[发明专利]蒸汽阀

说明书

技术领域

本发明涉及设置在蒸汽涡轮等的蒸汽管路上的蒸汽阀。

本申请基于2013年6月13日在日本提交的特愿2013-124835号而主张优先权，并且在此引用了其内容。

背景技术

在设置于发电设备等中的蒸汽涡轮等的蒸汽管路上设有蒸汽阀，该蒸汽阀用于供给的蒸汽的流量调整、蒸汽的供给的停止。

蒸汽阀具备：形成有蒸汽的流路的外壳；以及可移动地设置在流路内的阀体。在外壳的流路内形成可以由阀体封闭的阀座。通过驱动阀体接近或离开阀座而进行。由此，使阀体和阀座的间隙的流路面积变化来调整蒸汽流量。

但是，在这种蒸汽阀中，因高压的蒸汽的偏流或涡流等会产生振动、噪声。因此，为了降低产生的振动、噪声，需要改进蒸汽阀的阀体或阀座的形状。

例如，在专利文献1中公开了一种蒸汽阀，该蒸汽阀将阀体的曲率半径作为阀体和阀座接触的部分的直径(座圈直径)的0.52～0.6倍，使阀座的曲率半径大于座圈直径的0.6倍。根据这种蒸汽阀，蒸汽的流动路线成为比较性地沿阀体的移动方向的状态且蒸汽流稳定，从而能够降低蒸汽阀各部分的振动、噪声。

此外，在专利文献2中公开了一种蒸汽阀，该蒸汽阀在阀头部的上游侧具有锥面，该锥面与阀头部相比更朝向相对于阀体的阀座的相对移动方向侧倾斜。根据该蒸汽阀，由于与阀头部相比更朝向阀体移动方向侧倾斜的锥面设置在阀头部的上游侧，所以蒸汽在通过阀座和阀体之间的流路之前，由锥面以朝向阀座移动方向的方式被整流。因此，可以降低蒸汽阀各部分的振动。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4185029号公报

专利文献2：日本特开2011-252437号公报

发明内容

但是，在阀体和阀座之间为狭窄的微开状态下，蒸汽沿阀体流动且直接向阀体传递蒸汽流的紊乱。因此，阀体产生自激振动，此外，也会产生噪声。如上所述，虽然在现有技术中实现了振动、噪声的降低，但需要进一步的改进，特别是即使在蒸汽阀处于微开状态下仍能降低振动、噪声那样的改进。

本发明的目的在于提供能够进一步降低噪声、振动的蒸汽阀。

根据本发明的第一种形式，蒸汽阀具备：形成蒸汽流路的外壳；以及配置在所述蒸汽流路内并以能够相对于所述蒸汽流路相对移动的方式设置的阀体。蒸汽阀具备：阀座部，形成在所述蒸汽流路上并具有阀座侧凸曲面，所述阀座侧凸曲面的截面面积朝向该蒸汽流路的蒸汽的流动方向下游侧逐渐增加；以及座圈，形成在所述阀体上并在与所述阀座部相对的部位具有座圈侧凸曲面，所述座圈侧凸曲面的外径从所述蒸汽的流动方向上游侧朝向下游侧逐渐增加。对于所述座圈侧凸曲面而言，从所述蒸汽的流动方向上游侧的起始端部至所述蒸汽的流动方向下游侧的终端部的所述蒸汽的流动方向的平均曲率半径Rv相对于所述阀座侧凸曲面的所述流动方向的曲率半径Rs，形成Rv＜Rs的关系。所述座圈侧凸曲面具备彼此的曲率半径不同的所述蒸汽的流动方向上游侧的上游侧弯曲面和所述流动方向下游侧的下游侧弯曲面。所述下游侧弯曲面具有与所述阀座部抵碰的抵碰部位。所述下游侧弯曲面的所述蒸汽的流动方向的曲率半径R1相对于所述蒸汽的流动方向的曲率半径Rs，形成Rs＜R1的关系。

根据本发明的第二方式，对于蒸汽阀而言，第一方式的蒸汽阀的所述阀体也可以具备外径逐渐缩小的伞状部，所述伞状部与所述座圈部的所述终端部相连且形成在所述流动方向下游侧。

根据本发明的第三方式，对于蒸汽阀而言，在第一方式或第二方式的蒸汽阀的基础上，所述上游侧弯曲面的所述蒸汽的流动方向的曲率半径R2、所述下游侧弯曲面的曲率半径R1和所述座圈部的平均曲率半径Rv相对于所述阀座部的曲率半径Rs，也可以形成R2＜Rv＜Rs＜R1的关系。

根据本发明的第四方式，对于蒸汽阀而言，在从第一方式到第三方式中任意一项的蒸汽阀的所述座圈部中，相对于所述阀体的中心的所述抵碰部位的直径Ds和所述座圈部的终端部的直径Dout，也可以形成1.02≤Dout/Ds≤1.03的关系。

根据本发明的第五方式，对于蒸汽阀而言，在从第一方式到第四方式中任意一项的蒸汽阀的所述座圈部中，所述抵碰部位的直径Ds和所述座圈部的所述起始端部的直径Din，也可以形成Din/Ds≤0.75的关系。

根据本发明的第六方式，对于蒸汽阀而言，在从第一方式到第五方式中任意一项的蒸汽阀的所述座圈部中，所述抵碰部位的直径Ds与相对于所述阀座部位于所述流动方向上游侧的所述蒸汽流路的内径Dt，可以形成1.15≤Ds/Dt≤1.25的关系。

发明效果