特表 2024-534150 蒸気抽気のためのバランスグリッドバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-18

(54)【発明の名称】蒸気抽気のためのバランスグリッドバルブ

(51)【国際特許分類】

   F01D 17/10 20060101AFI20240910BHJP

   F01K 7/34 20060101ALI20240910BHJP

   F16K 17/02 20060101ALI20240910BHJP

   F16K 3/08 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

F01D17/10 D

F01K7/34

F16K17/02 Z

F16K3/08

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024512958

(86)(22)【出願日】2022-08-23

(85)【翻訳文提出日】2024-02-22

(86)【国際出願番号】 EP2022025387

(87)【国際公開番号】W WO2023025415

(87)【国際公開日】2023-03-02

(31)【優先権主張番号】102021000022412

(32)【優先日】2021-08-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517029381

【氏名又は名称】ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータ

【氏名又は名称原語表記】Ｎｕｏｖｏ Ｐｉｇｎｏｎｅ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｅ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】マリオッティ，ヴァネッサ

【テーマコード（参考）】

3G071

3H053

3H059

【Ｆターム（参考）】

3G071AA07

3G071AB01

3G071BA21

3H053AA22

3H053BA04

3H053DA03

3H053DA05

3H059AA09

3H059BB24

3H059CA04

(57)【要約】

【解決手段】 少なくとも１つのダクトを通して高圧の蒸気を受け入れるように構成された第１のバランシングチャンバ及び第２のバランシングチャンバを備える、多段蒸気タービンからの蒸気抽気のためのバランスグリッドバルブ。バランシングチャンバは、好ましくは、環状溝の形態であり、バルブの機械的歪みを低減するために、バルブの軸から２つの異なる半径方向距離に配置される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多段蒸気タービン（１０００）からの蒸気抽気のためのバランスグリッドバルブ（１００）であって、前記多段蒸気タービン（１０００）は、蒸気流を処理するように構成され、前記バランスグリッドバルブ（１００）は、前記多段蒸気タービン（１０００）の２つの中間段の間に配置されるように構成され、前記バルブは、
－第１の側部（２１０）及び第２の側部（２２０）を有するバルブ支持体（２００）であって、前記第１の側部（２１０）は、第１の圧力で蒸気に曝されるように構成され、前記バルブ支持体（２００）は、固定され、リング形状である、バルブ支持体（２００）と、
－第１の側部（３１０）及び第２の側部（３２０）を有するバルブ本体（３００）であって、前記第１の側部（３１０）は、第２の圧力の前記蒸気に曝されるように構成され、前記バルブ本体（３００）は、回転可能であり、リング形状である、バルブ本体（３００）と、を備え、
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも大きく、
前記バルブ支持体（２００）及び前記バルブ本体（３００）は、機械的に結合され、前記バルブ支持体（２００）の前記第２の側部（２２０）は、前記バルブ本体（３００）の前記第２の側部（３２０）に面し、
前記バルブ本体（３００）は、軸（Ｒ）を中心として前記バルブ支持体（２００）に対して回転可能であり、
前記バルブ支持体（２００）及び前記バルブ本体（３００）は、開口部（２５０、３５０）を有し、前記開口部（２５０、３５０）は、前記バルブ支持体（２００）と前記バルブ本体（３００）との間の相対回転角度に応じて調整可能な流路を画定するように構成され、
前記バルブ支持体（２００）及び／又は前記バルブ本体（３００）は、第１の溝（３６０）及び第２の溝（３８０）を備え、前記第１の溝（３６０）及び前記第２の溝（３８０）は、前記バルブ本体（３００）の前記第２の側部（３２０）及び／又は前記バルブ支持体（２００）の前記第２の側部（２２０）に配置され、
前記第１の溝（３６０）及び前記第２の溝（３８０）は、前記バルブ支持体（２００）と前記バルブ本体（３００）との間に第１のバランシングチャンバ（４６０）及び第２のバランシングチャンバ（４８０）をそれぞれ形成するように構成され、
前記第１の溝（３６０）は、前記軸（Ｒ）からの第１の半径方向距離（ｒ１）を有し、前記第２の溝（３８０）は、前記軸（Ｒ）からの第２の半径方向距離（ｒ２）を有し、前記第１の半径方向距離（ｒ１）は、前記第２の半径方向距離（ｒ２）よりも大きく、
前記第１の溝（３６０）は、第３の圧力で前記蒸気を受け入れるように構成され、
前記第２の溝（３８０）は、第４の圧力で前記蒸気を受け入れるように構成され、
前記第３の圧力は、前記第２の圧力よりも大きく、
前記第４の圧力は、前記第２の圧力よりも大きく、
前記バルブは、少なくとも１つのダクト（５００）を更に備え、前記ダクト（５００）は、前記第１の溝（３６０）及び／又は前記第２の溝（３８０）に流体結合され、前記第３の圧力及び／又は前記第４の圧力で前記蒸気を供給するように構成される、バランスグリッドバルブ（１００）。

【請求項2】

前記第３の圧力は、前記第４の圧力と実質的に等しい、請求項１に記載のバランスグリッドバルブ（１００）。

【請求項3】

前記第１の溝（３６０）及び前記第２の溝（３８０）は、前記軸（Ｒ）を取り囲む環状溝である、請求項１に記載のバランスグリッドバルブ（１００）。

【請求項4】

前記バルブ支持体（２００）及び／又は前記バルブ本体（３００）の前記開口部（２５０、３５０）は、前記第１の溝（３６０）と前記第２の溝（３８０）との間に配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載のバランスグリッドバルブ（１００）。

【請求項5】

前記バルブ支持体（２００）及び／又は前記バルブ本体（３００）は、前記第１の溝（３６０）を前記第２の溝（３８０）に流体結合する少なくとも１つの内側チャネル（３７０）を更に備える、請求項１に記載のバランスグリッドバルブ（１００）。

【請求項6】

前記少なくとも１つの内側チャネル（３７０）は、前記バルブ支持体（２００）及び／又は前記バルブ本体（３００）の２つの隣接する開口部（２５０、３５０）の間に配置される、請求項５に記載のバランスグリッドバルブ（１００）。

【請求項7】

前記ダクト（５００）は、前記バランスグリッドバルブ（１００）の上流に位置する前記多段蒸気タービン（１０００）の段に流体結合されるように構成される、請求項１に記載のバランスグリッドバルブ（１００）。

【請求項8】

前記ダクト（５００）には、バルブ（５１０）、特に調節バルブが設けられる、請求項１に記載のバランスグリッドバルブ（１００）。

【請求項9】

請求項１に記載のバランスグリッドバルブを備える多段蒸気タービン（１０００）であって、前記バランスグリッドバルブは、前記多段蒸気タービン（１０００）の２つの中間段の間に配置される、多段蒸気タービン（１０００）。

【請求項10】

前記ダクト（５００）は、第１の端部において、前記バランスグリッドバルブ（１００）の上流に位置する前記多段蒸気タービン（１０００）の段に流体結合され、第２の端部において、前記第１の溝（３６０）及び／又は前記第２の溝（３８０）に流体結合される、請求項９に記載の多段蒸気タービン（１０００）。

【請求項11】

前記ダクト（５００）には、バルブ（５１０）、特に調節バルブが設けられる、請求項１０に記載の多段蒸気タービン（１０００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示される主題は、多段蒸気タービンからの蒸気抽気のためのバランスグリッドバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

多くの場合、蒸気タービンは、蒸気熱エネルギーを機械エネルギーに変換（タービン回転）することによって電気エネルギーを生成するために使用されている。

【0003】

多段蒸気タービンは、蒸気サイクルから所望の圧力で蒸気を抽気するために、高圧タービンセクションと低圧タービンセクションとの間に抽気バルブを備える場合がある。抽気された蒸気は、主にタービン回転以外の用途に使用される。例えば、抽気された蒸気は、製紙工場又は食品工場などにおいて商品を加工するために使用することができ、又は加熱流体として使用することができる。したがって、所望の特性を有する抽気流を確保し、タービン効率を確保するために、有利には、経時的に一定である所望の圧力で蒸気を抽気することが望まれている。

【0004】

これは、２つの中間タービンセクション又は段落の間に抽気バルブを位置決めすることによって行うことができ、抽気マニホールドは、抽気バルブの上流に配置され、蒸気抽気圧力は、抽気バルブを通して調節することができる。典型的には、抽気バルブは、固定グリッドと回転グリッドとの相互位置に応じて可変流路を画定するために協働する固定グリッドと回転グリッドとを含む、グリッド型バルブである。流路を変化させることによって、抽気バルブは、抽気バルブにおける圧力を調節することができ、その結果、バルブの上流に接続された抽気マニホールドを通して抽気される流れの圧力を調整することができる。

【0005】

抽気バルブの上流と下流とでは蒸気圧力は異なることに留意されたい。特に、抽気バルブの上流及び下流の蒸気の圧力差は、抽気される蒸気質量流量の値が増加するにつれて増加する。抽気バルブの前後の差圧により、高圧蒸気に曝されたバルブ表面に印加される軸力が生じ、この力により、回転グリッドが固定グリッドに対して押し付けられ、２つのグリッド間の接触力が増大し、その結果、２つのグリッド間の摩擦が増大する。

【0006】

このため、既知の抽気バルブでは、２つのグリッドが依然として互いに対して回転することができるように、圧力差制限が設けられている。抽気バルブの圧力差の制限を増加させるための既知の方法の１つは、２つのグリッドを局所的に分離してそれらの間の摩擦を減少させるために、高圧蒸気が供給されるバランシングチャンバをグリッド間に設けることである。

【0007】

欧州特許第１９７０５４３（Ｂ１）号は、固定グリッド及び回転グリッドを備える蒸気タービンの抽気圧力を調整するためのデバイスを開示しており、固定グリッドは、グリッドを分離してグリッドに作用する力を低減するために、蒸気抽気ノズルの上流に位置する段落から抽気された高圧蒸気が供給される際にバランシングチャンバとして作用する溝を備えている。

【0008】

かかるグリッドの局所的な分離は、バランシングチャンバにおいて局所的に生じる力に由来することに留意されたい。これにより、力がグリッド回転軸から遠く離れて印加されるため、回転グリッドに「アンブレラ効果（umbrella effect）」が生じ、例えば、グリッド回転軸に近い部分、すなわち力印加領域から遠く離れたグリッドの部分における局所的な摩耗が増加し、バランシングチャンバに近い部分、すなわち力印加領域に近い部分の漏れが増加する。更に、印加される力が大きすぎると、グリッド回転軸の近くのグリッドの部分において過度の摩擦が生じるため、グリッド同士が相対的に移動できなくなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

したがって、現在利用可能な抽気バルブには、圧力差の技術的限界があり、特に、１０～１５ｂａｒまでの圧力差でしか作動することができない。

【0010】

本出願人は、試験及び分析を行い、蒸気タービンの主流から抽気される流れを制御することができる抽気バルブ、すなわち、例えば、抽気圧力（抽気圧力は、抽気バルブが位置する蒸気タービンのセクション内の圧力である）の必要値を増加させることができるように、より大きな圧力差、例えば、６０ｂａｒまでの圧力差でも作動することができるバルブを有することが望ましいことを認識した。特に、抽気バルブの一種であるバランスグリッドバルブが、増加した抽気圧力で一定量の流れを抽気できることが望ましい。

【0011】

一態様によれば、本明細書に開示される主題は、第１のバランシングチャンバ及び第２のバランシングチャンバを有するバランスグリッドバルブに関する。第１のバランシングチャンバ及び第２のバランシングチャンバの各々は、少なくとも１つのダクトを通して十分に高い圧力で流体を受け入れるように構成される。一実施形態では、流体は、蒸気であり得る。有利には、チャンバは、１つ以上のチャネル（又は溝）を介して互いに流体結合される。バランシングチャンバは、抽気圧力によるバルブへの軸力を低下させるように機能する。バランシングチャンバは、バルブの歪みを低減するために、バルブの中心水平軸から２つの異なる半径方向距離に配置される。特に、バルブの歪みは、「アンブレラ効果」として発生する場合があり、この場合、バランシングチャンバの近くのバルブ領域は、バランシングチャンバ内の高い圧力に起因してバルブ支持体から押し離される。新規なバランスグリッドバルブの実施形態は、それに結合された回転機器を含み、複数の利点を提供し、これには、本明細書で説明され、示され、かつ／又は特許請求される新規なバランスグリッドバルブの使用が、内部バルブ表面上のより低いピーク圧力を容易にし、それによって、開放位置と閉鎖位置との間のバルブの移動を容易にし、バルブ構成要素の摩耗を低減させ得ることが含まれる。

【0012】

別の態様によれば、本明細書で開示される主題は、本明細書で説明され、示され、かつ／又は特許請求される新規のバランスグリッドバルブの一実施形態を備えた蒸気タービンに関し、バランスグリッドバルブは、少なくとも２つのバランシングチャンバを有する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

本発明の開示される実施形態、及びそれに付随する利点の多くについての完全な理解は、添付図面に関連して考慮される場合、以下の発明を実施するための形態を参照することによって、それらがより良好に理解される際、容易に得られるであろう。

【図1】図１は、バランスグリッドバルブの一実施形態が設けられた回転機器、特に多段蒸気タービンの断面図を示す。

【図2】図２は、図１のタービンに含まれるバランスグリッドバルブの実施形態の部分断面図を示す。

【図3A】図３Ａは、図２のバランスグリッドバルブの第１の側面図、特にバルブ支持体側の図を示す。

【図3B】図３Ｂは、図２のバランスグリッドバルブの第２の側面図、特にバルブ本体側の図を示す。

【図4】図４は、部分的に開放された図２のバランスグリッドバルブの正面図、特にバルブ本体側の図を示す。

【図5】図５は、図２のバランスグリッドバルブのバルブ本体の概略図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本明細書で開示される主題は、多段蒸気タービン用の革新的なバランスグリッドバルブに関する。バランスグリッドバルブは、蒸気タービンを通って流れる蒸気を既知の抽気バルブに対してより高い圧力で抽気して蒸気タービンから遠ざけることができるように、蒸気タービンと位置決めされ、かつ結合される。革新的なバランスグリッドバルブは、特に、バルブの水平中心軸から異なる半径方向距離にある２つのバランシングチャンバを含む。２つのバランシングチャンバの各々は、少なくとも１つのダクトを通して回転機器の高圧セクションの最終段落から抽気された流体を受け入れるように構成される。一実施形態では、回転機器は、多段蒸気タービンであり、流体は、少なくとも６０ｂａｒの高圧蒸気である（又は高圧蒸気を含む）。特に、２つのバランシングチャンバは、それぞれがバルブの水平中心軸から２つの異なる半径を有する２つの環状同心溝の形態をとることができる。

【0015】

ここで、本開示の実施形態を詳細に参照し、その例を図面に示す。各例は、本開示を限定するものではなく、本開示の説明として提供するものである。実際には、本開示の範囲又は趣旨から逸脱しない限り、本開示に様々な修正及び変形を加えることができるということが、当業者には明らかであろう。

【0016】

ここで図面を参照すると、図１は、例えば、限定するものではないが、参照番号１０００で示される回転機器の一部を概略的に示している。一実施形態では、回転機器１０００は、多段蒸気タービンである。多段蒸気タービン１０００は、流れ膨張によって流体（蒸気）の流れを処理し、流れ膨張から動力を抽気するように構成される。多段蒸気タービン１０００は更に、革新的なバランスグリッドバルブ１００を通ってタービン１０００の高圧セクションの最終段落を出る流体（蒸気）の流れを抽気するように構成される。

【0017】

多段蒸気タービン１０００には、参照番号１００で全体的に示される革新的なバランスグリッドバルブの一実施形態が設けられる。バランスグリッドバルブ１００は、多段蒸気タービン１０００の２つの中間段落の間に配置されるように構成される。有利には、バランスグリッドバルブ１００は、高圧タービンセクション８００と低圧タービンセクション９００との間に配置され、各タービンセクションは、少なくとも１つの段落、好ましくは直列の複数の段落を有する。

【0018】

バランスグリッドバルブ１００は、高圧の蒸気を抽気するように構成され、好ましくは、抽気された蒸気の圧力は、経時的に実質的に一定である。多段蒸気タービン１０００は、バランスグリッドバルブ１００に流体結合されたフランジ４００を備える。特に、フランジ４００は、高圧タービンセクション８００の最終段落をバランスグリッドバルブ１００と結合する環状チャンバ６００に流体結合される。特に、環状チャンバ６００は、蒸気の流れが抽気される多段蒸気タービン１０００のセクションである。フランジ４００から出ている図１の大きな矢印は、フランジ４００を通して、バランスグリッドバルブ１００が、例えば、マニホールドをフランジ４００に接続することによって、抽気された蒸気を１つ以上の外部ユニットに供給することができることを示している。

【0019】

図２は、バランスグリッドバルブ１００の革新的な実施形態が設けられた多段蒸気タービン１０００の部分断面図を示している。図２では、バルブ１００の上部及び低圧タービンセクション９００の一部のみが示されており、特に、バルブ支持体は、タービンセクションのステータケーシングと一体化されている。

【0020】

この実施形態によれば、バランスグリッドバルブ１００は、多段蒸気タービン１０００に固定されたバルブ支持体２００と、軸Ｒを中心としてバルブ支持体２００に対して回転可能なバルブ本体３００と、を備える。以下で明らかになるように、バルブ本体３００を回転させて、バランスグリッドバルブ１００を通過する蒸気流を変化させることができる。具体的には、バルブ本体３００を回転させることによって、バランスグリッドバルブ１０００の蒸気流のための通路面積が減少し、通路面積を減少させることによって、バルブを通る蒸気流が積層され、多段蒸気タービン１０００から抽気される蒸気流の量が増加する。

【0021】

バルブ支持体２００は、第１の側部２１０及び第２の側部２２０を有する。第１の側部２１０は、多段蒸気タービン１０００によって処理された蒸気の第１の流れに曝されるように構成され、第１の流れは第１の圧力であり、第１の側部２１０は第１の圧力を受ける。

【0022】

バルブ本体３００は、第１の側部３１０及び第２の側部３２０を有する。第１の側部３１０は、多段蒸気タービン１０００によって処理された蒸気の第２の流れに曝されるように構成され、第２の流れは第２の圧力であり、第１の側部３１０は第２の圧力を受ける。

【0023】

第２の圧力は第１の圧力よりも大きい。換言すれば、バルブ支持体２００の第１の側部２１０は、多段蒸気タービン１０００の低圧タービンセクション９００と結合されるように配置され、バルブ本体３００の第１の側部３１０は、多段蒸気タービン１０００の高圧タービンセクション８００と結合されるように配置される。

【0024】

したがって、バルブ支持体２００の第２の側部２２０は、バルブ本体３００の第２の側部３２０に面し、かつ／又はそれに近接して位置決めされる。

【0025】

図３Ａ及び図３Ｂを非限定的に参照すると、バランスグリッドバルブ１００の第１の側面図、特にバルブ支持体２００側の図、及びバランスグリッドバルブ１００の第２の側面図、特にバルブ本体３００側の図がそれぞれ示されている。バルブ支持体２００は、一例として、固定されたリング形状のバルブ支持体として示されており、バルブ本体３００は、一例として、回転可能なリング形状のバルブ本体として示されている。リング形状のバルブ支持体２００及びリング形状のバルブ本体３００は、共通の中心水平軸Ｒを有し、その周りにバルブ支持体２００及びバルブ本体３００が形成される。

【0026】

図３Ｂ、図４、及び図５に示すように、バルブ支持体２００及びバルブ本体３００は、流体流、例えば、蒸気流のための調整可能な流路を画定するように構成された開口部２５０、３５０を有する。特に、調整可能な流路は、バルブ支持体２００とバルブ本体３００との間の相対回転角度Ｘの関数であり、図４を非限定的に参照すると、相対回転角度Ｘは、バルブ支持体２００の任意の垂直方向（例えば、矢印Ｘが開始する垂直の破線を参照）と、バルブ本体３００をバルブ支持体２００に対して角度Ｘだけ回転させた後に得られる新たな方向（例えば、矢印Ｘが終端する斜めの破線を参照）とに対して測定される。すなわち、矢印Ｘは、バルブ支持体２００の任意の鉛直方向に対するバルブ本体３００の相対的な回転角度Ｘである。有利には、バルブ支持体２００上の開口部２５０は、バルブ本体３００上の開口部３５０に対応し、その結果、開口部３５０が開口部２５０に完全に重なる回転角度が少なくとも存在する。その代わりに、特定の回転角に従って、開口部３５０は開口部２５０と部分的に重なる。最後に、少なくとも１つの回転角度に従って、開口部３５０は、開口部２５０と全く重ならない。

【0027】

バランスグリッドバルブ１００を通過する蒸気流、したがってフランジ４００を通って抽気される蒸気の圧力を調節するために、バルブ本体３００は、バルブ支持体２００に対して手動で又はアクチュエータを介して自動的に回転させることができ、相対的な回転角度Ｘ、したがって開口部２５０及び３５０によって画定される調整可能な流路を変化させる。有利には、バルブ本体３００は、アクチュエータ、特に直線運動を回転運動に変換するリニアアクチュエータに機械的に結合される。図３Ｂ及び図４に示すように、バルブ本体３００は、機械的ブラケットなどの接続デバイス３３０を備え、当該接続デバイス３３０は、リニアアクチュエータに結合され、バルブ本体３００を回転させるためにリニアアクチュエータからの運動をバルブ本体３００に伝達する。特に、バルブ本体３００は、設置時及び／又は動作中に回転させることができる。より具体的には、動作中、バルブ本体３００は、１回以上回転させてもよく、例えば、バルブ本体３００は、１日に１回、相対回転角度Ｘの１つの完全ストロークを完了するために、連続低速回転を行ってもよく（完全ストロークは、約１０°であってもよく、いずれの場合も、使用される開口部２５０、３５０の数に依存する）、又は高速回転、例えば、１時間あたり３回の小さな回転（１°未満）を行ってもよい。

【0028】

非限定的な実施形態によれば、特に図５に示すように、回転可能なバルブ本体３００は、バルブ本体３００の第２の側部３２０に配置された第１の溝３６０及び第２の溝３８０を備える。第１の溝３６０は、軸Ｒから第１の半径方向距離「ｒ１」に配置され、第２の溝３８０は、軸Ｒから第２の半径方向距離「ｒ２」に配置され、第１の半径方向距離「ｒ１」は、第２の半径方向距離「ｒ２」よりも大きいことに留意されたい。

【0029】

有利には、第１の溝３６０及び第２の溝３８０は、中心水平軸Ｒの周りに配置された環状溝である。特に、第１の溝３６０及び第２の溝３８０は、軸Ｒを取り囲む第１の円（半径「ｒ１」を有する）及び第２の円（半径「ｒ２」を有する）を画定する。有利には、第１の溝３６０及び第２の溝３８０は、同じ幅（半径方向に対して画定される）及び深さ（軸線方向に対して画定される）を有する。

【0030】

より有利には、バルブ本体３００の開口部３５０は、第１の溝３６０と第２の溝３８０との間に配置される。換言すれば、バルブ本体３００の開口部３５０の中心は、軸Ｒから第３の半径方向距離に配置され、第３の半径方向距離は、第２の半径方向距離「ｒ２」よりも大きいが、第１の半径方向距離「ｒ１」よりも小さい。有利には、バルブ支持体２００の開口部２５０は、バルブ本体３００の開口部３５０の軸Ｒから同じ第３の半径方向距離に配置され、同じ形状を有することができる。

【0031】

図２を非限定的に参照すると、第１の溝３６０及び第２の溝３８０は、バルブ本体３００がバルブ支持体２００と結合されたときに第１のバランシングチャンバ４６０及び第２のバランシングチャンバ４８０を形成するように構成される。

【0032】

第１の溝３６０は、第１のバランシングチャンバ４６０が第３の圧力を受けるように、第３の圧力で蒸気を受け入れるように構成され、第３の圧力は、第２の圧力（すなわち、バルブの上流の圧力）よりも大きい。第２の溝３８０は、第２のバランシングチャンバ４８０が第４の圧力を受けるように、第４の圧力で蒸気を受け入れるように構成され、第４の圧力は、第２の圧力（すなわち、バルブの上流の圧力）よりも大きい。

【0033】

実施形態に限定されないが、図５に示すように、バルブ１００、特にバルブ本体３００は、第１の溝３６０と第２の溝３８０とを流体結合する内側チャネル３７０を更に備え、有利には、この場合、第３の圧力は、第４の圧力に等しいか又は実質的に等しい。特に、第１の溝３６０は、第３の圧力で蒸気を受け入れるように構成され、蒸気は、内側チャネル３７０を通って流れ、第２の溝３８０に供給される。内側チャネル３７０を通って流れることによって圧力損失が引き起こされない場合、第２の溝３８０によって（すなわち、第２のチャンバ４８０内に）受け入れられる蒸気は、第１の溝３６０によって（すなわち、第１のチャンバ４６０内に）受け入れられる蒸気と同じ第３の圧力にあることに留意されたい。

【0034】

上述の構成によれば、第１の溝３６０及び第２の溝３８０が蒸気を受け入れたとき、バランスグリッドバルブ１００は、バルブ本体３００の開口部３５０の上方及び下方に実質的に２つの等しい力を有する（「上方」及び「下方」は、開口部３５０の半径方向の展開に対して定義される）。

【0035】

一部の代替的な実施形態によれば、第１の溝及び第２の溝は、バルブ支持体並びに内側チャネル上に位置し、バルブ本体がバルブ支持体と結合されると、第１のバランシングチャンバ及び第２のバランシングチャンバを形成するように構成される。一部の他の代替的な実施形態によれば、第１の溝は、バルブ支持体又はバルブ本体上に位置し、反対に、第２の溝は、バルブ本体又はバルブ支持体上に位置する。

【0036】

図１を非限定的に参照すると、多段蒸気タービン１０００は、ダクト５００を更に備える。ダクト５００は、バランスグリッドバルブ１００の上流に位置する多段蒸気タービン１０００の段落、特に高圧タービンセクション８００の高圧段落に流体結合されるように配置された第１の端部を有する。

【0037】

ダクト５００は、バランスグリッドバルブ１００、特にフランジ５２０に流体結合されるように配置された第２の端部を有する。有利には、フランジ５２０には、蒸気漏れを防止するための適切なシールが設けられる。フランジ５２０は、第１の溝３６０に流体結合される。ダクト５００は、第３の圧力で、例えば、第１の端部が結合される高圧タービンセクション８００の高圧段落の圧力で、蒸気を第１の溝３６０に供給するように配置される。

【0038】

有利には、ダクト５００は、ダクト５００を通って流れ、バランスグリッドバルブ１００に供給される蒸気を調節するために、バルブ５１０、特に調節バルブを備える。

【0039】

動作時には、図１及び図２を参照すると、蒸気などの流体が、多段蒸気タービンであり得る回転機器１０００の入口に流入し、回転機器１０００を通って、特に機器のブレードを通って膨張し、回転機器１０００の出口から流出する。回転機器１０００を通って流れる蒸気は、バランスグリッドバルブ１００を通って機器の中間セクションから抽気される。バルブ１００は、蒸気の一部が流れて蒸気膨張を継続することができる開口部２５０、３５０と、バルブ１００の上流にあり、蒸気の一部が抽気される環状チャンバ６００と、を有する。バランスグリッドバルブ１００は、溝３６０、３８０を有し、好ましくは回転機器１０００の入口又はその近傍から取り込まれたバルブ１００の上流を流れる蒸気の一部が、少なくともダクト５００を通って注入され得る。特に、ダクト５００には、バルブ１００の溝３６０、３８０に供給される蒸気を調節するバルブ５１０が設けられる。好ましくは、蒸気は、バルブ本体３００がバルブ支持体２００に対して回転されるときにのみ溝３６０、３８０に供給されて、それらの間の摩擦を低減する。より好ましくは、バルブ５１０は、デジタル制御信号を受信するアクチュエータによって作動されるとき、又は手動で作動されるときに、蒸気が溝３６０、３８０に供給されることを可能にする。

【0040】

一部の実施形態では、多段蒸気タービン１０００は、第１の溝３６０及び多段蒸気タービン１０００の高圧セクション８００の第１の高圧段落に流体結合された第１のダクトと、第２の溝３８０及び多段蒸気タービン１０００の高圧セクション８００の第２の高圧段落に流体結合された第２のダクトと、を備えることができ、第１のダクトは、蒸気を第３の圧力で、特に第１の高圧段落の圧力で第１の溝３６０に供給するように配置され、第２のダクトは、蒸気を第４の圧力で、特に第２の高圧段の圧力で第２の溝３８０に供給するように配置されることに留意されたい。

【0041】

また、第１の高圧段及び第２の高圧段は、多段蒸気タービン１０００の高圧セクション８００の入口のすぐ下流に位置する第１の高圧段及び第２の高圧段に対応しなくてもよいことに留意されたい。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】