| 【発明の名称】 |
水噴霧式サイレンサ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮本 暢彦
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| 【要約】 |
【課題】小さな設置スペース内に設置することができ、さらに、電気的な制御を不要にして、簡単な構造で作動する水噴霧式サイレンサ装置を提供する。
【解決手段】蒸気放出管２内に、注水管９から供給された水Ｗを噴霧する噴射孔１０を備えた噴射筒３が設けられ、噴射筒３の下方に、蒸気放出管２内に流れ込んだ蒸気Ｓの推力を受けて押し上げられる推力受け体２２が配置され、噴射筒３内に、注水管９から各噴射孔１０に至る供給流路１２を上下動によって開閉する弁１３が設けられ、推力受け体２２と弁１３とが開閉方向にスライド自在な弁軸１７で連結され、弁１３は、注水管９から供給された水Ｗの圧力および弁１３と弁軸１７と推力受け体２２との各自重とにより閉方向に付勢され、推力受け体２２に作用する蒸気Ｓの推力により上記付勢力に抗して開方向へ押し上げられる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 蒸気を放出する際、蒸気中に散水して蒸気を凝縮させて騒音を低減させる水噴霧式サイレンサ装置であって、蒸気放出管内に、注水管に接続されかつ注水管から供給された水を噴霧する複数の噴射孔を備えた噴射筒が設けられ、上記噴射筒に、蒸気放出管内の流れ方向に対向しかつ蒸気放出管内を流れる蒸気の推力を受けて出退する推力受け体がスライド自在な軸を介して設けられ、上記噴射筒内において上記軸に、注水管から各噴射孔に至る供給流路を開閉する弁が設けられ、上記弁は、注水管から供給された水の圧力を受けて閉方向に付勢され、推力受け体に作用する蒸気の推力により上記付勢力に抗して開方向へ押圧されることを特徴とする水噴霧式サイレンサ装置。
【請求項2】 軸は噴射筒内に設けられた軸受により上下方向にスライド自在に保持され、上記弁の閉方向を下向きとするとともに開方向を上向きとし、上記弁は、注水管から供給された水の圧力および弁と軸と推力受け体との各自重とにより閉方向に付勢されていることを特徴とする請求項１記載の水噴霧式サイレンサ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ボイラープラントの緊急時に、蒸気放出管から蒸気を放出する際、蒸気中に散水して蒸気を凝縮させて騒音を低減させる水噴霧式サイレンサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、ボイラープラントでは、緊急時（例えば蒸気消費先のプラントがシャットダウンしたような場合）に、生産された蒸気を蒸気放出管から大気放出している。この場合、放出される蒸気はマッハ５を超える高速流になるため、非常に大きな騒音が発生する。
【０００３】そこで従来、上記のような大気放出時の騒音を低減させるために、膨張式のサイレンサ装置や水噴霧式のサイレンサ装置が用いられる。図８に示すように、上記膨張式のサイレンサ装置３５は蒸気放出管３６の流路断面を急拡大したものであり、内部には、蒸気Ｓの流れを減速して運動エネルギーを減少させるディフューザ３７が複数設けられている。尚、ディフューザ３７は多数の孔３８を有する筒体の構造物である。
【０００４】また、図９に示すように、上記水噴霧式のサイレンサ装置４０は、蒸気放出管４１内に多数の水噴射ノズル４２を備えたものであり、上記各水噴射ノズル４２に水Ｗを供給する注水管４３と、注水管４３を開閉する電磁弁４４とが設けられている。また、蒸気放出管４１内には、放出される蒸気Ｓを検出する検出装置４５が設けられており、さらに、上記検出装置４５の検出信号に基づいて上記電磁弁４４を開閉する制御装置４６が備えられている。
【０００５】これによると、蒸気放出管４１から蒸気Ｓが放出された場合、検出装置４５が放出される蒸気Ｓを検出し、これに基づいて、制御装置４６が電磁弁４４を開放する。これにより、水Ｗが注水管４３から供給されて各水噴射ノズル４２から蒸気放出管４１内に噴射され、その結果、蒸気Ｓが凝縮して騒音が低減される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図８に示した上記膨張式のサイレンサ装置３５では、内部に、流路断面を急拡大した大型の膨張用空間３９が必要とされるため、設置スペースが大きくなってしまうといった問題やコストがアップしてしまうといった問題がある。
【０００７】また、図９に示した上記水噴霧式のサイレンサ装置４０では、放出される蒸気Ｓを検出する検出装置４５や電磁弁４４を制御する制御装置４６といった機器を用いて電気的に制御しているため、構造が複雑になるといった問題がある。本発明は、小さな設置スペース内に設置することができ、さらに、電気的な制御を不要にして、簡単な構造で作動する水噴霧式サイレンサ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するために、本第１発明は、蒸気を放出する際、蒸気中に散水して蒸気を凝縮させて騒音を低減させる水噴霧式サイレンサ装置であって、蒸気放出管内に、注水管に接続されかつ注水管から供給された水を噴霧する複数の噴射孔を備えた噴射筒が設けられ、上記噴射筒に、蒸気放出管内の流れ方向に対向しかつ蒸気放出管内を流れる蒸気の推力を受けて出退する推力受け体がスライド自在な軸を介して設けられ、上記噴射筒内において上記軸に、注水管から各噴射孔に至る供給流路を開閉する弁が設けられ、上記弁は、注水管から供給された水の圧力を受けて閉方向に付勢され、推力受け体に作用する蒸気の推力により上記付勢力に抗して開方向へ押圧されるものである。
【０００９】これによると、蒸気放出管から蒸気が放出されない状態では、推力受け体に蒸気の推力が作用せず、これにより、弁は、注水管から供給された水の圧力を受けて閉方向に付勢されて、供給流路を閉じている。これにより、注水管から各噴射孔への水の供給は弁によって遮断されるため、噴射孔から水が噴霧されることはない。
【００１０】また、緊急時などで、蒸気放出管から蒸気が放出される場合、推力受け体には、蒸気放出管内を流れる蒸気の推力が作用するため、弁は、上記閉方向への付勢力に抗して開方向へ押圧され、供給流路を開く。これにより、注水管から各噴射孔へ水が供給されて各噴射孔から蒸気放出管内に噴霧され、蒸気放出管内の蒸気が冷却されて凝縮し、以って、騒音が低減される。
【００１１】また、本第２発明は、軸は噴射筒内に設けられた軸受により上下方向にスライド自在に保持され、上記弁の閉方向を下向きとするとともに開方向を上向きとし、上記弁は、注水管から供給された水の圧力および弁と軸と推力受け体との各自重とにより閉方向に付勢されているものである。
【００１２】これによると、弁の閉動作は注水管から供給された水の圧力および弁と軸と推力受け体との各自重とによる付勢力によって行われ、さらに、弁の開動作は推力受け体に作用する蒸気の推力によって行われる。したがって、従来のような電気的な制御は不要となり、さらには弁を開閉させるためのばね等の特別な付勢装置を設ける必要もなく、非常に簡単な構造でサイレンサ装置の作動および作動停止が行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。図３に示すように、１は蒸気Ｓを放出する際、蒸気中に散水して蒸気を凝縮させて騒音を低減させる水噴霧式サイレンサ装置であり、蒸気放出管２の内部に噴射筒３を設けた構成になっている。
【００１４】上記蒸気放出管２は、鉛直方向の直管部２ａと、この直管部２ａの上部から横方向へ曲げられた曲管部２ｂとで構成されている。上記直管部２ａの下端には入口ノズル４が形成され、この入口ノズル４に蒸気出口管５が接続されている。尚、蒸気放出管２の内径は蒸気出口管５の内径よりも大きく形成されている。上記噴射筒３は、直管部２ａの軸心２３上に位置しており、径方向へ放射状に並ベられた４本の取付板６によって、直管部２ａに取付け固定されている。また、図１，図２に示すように、噴射筒３は、円筒状の胴体部３ａと、胴体部３ａの下端部を閉塞する底板部３ｂと、胴体部３ａの上端部を閉塞する上蓋部３ｃとで構成されている。尚、上蓋部３ｃはボルト，ナット８を介して胴体部３ａに締結されている。また、上記上蓋部３ｃには、噴射筒３内へ水Ｗ（０．５〜１ｋｇ／ｃｍ2Ｇの圧力水）を供給する注水管９が接続されている。さらに、上記胴体部３ａには、注水管９から供給された水Ｗを直管部２ａ内へ噴霧する噴射孔１０が多数形成されている。尚、図６に示すように、各噴射孔１０は外側ほど径の大きなテーパー形状に形成されている。
【００１５】上記噴射筒３内には、注水管９から各噴射孔１０に至る供給流路１２を開閉する弁１３が設けられている。すなわち、胴体部３ａ内の上部には弁座１４が設けられ、この弁座１４の上方に上部供給室１５が形成され、下方に下部供給室１６が形成されている。そして、図２に示すように、上記弁１３が下動して閉じることにより、上部供給室１５と下部供給室１６とが遮断され、また、図１に示すように、弁１３が上動して開くことにより、上部供給室１５と下部供給室１６とが連通する。尚、上記噴射孔１０は下部供給室１６の範囲にわたり形成されている。また、上記弁１３には、上部供給室１５内に満たされた水Ｗの圧力を受ける受圧面１３ａが形成されている。
【００１６】上記胴体部３ａ内には弁軸１７が上下方向に挿入されて直管部２ａの軸心２３上に位置しており、弁軸１７の上端部が弁１３に連結されている。また、弁軸１７の下部は、底板部３ｂに形成された貫通孔１８から下方へ突出している。この弁軸１７は、上下一対の第１軸受１９と第２軸受２０とで、弁１３の開閉方向（上下方向）にスライド自在に保持されている。上記第１軸受１９は、円筒状のものであり、径方向へ放射状に並ベられた複数本の支え板２１によって、胴体部３ａに取付け固定されている。また、上記第２軸受２０として、弁軸１７と底板部３ｂとのシールを行うためのＯ−リングが用いられ、第２軸受２０は貫通孔１８の内周面に設けられている。
【００１７】上記噴射筒３の下方には、入口ノズル４から直管部２ａ内へ流れ込む蒸気Ｓの推力を受ける推力受け体２２が設けられている。この推力受け体２２は、円板状に形成され、直管部２ａの軸心２３に対して直交しており、上記弁軸１７の下端部に連結されている。これにより、上記推力受け体２２と弁１３とは弁軸１７を介して連動連結され、弁１３の開閉にともなって推力受け体２２も開閉方向（上下方向）へ出退移動する。
【００１８】尚、上記弁１３は、受圧面１３ａに作用する水圧ならびに弁１３と弁軸１７と推力受け体２２との各自重とによって閉方向（下向き）に付勢されており、また、推力受け体２２に作用する下から上向きの蒸気Ｓの推力により上記付勢力に抗して開方向（上向き）へ押し上げられるように構成されている。以下、上記構成における作用を説明する。
【００１９】図２に示すように、蒸気放出管２から蒸気Ｓが放出されない状態では、蒸気Ｓが入口ノズル４から蒸気放出管２へ流れ込んでいないため、推力受け体２２に蒸気Ｓの推力が作用しない。この際、弁１３の受圧面１３ａには、注水管９から供給されて上部供給室１５内を満たす水Ｗの圧力が作用する。これにより、弁１３は、上記受圧面１３ａに作用する水圧および弁１３と弁軸１７と推力受け体２２との各自重とによって閉方向（下向き）に付勢され、閉じられる。したがって、上部供給室１５と下部供給室１６とが弁１３で遮断され、上部供給室１５内の水Ｗは下部供給室１６へ供給されず、各噴射孔１０から水Ｗが噴霧されることはない。
【００２０】また、緊急時などで、図３に示すように蒸気放出管２から蒸気Ｓが放出される場合、図１に示すように、入口ノズル４から蒸気放出管２へ流れ込んだ蒸気Ｓが推力受け体２２に衝突し、この推力受け体２２に下から上向きの蒸気Ｓの推力が作用し、この推力によって推力受け体２２が上記付勢力（すなわち、受圧面１３ａに作用する水圧および弁１３と弁軸１７と推力受け体２２との各自重）に抗して上向きへ押し上げられる。
【００２１】これにより、上記推力受け体２２と共に弁軸１７が上方へスライドし、弁１３が開き、上部供給室１５と下部供給室１６とが連通するため、注水管９から上部供給室１５内に供給された水Ｗは、さらに上部供給室１５内から下部供給室１６内へ供給され、各噴射孔１０から蒸気放出管２内に噴霧される。これにより、蒸気放出管２内の蒸気Ｓが冷却されて凝縮し、以って、騒音が低減される。
【００２２】その後、蒸気放出管２からの蒸気Ｓの放出が停止すると、推力受け体２２に作用していた蒸気Ｓの推力が無くなるため、図２に示すように、弁１３は、受圧面１３ａに作用する水圧および弁１３と弁軸１７と推力受け体２２との各自重とによって閉方向に付勢され、閉じられる。これにより、水Ｗが下部供給室１６へ供給されず、各噴射孔１０からの水Ｗの噴霧が停止する。
【００２３】上記のように、弁１３の閉動作は受圧面１３ａに作用する水圧および弁１３と弁軸１７と推力受け体２２との各自重とによる付勢力によって行われ、さらに、弁１３の開動作は推力受け体２２に作用する蒸気Ｓの推力によって行われる。したがって、従来の水噴霧式のサイレンサ装置ような電気的な制御は不要となり、さらには弁１３を開閉させるためのばね等の特別な付勢装置を設ける必要もなく、また、特別な操作も不要であり、非常に簡単な構造でサイレンサ装置１の作動および作動停止が行える。さらに従来の膨張式のサイレンサ装置に比べて設置スペースを小型化でき、コストも安価になる。
【００２４】上記実施の形態では、図４に示すように、噴射筒３を４本の取付板６によって直管部２ａに取付け固定しているが、４本以外の複数本または単数本の取付板６を用いて固定してもよい。また、上記実施の形態では図１に示すように推力受け体２２を噴射筒３の下方に配置し、推力受け体２２と弁１３とを弁軸１７を介して連結しているが、他の実施の形態として、図７に示すように、推力受け体２２を噴射筒３の上方に配置し、推力受け体２２と弁１３とを弁軸１７を介して連結した構成であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の水噴霧式のサイレンサ装置ような電気的な制御は不要となり、また、特別な操作も不要であり、非常に簡単な構造でサイレンサ装置の作動および作動停止が行える。さらに従来の膨張式のサイレンサ装置に比べて設置スペースを小型化でき、コストも安価になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１１９
【氏名又は名称】日立造船株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月２９日（１９９９．６．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２７０１（Ｐ２００１−１２７０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月１９日（２００１．１．１９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１８２６１５ |
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