喪失が発生した場合、さらには電源供給系の故障などがあっても、ガスの流通を確実かつ迅速に遮断することが可能なガス供給システム及びガス遮断方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in the event of loss of the compressed air supply source or loss of the operating power supply, even if there is a failure in the power supply system, the gas An object of the present invention is to provide a gas supply system and a gas cutoff method capable of surely and quickly interrupting distribution.

上記課題を解決するために、本発明のガス供給システム及びガス遮断方法は以下の手段を採用する。
本発明に係るガス供給システムは、弁箱と、前記弁箱に支持され、回転軸周りに回動して管路の開口部を覆う構成とされた弁体と、前記弁体に接続された錘とを有し、前記開口部が前記弁体によって覆われた状態でガスの流通を遮断する構成とされた水封弁と、前記弁体が前記開口部を覆わない状態で前記弁体及び前記錘を支持する構成とされたストッパー機構とを備え、前記ストッパー機構は、圧縮空気によって駆動し、前記圧縮空気が供給された状態で前記弁体及び前記錘を支持する構成とされて、前記弁体が前記開口部の開状態を維持する構成とされ、前記圧縮空気が排出された状態で前記弁体及び前記錘の支持を解除する構成とされて、前記錘の自重によって前記回転軸周りに回動された前記弁体が前記開口部を閉状態とする構成とされている。 In order to solve the above problems, the gas supply system and the gas shutoff method of the present invention employ the following means.
A gas supply system according to the present invention is connected to a valve box, a valve body supported by the valve box, configured to rotate around a rotation axis to cover an opening of a pipeline, and the valve body. A water sealing valve having a weight and configured to block the flow of gas in a state in which the opening is covered with the valve body, and the valve body in a state in which the valve body does not cover the opening and A stopper mechanism configured to support the weight, the stopper mechanism being driven by compressed air to support the valve element and the weight in a state where the compressed air is supplied, The valve body is configured to maintain the open state of the opening, and is configured to release the support of the valve body and the weight in a state in which the compressed air is discharged. The valve body that is rotated to close the opening closes the opening.

この構成によれば、ストッパー機構は、圧縮空気によって駆動し、圧縮空気が供給された状態で、弁体及び錘を支持して、弁体による開口部の開状態を維持でき、圧縮空気が排出された状態で、弁体及び錘の支持を解除して、弁体が錘の自重によって回転軸周りに回動して、弁体が開口部を閉状態とする。 According to this configuration, the stopper mechanism can be driven by compressed air, can support the valve body and the weight, and can maintain the open state of the opening by the valve body while the compressed air is being supplied. In this state, the support of the valve body and the weight is released, the valve body rotates about the rotation axis by the weight of the weight, and the valve body closes the opening.

上記発明において、前記弁体に接続された保持レバーを更に備え、前記ストッパー機構は、支点を回転中心とした水平レバーと、前記水平レバーの一端に設けられ、前記保持レバーを係止する構成とされた爪部と、前記水平レバーの他端に設けられたバランスウェイトと、前記支点と前記バランスウェイトとの間で前記水平レバーを保持する構成とされたシリンダーとを備え、前記シリンダーは、前記圧縮空気によって駆動し、前記圧縮空気が供給された状態で前記水平レバーを保持して前記爪部での係止を維持して、前記弁体及び前記錘を支持する構成とされ、前記圧縮空気が排出された状態で前記水平レバーを移動して前記爪部での係止を解除して、前記弁体及び前記錘の支持を解除する構成とされてもよい。 In the above invention, a holding lever connected to the valve body is further provided, and the stopper mechanism is provided at one end of the horizontal lever with a fulcrum as a rotation center and locks the holding lever. A claw portion, a balance weight provided at the other end of the horizontal lever, and a cylinder configured to hold the horizontal lever between the fulcrum and the balance weight, the cylinder comprising: The compressed air is driven, and the horizontal lever is held while the compressed air is supplied to maintain the engagement with the claw portion to support the valve body and the weight. It may be configured such that the horizontal lever is moved to release the lock at the claw portion and the support of the valve body and the weight is released in a state where the is discharged.

この構成によれば、シリンダーが、水平レバー上の支点とバランスウェイトとの間で水平レバーを保持しており、シリンダーが、圧縮空気によって駆動し、圧縮空気が供給された状態で弁体及び錘を支持して、爪部での係止を維持して弁体及び錘を支持し水封弁の開状態を維持でき、圧縮空気が排出されたとき、シリンダーが水平レバーを移動して爪部での係止を解除し、弁体及び錘の支持を解除して、水封弁を閉状態とする。 According to this configuration, the cylinder holds the horizontal lever between the fulcrum on the horizontal lever and the balance weight, and the cylinder is driven by the compressed air and the compressed air is supplied to the valve body and the weight. Support the valve body and weight by maintaining the locking at the claw part and maintain the open state of the water seal valve, and when compressed air is discharged, the cylinder moves the horizontal lever and the claw part Then, the support of the valve body and the weight is released, and the water seal valve is closed.

上記発明において、前記ストッパー機構は、前記シリンダーへ前記圧縮空気を供給する構成とされている圧縮空気系統を備え、前記圧縮空気系統は、通電状態で開状態となり、通電しない状態で閉状態となる構成とされてもよい。 In the above invention, the stopper mechanism includes a compressed air system configured to supply the compressed air to the cylinder, and the compressed air system is opened when energized and closed when not energized. It may be configured.

この構成によれば、電磁弁において通電状態で、電磁弁が開状態となり、シリンダーを圧縮空気によって駆動させることができ、シリンダーによって弁体及び錘が支持されて、水封弁の開状態が維持される。一方、電磁弁において非通電状態で、電磁弁が閉状態となり、シリンダーにおいて圧縮空気が供給されずに排出されて、弁体及び錘の支持が解除されて、水封弁が閉状態となる。 According to this configuration, when the solenoid valve is energized, the solenoid valve is opened, the cylinder can be driven by compressed air, and the cylinder supports the valve body and the weight so that the water seal valve remains open. To be done. On the other hand, when the solenoid valve is not energized, the solenoid valve is closed, compressed air is discharged from the cylinder without being supplied, the support of the valve body and the weight is released, and the water seal valve is closed.

上記発明において、前記圧縮空気系統は、複数の前記電磁弁と、前記複数の電磁弁の一つから流通される前記圧縮空気によって、前記圧縮空気の流通経路を切り替える構成とされている空気式切替弁とを更に備えてもよい。 In the above-mentioned invention, the compressed air system is a plurality of electromagnetic valves, and the compressed air that is circulated from one of the plurality of electromagnetic valves is used to switch the flow path of the compressed air. And a valve.

この構成によれば、圧縮空気系統に複数の電磁弁が配置されており、複数の電磁弁の一つから流通される圧縮空気によって、空気式切替弁における圧縮空気の流通経路が切り替えられる。 According to this configuration, the plurality of electromagnetic valves are arranged in the compressed air system, and the compressed air flowing from one of the plurality of electromagnetic valves switches the flow path of the compressed air in the pneumatic switching valve.

上記発明において、少なくとも一つの前記電磁弁が非通電状態、かつ、残りの前記電磁弁が通電状態で、前記水封弁の開状態を維持する構成とされてもよい。 In the above invention, at least one of the solenoid valves may be in a non-energized state, and the rest of the solenoid valves may be in an energized state to maintain the open state of the water seal valve.

この構成によれば、圧縮空気系統に複数の電磁弁が配置されており、例えば、停電など操作用電源の喪失によって、少なくとも一つの電磁弁が非通電状態で、残りの電磁弁が通電状態であれば、水封弁の開状態が維持される。 According to this configuration, a plurality of solenoid valves are arranged in the compressed air system, and for example, at least one solenoid valve is in a non-energized state and the remaining solenoid valves are in an energized state due to a loss of operating power supply such as a power failure. If so, the open state of the water seal valve is maintained.

本発明に係るガス遮断方法は、弁箱と、前記弁箱に支持され、回転軸周りに回動して管路の開口部を覆う構成とされた弁体と、前記弁体に接続された錘とを備え、前記開口部が前記弁体によって覆われた状態でガスの流通を遮断する構成とされた水封弁と、前記弁体が前記開口部を覆わない状態で前記弁体及び前記錘を支持する構成とされたストッパー機構とを備えるガス供給システムのガス遮断方法であって、前記ストッパー機構が、圧縮空気によって駆動し、前記圧縮空気が供給されているとき前記弁体及び前記錘を支持して、前記弁体が前記開口部の開状態を維持するステップと、前記ストッパー機構が、前記圧縮空気が排出されたとき前記弁体及び前記錘の支持を解除して、前記錘の自重によって前記弁体が前記回転軸周りに回動して、前記開口部を閉状態とするステップとを備える。 A gas shutoff method according to the present invention includes a valve box, a valve body supported by the valve box, configured to rotate around a rotation axis to cover an opening of a pipeline, and connected to the valve body. A water seal valve having a weight and configured to block the flow of gas in a state where the opening is covered with the valve body, and the valve body and the valve in a state where the valve body does not cover the opening. A method for shutting off a gas in a gas supply system, comprising a stopper mechanism configured to support a weight, wherein the stopper mechanism is driven by compressed air, and the valve body and the weight are supplied when the compressed air is supplied. Supporting the valve body to maintain the open state of the opening, and the stopper mechanism releases the support of the valve body and the weight when the compressed air is discharged, Rotating the valve body around the rotation axis by its own weight to close the opening.

この構成によれば、ストッパー機構は、圧縮空気によって駆動し、圧縮空気が供給された状態で弁体及び錘を支持して、弁体による開口部の開状態を維持でき、圧縮空気が排出された状態で、弁体及び錘の支持を解除して、弁体が錘の自重によって回転軸周りに回動して、弁体が開口部を閉状態とする。 According to this configuration, the stopper mechanism is driven by compressed air, supports the valve body and the weight in a state where the compressed air is supplied, and can maintain the opened state of the opening by the valve body, and the compressed air is discharged. In this state, the support of the valve body and the weight is released, the valve body rotates about the rotation axis by the weight of the weight, and the valve body closes the opening.

上記発明において、前記ガス供給システムは、前記弁体に接続された保持レバーを更に備え、前記ストッパー機構は、支点を回転中心とした水平レバーと、前記水平レバーの一端に設けられ、前記保持レバーを係止する構成とされた爪部と、前記水平レバーの他端に設けられたバランスウェイトと、前記支点と前記バランスウェイトとの間で前記水平レバーを保持する構成とされたシリンダーとを備え、前記シリンダーが、前記圧縮空気によって駆動し、前記圧縮空気が供給されているとき、前記水平レバーを保持して前記爪部での係止を維持して、前記弁体及び前記錘を支持するステップと、前記シリンダーが、前記圧縮空気が排出されたとき、前記水平レバーを移動して前記爪部での係止を解除して、前記弁体及び前記錘の支持を解除するステップとを更に備えてもよい。 In the above invention, the gas supply system further includes a holding lever connected to the valve body, and the stopper mechanism is provided at one end of the horizontal lever having a fulcrum as a rotation center and the holding lever. And a balance weight provided at the other end of the horizontal lever, and a cylinder configured to hold the horizontal lever between the fulcrum and the balance weight. , The cylinder is driven by the compressed air, and when the compressed air is supplied, holds the horizontal lever to maintain the engagement with the claw portion to support the valve body and the weight. And a step of releasing the support of the valve body and the weight by moving the horizontal lever to release the locking at the claw portion when the compressed air is discharged. You may prepare.

上記発明において、前記ストッパー機構は、前記シリンダーへ前記圧縮空気を供給する構成とされている圧縮空気系統を更に備え、前記圧縮空気系統が、通電状態で開状態となり、通電しない状態で閉状態となる構成とされている複数の電磁弁と、前記複数の電磁弁の一つから流通される前記圧縮空気によって、前記圧縮空気の流通経路を切り替える構成とされた空気式切替弁とを備え、少なくとも一つの前記電磁弁が非通電状態、かつ、残りの前記電磁弁が通電状態で、前記水封弁の開状態を維持するステップを更に備えてもよい。 In the above invention, the stopper mechanism further includes a compressed air system configured to supply the compressed air to the cylinder, and the compressed air system is in an open state when energized and a closed state when not energized. A plurality of solenoid valves configured to be, and the compressed air that is circulated from one of the plurality of solenoid valves, a pneumatic switching valve configured to switch the flow path of the compressed air, at least The method may further include the step of maintaining one of the solenoid valves in a non-energized state and the rest of the solenoid valves in an energized state to keep the water seal valve open.

本発明によれば、圧縮空気が排出されたとき弁体及び錘の支持を解除して、水封弁を閉状態とすることから、圧縮空気の供給源喪失や操作用電源の喪失が発生した場合、さらには電源供給系の故障などがあっても、ガスの流通を確実かつ迅速に遮断することができる。 According to the present invention, when the compressed air is discharged, the support of the valve body and the weight is released, and the water seal valve is closed. Therefore, the compressed air supply source and the operation power supply are lost. In this case, even if there is a failure in the power supply system, the gas flow can be cut off reliably and quickly.

本発明の第１実施形態に係るガス供給システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the gas supply system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るガス供給システムの回転式水封弁を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing a rotary water seal valve of the gas supply system according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るガス供給システムの回転式水封弁を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing a rotary water seal valve of the gas supply system according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るガス供給システムのストッパー機構及び圧縮空気系統を示す構成図である。It is a block diagram which shows the stopper mechanism and compressed air system of the gas supply system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るガス供給システムのストッパー機構の変形例及び圧縮空気系統を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification and compressed air system of the stopper mechanism of the gas supply system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るガス供給システムの圧縮空気系統を示す構成図である。It is a block diagram which shows the compressed air system of the gas supply system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るガス供給システムの圧縮空気系統を示す構成図である。It is a block diagram which shows the compressed air system of the gas supply system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るガス供給システムの圧縮空気系統を示す構成図である。It is a block diagram which shows the compressed air system of the gas supply system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るガス供給システムの圧縮空気系統を示す構成図である。It is a block diagram which shows the compressed air system of the gas supply system which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る回転式水封弁１が設けられたガス供給システム１０について、図１から図５を用いて説明する。
本実施形態に係る回転式水封弁１が設けられたガス供給システム１０は、例えば、副生ガスが流通するプラント、例えば副生ガス焚ボイラを用いたプラントに適用できる。ガス供給システム１０において、回転式水封弁１は、緊急時等において確実かつ迅速に閉動作でき、副生ガスの流通を確実かつ迅速に遮断できる。なお、本実施形態では、副生ガスが流通するガス供給システム１０について説明するが、本発明は、副生ガス以外のガスが流通するガス供給システムにも適用可能である。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, the gas supply system 10 provided with the rotary water seal valve 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
The gas supply system 10 provided with the rotary water seal valve 1 according to the present embodiment can be applied to, for example, a plant in which byproduct gas flows, for example, a plant using a byproduct gas fired boiler. In the gas supply system 10, the rotary water seal valve 1 can be surely and quickly closed in an emergency or the like, and the flow of byproduct gas can be surely and quickly shut off. In addition, although the gas supply system 10 in which the by-product gas flows is described in the present embodiment, the present invention is also applicable to a gas supply system in which a gas other than the by-product gas flows.

回転式水封弁１は、例えば、図１に示すように、副生ガスが流通する配管３１に設置される。本実施形態での副生ガスは、製鉄所の高炉やコークス炉、転炉等で発生する水素や一酸化炭素、炭化水素等を含むガスである。図１に示すガス供給システム１０は、通常時、配管３１を介して、副生ガスの発生場所である供給元から、副生ガス焚ボイラのバーナ３２をはじめとした副生ガス焚ボイラに設置された複数のバーナ３３等へ副生ガスを供給する。配管３１には、バーナ３２の上流側にバーナ弁３４が設置されてバーナ３２への副生ガスの供給量を制御する。本実施形態では、各バーナ３３に個別に設けたバーナ弁３４で副生ガスの供給量を制御する。なお、バーナ弁は、各バーナに個別に設けた開閉弁と、副生ガスを供給する母管に相当する配管３１に設けた流量調整弁とで構成されてもよい。また、配管３１には、回転式水封弁１のほかに、回転式水封弁１の上流側にＶ字型水封弁３５が設置される。 The rotary water seal valve 1 is installed in, for example, a pipe 31 through which a by-product gas flows, as shown in FIG. The by-product gas in the present embodiment is a gas containing hydrogen, carbon monoxide, hydrocarbons, etc. generated in a blast furnace, a coke oven, a converter or the like of an iron mill. The gas supply system 10 shown in FIG. 1 is normally installed via a pipe 31 from a supply source, which is a place where the by-product gas is generated, to a by-product gas-fired boiler including a burner 32 of the by-product gas-fired boiler. The by-product gas is supplied to the burners 33 and the like. A burner valve 34 is installed in the pipe 31 upstream of the burner 32 to control the amount of by-product gas supplied to the burner 32. In the present embodiment, the burner valve 34 provided individually for each burner 33 controls the supply amount of byproduct gas. The burner valve may be composed of an opening/closing valve individually provided for each burner and a flow rate adjusting valve provided in a pipe 31 corresponding to a mother pipe for supplying byproduct gas. In addition to the rotary water seal valve 1, the pipe 31 is provided with a V-shaped water seal valve 35 upstream of the rotary water seal valve 1.

回転式水封弁１（以下「水封弁１」という。）は、図１及び図２に示すように、弁箱２と、弁箱２の内部にて開口部４ｃを閉状態に覆うように回動可能である、弁箱２に支持された弁体３などを有する。例えば弁箱２の内部には、配管３１の端部と接続された屈曲管４が配置されており、屈曲管４は、水平方向に延設された管状の水平部４ａと、水平部４ａに接続され水平部４ａに対して垂直に鉛直上方向へと延設された管状の垂直部４ｂからなる。垂直部４ｂの上部には、開口部４ｃが形成されている。開口部４ｃは、弁箱２の内部にて開口している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary water seal valve 1 (hereinafter referred to as “water seal valve 1”) covers the valve box 2 and the opening 4c inside the valve box 2 in a closed state. It has a valve body 3 supported by a valve box 2 and the like, which is rotatable. For example, a bent tube 4 connected to the end of the pipe 31 is arranged inside the valve box 2, and the bent tube 4 has a tubular horizontal portion 4a extending horizontally and a horizontal portion 4a. It is composed of a tubular vertical portion 4b which is connected and extends vertically upward with respect to the horizontal portion 4a. An opening 4c is formed above the vertical portion 4b. The opening 4 c opens inside the valve box 2.

弁箱２は、上部にて配管３１の副生ガス供給側へと向かう端部と接続されている。弁体３は、椀型を有する部材であり、回転軸３０を介して回動可能に弁箱２に支持されている。水封弁１を開とする場合、弁体３は、開口部４ｃを覆わない位置、すなわち、屈曲管４の側方に移動する。水封弁１を閉とする場合、開口部４ｃを覆う位置、すなわち、屈曲管４の上方に移動する。また、弁箱２の内部かつ屈曲管４の外側には、水を貯留できる。 The valve box 2 is connected at the upper part to the end of the pipe 31 that extends toward the byproduct gas supply side. The valve body 3 is a bowl-shaped member and is rotatably supported by the valve box 2 via a rotary shaft 30. When the water seal valve 1 is opened, the valve body 3 moves to a position not covering the opening 4c, that is, to the side of the bending tube 4. When the water seal valve 1 is closed, the water seal valve 1 is moved to a position covering the opening 4c, that is, above the bending tube 4. Water can be stored inside the valve box 2 and outside the bent tube 4.

水封弁１を開とした場合、水封弁１の内部を副生ガスが流通できる。水封弁１を閉とした場合、開口部４ｃを覆いつつ、開口部４ｃの周囲に満たされた弁箱２内部の水を覆う弁体３によって、配管３１から供給された副生ガスが遮断される。水封弁１には、給水管５が設置され、給水管５を介して弁箱２内部へ水が供給される。給水管５に設置された開閉弁６の開度が調整されることによって、弁箱２内部への水の供給が制御される。弁箱２内部には、常時規定量の水で満たされている。弁体３が閉まると、弁箱２内部に満たされた規定量の水で水封可能である。弁体３の開閉状態に関わらず、弁箱２内部の水位は、ある範囲内となるように制御されている。弁体３が閉まることにより、水封弁１が完全に閉状態となり、副生ガスのボイラ側への漏出を防止できる。 When the water seal valve 1 is opened, the by-product gas can flow through the water seal valve 1. When the water seal valve 1 is closed, the by-product gas supplied from the pipe 31 is blocked by the valve body 3 that covers the opening 4c and covers the water inside the valve box 2 that is filled around the opening 4c. To be done. A water supply pipe 5 is installed in the water seal valve 1, and water is supplied into the valve box 2 through the water supply pipe 5. By adjusting the opening degree of the opening/closing valve 6 installed in the water supply pipe 5, the supply of water into the valve box 2 is controlled. The inside of the valve box 2 is always filled with a prescribed amount of water. When the valve body 3 is closed, water can be sealed with a specified amount of water filled in the valve box 2. Regardless of the open/closed state of the valve body 3, the water level inside the valve box 2 is controlled to be within a certain range. When the valve body 3 is closed, the water sealing valve 1 is completely closed, and leakage of by-product gas to the boiler side can be prevented.

弁体３は、図３に示すように、回転軸３０及びレバー２２を介して、弁体用バランスウェイト７が設置されている。レバー２２は、一端が回転軸３０に接続され、他端が弁体用バランスウェイト７に接続される。弁体用バランスウェイト７とレバー２２は、回転軸３０に接続された弁体３と共に一体的に回動可能である。弁体用バランスウェイト７とレバー２２は、弁箱２の一側面側に設けられている。水封弁１が開とされているとき、図３の破線で示す位置に、弁体用バランスウェイト７が鉛直方向の上方側に位置するように支持されている。この状態で、後述するストッパー機構２０（図４及び図５参照）によって、弁体３の回動が抑制されている。一方、水封弁１が閉とされるとき、ストッパー機構２０による弁体用バランスウェイト７の保持が解除されて、弁体用バランスウェイト７の自重によって弁体３が回動する。その結果、弁体用バランスウェイト７は、弁体３の重さと弁体用バランスウェイト７がバランスする位置、例えば図３の二点鎖線で示す位置に移動する。そして、弁体用バランスウェイト７に接続した弁体３が、開口部４ｃを覆う位置へ移動し、水封弁１が閉状態となる。 As shown in FIG. 3, the valve body 3 is provided with a valve body balance weight 7 via a rotary shaft 30 and a lever 22. The lever 22 has one end connected to the rotary shaft 30 and the other end connected to the valve body balance weight 7. The valve body balance weight 7 and the lever 22 can rotate integrally with the valve body 3 connected to the rotating shaft 30. The valve body balance weight 7 and the lever 22 are provided on one side surface side of the valve box 2. When the water seal valve 1 is opened, the valve body balance weight 7 is supported at the position shown by the broken line in FIG. 3 so as to be located on the upper side in the vertical direction. In this state, rotation of the valve body 3 is suppressed by a stopper mechanism 20 (see FIGS. 4 and 5) described later. On the other hand, when the water seal valve 1 is closed, the holding of the valve body balance weight 7 by the stopper mechanism 20 is released, and the valve body 3 is rotated by the weight of the valve body balance weight 7. As a result, the valve body balance weight 7 moves to a position where the weight of the valve body 3 and the valve body balance weight 7 are balanced, for example, a position shown by a chain double-dashed line in FIG. 3. Then, the valve body 3 connected to the valve body balance weight 7 moves to a position covering the opening 4c, and the water sealing valve 1 is closed.

ストッパー機構２０は、図４及び図５に示すように、例えば、弁体３に接続された保持レバー８と、支点９ａで支持された水平レバー９と、エアシリンダー１１と、水平レバー用バランスウェイト１２と、圧縮空気系統１３などからなる。ストッパー機構２０は、弁体用バランスウェイト７とレバー２２が設けられた弁箱２の一側面側とは反対側の他側面側に設けられている。ストッパー機構２０は、通常時、弁体３が開口部４ｃを覆わない状態、すなわち、弁体３の少なくとも一部が開口部４ｃから外れた位置にある状態で、弁体３及び弁体用バランスウェイト７を支持している。ストッパー機構２０が、弁体３及び弁体用バランスウェイト７の支持を解除すると、保持レバー８の回動が自由になり、保持レバー８に接続した弁体３が開口部４ｃを覆う。 As shown in FIGS. 4 and 5, the stopper mechanism 20 includes, for example, a holding lever 8 connected to the valve body 3, a horizontal lever 9 supported by a fulcrum 9a, an air cylinder 11, and a horizontal lever balance weight. 12 and the compressed air system 13. The stopper mechanism 20 is provided on the other side surface side opposite to the one side surface side of the valve box 2 on which the valve body balance weight 7 and the lever 22 are provided. The stopper mechanism 20 normally operates in a state where the valve body 3 does not cover the opening 4c, that is, in a state where at least a part of the valve body 3 is out of the opening 4c, the valve body 3 and the valve body balance. Supports the weight 7. When the stopper mechanism 20 releases the support of the valve body 3 and the valve body balance weight 7, the holding lever 8 is free to rotate, and the valve body 3 connected to the holding lever 8 covers the opening 4c.

保持レバー８は、図３に示すように、一端が回転軸３０に接続され、回転軸３０に接続された弁体３と共に回動可能である。図４及び図５の実線で示すように、保持レバー８の他端が水平レバー９の爪部１４によって係止されている状態では、保持レバー８の回動が抑制されるとともに弁体３の回動が抑制されている。一方、図４及び図５の破線で示すように、爪部１４による保持レバー８の係止状態が解除されたとき、保持レバー８が回動するとともに弁体３が回転軸３０周りに回動する。 As shown in FIG. 3, the holding lever 8 has one end connected to the rotary shaft 30 and can rotate together with the valve body 3 connected to the rotary shaft 30. As shown by the solid lines in FIGS. 4 and 5, in the state where the other end of the holding lever 8 is locked by the claw portion 14 of the horizontal lever 9, the rotation of the holding lever 8 is suppressed and the valve body 3 moves. Rotation is suppressed. On the other hand, as shown by the broken lines in FIGS. 4 and 5, when the holding lever 8 is released from the locked state by the claw portion 14, the holding lever 8 rotates and the valve body 3 rotates about the rotation shaft 30. To do.

水平レバー９は、一方向に長い棒状部材であり、中央付近に設けられた支点９ａ周りに回動可能である。水平レバー９の一端には爪部１４が設けられ、水平レバー９の他端には水平レバー用バランスウェイト１２が設けられる。本実施形態では水平レバー９が略水平状態にあるとき、爪部１４が保持レバー８と係止されるよう設定している。このとき、水平レバー９は爪部との係止ができれば、必ずしも水平状態でなくてもよい。水平レバー９において、水平レバー９が支点９ａ周りに所定以上の角度で回動して位置を変化させることで、水平レバー用バランスウェイト１２側が鉛直方向の下方に移動したとき、爪部１４による係止状態が解除される。爪部１４は、例えば、水平レバー９の長手方向に対して垂直で鉛直方向の下方側に延びた部材であり、例えばフック状の凹部があり、保持レバー８の鉛直方向上端部分に設けた軸状の凸部と機械的に引っ掛かることで係止して、爪部１４の側面で、保持レバー８が弁体用バランスウェイト７の自重による回動を抑制している。図４及び図５に示す例では、爪部１４は、保持レバー８の紙面左回りの回動を抑制している。図４及び図５の破線で示す位置に水平レバー９が傾くことで、爪部１４による保持レバー８の係止状態が解除され、保持レバー８も回動が可能となる。図４及び図５に示す例では、爪部１４による係止状態が解除されたとき、保持レバー８は、紙面左回りに回動する。 The horizontal lever 9 is a rod-shaped member that is long in one direction, and is rotatable around a fulcrum 9a provided near the center. A claw portion 14 is provided at one end of the horizontal lever 9, and a horizontal lever balance weight 12 is provided at the other end of the horizontal lever 9. In this embodiment, when the horizontal lever 9 is in a substantially horizontal state, the claw portion 14 is set to be locked with the holding lever 8. At this time, the horizontal lever 9 is not necessarily in the horizontal state as long as it can be locked with the claw portion. In the horizontal lever 9, by rotating the horizontal lever 9 around the fulcrum 9a at a predetermined angle or more to change the position, when the horizontal lever balance weight 12 side moves downward in the vertical direction, the engagement by the claw portion 14 is performed. The stopped state is released. The claw portion 14 is, for example, a member that is perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal lever 9 and extends downward in the vertical direction, and has, for example, a hook-shaped recess, and a shaft provided at the vertically upper end portion of the holding lever 8. It is locked by being mechanically hooked to the convex portion of the shape, and the holding lever 8 suppresses the rotation of the balance weight 7 for valve bodies by its own weight on the side surface of the claw portion 14. In the example shown in FIGS. 4 and 5, the claw portion 14 suppresses the rotation of the holding lever 8 counterclockwise in the drawing. By tilting the horizontal lever 9 to the position shown by the broken line in FIGS. 4 and 5, the holding state of the holding lever 8 by the claw portion 14 is released, and the holding lever 8 can also be rotated. In the example shown in FIGS. 4 and 5, when the locking state by the claw portion 14 is released, the holding lever 8 rotates counterclockwise in the drawing.

エアシリンダー１１は、ピストンロッド１１ａを有し、ピストンロッド１１ａの先端が、水平レバー９の支点９ａと水平レバー用バランスウェイト１２の間で、水平レバー９と接続される。エアシリンダー１１は、圧縮空気が供給されているとき、空気圧によってピストンロッド１１ａを所定の方向へ移動させる。 The air cylinder 11 has a piston rod 11a, and the tip of the piston rod 11a is connected to the horizontal lever 9 between the fulcrum 9a of the horizontal lever 9 and the horizontal lever balance weight 12. When the compressed air is supplied, the air cylinder 11 moves the piston rod 11a in a predetermined direction by air pressure.

エアシリンダー１１は、例えば、図４に示すように、水平レバー９の鉛直方向の下方側に設置されて、圧縮空気が供給されているとき、ピストンロッド１１ａが垂直方向上方へ移動し、水平レバー９の下面を鉛直方向の上方側に持ち上げて支持を維持する。また、エアシリンダー１１は、例えば、図５に示すように、水平レバー９の鉛直方向の上方側に設置されてもよく、圧縮空気が供給されているとき、ピストンロッド１１ａが鉛直方向の上方側へ移動し、水平レバー９の上面を上方へ吊り上げて支持を維持する。 For example, as shown in FIG. 4, the air cylinder 11 is installed on the lower side of the horizontal lever 9 in the vertical direction, and when compressed air is supplied, the piston rod 11a moves vertically upward, and the horizontal lever The lower surface of 9 is lifted upward in the vertical direction to maintain the support. Further, the air cylinder 11 may be installed, for example, on the vertical upper side of the horizontal lever 9 as shown in FIG. 5, and when compressed air is being supplied, the piston rod 11a is placed on the vertical upper side. And the upper surface of the horizontal lever 9 is lifted upward to maintain the support.

水封弁１を閉状態とするため、爪部１４による保持レバー８の係止を解除する場合、ストッパー機構２０を遠隔操作する。すなわち、エアシリンダー１１内の圧縮空気を排出し、ピストンロッド１１ａによる水平レバー９の支持を解除して、水平レバー用バランスウェイト１２の荷重を水平レバー９に作用させる。その結果、図４及び図５に示した例のいずれの場合も、水平レバー９の水平レバー用バランスウェイト１２側が鉛直方向下方に移動して、支点９ａ周りに水平レバー９が傾き、爪部１４による保持レバー８の係止状態が解除されて、弁体用バランスウェイト７の自重により保持レバー８が回動し、保持レバー８と共に弁体３が回動する。 In order to close the water seal valve 1, when the holding lever 8 is unlocked by the claw portion 14, the stopper mechanism 20 is remotely operated. That is, the compressed air in the air cylinder 11 is discharged, the support of the horizontal lever 9 by the piston rod 11a is released, and the load of the horizontal lever balance weight 12 is applied to the horizontal lever 9. As a result, in any of the examples shown in FIGS. 4 and 5, the horizontal lever balance weight 12 side of the horizontal lever 9 moves vertically downward, the horizontal lever 9 tilts around the fulcrum 9a, and the claw portion 14 moves. The holding state of the holding lever 8 due to is released, the holding lever 8 is rotated by the weight of the valve body balance weight 7, and the valve body 3 is rotated together with the holding lever 8.

水平レバー用バランスウェイト１２は、錘の一例であり、エアシリンダー１１による水平レバー９の支持が解除されたとき、支点９ａ周りに水平レバー９を傾かせることで、爪部１４による保持レバー８の係止状態を解除できるモーメントを発揮できるような重量を有する。一方、水平レバー用バランスウェイト１２の錘の重量が大きすぎると、エアシリンダー１１による水平レバー９の支持維持ができない場合があるので、錘は過剰な重量にならないものとしている。 The horizontal lever balance weight 12 is an example of a weight, and when the support of the horizontal lever 9 by the air cylinder 11 is released, by tilting the horizontal lever 9 around the fulcrum 9a, the holding lever 8 of the claw portion 14 is retained. It has a weight that can exert a moment to release the locked state. On the other hand, if the weight of the horizontal lever balance weight 12 is too heavy, it may not be possible to support and maintain the horizontal lever 9 by the air cylinder 11, so the weight is not excessive.

圧縮空気系統１３は、エアシリンダー１１への圧縮空気の供給と、エアシリンダー１１からの空気の排出を切り替える。圧縮空気系統１３の配管には、圧縮空気が流通する。圧縮空気系統１３には、圧縮空気の供給元とエアシリンダー１１の間に電磁弁１５が設置される。電磁弁１５は、電気が流れている通電状態（励磁）で開状態となり、他方、電気が流れていない非通電状態（非励磁）となって閉状態となる。 The compressed air system 13 switches between supplying compressed air to the air cylinder 11 and discharging air from the air cylinder 11. Compressed air flows through the piping of the compressed air system 13. In the compressed air system 13, an electromagnetic valve 15 is installed between the compressed air supply source and the air cylinder 11. The solenoid valve 15 is opened when electricity is flowing (excitation), and is closed when electricity is not flowing (excitation).

具体的には、ボイラ運転時は、電磁弁１５が通電状態（励磁）であり、電磁弁１５が通電されて開状態が保たれ、エアシリンダー１１に圧縮空気が供給され、圧縮空気系統１３により水平レバー９の支持が維持されている。反対に、水封弁１を閉じる際は、電磁弁１５への通電を停止し、電磁弁１５が非通電状態（非励磁）となって閉状態となり、エアシリンダー１１への圧縮空気の供給が遮断されると同時にエアシリンダー１１内の圧縮空気が排出され、水平レバー９の支持が解除され、支点９ａ周りに水平レバー９を傾かせることができる。 Specifically, during the boiler operation, the solenoid valve 15 is energized (excited), the solenoid valve 15 is energized and kept in the open state, compressed air is supplied to the air cylinder 11, and the compressed air system 13 is used. The support of the horizontal lever 9 is maintained. On the other hand, when closing the water seal valve 1, the solenoid valve 15 is de-energized, the solenoid valve 15 is de-energized (de-energized) and closed, and the compressed air is not supplied to the air cylinder 11. At the same time as the interruption, the compressed air in the air cylinder 11 is discharged, the support of the horizontal lever 9 is released, and the horizontal lever 9 can be tilted around the fulcrum 9a.

電磁弁１５が開状態である場合、エアシリンダー１１には圧縮空気が供給される。このとき、エアシリンダー１１は、ピストンロッド１１ａによって水平レバー９を支持し、水平レバー９が水平に維持されており、爪部１４が保持レバー８を係止している。そのため、水封弁１は、開状態となる。 When the solenoid valve 15 is open, compressed air is supplied to the air cylinder 11. At this time, the air cylinder 11 supports the horizontal lever 9 by the piston rod 11a, the horizontal lever 9 is maintained horizontally, and the claw portion 14 locks the holding lever 8. Therefore, the water seal valve 1 is opened.

反対に、電磁弁１５が閉状態である場合、エアシリンダー１１への圧縮空気の供給が停止され、エアシリンダー１１から空気が排出される。このとき、水平レバー９は、ピストンロッド１１ａによる支持が解除されて、水平レバー用バランスウェイト１２の重量によって水平レバー９が支点９ａ周りに回動し傾く。その結果、爪部１４による保持レバー８の係止が瞬時に解除される。そのため、弁体３が回動し迅速に開口部４ｃを覆う状態となり、水封弁１は、迅速に閉状態へと移行できる。 On the contrary, when the solenoid valve 15 is closed, the supply of compressed air to the air cylinder 11 is stopped and the air is discharged from the air cylinder 11. At this time, the horizontal lever 9 is released from being supported by the piston rod 11a, and the weight of the horizontal lever balance weight 12 causes the horizontal lever 9 to pivot around the fulcrum 9a and tilt. As a result, the locking of the holding lever 8 by the claw portion 14 is instantly released. Therefore, the valve body 3 rotates to quickly cover the opening 4c, and the water seal valve 1 can be quickly moved to the closed state.

以上、本実施形態に係るストッパー機構２０は、緊急時等には電磁弁１５に通電を停止して、エアシリンダー１１の圧縮空気が排出されること、すなわち、エアシリンダー１１内部の空気が無くなることで、水平レバー９の支持を解除する。したがって、通常時は、水封弁１の開状態が維持され、緊急時等に、圧縮空気系統１３において圧縮空気が供給されなくなった場合には、水封弁１が閉状態となる。また、異常発生等があった際に電磁弁１５に通電されたままで、電磁弁１５が通電状態（励磁）であっても、圧縮空気が供給されなくなった場合には、水平レバー９の支持が解除される。したがって、異常発生によって、圧縮空気の供給が停止された場合も、水平レバー９の支持が解除されて、水封弁１が閉状態となる。 As described above, in the stopper mechanism 20 according to the present embodiment, the solenoid valve 15 is de-energized in an emergency and the compressed air in the air cylinder 11 is discharged, that is, the air in the air cylinder 11 is exhausted. Then, the support of the horizontal lever 9 is released. Therefore, normally, the water seal valve 1 is maintained in the open state, and when the compressed air system 13 stops supplying compressed air in an emergency or the like, the water seal valve 1 is closed. When the solenoid valve 15 is still energized when an abnormality occurs, and the compressed air is no longer supplied even when the solenoid valve 15 is energized (excited), the horizontal lever 9 is not supported. Will be released. Therefore, even if the supply of compressed air is stopped due to an abnormality, the support of the horizontal lever 9 is released and the water seal valve 1 is closed.

また、本実施形態に係るストッパー機構２０は、エアシリンダー１１への圧縮空気の供給、及び、エアシリンダー１１からの圧縮空気の排出は、電磁弁１５によって切り替えられ、電磁弁１５の通電状態で圧縮空気がエアシリンダー１１へ供給されるようにしている。そして、電磁弁１５が非通電状態となったとき、エアシリンダー１１への圧縮空気の供給が停止され、かつ、圧縮空気がエアシリンダー１１から排出される。その結果、水平レバー９の爪部１４による保持レバー８の支持が解除される。したがって、通常時は、水封弁１の開状態が維持され、停電時には、水封弁１が閉状態となる。
なお、配管３１及び屈曲管４は、図３に示すように流通する副生ガスの供給圧力が低いために本実施形態では大口径となっているが、停電時には電磁弁１５が非通電状態となり、弁体３が屈曲管４の開口部４ｃを覆う状態の位置へと回動することによって、水封弁１を閉状態とすることができる。 Further, in the stopper mechanism 20 according to the present embodiment, the supply of compressed air to the air cylinder 11 and the discharge of compressed air from the air cylinder 11 are switched by the solenoid valve 15, and the solenoid valve 15 is compressed in the energized state. Air is supplied to the air cylinder 11. Then, when the solenoid valve 15 is de-energized, the supply of compressed air to the air cylinder 11 is stopped and the compressed air is discharged from the air cylinder 11. As a result, the support of the holding lever 8 by the claw portion 14 of the horizontal lever 9 is released. Therefore, the water seal valve 1 is normally kept open, and the water seal valve 1 is closed during a power failure.
It should be noted that the pipe 31 and the bent pipe 4 have a large diameter in this embodiment because the supply pressure of the circulating by-product gas is low as shown in FIG. The water seal valve 1 can be closed by rotating the valve body 3 to a position where the valve body 3 covers the opening 4c of the bending tube 4.

以上より、本実施形態によれば、圧縮空気の供給源喪失停止や操作用電源の喪失が発生した場合であっても、水封弁１を確実かつ迅速に閉動作させることができ、副生ガスの流通を確実かつ迅速に遮断できる。その結果、高い安全性が確保される。
なお、図４及び図５で、圧縮空気系統１３で電磁弁１５からエアシリンダー１１へと向かう配管に常時開とされる入口手動弁２７が設置されて、入口手動弁２７とエアシリンダー１１の間の配管から外部へと分岐する配管に常時閉とされる出口手動弁２８が設置されている。電磁弁１５が通電を停止しても動作しない異常発生等があった際には、入口手動弁２７を閉じて出口手動弁２８を開とすることにより、手動でエアシリンダー１１の圧縮空気を排出させて、水平レバー９の爪部１４による保持レバー８の支持を解除して、水封弁１を閉動作にすることもできる。 As described above, according to the present embodiment, the water seal valve 1 can be surely and quickly closed even when the loss of the compressed air supply source or the loss of the operation power source occurs, and the by-product is generated. The flow of gas can be cut off reliably and quickly. As a result, high safety is ensured.
In addition, in FIG. 4 and FIG. 5, an inlet manual valve 27 that is normally opened is installed in a pipe extending from the solenoid valve 15 to the air cylinder 11 in the compressed air system 13, and between the inlet manual valve 27 and the air cylinder 11. An outlet manual valve 28 that is normally closed is installed in a pipe that branches from the above pipe to the outside. When there is an abnormality such that the solenoid valve 15 does not operate even if the energization is stopped, the inlet manual valve 27 is closed and the outlet manual valve 28 is opened to manually discharge the compressed air from the air cylinder 11. By doing so, the support of the holding lever 8 by the claw portion 14 of the horizontal lever 9 is released, and the water sealing valve 1 can be closed.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る回転式水封弁が設けられたガス供給システムについて、図６から図９を用いて説明する。
上述した第１実施形態では、圧縮空気系統１３において、電磁弁１５が一つのみ設置される場合について説明したが、本発明はこの例に限定されず、電磁弁１５が並列して二つ設置されてもよい。電磁弁１５を二つ設置することで、後述のように電磁弁の誤動作に対する信頼性を向上させることができる。以下では、本実施形態に係る圧縮空気系統１３について説明し、第１実施形態と重複する構成及び作用効果の詳細な説明は省略する。 [Second Embodiment]
Next, a gas supply system provided with the rotary water seal valve according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 9.
In the above-described first embodiment, the case where only one solenoid valve 15 is installed in the compressed air system 13 has been described, but the present invention is not limited to this example, and two solenoid valves 15 are installed in parallel. May be done. By installing two solenoid valves 15, the reliability against malfunction of the solenoid valve can be improved as described later. Hereinafter, the compressed air system 13 according to the present embodiment will be described, and a detailed description of the configuration and the operational effects overlapping with those of the first embodiment will be omitted.

ボイラが副生ガスを燃料として運転している間に、ストッパー機構２０の誤動作によって副生ガスが遮断されてしまうと、ボイラの運転継続が困難となってしまう。そこで電磁弁１５を二つ用いることによって、仮に故障等で一つの電磁弁１５が誤動作を起こしても、水封弁１が閉動作しない機構とする。 If the by-product gas is shut off due to a malfunction of the stopper mechanism 20 while the boiler is operating with the by-product gas as fuel, it becomes difficult to continue the operation of the boiler. Therefore, by using two solenoid valves 15, the water seal valve 1 does not close even if one solenoid valve 15 malfunctions due to a failure or the like.

圧縮空気系統１３は、二つの電磁弁１５ａ，１５ｂと、空気式切替弁１６を有する。圧縮空気の供給元から供給された圧縮空気は、並列に電磁弁１５ａと、電磁弁１５ｂと、空気式切替弁１６に分岐される。供給元から供給される圧縮空気は、電磁弁１５ａの入口ポート２３、電磁弁１５ｂの入口ポート２４、空気式切替弁１６の入口ポート１９に導入される。 The compressed air system 13 has two solenoid valves 15a and 15b and a pneumatic switching valve 16. The compressed air supplied from the compressed air supply source is branched in parallel to the electromagnetic valve 15a, the electromagnetic valve 15b, and the pneumatic switching valve 16. The compressed air supplied from the supply source is introduced into the inlet port 23 of the solenoid valve 15a, the inlet port 24 of the solenoid valve 15b, and the inlet port 19 of the pneumatic switching valve 16.

空気式切替弁１６は、三つの入口ポート１７，１８，１９と、出口ポート２１を備える。空気式切替弁１６の入口ポート１７は、電磁弁１５ａの出口ポート２５と接続され、空気式切替弁１６の入口ポート１８は、電磁弁１５ｂの出口ポート２６と接続され、空気式切替弁１６の入口ポート１９は、圧縮空気の供給元と接続される。空気式切替弁１６の出口ポート２１は、エアシリンダー１１と接続される。空気式切替弁１６の入口ポート１８にパイロット空気の供給が無い場合は、空気式切替弁１６内部の切替が動作せずに、入口ポート１７と出口ポート２１の間で空気が流通可能となる。一方、空気式切替弁１６の入口ポート１８にパイロット空気として圧縮空気の一部の供給がある場合は、空気式切替弁１６内部の切替が動作することで、入口ポート１９と出口ポート２１の間で空気が流通可能となる。 The pneumatic switching valve 16 includes three inlet ports 17, 18, 19 and an outlet port 21. The inlet port 17 of the pneumatic switching valve 16 is connected to the outlet port 25 of the solenoid valve 15a, and the inlet port 18 of the pneumatic switching valve 16 is connected to the outlet port 26 of the solenoid valve 15b. The inlet port 19 is connected to a source of compressed air. The outlet port 21 of the pneumatic switching valve 16 is connected to the air cylinder 11. When the pilot air is not supplied to the inlet port 18 of the pneumatic switching valve 16, the switching inside the pneumatic switching valve 16 does not operate, and the air can flow between the inlet port 17 and the outlet port 21. On the other hand, when a part of the compressed air is supplied as pilot air to the inlet port 18 of the pneumatic switching valve 16, the switching inside the pneumatic switching valve 16 operates so that the pressure between the inlet port 19 and the outlet port 21 is increased. The air can be distributed.

電磁弁１５ａ，１５ｂは、通電状態（励磁）で開状態、すなわち、圧縮空気を流通できる状態となり、他方、非通電状態（非励磁）で閉状態、すなわち、圧縮空気の流通が停止状態となる。空気式切替弁１６は、電磁弁１５ｂから圧縮空気が入口ポート１８へパイロット空気が供給されているとき、空気式切替弁１６において入口ポート１９と出口ポート２１との間で空気が流通可能である（図７及び図８参照）。他方、空気式切替弁１６は、電磁弁１５ｂから圧縮空気が入口ポート１８へパイロット空気が供給されていないとき、空気式切替弁１６において入口ポート１７と出口ポート２１との間で空気が流通可能である（図６及び図９参照）。 The solenoid valves 15a and 15b are open when energized (excited), that is, in a state where compressed air can flow, and closed when de-energized (non-excited), that is, where circulation of compressed air is stopped. .. In the pneumatic switching valve 16, when compressed air is supplied from the solenoid valve 15b to the inlet port 18, air can flow between the inlet port 19 and the outlet port 21 in the pneumatic switching valve 16. (See FIGS. 7 and 8). On the other hand, the pneumatic switching valve 16 allows air to flow between the inlet port 17 and the outlet port 21 in the pneumatic switching valve 16 when compressed air is not supplied from the solenoid valve 15b to the inlet port 18. (See FIGS. 6 and 9).

以下、図６〜図９を用いて具体的な運用方法を説明する。
（ａ）エアシリンダー１１に圧縮空気を供給できず、水封弁１が閉となる場合
図６に示すように、電磁弁１５ａ及び電磁弁１５ｂが両方ともに非通電状態の場合、電磁弁１５ａの入口ポート２３，電磁弁１５ｂの入口ポート２４のそれぞれで圧縮空気が供給されなくなり、空気式切替弁１６の入口ポート１８にパイロット空気の供給がないので、空気式切替弁１６も作動しなく、入口ポート１９で圧縮空気が遮断される。その結果、エアシリンダー１１内の圧縮空気が、空気式切替弁１６の出口ポート２１から入口ポート１７へと流通し、電磁弁１５ａの出口ポート２５を介して、外部へ排出されて、水封弁１が閉動作を行う。すなわち、両方の電磁弁１５ａ，１５ｂが両方ともに非通電状態となり動作しない場合は、水封弁１が閉動作する。 Hereinafter, a specific operation method will be described with reference to FIGS. 6 to 9.
(A) When compressed air cannot be supplied to the air cylinder 11 and the water sealing valve 1 is closed As shown in FIG. 6, when both the solenoid valve 15a and the solenoid valve 15b are in the non-energized state, the solenoid valve 15a Since compressed air is no longer supplied to the inlet port 23 and the inlet port 24 of the solenoid valve 15b, and pilot air is not supplied to the inlet port 18 of the pneumatic switching valve 16, the pneumatic switching valve 16 does not operate and the inlet Compressed air is shut off at port 19. As a result, the compressed air in the air cylinder 11 flows from the outlet port 21 of the pneumatic switching valve 16 to the inlet port 17, is discharged to the outside via the outlet port 25 of the solenoid valve 15a, and the water sealing valve is provided. 1 performs a closing operation. That is, when both solenoid valves 15a and 15b are both in the non-energized state and do not operate, the water seal valve 1 closes.

（ｂ）エアシリンダー１１に圧縮空気を供給し、水封弁１が開状態を維持する場合
（１）図７に示すように、電磁弁１５ａ及び電磁弁１５ｂが両方ともに通電状態の場合、圧縮空気は電磁弁１５ａ，１５ｂの入口ポート２３，２４を通過し、空気式切替弁１６へ供給される。その結果、電磁弁１５ｂから圧縮空気が空気式切替弁１６の入口ポート１８へパイロット空気が供給され、空気式切替弁１６が作動して、電磁弁１５ａからの圧縮空気は、空気式切替弁１６の入口ポート１７で遮断され、分岐した圧縮空気は入口ポート１９へ供給される。そして、空気式切替弁１６において入口ポート１９から出口ポート２１へ圧縮空気が流通して、エアシリンダー１１へは電磁弁１５ｂからの圧縮空気が供給され、水封弁１が開動作を維持する。すなわち、両方の電磁弁１５ａ，１５ｂが通電状態となり動作する場合は、水封弁１が閉動作することはない。 (B) When compressed air is supplied to the air cylinder 11 to maintain the water seal valve 1 in an open state (1) As shown in FIG. 7, when both the solenoid valve 15a and the solenoid valve 15b are in the energized state, the compression is performed. Air passes through the inlet ports 23, 24 of the solenoid valves 15a, 15b and is supplied to the pneumatic switching valve 16. As a result, compressed air is supplied from the solenoid valve 15b to the inlet port 18 of the pneumatic switching valve 16, the pneumatic switching valve 16 operates, and the compressed air from the solenoid valve 15a is switched to the pneumatic switching valve 16 The compressed air branched off at the inlet port 17 is supplied to the inlet port 19. Then, in the pneumatic switching valve 16, compressed air flows from the inlet port 19 to the outlet port 21, the compressed air from the electromagnetic valve 15b is supplied to the air cylinder 11, and the water seal valve 1 maintains the opening operation. That is, when both solenoid valves 15a and 15b are energized and operate, the water seal valve 1 does not close.

（２）図８に示すように、電磁弁１５ａが非通電状態、電磁弁１５ｂが通電状態の場合、電磁弁１５ａへの圧縮空気は、電磁弁１５ａの入口ポート２３で遮断され、電磁弁１５ｂは、空気式切替弁１６の入口ポート１８へパイロット空気供給し、空気式切替弁１６の入口ポート１９へ分岐した圧縮空気を供給する。その結果、空気式切替弁１６において入口ポート１９から出口ポート２１へ圧縮空気が流通して、エアシリンダー１１に圧縮空気が供給されて、水封弁１が開動作を維持する。すなわち、一方の電磁弁１５ａが通電せずに動作しない場合でも、他方の電磁弁１５ｂが通電して動作する場合は、水封弁１が閉動作することはない。 (2) As shown in FIG. 8, when the solenoid valve 15a is in the non-energized state and the solenoid valve 15b is in the energized state, the compressed air to the solenoid valve 15a is blocked by the inlet port 23 of the solenoid valve 15a, and the solenoid valve 15b is closed. Supplies pilot air to the inlet port 18 of the pneumatic switching valve 16 and supplies branched branched compressed air to the inlet port 19 of the pneumatic switching valve 16. As a result, in the pneumatic switching valve 16, compressed air flows from the inlet port 19 to the outlet port 21, compressed air is supplied to the air cylinder 11, and the water seal valve 1 maintains the opening operation. That is, even when one solenoid valve 15a is not energized and does not operate, when the other solenoid valve 15b is energized and operates, the water seal valve 1 does not close.

（３）図９に示すように、電磁弁１５ａが通電状態、電磁弁１５ｂが非通電状態の場合、電磁弁１５ｂへの圧縮空気は、電磁弁１５ｂの入口ポート２４で遮断され、空気式切替弁１６の入口ポート１８へパイロット空気が供給されなく、空気式切替弁１６の内部の切替が動作しないため、入口ポート１９へ供給されて分岐した圧縮空気は遮断され、入口ポート１７から出口ポート２１が流通する。圧縮空気は電磁弁１５ａの入口ポート２３を通過し、出口ポート２５から空気式切替弁１６の入口ポート１７へ供給される。その結果、空気式切替弁１６において入口ポート１７から出口ポート２１へ圧縮空気が流通して、エアシリンダー１１に圧縮空気が供給されて、水封弁１が開動作を維持する。すなわち、一方の電磁弁１５ｂが通電せず動作しない場合でも、他方の電磁弁１５ａが通電して動作する場合は、水封弁１が閉動作することはない。 (3) As shown in FIG. 9, when the solenoid valve 15a is energized and the solenoid valve 15b is not energized, the compressed air to the solenoid valve 15b is blocked by the inlet port 24 of the solenoid valve 15b, and the pneumatic switching is performed. Since the pilot air is not supplied to the inlet port 18 of the valve 16 and the switching inside the pneumatic switching valve 16 does not operate, the compressed air that is supplied to the inlet port 19 and branched off is blocked, and the inlet port 17 to the outlet port 21 Circulate. The compressed air passes through the inlet port 23 of the solenoid valve 15a and is supplied from the outlet port 25 to the inlet port 17 of the pneumatic switching valve 16. As a result, in the pneumatic switching valve 16, compressed air flows from the inlet port 17 to the outlet port 21, the compressed air is supplied to the air cylinder 11, and the water seal valve 1 maintains the opening operation. That is, even when one solenoid valve 15b is not energized and does not operate, the water seal valve 1 does not close when the other solenoid valve 15a is energized and operates.

以上より、本実施形態によれば、圧縮空気の供給停止や停電が発生した場合であっても、水封弁１を確実かつ迅速に閉動作させることができ、副生ガスの流通を確実かつ迅速に遮断できる。その結果、高い安全性が確保される。また、電磁弁１５を二つ設置することによって、仮に故障等でいずれか一方の電磁弁１５が誤動作を起こしても、水封弁１が閉動作しない信頼性の高い機構であることから、ボイラの運転を継続できる。 As described above, according to the present embodiment, even if the supply of compressed air or a power failure occurs, the water seal valve 1 can be surely and quickly closed, and the by-product gas can be surely distributed. It can be shut off quickly. As a result, high safety is ensured. In addition, by installing two solenoid valves 15, even if one of the solenoid valves 15 malfunctions due to a failure or the like, the water seal valve 1 does not close, which is a highly reliable mechanism. Can continue to operate.

１：回転式水封弁（水封弁）
２：弁箱
３：弁体
４：屈曲管
４ａ：水平部
４ｂ：垂直部
４ｃ：開口部
５：給水管
６：開閉弁
７：弁体用バランスウェイト
８：保持レバー
９：水平レバー
９ａ：支点
１０：ガス供給システム
１１：エアシリンダー
１１ａ：ピストンロッド
１２：水平レバー用バランスウェイト
１３：圧縮空気系統
１４：爪部
１５：電磁弁
１５ａ：電磁弁
１５ｂ：電磁弁
１６：空気式切替弁
１７：入口ポート
１８：入口ポート
１９：入口ポート
２０：ストッパー機構
２１：出口ポート
２２：レバー
２３：入口ポート
２４：入口ポート
２５：出口ポート
２６：出口ポート
２７：入口手動弁
２８：出口手動弁
３０：回転軸
３１：配管
３２：バーナ
３３：バーナ
３４：バーナ弁
３５：Ｖ字型水封弁 1: Rotary water seal valve (water seal valve)
2: Valve box 3: Valve body 4: Bent tube 4a: Horizontal part 4b: Vertical part 4c: Opening part 5: Water supply pipe 6: Open/close valve 7: Valve body balance weight 8: Holding lever 9: Horizontal lever 9a: Support point 10: Gas supply system 11: Air cylinder 11a: Piston rod 12: Horizontal lever balance weight 13: Compressed air system 14: Claw 15: Solenoid valve 15a: Solenoid valve 15b: Solenoid valve 16: Pneumatic switching valve 17: Inlet Port 18: Inlet port 19: Inlet port 20: Stopper mechanism 21: Outlet port 22: Lever 23: Inlet port 24: Inlet port 25: Outlet port 26: Outlet port 27: Inlet manual valve 28: Outlet manual valve 30: Rotating shaft 31: Piping 32: Burner 33: Burner 34: Burner valve 35: V-shaped water seal valve

Claims

The opening includes a valve box, a valve element supported by the valve box, configured to rotate about a rotation axis to cover an opening of a conduit, and a weight connected to the valve element. A water seal valve configured to block the flow of gas in a state where is covered by the valve body,
A stopper mechanism configured to support the valve body and the weight in a state where the valve body does not cover the opening,
Equipped with
The stopper mechanism is configured to be driven by compressed air to support the valve body and the weight in a state where the compressed air is supplied, and the valve body is configured to maintain the open state of the opening. A structure in which the support of the valve body and the weight is released in a state where the compressed air is discharged, and the valve body rotated around the rotation axis by the weight of the weight closes the opening. A gas supply system configured to be.

Further comprising a holding lever connected to the valve body,
The stopper mechanism is
A horizontal lever with the fulcrum as the center of rotation,
A claw portion provided at one end of the horizontal lever and configured to lock the holding lever,
A balance weight provided at the other end of the horizontal lever,
A cylinder configured to hold the horizontal lever between the fulcrum and the balance weight;
Equipped with
The cylinder is driven by the compressed air, holds the horizontal lever in a state where the compressed air is supplied, maintains the engagement with the claw portion, and supports the valve body and the weight. The structure in which the horizontal lever is moved in a state where the compressed air is discharged to release the locking at the claw portion and the support of the valve body and the weight is released. The gas supply system described.

The stopper mechanism includes a compressed air system configured to supply the compressed air to the cylinder,
The gas supply system according to claim 2, wherein the compressed air system includes an electromagnetic valve configured to be opened when energized and closed when not energized.

The compressed air system is
A plurality of the solenoid valves,
By the compressed air circulated from one of the plurality of solenoid valves, a pneumatic switching valve configured to switch the flow path of the compressed air,
The gas supply system according to claim 3, further comprising:

The gas supply system according to claim 4, wherein at least one of the solenoid valves is in a non-energized state, and the remaining solenoid valves are in an energized state to maintain the water seal valve in an open state.

A valve box, a valve body supported by the valve box, configured to rotate around a rotation axis to cover an opening of a conduit, and a weight connected to the valve body, the opening including: A water sealing valve configured to block the flow of gas in a state covered by the valve body,
A stopper mechanism configured to support the valve body and the weight in a state where the valve body does not cover the opening,
A gas shutoff method for a gas supply system comprising:
A step in which the stopper mechanism is driven by compressed air, supports the valve body and the weight when the compressed air is supplied, and the valve body maintains the open state of the opening;
When the compressed air is discharged, the stopper mechanism releases the support of the valve body and the weight, and the weight of the weight rotates the valve body around the rotation axis to close the opening. The step to be in a state,
A gas shutoff method comprising:

The gas supply system further includes a holding lever connected to the valve body,
The stopper mechanism includes a horizontal lever whose rotation center is a fulcrum,
A claw portion provided at one end of the horizontal lever and configured to lock the holding lever, a balance weight provided at the other end of the horizontal lever, and the horizontal portion between the fulcrum and the balance weight. A cylinder configured to hold the lever,
When the cylinder is driven by the compressed air and the compressed air is being supplied, the horizontal lever is held to maintain the engagement with the claw portion to support the valve body and the weight. When,
When the cylinder discharges the compressed air, the step of moving the horizontal lever to release the locking at the claw portion and release the support of the valve body and the weight,
The gas shutoff method according to claim 6, further comprising:

The stopper mechanism further includes a compressed air system configured to supply the compressed air to the cylinder,
The compressed air system is opened when energized, a plurality of solenoid valves configured to be closed when not energized, and by the compressed air that is circulated from one of the plurality of solenoid valves, A pneumatic switching valve configured to switch the flow path of the compressed air,
The gas shutoff method according to claim 7, further comprising a step of maintaining the water seal valve in an open state when at least one of the solenoid valves is in a non-energized state and the remaining solenoid valves are in an energized state.