Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0370087B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0370087B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0370087B2
JPH0370087B2 JP60285710A JP28571085A JPH0370087B2 JP H0370087 B2 JPH0370087 B2 JP H0370087B2 JP 60285710 A JP60285710 A JP 60285710A JP 28571085 A JP28571085 A JP 28571085A JP H0370087 B2 JPH0370087 B2 JP H0370087B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve body
valve
flow
cylindrical
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60285710A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62147002A (en
Inventor
Takeshi Sato
Yoshiaki Arima
Isao Fujita
Masaki Taketomo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP28571085A priority Critical patent/JPS62147002A/en
Publication of JPS62147002A publication Critical patent/JPS62147002A/en
Publication of JPH0370087B2 publication Critical patent/JPH0370087B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Turbines (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気タービンに流入する蒸気流量を
制御する蒸気加減弁に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a steam control valve that controls the flow rate of steam flowing into a steam turbine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第11図は従来の蒸気加減弁を示す。弁ケース
1と上蓋2とで固定された円筒状スリーブ3の内
面に摺動可能な弁体4を設け、弁棒5が上方へ移
動した場合に弁棒肩部12と弁体4に設けられた
突起部13とが係合して弁体4が上昇し、大弁座
9が開状態になる。第11図において中心線20
よりも左側は弁全開状態を示し、右側は弁全開状
態を示している。本図から明らかなように、全開
状態では弁棒5を下方に押しつけられることによ
つて小弁座8と大弁座9とが閉止状態となり、入
口蒸気室6と圧力室7とは、スリーブ3と弁体4
との間隙によつて連通するため同一圧力となる。
次いで弁棒5が上方に移動すると、弁棒肩部12
と突起部13とが接触するまでは、小弁座のみが
開くことになり、弁体4は圧力室7と出口流路1
1との圧力差によつて下方に押しつけられて大弁
座9は閉止状態にある。さらに弁棒が上昇すると
弁棒肩部12と突起部13とが係合して弁体4を
上方に移動させることになるので、大弁座9が開
くことになる。
FIG. 11 shows a conventional steam control valve. A slidable valve element 4 is provided on the inner surface of a cylindrical sleeve 3 fixed between the valve case 1 and the upper lid 2, and when the valve stem 5 moves upward, a slidable valve element 4 is provided on the valve stem shoulder 12 and the valve element 4. The valve body 4 is raised by engagement with the protrusion 13, and the large valve seat 9 is placed in an open state. In Figure 11, the center line 20
The left side shows the valve fully open state, and the right side shows the valve fully open state. As is clear from this figure, in the fully open state, the small valve seat 8 and the large valve seat 9 are closed by pressing the valve stem 5 downward, and the inlet steam chamber 6 and pressure chamber 7 are connected to each other by the sleeve. 3 and valve body 4
The pressure is the same because the two communicate through the gap.
Then, when the valve stem 5 moves upward, the valve stem shoulder 12
Until the projection 13 comes into contact with the small valve seat, only the small valve seat is opened, and the valve body 4 is connected to the pressure chamber 7 and the outlet flow path 1.
The large valve seat 9 is in a closed state because it is pressed downward by the pressure difference between the large valve seat 9 and the large valve seat 9. When the valve stem further rises, the valve stem shoulder 12 and the protrusion 13 engage and move the valve body 4 upward, so that the large valve seat 9 opens.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このような弁の開閉状態における入口蒸気室
6、圧力室7および出口流路11における圧力の
状況を図示すると第12図のようになる。第12
図においてはP1は入口蒸気室6の圧力、P2は圧
力室7の圧力、P3は出口流路11の圧力である。
このような従来装置においては、圧力状態と弁棒
移動量との関係によつて、弁の振動・騒音が激し
くなり、蒸気タービンの運転上支障が生じる場合
がある。この現象を生じるのは、小弁座8が全開
し、大弁座9が開き初めてある程度流量が増加し
た特定の範囲(図示のA部付近)であり、この場
合、入口蒸気室6の圧力P1と出口流路11の圧
力P3との関係では、大弁座9の下流の状態が超
音速流である。元来、蒸気流量を制御する蒸気加
減弁においては、大弁座9の下流が超音速流にな
るという条件が避けられないものであるため、
種々の構造上改良が行われている。
FIG. 12 shows the pressure conditions in the inlet steam chamber 6, pressure chamber 7, and outlet flow path 11 when the valve is opened and closed. 12th
In the figure, P 1 is the pressure in the inlet steam chamber 6, P 2 is the pressure in the pressure chamber 7, and P 3 is the pressure in the outlet flow path 11.
In such a conventional device, depending on the relationship between the pressure state and the amount of valve stem movement, vibration and noise of the valve become intense, which may cause problems in the operation of the steam turbine. This phenomenon occurs in a specific range (around section A in the figure) where the small valve seat 8 is fully opened and the large valve seat 9 is opened and the flow rate increases to some extent. In this case, the pressure in the inlet steam chamber 6 is P 1 and the pressure P3 of the outlet flow path 11, the state downstream of the large valve seat 9 is a supersonic flow. Originally, in a steam control valve that controls the steam flow rate, the condition that the downstream of the large valve seat 9 becomes a supersonic flow is unavoidable.
Various structural improvements have been made.

特公和5−44263は、大弁座9の流れと弁体4
の内部に形成されている空間と干渉による共鳴現
象を防ぐ構造を提供している。また、特公昭47−
20891は、スリーブ3と弁体との間隙部に弁棒5
の移動方向に複数個の溝を設け、この溝によつて
入口蒸気室6と圧力室7とを連通させ、小弁座8
が全開しても圧力室7の圧力P2の低下を少なく
して圧力差P2−P3を大きくし、弁体4の下方に
押しつける力を大きくすることによつて、流体か
ら受ける加振力による弁体4の振動振幅を軽減す
る構造となつている。
Tokukowa 5-44263 is the flow of the large valve seat 9 and the valve body 4.
It provides a structure that prevents resonance phenomena caused by interference with the space formed inside the device. In addition, special public service 1977-
20891 has a valve stem 5 in the gap between the sleeve 3 and the valve body.
A plurality of grooves are provided in the moving direction of the valve seat 8, and the grooves communicate the inlet steam chamber 6 and the pressure chamber 7.
Even if the valve body 4 is fully opened, the drop in pressure P 2 in the pressure chamber 7 is reduced, the pressure difference P 2 −P 3 is increased, and the force pressing the valve body 4 downward is increased, thereby reducing the vibration received from the fluid. It has a structure that reduces vibration amplitude of the valve body 4 due to force.

なお、弁体のまわりの流れを改善して振動を軽
減する構造を提案している関連公知例として、特
開昭52−126530、特開昭54−54332および特開昭
54−54333などがある。
In addition, related publicly known examples proposing a structure that improves the flow around the valve body and reduces vibration are JP-A-52-126530, JP-A-54-54332, and JP-A-Sho.
54-54333 etc.

しかし、超音速流が衝撃波の発生とこれの流路
壁との干渉などによつて、複雑な非定常性を有し
ているために、前述の各公知技術は使用条件の異
る場合にも適用できる一般性のあるものではな
い。したがつて、根本的には超音速流の流れの安
定化を図るための構造の開発が切望されている。
However, since supersonic flow has complex unsteadiness due to the generation of shock waves and its interference with the flow channel walls, the above-mentioned known techniques can be used even under different usage conditions. It is not general enough to be applied. Therefore, there is a fundamental need for the development of a structure for stabilizing the supersonic flow.

本発明の目的は、蒸気タービンの運転時に遭遇
する蒸気加減弁の振動と騒音とを低減するための
蒸気加速弁構造を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a steam acceleration valve structure for reducing the vibration and noise of a steam control valve encountered during operation of a steam turbine.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の目的を達成するために、本発明は第11
図について説明したスリーブ3と弁体4とが弁の
開閉時に相互に位置関係の変わることを利用し、
スリーブ3と弁体4とに、入口蒸気室6と圧力室
7とを連通させるための孔を設け、弁の開閉時に
スリーブ3と弁体4との孔の開口面積が変化する
ようにするとともに、圧力室7の圧力P2が出口
流路11の圧力P3の2倍以上になるように、ス
リーブ3の孔と、弁体4の孔の面積および弁棒5
と弁体4とで形成される流路面積を構成して圧力
室7の圧力を調節して、弁の振動、騒音の激しい
弁開度において、流通路10から出口流路11へ
圧力流体を積極的に噴出させる。これによつて、
弁体の下流における流れのパターンは、大弁座9
を通過した高マツハ数の超音速流が環状流にな
り、中心部はこれよりも低マツハ数の超音速流と
なつて、両超音速流の環状境界における干渉効果
により、出口流路11の流れが安定化して低振
動、低騒音が達成される。
In order to achieve the above object, the present invention has an eleventh aspect.
Utilizing the fact that the sleeve 3 and the valve body 4 described in the figure change their positional relationship with each other when the valve is opened and closed,
A hole is provided in the sleeve 3 and the valve body 4 to communicate the inlet steam chamber 6 and the pressure chamber 7, and the opening area of the hole between the sleeve 3 and the valve body 4 changes when the valve is opened and closed. , the area of the hole in the sleeve 3, the hole in the valve body 4, and the valve stem 5 are adjusted so that the pressure P2 in the pressure chamber 7 is at least twice the pressure P3 in the outlet flow path 11.
and the valve body 4 to adjust the pressure in the pressure chamber 7 and allow pressure fluid to flow from the flow path 10 to the outlet flow path 11 at valve openings that cause severe valve vibration and noise. Make it squirt aggressively. By this,
The flow pattern downstream of the valve body is based on the large valve seat 9.
The supersonic flow with a high Matsuha number that has passed through becomes an annular flow, and the center part becomes a supersonic flow with a lower Matsuha number, and due to the interference effect at the annular boundary of both supersonic flows, the The flow is stabilized and low vibration and noise are achieved.

〔作用〕 上述のように構成すると、弁の開度に応じて圧
力室7の圧力を調節する動作として、小弁座8が
全開し、大弁座9が開き始める時点から入口蒸気
室6と圧力室7と連通させるためのスリーブ3と
弁体4とに設けられた孔の蒸気通過面積が増加す
るように構成されるので、大弁座9の開度が小さ
い条件で圧力室7の圧力を従来技術による場合と
比較して高くすることが可能であり、流通路10
からの超音速噴流に必要な流量が確保されるた
め、出口流路11における二つの超音速流の干渉
作用が満足されて流れの安定化が達成できる。
[Function] With the above structure, the pressure in the pressure chamber 7 is adjusted according to the opening degree of the valve, and the inlet steam chamber 6 and Since the structure is configured such that the steam passing area of the holes provided in the sleeve 3 and the valve body 4 for communication with the pressure chamber 7 is increased, the pressure in the pressure chamber 7 is reduced when the opening degree of the large valve seat 9 is small. can be made higher than in the case of conventional technology, and the flow path 10
Since the flow rate necessary for the supersonic jet flow from the outlet flow path 11 is ensured, the interference effect between the two supersonic flows in the outlet flow path 11 is satisfied, and the stabilization of the flow can be achieved.

ところで、同心で中心部とその周りに環状に噴
出される二つの超音速流の両者の境界における干
渉現象は、(a)両噴流の衝撃波(高圧)と膨張波と
が衝突することによる流れ方向の圧力が均一化さ
れ境界における衝撃波の反射強度が弱められる。
(b)環状噴流において中心部に集中し、強度の強く
なる衝撃波が中心部の噴流によつて消滅し、単純
な二次元流れに近い軸対称流になるという効果が
得られる。
By the way, the interference phenomenon at the boundary between two concentric supersonic flows ejected in an annular manner at the center and around it is caused by (a) the flow direction caused by the collision of the shock waves (high pressure) and expansion waves of both jets; pressure is equalized, and the intensity of shock wave reflection at the boundary is weakened.
(b) In an annular jet, the shock wave that concentrates at the center and becomes stronger is extinguished by the jet at the center, resulting in an axisymmetric flow that is close to a simple two-dimensional flow.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に示す実施例について詳細
に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.

第1図は本発明に係る蒸気加速弁の一実施例を
示す断面図である。なお、第1図では可動部分を
分割し、左半に全開時状態を、右半に全開時状態
を示す。第1図において、弁ケース21と上蓋2
2によつて加速弁本体が形成されており、その内
部にスリーブ23、弁体24および外部から操作
可能な弁棒25が収納されている。また、弁棒2
5には肩部26が設けられており、該弁棒25が
上昇して肩部26が弁体24の突起部27に当接
すると、弁体24と弁棒25とが一体となつて移
動する構造になつている。スリーブ23と弁体2
4との接触面は摺動可能な程度の間隙を有するよ
うに構成される。さらに、弁体24には小弁座3
0よりも上流側に弁体24の外周面から内周面に
貫通する複数個の孔28を設けるとともに、スリ
ーブ23においても外周面から内周面(弁体24
との摺動面)に貫通する孔29を複数個設ける。
なお、孔28と孔29とは円周方向に同一位置と
なるように設置される。第1図の右半に示した全
開時状態では、小弁座30と大弁座31とは閉止
状態になり、入口蒸気室32と出口流路35とは
遮断された状態となる。上蓋22、スリーブ23
および弁体24で形成される圧力室33は、スリ
ーブ23と弁体24との摺動面の間隙によつて入
口蒸気室32と連通することになる。ここで、閉
止状態では孔28と孔29とはわずかに連通する
状態となるように設定する。さらに、閉止状態で
弁棒肩部26と突起部27とは間隙gを有するよ
うに構成される。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a steam acceleration valve according to the present invention. In FIG. 1, the movable part is divided, and the left half shows the fully open state, and the right half shows the fully open state. In FIG. 1, the valve case 21 and the upper cover 2
2 forms an acceleration valve main body, and a sleeve 23, a valve body 24, and a valve rod 25 that can be operated from the outside are housed inside the main body. Also, valve stem 2
5 is provided with a shoulder portion 26, and when the valve stem 25 rises and the shoulder portion 26 comes into contact with the protrusion 27 of the valve body 24, the valve body 24 and the valve stem 25 move together. It is structured to do this. Sleeve 23 and valve body 2
The contact surface with 4 is configured to have a gap large enough to allow sliding. Furthermore, the valve body 24 has a small valve seat 3.
A plurality of holes 28 penetrating from the outer circumferential surface to the inner circumferential surface of the valve body 24 are provided on the upstream side of the valve body 24.
A plurality of holes 29 are provided to penetrate the sliding surface.
Note that the holes 28 and 29 are installed at the same position in the circumferential direction. In the fully open state shown in the right half of FIG. 1, the small valve seat 30 and the large valve seat 31 are in a closed state, and the inlet steam chamber 32 and the outlet flow path 35 are in a state of being cut off. Upper lid 22, sleeve 23
A pressure chamber 33 formed by the valve body 24 communicates with the inlet steam chamber 32 through a gap between the sliding surfaces of the sleeve 23 and the valve body 24 . Here, in the closed state, the holes 28 and 29 are set to be in a state of slight communication. Further, in the closed state, the valve stem shoulder portion 26 and the protrusion portion 27 are configured to have a gap g.

次に前記のように構成された蒸気加減弁におけ
る動作について説明する。第1図の右半の閉止状
態から左半の全開状態までの過程において、弁棒
25が上方へ移動した場合に間隙gがなくなるま
では弁棒25のみが移動し、弁体24は圧力室3
3と出口流路35との圧力差による力によつて下
方に押しつけられているので移動することなく、
大弁座31は閉止状態を保持している。一方、小
弁座30では弁棒25の移動量が大きくなるにつ
れて蒸気の通路流路が増加し、間隙gがゼロにな
つた状態で全開状態にな。蒸気流は入口蒸気室3
2から、スリーブ23と弁体24との摺動面の間
隙を通つて圧力室33に入り、小弁座30の流路
から流通路34を通つて出口流路35に排出され
る。この場合に、スリーブ23と弁体24との摺
動面の間隙による流路面積よりも小弁座30にお
ける流路面積が大きいために、間隙gが減少して
ゼロになり、小弁座30が全開になる過程では圧
力室33の圧力が次第に低下する。次に、弁棒肩
部26と弁体24と突起部27とが接触(間隙g
=0)し、さらに弁棒25が上昇すると、弁棒2
5と弁体24とは一体となつて移動するために、
この移動量につれて大弁座31が全開状態に向う
とともに孔28と孔29との連通する流路面積が
増加する。この結果、圧力室33の圧力は、孔2
8からの流入蒸気量が増加するために上昇する。
このような動作状態を各部の圧力変化の状況で示
すと、第2図のようになつて第12図に示した従
来技術の場合と大幅に相違する。すなわち、入口
蒸気室32の圧力P1と出口流路35の圧力P3
は、第12図と第2図とで同様であるが、圧力室
の圧力P2が相違することになり、本発明の実施
例を示した第2図において、図に示した小弁座全
開の位置よりも図の右方(弁棒が更に上昇した状
態)で、弁振動が発生する虞れのある範囲(図示
のA部)においてP2/P3≧2となる関係をもつ
ようにしていることである。このP2/P3の関係
を保持するためには孔28、孔29および小弁座
30の流路面積の関係を適切に決定することによ
つて可能であり、従来技術の構成と最も相違する
点である。なお、第2図における圧力P′2は第1
図の流通路34の圧力である。このような従来技
術と相違した動作状態である本発明における流動
状況を従来技術の場合と比較して示すと第3図の
ようになる。第3図aは第11図の従来技術にお
ける出口流路11内の流れの様相を示したもので
あり、流れ41は小弁座からの流れ、流れ42は
大弁座を通過した流れである。この場合に流れ4
1はスリーブ3と弁体4との摺動面の間隙を通過
した流量であるために、大弁座を通過した流量に
比較して非常に少ない。したがつて、大弁座を通
過した流れは点aで合流し、点aよりも上流側で
は不安定な渦流43が発生して、超音速流におい
て発生する衝撃波44および剪断流境界45の位
置が揺動して出口流路の圧力変動の源になつてい
る。第3図bは第1図に示した本発明の構造にお
ける出口流路内の流れの様相を示したものであ
り、流れ51は小弁座を通過した流れ、流れ52
は大弁座を通過した流れである。本発明では第2
図に示したようにP2/P3の値が2以上に保たれ
るので小弁座を通過した流れ51は超音速流とな
り、適切に開口した孔28,29を通過するため
に比較的大流量の流れが、大弁座を通過した超音
速流と出口流路内で混合することになる。超音速
流の平行流れにおいては、それぞれの流れのマツ
ハ数が相違することによつて相互に干渉し、流れ
に発生している衝撃波の構造が変化する。本発明
では、上記の二つの超音速流の干渉現象を有効に
活用することによつて、弁下流での圧力変動およ
び騒音を減少させるものであり、そのための大弁
座31からの流れ(第3図bの52)と小弁座3
0からの流れ(第3図bの51)との条件とし
て、振動・騒音の発生する範囲の流れ52のマツ
ハ数が1.3〜1.8であるのに対して、流れ51のマ
ツハ数は1.05〜1.10程度でマツハ数1をわずかに
越えていることが必要である。このような条件で
は、第3図bに示すように小弁座からの流れ51
における衝撃波53はマツハ数が小さいために比
較的弱いものであるが、大弁座からの流れ52と
剪断流層54を介して干渉することによつて、大
弁座からの流れ52内の衝撃波55が非周期的に
発生するとともに、衝撃波55の構造が不明確に
なる。その結果として流路全域にわたる流れの状
態が改善され、超音速による圧力変動および騒音
が低減される。
Next, the operation of the steam control valve configured as described above will be explained. In the process from the closed state in the right half of FIG. 1 to the fully open state in the left half, when the valve stem 25 moves upward, only the valve stem 25 moves until the gap g disappears, and the valve body 24 3
It does not move because it is pressed downward by the force due to the pressure difference between 3 and the outlet flow path 35.
The large valve seat 31 remains closed. On the other hand, in the small valve seat 30, as the amount of movement of the valve stem 25 increases, the number of steam passages increases, and the valve seat 30 becomes fully open when the gap g becomes zero. Steam flow is inlet steam chamber 3
2, enters the pressure chamber 33 through the gap between the sliding surfaces of the sleeve 23 and the valve body 24, and is discharged from the flow path of the small valve seat 30, through the flow path 34, and into the outlet flow path 35. In this case, since the flow path area in the small valve seat 30 is larger than the flow path area due to the gap between the sliding surfaces of the sleeve 23 and the valve body 24, the gap g decreases to zero, and the small valve seat 30 In the process of fully opening, the pressure in the pressure chamber 33 gradually decreases. Next, the valve stem shoulder 26, the valve body 24, and the protrusion 27 come into contact (with a gap g
= 0), and when the valve stem 25 further rises, the valve stem 2
5 and the valve body 24 move as one,
As the large valve seat 31 moves toward the fully open state, the area of the flow path where the holes 28 and 29 communicate with each other increases. As a result, the pressure in the pressure chamber 33 is reduced to
It rises because the amount of steam flowing in from 8 increases.
If such an operating state is shown in terms of pressure changes in each part, it will be as shown in FIG. 2, which is significantly different from the case of the prior art shown in FIG. 12. That is, the pressure P 1 in the inlet steam chamber 32 and the pressure P 3 in the outlet flow path 35 are the same in FIG. 12 and FIG. 2, but the pressure P 2 in the pressure chamber is different. In FIG. 2, which shows an embodiment of the invention, the area where valve vibration is likely to occur is located to the right of the figure (the state in which the valve stem is further raised) from the fully open position of the small valve seat shown in the figure. In part A) shown in the figure, the relationship P 2 /P 3 ≧2 is established. This P 2 /P 3 relationship can be maintained by appropriately determining the relationship between the flow path areas of the hole 28, the hole 29, and the small valve seat 30, and is the most different from the configuration of the prior art. This is the point. Note that the pressure P′ 2 in Fig. 2 is the first
This is the pressure in the flow path 34 in the figure. The flow situation in the present invention, which is an operating state different from that in the prior art, is shown in FIG. 3 in comparison with that in the prior art. FIG. 3a shows the flow in the outlet channel 11 in the prior art shown in FIG. 11, in which flow 41 is the flow from the small valve seat, and flow 42 is the flow that has passed through the large valve seat. . In this case flow 4
Since 1 is the flow rate that has passed through the gap between the sliding surfaces of the sleeve 3 and the valve body 4, it is very small compared to the flow rate that has passed through the large valve seat. Therefore, the flows that have passed through the large valve seat merge at point a, and an unstable vortex flow 43 is generated upstream of point a, causing a shock wave 44 generated in the supersonic flow and the position of the shear flow boundary 45. oscillates and becomes a source of pressure fluctuations in the outlet flow path. FIG. 3b shows the flow in the outlet flow path in the structure of the present invention shown in FIG.
is the flow that passed through the large valve seat. In the present invention, the second
As shown in the figure, since the value of P 2 /P 3 is maintained at 2 or more, the flow 51 passing through the small valve seat becomes a supersonic flow, and in order to pass through the appropriately opened holes 28 and 29, the flow 51 becomes relatively fast. The high flow rate will mix in the exit channel with the supersonic flow that has passed through the large valve seat. In parallel supersonic flows, the different Matsuha numbers of the flows interfere with each other, changing the structure of shock waves generated in the flows. The present invention reduces pressure fluctuations and noise downstream of the valve by effectively utilizing the interference phenomenon of the two supersonic flows described above. 52) in Figure 3 b and small valve seat 3
As a condition for the flow from 0 (51 in Figure 3b), the Matsuha number of flow 52 in the range where vibration and noise occurs is 1.3 to 1.8, while the Matsuha number of flow 51 is 1.05 to 1.10. It is necessary that the Matsuha number slightly exceeds 1 in terms of degree. Under these conditions, the flow 51 from the small valve seat is reduced as shown in Figure 3b.
The shock wave 53 in is relatively weak due to the small Matsuha number, but by interfering with the flow 52 from the large valve seat via the shear flow layer 54, the shock wave within the flow 52 from the large valve seat is reduced. 55 is generated aperiodically, and the structure of the shock wave 55 becomes unclear. As a result, flow conditions throughout the channel are improved, and pressure fluctuations and noise due to supersonic speeds are reduced.

以上のような第1図の実施例と同様な作用効果
を有する変形された実施を第4図に示す。第4図
の実施例での動作状態は第1図と同様であるが、
弁体46の大弁座47よりも下流側に流通路48
を延長させ、その外周側の大弁座47からの流れ
の流路内に複数個の溝49を設けた構造となつて
いる。
FIG. 4 shows a modified embodiment having the same effects as the embodiment of FIG. 1 as described above. The operating state in the embodiment of FIG. 4 is the same as that of FIG. 1, but
A flow passage 48 is provided downstream of the large valve seat 47 of the valve body 46.
It has a structure in which a plurality of grooves 49 are provided in the flow path of the flow from the large valve seat 47 on the outer peripheral side.

弁体46を抽出した単品を、第4図の−面
で切断して矢印V方向に見たところを第5図に示
す。溝49と凸部50との関係から断面は花弁状
の形になつて、大弁座からの流れが周方向に複数
個に分割されて流通路48からの流れと合流す
る。このような構造にすることによつて第1図の
実施例に比して次のような効果を付加される。す
なわち、第4図において蒸気入口管56から入口
蒸気室57に流入した蒸気流は大弁座47を通つ
て出口流路58に流れるが、その場合に流れ状態
として螺旋状の流れとなつて出口流路58に向う
のが一般であり、第4図の実施例では螺旋状の流
れを消滅させることが可能であり、出口流路58
における流れが第1図の実施例に比較してより安
定化される。
FIG. 5 shows a single product from which the valve body 46 has been extracted, cut along the - plane in FIG. 4 and viewed in the direction of arrow V. Due to the relationship between the groove 49 and the convex portion 50, the cross section has a petal-like shape, and the flow from the large valve seat is divided into a plurality of parts in the circumferential direction and merges with the flow from the flow path 48. By adopting such a structure, the following effects are added compared to the embodiment shown in FIG. That is, in FIG. 4, the steam flow that has flowed into the inlet steam chamber 57 from the steam inlet pipe 56 passes through the large valve seat 47 and flows into the outlet flow path 58, but in this case, the flow becomes a spiral flow and flows toward the outlet. In the embodiment of FIG. 4, it is possible to eliminate the spiral flow, and the exit channel 58
The flow at is more stabilized than in the embodiment of FIG.

次に本発明の目的を達成するための第2の実施
例を第6図に示した。第6図において第1の実施
例(第1図)と比較して相違する点は、第1図の
弁体24が第6図での弁体60のように形状が異
なることで、その他の部材および作動は第1図の
実施例と同じである。第6図の構造では、第1図
の流通路34が小弁座30から出口流路35に開
放されているのに対して、流通路61の下流側に
出口流路63との隔壁62を弁体60と一体構造
となるように設け、隔壁62の形状はほぼ円錐状
とし、この円錐面には大弁座64からの流れに対
して、ほぼ直交す方向に流通路61に貫通した小
孔径の噴出孔65を複数個設け、小弁座66から
の流れを出口流路63に噴出出来る構造とする。
また、第2の実施例として示した第6図と同様な
作用をもたらす別構造の実施例を第7図に示す。
第7図において、第6図と相違する点は、第6図
では弁体60と隔壁62とが一体になつているの
に対して、第7図の実施例は弁体70と隔壁71
とが一体ではなく、両者は摺動面72で分離され
ており、隔壁71は支持板73によつて弁ケース
74に連結されているために、弁体70の開閉動
作とは連動しない構造である。この隔壁71の形
状は中空の円錐状であり、円錐の中空部75は小
弁座76の下流の流通路77と連通しているとと
もに、円錐面に設けられた複数個の噴出孔78に
よつて小弁座76からの流れが大弁座79からの
流れに噴出する構造となつている。なお、第7図
のA−A断面図を第8図にした。以上の第6図お
よび第7図に示した実施例では、大弁座64,7
9からの流れに対して小弁座66,76からの流
れを小孔径の複数個の噴出孔65,78からほぼ
直交して噴出することを特徴としているが、この
構造の作用効果は、(1)多孔性の壁面からの噴流が
あるために、超音速流中での衝撃波が壁面に衝突
することによつて発生する壁面上の圧力の不均一
性が減少し、壁面からの反射波が弱められて流れ
が安定化する。(2)従来形状における円筒状の噴流
から、壁面からの噴流によつて主流が円環状の噴
流となるため、円筒状噴流で発生する流路中心部
への衝撃波の集中強化が少なくなり、流れの均一
化が促進される。このような効果作用を図示する
と第9図のようになる。第9図aにおいて、大弁
座からの流れ91に対し、小弁座からの流れ92
が隔壁93に設けられた多数の噴出孔から直交し
て噴出する場合に、隔壁93の表面における圧力
が流れ91の衝撃波94が衝突する位置で高くな
つているために噴出量が少なく、それ以外の表面
では圧力が低いために噴出量が多くなり、結果的
に隔壁93の表面圧力の均一化が行われて流れ9
1に発生する衝撃波94の強度(衝撃波前後の圧
力比)を弱めることになる。この衝撃波による圧
力変化を流れの中心線上で示すと第9図bのよう
になつて、従来構造では衝撃波による圧力変化が
下流側に長い範囲で継続するが、本案構造におい
ては、大弁座の下流側のわずかの範囲で圧力変化
が減少し、それよりも下流側では圧力変化の少な
い流れにできる。この結果、噴流で発生する騒音
が低減されるとともに、圧力変動と流れの不安定
性によつて発生する弁体の振動が軽減される。
Next, a second embodiment for achieving the object of the present invention is shown in FIG. The difference in FIG. 6 compared to the first embodiment (FIG. 1) is that the valve body 24 in FIG. 1 has a different shape like the valve body 60 in FIG. The components and operation are the same as the embodiment of FIG. In the structure shown in FIG. 6, whereas the flow passage 34 in FIG. 1 is open from the small valve seat 30 to the outlet flow passage 35, a partition wall 62 between the flow passage 61 and the outlet flow passage 63 is provided on the downstream side of the flow passage 61. The partition wall 62 is provided in an integral structure with the valve body 60, and the shape of the partition wall 62 is approximately conical. A plurality of ejection holes 65 having the same diameter are provided, and the structure is such that the flow from the small valve seat 66 can be ejected into the outlet flow path 63.
Further, FIG. 7 shows an embodiment having a different structure that provides the same effect as the second embodiment shown in FIG. 6.
7, the difference from FIG. 6 is that in FIG. 6, the valve body 60 and the partition wall 62 are integrated, whereas in the embodiment of FIG. 7, the valve body 70 and the partition wall 71 are integrated.
are not integrated, but are separated by a sliding surface 72, and the partition wall 71 is connected to the valve case 74 by a support plate 73, so the structure is such that it does not operate in conjunction with the opening/closing operation of the valve body 70. be. The shape of the partition wall 71 is a hollow cone, and the hollow part 75 of the cone communicates with a flow passage 77 downstream of the small valve seat 76, and a plurality of jet holes 78 provided in the conical surface communicate with the flow passage 77 downstream of the small valve seat 76. The structure is such that the flow from the small valve seat 76 is ejected into the flow from the large valve seat 79. Note that FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 7. In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 above, the large valve seats 64, 7
The feature is that the flow from the small valve seats 66, 76 is ejected almost orthogonally to the flow from the small valve seats 66, 76 from the plurality of small diameter ejection holes 65, 78, and the effect of this structure is ( 1) Because of the jet flow from the porous wall, the non-uniformity of the pressure on the wall caused by shock waves colliding with the wall in the supersonic flow is reduced, and the reflected waves from the wall are reduced. The flow is weakened and stabilized. (2) The main flow changes from the cylindrical jet in the conventional shape to an annular jet due to the jet from the wall, which reduces the concentration and reinforcement of shock waves in the center of the flow path that occurs with cylindrical jets, and the flow uniformity is promoted. Such effects and actions are illustrated in FIG. 9. In Fig. 9a, a flow 91 from the large valve seat and a flow 92 from the small valve seat
When jets are perpendicular to each other from a large number of jet holes provided in the partition wall 93, the pressure on the surface of the partition wall 93 is high at the position where the shock wave 94 of the flow 91 collides, so the amount of jet is small; Since the pressure is low on the surface of the partition wall 93, the amount of ejection increases.
This reduces the strength of the shock wave 94 generated at 1 (pressure ratio before and after the shock wave). The pressure change caused by this shock wave is shown on the center line of the flow as shown in Figure 9b.In the conventional structure, the pressure change caused by the shock wave continues over a long range on the downstream side, but in the proposed structure, the pressure change due to the shock wave continues in a long range on the downstream side. The pressure change is reduced in a small range on the downstream side, and the flow can be created with less pressure change on the downstream side. As a result, the noise generated by the jet flow is reduced, and the vibration of the valve body caused by pressure fluctuations and flow instability is reduced.

以上に説明した実施例においては、弁下流の流
れの安定化が達成されるために、従来技術と比較
して弁棒および弁体等の可動部の振動が低減でき
るとともに、流れから発生する騒音の低減にも効
果的である。これらの効果を具体例で示すと第1
0図のようになる。第10図aは第2図に示した
弁棒リフトと各部圧力との関係を大弁座からの噴
流のマツハ数Mnと小弁座からの噴流のマツハ数
Msとの関係で示したものであり、第10図bは
弁体の振動加速度を示した。また、第10図c
は、マツハ数MnとMsの条件における騒音レベル
を示した。第10図b,cから明らかなように、
従来技術で振動発生のトラブルが頻発する範囲に
おいて、本発生では振動加速度を1/2程度に抑制
することが可能になる。
In the embodiment described above, since the flow downstream of the valve is stabilized, vibrations of movable parts such as the valve stem and valve body can be reduced compared to the conventional technology, and noise generated from the flow can be reduced. It is also effective in reducing A concrete example of these effects is the first
It will look like Figure 0. Figure 10a shows the relationship between the valve stem lift and the pressure at each part shown in Figure 2, and the Matsuha number M n of the jet from the large valve seat and the Matsuha number of the jet from the small valve seat.
Fig. 10b shows the vibration acceleration of the valve body. Also, Figure 10c
shows the noise level under the conditions of Matsuha numbers M n and M s . As is clear from Figures 10b and c,
In the range where vibration generation troubles occur frequently with conventional technology, with this generation it is possible to suppress vibration acceleration to about 1/2.

第1図の実施例の騒音レベルは、第11図に示
した従来例の騒音レベルに比して、約10デシベル
の低減効果が確認された。
It was confirmed that the noise level of the embodiment shown in FIG. 1 was reduced by about 10 decibels compared to the noise level of the conventional example shown in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように、本発明の蒸気制御弁は、
蒸気タービンの運転時における蒸気加減弁の振
動、並びに騒音の発生を格段に低減することがで
きるという優れた実用的効果を奏する。
As detailed above, the steam control valve of the present invention has
This has an excellent practical effect in that the vibration of the steam control valve and the generation of noise during operation of the steam turbine can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の蒸気制御弁の一実施例におけ
る断面図、第2図は上記実施例の作用効果を説明
するための図表、第3図は蒸気流れの定性的説明
図、第4図は前記と異なる実施例の断面図、第5
図は第4図の実施例における弁体を同図の下方か
ら見た底面図、第6図及び第7図はそれぞれ前記
と更に異なる実施例の断面図、第8図は第7図の
A−A断面図である。第9図及び第10図はそれ
ぞれ上記実施例の作用、効果を説明するための図
表である。第11図は従来の蒸気制御弁の断面
図、第12図は上記従来例における作用説明のた
めの図表である。 23……スリーブ、24……弁体、25……弁
棒、26……弁棒肩部、27……突起部、28…
…孔、29……孔、30……小弁座、31……大
弁座、32……入口蒸気室、33……圧力室、3
4……流通路、35……出口流路。
Fig. 1 is a sectional view of one embodiment of the steam control valve of the present invention, Fig. 2 is a chart for explaining the effects of the above embodiment, Fig. 3 is a qualitative explanatory diagram of steam flow, and Fig. 4 is a sectional view of an embodiment different from the above, and the fifth
The figure is a bottom view of the valve body in the embodiment shown in Fig. 4 as seen from below, Figs. 6 and 7 are sectional views of embodiments different from the above, and Fig. 8 is A in Fig. 7. -A sectional view. FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams for explaining the functions and effects of the above embodiment, respectively. FIG. 11 is a sectional view of a conventional steam control valve, and FIG. 12 is a chart for explaining the operation of the conventional example. 23...Sleeve, 24...Valve body, 25...Valve stem, 26...Valve stem shoulder, 27...Protrusion, 28...
...hole, 29 ... hole, 30 ... small valve seat, 31 ... large valve seat, 32 ... inlet steam chamber, 33 ... pressure chamber, 3
4...Flow path, 35...Outlet flow path.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 弁ケース内に出口流路に接続する蒸気入口室
を設け、上記蒸気入口室内には、スリーブを固定
するとともに、上記スリーブ内には、摺動自在に
内嵌し、先端部に形成された大弁座が上記弁ケー
スの対向部に当接したとき、上記蒸気入口室内
と、上記出口流路を遮断する円筒状弁体を設けて
おり、かつ上記円筒状弁体内には、同心状に挿入
し、外周に形成された肩部が上記円筒状弁体の内
周に形成された突起部に当接したとき、双方の部
材が連動するとともに、外周に形成された小弁座
が上記円筒状弁体の対向部に当接したとき、上記
円筒状弁体内と、上記出口流路とを遮断する弁棒
を設けた蒸気制御弁において、前記スリーブの筒
壁、及び前記円筒状弁体の筒壁にそれぞれ透孔を
設け、上記弁体の開閉作動に伴つて上記双方の透
孔の重なり合いが変化するように構成するととも
に、前記円筒状弁体内部の圧力が弁体下流の圧力
の2倍以上になるように、前記双方の透孔の面積
および前記円筒状弁体内部に挿入された前記弁棒
と、前記円筒状弁体の内面とで形成される流路面
積とを構成したことを特徴とする蒸気制御弁。 2 前記双方の透孔の重なり具合の変化は、円筒
状の弁体の外周を流れる主流のマツハ数が1以上
である場合において、該円筒状弁体の中心孔から
流出する噴流のマツハ数が、上記主流のマツハ数
に比して1.05〜1.10となるように設定したもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の蒸気制御弁。 3 前記円筒状の弁体の周囲から流出する主流と
該弁体の中心孔から流出する噴流とが合流する境
界付近に位置せしめて円錐状の隔壁を設け、上記
の隔壁に複数個の透孔を設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の蒸気制御弁。 4 前記円錐状の有孔の隔壁は、前記の弁体に対
して固着したものであることを特徴とする特許請
求の範囲第3項に記載の蒸気制御弁。 5 前記円錐状の有孔の隔壁は弁ケーシングに対
して固着したものであることを特徴とする特許請
求の範囲第3項に記載の蒸気制御弁。
[Scope of Claims] 1. A steam inlet chamber connected to an outlet flow path is provided in the valve case, a sleeve is fixed in the steam inlet chamber, and a sleeve is slidably fitted inside the sleeve, A cylindrical valve body is provided that blocks the steam inlet chamber and the outlet flow path when the large valve seat formed at the tip comes into contact with the opposing part of the valve case, and the cylindrical valve body is inserted concentrically, and when the shoulder formed on the outer periphery abuts the protrusion formed on the inner periphery of the cylindrical valve body, both members interlock and the shoulder formed on the outer periphery In a steam control valve provided with a valve stem that blocks the cylindrical valve body and the outlet flow path when the small valve seat abuts the opposing portion of the cylindrical valve body, the cylindrical wall of the sleeve, and A through hole is provided in each of the cylinder walls of the cylindrical valve body, and the overlap between the two through holes changes as the valve body opens and closes, and the pressure inside the cylindrical valve body is controlled by the valve. A flow path formed by the area of both of the through holes, the valve stem inserted into the cylindrical valve body, and the inner surface of the cylindrical valve body so that the pressure at the downstream side of the body is at least twice as high as the pressure downstream of the body. A steam control valve characterized by comprising an area. 2. The change in the degree of overlapping of both through holes is such that when the Matsuha number of the main stream flowing around the outer periphery of the cylindrical valve body is 1 or more, the Matsuha number of the jet flowing out from the center hole of the cylindrical valve body is The steam control valve according to claim 1, wherein the steam control valve is set to be 1.05 to 1.10 compared to the mainstream Matsuha number. 3. A conical partition wall is provided near the boundary where the main flow flowing out from the periphery of the cylindrical valve body and the jet flow flowing out from the central hole of the valve body merge, and a plurality of through holes are provided in the partition wall. The steam control valve according to claim 1, characterized in that the steam control valve is provided with: 4. The steam control valve according to claim 3, wherein the conical perforated partition wall is fixed to the valve body. 5. The steam control valve according to claim 3, wherein the conical perforated partition wall is fixed to the valve casing.
JP28571085A 1985-12-20 1985-12-20 steam control valve Granted JPS62147002A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28571085A JPS62147002A (en) 1985-12-20 1985-12-20 steam control valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28571085A JPS62147002A (en) 1985-12-20 1985-12-20 steam control valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62147002A JPS62147002A (en) 1987-07-01
JPH0370087B2 true JPH0370087B2 (en) 1991-11-06

Family

ID=17695023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28571085A Granted JPS62147002A (en) 1985-12-20 1985-12-20 steam control valve

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62147002A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07111125B2 (en) * 1989-03-06 1995-11-29 株式会社日立製作所 Steam control valve
JP5411087B2 (en) * 2010-08-12 2014-02-12 株式会社日立製作所 Steam turbine valve device and operation method thereof
CN105308375B (en) * 2013-06-20 2017-06-30 株式会社岛津制作所 Pressure-control valve and control valve
JP6966416B2 (en) * 2018-12-27 2021-11-17 株式会社鷺宮製作所 Valve device and refrigeration cycle system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5449623U (en) * 1977-09-14 1979-04-06

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62147002A (en) 1987-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5163621A (en) Fuel injection valve having different fuel injection angles at different opening amounts
US7108244B2 (en) High-stability valve arrangement for a governor valve
JP3579426B2 (en) Method for producing perforated discs
EP0604456B1 (en) Swirl generator for an injector
JP4079144B2 (en) Fuel injection valve
US5533482A (en) Fuel injection nozzle
JPH0370087B2 (en)
KR20130020499A (en) Hydro mount having multiple fluid path
JP2017166560A (en) Constant flow valve
KR100464288B1 (en) Fuel pressure regulating valve
JP3394661B2 (en) Steam control valve
JP2016142232A (en) Muffler
WO1993008415A1 (en) A pressure relief valve
JPH08158989A (en) Fuel injection nozzle
JPS62137484A (en) High differential pressure adjusting valve
US4690334A (en) Automatically adjustable shower head to maintain constant pressure spray
JPH102425A (en) Control valve
JPH07229569A (en) Poppet valve
JPH0893964A (en) Valve device
JPS62228726A (en) Valve device of liquid-filled type insulator
JP2008516135A (en) Fuel injection valve
JPH01261583A (en) Water supply valve
JP4057292B2 (en) Injection nozzle
JPH0255673B2 (en)
CN1037382A (en) Valve