JPS6151707B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高温の衝撃侵食性（エロージブ）流れ
で使用する遮断弁に関する改良に係る。固体又は
液体の、高温、衝撃侵食性流れで使用する先行技
術の弁で由由しい問題となつていたことは弁座、
すなわち弁座の部分が前記の流れによつて衝撃侵
食され、すなわち磨損を受け、それによつて必要
に応じ何時でも流れを遮断すべき弁の洩れ及び不
具合を生じるというものであつた。これに加え
て、高温の衝撃侵食性の流れ、すなわち磨損性の
流れで使用される先行技術の弁に関して起きてい
た問題とは、非常な高温によつて引起された熱膨
張に起因して、弁座に対する弁部材の着座、従つ
て又密封が達成され得なかつたということであ
る。

本発明によれば高温の衝撃侵食性の流れに使用
される遮断弁が提供され、この遮断弁は拡大内室
とこの内室への入口とを含む流れの通路を貫設さ
れて有する弁体、前記流れの通路中に而も前記入
口に近接して配設され、かつ流れの通路を貫通す
る直接流路の外に弁受座部分を有する弁座、及び
弁を閉じるため弁受座部分に着座し、弁を開くた
め流れの通路を貫通する直接流の外に移動するよ
う配設された弁着座部分を有する弁部材から成
り、この弁部材は軸が回転すると弁部材が移動し
て弁を開閉するよう拡大内室中に直接流の外に回
転自在に配置された軸に連結され、この弁装置は
なおその上流れの通路の初めの衝撃侵食（エロー
ジヨン）が前記入口の上流側で起こり、前記弁受
座部分が前記初めの衝撃侵食点の下流側に位置
し、それによつて相当の衝撃侵食が前記弁着座部
分の弁受座部分上への着座を損うことなく起こり
得る。

以下に説明するように、本発明の諸実施例は、
例えば、精錬所で出合うような高温の衝撃侵食性
の流れを制御するに使用するのに適する。弁に近
接する流れの通路の衝撃侵食、すなわち弁座の部
分の少なからぬ衝撃侵食が発生したとしても、弁
の作動は損われずして流れの遮断及び漏洩の防止
を有効に行い得る。以下に記載する諸実施例はま
た弁の熱膨張を補償するよう配置されているの
で、温度の変化する条件のもとで弁による有効な
遮断が行われる。その上、諸実施例は修理または
変換のため、弁を作業ラインから取外すことをし
ないで、弁座と弁部材とを取外すことが出来るよ
う構成される。要するに、諸実施例は流れの通路
を貫通されて有する弁体の含み、この流れの通路
は拡大内室を含む。本発明の弁は弁座の弁受座部
分と弁部材の弁着座部分とが初めの衝撃侵食点を
越えて両部分の下流側に相当離れて配置されるの
で、流れの通路の衝撃侵食、すなわち弁座それ自
体の弁受座部分の衝撃侵食がたとえかりに相当あ
つたとしても、本発明の遮断弁は弁を通抜ける流
れを有効に遮断することができる。なおその上、
弁部材はその着座部分が熱による膨張と収縮を補
償する効果のある弁受座面上に調節自在に着座す
るよう構成され且つ配置される。

本発明の他の諸特徴及び諸利点は、開示するの
が目的で示された本発明の目下好ましいと考えら
れる諸実施例の、以下に記す説明を添付図面と一
緒に読めば明らかとなる筈である。

図面を参照して説明するに、特に第１図は一般
に参照数字10で表示される弁を図示する。弁１０
は、同図において、弁を開閉するため軸１４（第
１図には示されてないが、第２図と第５図には図
示されている）を回転させる動力シリンダ装置１
２を含む動力式遮断弁の形で示される。

第２図について説明するに、弁１０は弁体１６
を含み、拡大内室２０を通り抜け出て下流側通路
となる流れの通路１８がこの弁体１６を貫通して
延びる。

これ流れの通路１８は便宜上弁体１６の拡大内
室２０への入口と呼ばれる入口２４を有する。弁
座２６が、たとえばボルト２８などによつて、通
路１８の入口２４に解放自在に固着され、弁を通
過する流れを遮断するため弁部材３０がこの弁座
２６に着座する。

第３図に詳しく示すように、初めの衝撃侵食点
３２と名づけられる区域が入口２４が近接し而も
入口２４の上流側に示されているが、ここでは弁
を貫流する衝撃侵食性の流れによつて引き起され
た衝撃侵食が起こり始めている。通常、この衝撃
侵食は下流に向かつて延び弁座２６に侵入して衝
撃侵食区域を生じる。衝撃侵食区域は初衝撃侵食
点３２において始まり、衝撃侵食は下流に向かつ
て進行し、ついで図示のように、下流側衝撃侵食
点３４において終る。第２図と第３図に示す実施
例において、弁座２６は流れの方向に延びる外向
きテーパ付き弁受座部分３６を有し、この弁受座
部分は初衝撃侵食点３２と下流側衝撃侵食点３４
との間にわたる衝撃侵食区域を流れの方向に越え
た所に位置する。弁部材３０は、第３図に明確に
示すように、衝撃侵食区域を越えた所で弁受座部
分３６に着座する弁着座部分３８を有する。かく
して、流れの通路で衝撃侵食を受けている相当大
きな区域と衝撃侵食を未だ受けない弁座２６の一
部分とが存在するわけであるが、弁部材３０は弁
座２６上に効果的に着座しこれを密封し、弁を貫
通する流れを遮断する。

参照の便宜上、第３図の対応する参照数字に参
照文字“ａ”を付して表示する第４図を参照し
て、同図は先行技術による弁を図示し、この弁に
おいて弁座２６ａの弁受座部分３６ａと弁部材３
０ａの弁着座部分３８ａの配置は第３図に示す弁
の衝撃侵食区域と同じ衝撃侵食区域が本図に示す
従来技術による弁の弁着座部分３６ａに生じるよ
うになつているので、弁部材３０ａで弁を閉鎖し
ても弁を貫通する流れを効果的に遮断できず、そ
れ故、弁座２６ａは第２図と第３図に示すような
本発明による弁よりもいつそう短期間で、従つて
いつそう頻繁に取り外して取替えなければなら
ず、このための弁の保守、弁の運転時間及び弁の
運転停止時間が著増することになる。

第２図に戻つて説明するに、弁３０を閉鎖位置
と開放位置とに回転させる駆動軸１４が拡大内室
２０に内設されていて、この駆動軸１４は上記拡
大流れ通路２０と排出通路２２とを通り抜ける直
接流に対し偏り、かつこの直接流の外にある。こ
れに関連して、参照の便宜上、弁を通り抜ける
“直接”流とは拡大内室２０を通つて排出口２２
から出て行く管状の流れ通路１８の延長部分を指
すものとする。

第２図と第５図に示すように、割りスリーブ４
０が動力駆動軸１４を取囲んで配設され、このス
リーブ４０はボルト４２によつて前記軸に固着さ
れるが、この固着は任意適当な仕方で行ない得
る。第２図に詳しく示すように、キー、すなわち
スプライン４４は割りスリーブ４０を動力駆動軸
１４との間の相対回転を阻止するため設けられ
る。

弁部材３０に概ね平行な板状部材４６と弁部材
３０を概ね横断する、もう１つの板状部材４８と
は割りスリーブ４０の部材の１つに固着される。
連結部材５０は開口５４を貫通して緩るく延びる
ピン５２を介して部材４６と部材４８とに連結さ
れる。同様にして、連結部材５０は弁を貫通する
流路に対し縦方向に限られた運転を行ない得るよ
う連結部材５１間に緩嵌される。弁部材３０は連
結部材５０に連結される。

かくして、以上図示し且つ記載した連結によつ
て、弁部材３０は弁座２６に関してはあらゆる方
向に自在に動くことができ、なおその上テーパを
付された弁受座部分３６とこの部分と係合する、
弁部材の弁着座部分３８とのため、弁座２６と弁
部材３０の熱による膨張と収縮は弁部材３０が
“浮上”することによつて受容され、その結果
種々の熱膨張及び収縮条件のもとで効果的な密封
が達成される。

つぎに、本発明の別の実施例を示す第６図と第
７図を参照して説明するに、同図においては参照
の便宜上参照文字“ｂ”が第１図乃至第５図の参
照数字に追加して付される。

この実施例において、弁座２６は入口流れ通路
１８の延長部分となつている突出部２７を有し、
弁座２６のこの突出部２７は拡大部分２０に入つ
てゆく流れの入口の後方に、且つこの入口の先の
方に、而もこの入口を取囲んで配設される弁受座
面３６を有し、この弁受座面３６に弁部材の弁着
座部分３８ｂが係合する。

第７図に詳しく示すように、弁座の突出部２７
はその外側部分にテーパを付された部分２９を有
し、一方、弁部材３０ｂはこれに対応してテーパ
を付された部分３１を有し、弁部材３０ｂのこの
テーパを付された部分３１は、磨損性の流れが弁
座２６の突出部２７を回つて上に向かい弁受座
面、すなわち弁受座部分３６と弁部材の弁着座部
分、すなわち弁着座面３８との上にまで達するの
を阻止するため弁が閉じられたとき、弁座の前記
テーパを付された部分２９と係合し、かつこの部
分２９の上に着座する。弁の密封性を助長するた
め、通気孔つき金属管３３が弁受座区域３６ｂに
固着され、この区域と係合する、弁部材３０ｂの
弁着座部分３８ｂは環状溝３５を備え、この溝３
５ｂが弾性管３３と係合しこの管を撓ませ、かく
して弁の閉鎖を達成するため金属弾性管３３に対
するその上の密封を行う。管内に圧力が発生する
のを回避し、さらに管が密封されているときに高
温によつて引き起こされる可能性のある爆発を回
避するため、金属管は通気せしめられる。管３３
は任意所望の仕方で、例えば図示されていない、
１つ又はそれ以上の開口を明けることによつて通
気される。

第８図は第６図と第７図に図示の弁の、また別
の変形態様を示し、同図においては、参照の便宜
上、第６図と第７図の参照数字に対応する参照数
字に追加して参照文字“Ｃ”が付される。この実
施例は第６図と第７図に示すものと同一である
が、ただ相違するところは環状溝３５ｃの外側部
分がテーパつき面３５ｃを生じるよう欠切されて
いて、このテーパつき面３５ｃが可撓管３３ｃと
係合して弁を通り抜ける流れを遮断する、有効に
密封された閉鎖を生じる点にある。

第６図と第７図の実施例と第８図の実施の両実
施例において、弁の受座面に当接する、弁部材の
弁着座部分は弁を通り抜ける衝撃侵食性で而も磨
損性の流体の直接流から離れていて、かつこの直
接流の外にあることが諒解されよう。従つて、相
当大きな衝撃侵食が弁に起きることが有り得る
が、それでもなお弁を通り抜ける流れを遮断する
弁を有効に閉鎖することができる。

まだ説明の済んでいない、第６図から第８図ま
での全実施例における、諸部品及び弁を開閉する
ための装置は第１図から第５図までの実施例の諸
部品及び弁を開閉するための装置と同じものであ
る。

弁１０は炭素鋼のような、安価な低温用材料で
造ることのできる外穀１６を含み、さらに鋳造断
熱部材６０を含み、この断熱材料はResco RS−
７として市販されているものであつてよい。

そうする代りに、上記断熱部材を６角形状鋼の
目構造耐火物にしてもよく、この耐火物にしても
よく、この耐火物はResco RA−22として市販さ
れているものであつてもよい。

また、第２図に詳しく示すように、オリフイス
板２５は弁体でもある外穀１６に固着された円錐
台によつて支持される。この円錐台２３は市販の
ハードフエーシング材料である、Tapco257のよ
うな、適当なライニング材料によつてライニング
層を形成せしめられる。同様なライニング層がオ
リフイス板２５にも形成される。かくして図示の
ように、使用条件に耐え得る。適当な耐火性材料
及びハードフエーシング材料が装備されるが、こ
れらの材料は皆、直ちに市場で入手出来るもので
ある。

前述のように、弁座２６、弁（部材）３０及び
駆動軸１４に結合された諸部品を弁１０から取去
ることが出来、それには作業ラインから弁１０を
全体として取去ることはしないで、ただ単に図示
されてないボルトを緩めて弁の上記諸部品を通す
に充分な寸法をもつたボンネツト６２を取外しさ
えすればよい。かくして、摩耗を受けやすい諸部
品に対する修理及び交換が行われている間弁は作
業ライン中に滞留することが出来、かくしてこの
弁は弁を全体として取去ることに関与する出費並
びに作業ラインの運転停止時間が大幅に生じるこ
とを回避する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による弁の平面図である。第２
図は第１図の線２−２にそつた断面図である。第
３図は弁受座部分と弁部材の弁着座部分との拡大
部分図であつて、少くない衝撃侵食のある弁の開
閉を図示する。第４図は先行技術の弁装置を図示
する、第３図と同様の図であつて、第３図の弁と
同じ分量、すなわち同じ大きさの衝撃侵食が弁を
通抜ける流れの遮断を妨げている。第５図は第２
図の線５−５にそつた断面図である。第６図は第
２図に示す弁の別の実施例を示す部分図である。
第７図は第６図の弁組立体の着座・密封装置を説
明する拡大部分図である。第８図は第７図と同様
な拡大図であつて、第６図と第７図に示す弁の変
形態様を説明する。 １０……遮断弁、１４……軸、１６……弁体、
１８……通路、２６……弁座、３４……衝撃侵食
点、４６……板状部材、５０……連結部材、６２
……ボンネツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 拡大内室２０に開口した流れの通路１８を貫
   通された弁体１６、 入口２４において前記内室２０に入る通路１８
   を備え、上流部分及び下流円錐形弁受座部分３６
   を有する弁座２６、及び 円錐形弁受座部分３６に着座して弁１０を閉
   じ、また通路１８を通る直接流路の外に移動して
   弁１０を開くようになつた円錐形弁着座部分３８
   を有し、さらに拡大内室２０内であつて直接流路
   からはずれた位置に回転可能に配置された軸１４
   に取付けられた弁部材３０であつて、軸１４の回
   転によつて弁部材３０を動かして弁１０を開閉す
   る温の衝撃侵食性流れ用遮断弁において、 弁座２６の弁受座部分３６は抑制された侵食を
   受ける上流部分と、侵食から保護される下流部分
   ３６からなり、また 弁部材３０の円錐形弁着座部分３８は下流部分
   ３６上だけに着座し、弁部材３０の円錐形弁着座
   部分３８の一部は弁受座部分３６の下流部分に着
   座し、円錐形弁着座部分３８の他の部分は内室２
   ０内に延在していることを特徴とする弁。 ２ 上記内室２０に入口２４は、通路１８を延長
   し、弁座２６を通路１８から遮蔽する突出部２７
   を備えている特許請求の範囲第１項に記載の弁。