JP2775219B2 - 弁装置 - Google Patents
弁装置Info
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Description
流体を高差圧で減圧制御するアングル弁(レットダウン
バルブ)に関するものである。
の減圧・制御ラインあるいは化学プラントにおいての各
種触媒を含む固液二相流の減圧・制御ラインには、一般
にアングル弁が用いられており、その使用条件は一次圧
15Mpa〜20Mpa、温度350°C〜400°C
で、流体はスラリー粒子等固形物と油との二相流で構成
されている。また、アングル弁は弁下流側で過剰に減圧
されると過減圧部で多量のガスが発生してフラッシュ流
体(気液二相流)となり易い弁であるため、特に高差圧
で運転する場合にはトリム部の擦過、摩食が問題とな
る。したがって、このようなアングル弁の課題としては
その使用条件の厳しさからバルブ寿命が非常に短いこと
にある。そこで、従来は被制御流体を多段減圧すること
によりバルブプラグの負担減圧分を減らしてプラグ寿
命、ひいては弁自体の長寿命化を図っている。
を示すもので、1は水平に配管された上流側配管、2は
上流側配管1の下流側開口端の下方に略垂直に配管され
た下流側配管、3,4は上流側配管1と下流側配管2と
の間に接続されたアングル弁およびテールピースであ
る。アングル弁3は、相互に直交し水平方向に開口する
流体流入口5と鉛直下方に開口する流体流出口6を有す
る弁本体7と、流体流出口6に下方からガスケット9を
介して嵌挿されたシートリング8と、弁本体7の上面に
開口する弁軸挿通孔10にシール部材11を介して上下
移動自在に嵌挿された弁軸12と、弁軸12の下端にホ
ルダ13を介して取付けられ前記シートリング8の流体
流通孔14を開閉制御する円柱状のバルブプラグ15
と、弁軸挿通孔10に嵌挿配置されてホルダ13を摺動
自在に案内保持するガイドブッシュ16と、弁軸挿通孔
10の上端開口部に嵌挿されシール部材11を押圧する
パッキンホロア17と、弁本体7の上面に複数個のボル
ト18によって固定されパッキンホロア17を押圧固定
するパッキンフランジ19等からなり、前記流体流入口
5が上流側配管1の下流側開口端に接続され、流体流出
口6に前記テールピース4がシートリング8を介して接
続されている。
よって弁本体7の下面に固定されることにより弁本体7
と協労してシートリング8を挾持しており、中心に貫通
形成された通路21の上端開口部が固定オリフィス22
を介してシートリング8の下端開口部に接続され、下端
が下流側配管2の上端開口部に接続されている。このた
め、被制御流体25は図5に示すようにバルブプラグ1
5とシートリング8による可変絞り部(コンタードプラ
グ部)Aを通り、拡大部Bを経て、固定オリフィス22
による固定絞り部Cに至り、拡大部Dを通過し、下流側
へ導かれる。このように被制御流体25をコンタードプ
ラグ部Aと固定絞り部Cとで2段減圧すると、流速を低
く抑えることができるため、バルブプラグ15の負担を
軽減しプラグ寿命の長期化を図ることができる。
図6(a)、(b)、(c)に示すように、周面の一部
に先端に向かって傾斜する斜面を形成することにより流
路33を周面の一部に集中させたバルブプラグ30も使
用されている。このようなバルブプラグ30において
は、バルブプラグ30と流体流通孔14との間の流路3
3を一部に集中させ強制的にその部分に流すため、前記
流体制御部31を備えず流路33が全周に分散している
図4に示したバルブプラグ15と比較すると、スラリー
流体によって壊食され、一時的に増加する流路面積の全
体に対する割合を小さくすることができる。この結果、
バルブの弁開度降下率を低下させ、寿命を延ばすことに
なるが、同時にシートリング8の流体流通孔14の内周
面の一箇所も壊食を受けてしまうため、ある開度からは
制御不可になってしまう。
プラグ30の周面の一部に斜面からなる流体制御部31
を形成して流路を一部に集中させた場合は、斜面からな
る流体制御部31を備えず流路が全周に分散しているバ
ルブプラグ15に比べて、弁開度降下率を低下させ、プ
ラグ寿命を延伸させることができるが、現在の運転時間
の実績は実用として耐え得るまでに至っておらず、一層
の長寿命化が望まれている。
た結果、バルブプラグの流体制御部とシートリングの流
体流通孔とで形成される流路の位置を、弁軸の上下動に
伴い円周方向に少しずつ移動させると、コンタードプラ
グ部の壊食が一箇所に集中せず、壊食速度を低下させる
ことができ、バルブ寿命を格段に向上させることができ
ることを確認した。
の問題点および実験結果に基づいてなされたもので、そ
の目的とするところは、バルブプラグおよびシートリン
グの壊食速度を低下させ、バルブの長寿命化を図るよう
にした弁装置を提供することにある。
本発明は、弁本体内に配設されたシートリングの流体流
通孔を弁軸先端に設けたバルブプラグにより開閉し、流
量を制御する弁装置において、前記バルブプラグは前記
流体流通孔に嵌挿される円柱状に形成されてその一部周
面に先端に向かって傾斜する斜面からなる流体制御部が
設けられ、弁軸は弁本体に対し上昇または下降する間に
一回転よりも前記流体制御部の定格リスト時幅部におけ
る開き角の略1/2小さい角度だけ回転するよう上下動
自在にかつ回転自在に配設されているものである。
部における開き角をθとすると、弁軸は弁本体に対し上
昇または下降する間に略360°−θ/2だけ回転する
ことで、流体制御部とシートリングの流体流通孔とで形
成される流路の位置を円周方向に少しずつずらす。これ
により、シートリング側の壊食は一箇所に集中せず、周
方向に均等に分散され、壊食速度を低下させる。
詳細に説明する。図1は本発明に係る弁装置の一実施例
を示す要部断面図、図2はバルブプラグの斜視図であ
る。なお、図中図4〜図6に示した従来装置と同一構成
部材のものに対しては同一符号をもって示し、その説明
を省略する。これらの図において、下端にバルブプラグ
30を一体的に備え弁本体7内に上下動自在に挿通され
た弁軸12の弁本体上方に突出する外端部は、弁本体7
の上面にヨーク40を介して設置された操作器41の駆
動軸42に連結されている。操作器41は、アングル弁
43を自動制御するもので、供給空気圧Pの供給により
駆動軸42がピストン44と共に上下動すると、前記弁
軸12も駆動軸42と一体的に上下動するように構成さ
れている。なお、このような操作器41は従来周知であ
り(例:実公平3−28161号公報等)、また本発明
とは直接関係しないため、詳細な構成については説明を
省略する。
周面の一部に先端に向かって傾斜する斜面からなる流体
制御部31を備えたバルブプラグ30が一体的に設けら
れている。流体制御部31は、バルブプラグ30の先端
において幅が最大となる軸方向に長い二等辺三角形の面
からなり、この流体制御部31とシートリングの流体流
通孔14とで流路33(図6(c)参照)を形成してい
る。そして、このようなバルブプラグ30を一体的に備
えた前記弁軸12は、弁本体7に対し上昇または下降す
る間に一回転より小さい角度で、流体制御部31の定格
リスト時幅部(底辺部)の開き角をθ(θ=∠pOq)
とすると、略360°−θ/2だけ回転するよう構成さ
れている。つまり、弁軸12およびバルブプラグ30は
弁開度の変化と共に回転するものである。このため、前
記駆動軸42の中間部周面には図1に示すようにテーパ
ピン45が突設されており、このテーパピン45は、ヨ
ーク40と操作器41間に介在されたガイド46の内周
面に形成された螺旋溝47に摺動自在に挿入されてい
る。また、駆動軸42はピストン44に回転自在に配設
されている。なお、流体制御部31の頂点k(図2)の
開き角は零である。
ングの擦過状況を示す図である。(a)は全閉状態で、
この状態から弁軸が徐々に上昇していくと、バルブプラ
グ30と流体流通孔14との間の流路33の面積が
(b)〜(g)に示すように徐々に大きくなり、(h)
の全開状態で最大となる。また、この流路33は、バル
ブプラグ30が回転上昇することで回転方向に移動す
る。全閉状態より流路33が徐々に開くと、流路33を
通るスラリー流体によって流体流通孔14の内周面が壊
食され、この壊食50は流路33の移動と共に回転方向
に移動する。そして、バルブプラグ30が略360°−
θ/2だけ回転して(h)の全開状態になると、流体制
御部31の定格リスト時幅部の回転側端qが、全閉時に
おける頂点kの位置まで移動して停止する。したがっ
て、シートリング8の壊食50は流体流通孔14の内周
面の一箇所に集中せず、バルブプラグ30の最大ストロ
ークで全周にわたって略均等に生じる。全開状態より全
閉状態に切り替える場合も同様である。この結果、スラ
リー流体によって壊食され、一時的に増加する流路面積
の全体に対する割合が小さく、バルブの弁開度降下率を
低下させる。バルブプラグ30側もスラリー流体によっ
て壊食するが、この壊食51は流体制御部31に集中す
る。
して操作器41の駆動軸42にテーパピン45を突設
し、ガイド46に螺旋溝47を形成した場合について説
明したが、本発明はこれに特定されるものではなく、弁
軸12側にテーパピンを突設し、弁本体7側に螺旋溝を
形成したり、あるいはこの逆であってもよいことは勿論
である。
は、周面の一部に流量制御部が形成されたバルブプラグ
を弁軸に設け、この弁軸を弁本体に対し上昇または下降
する間に一回転より前記流体制御部の定格リスト時幅部
における開き角の略1/2小さい角度だけ回転するよう
上下動自在にかつ回転自在に配設して構成したので、弁
軸の上下動に伴い流体制御部とシートリングの流体流通
孔とで形成される流路の位置を円周方向に少しずつずら
すことができる。したがって、シートリング側の壊食が
一箇所に集中せず、周方向に略均等に分散されるため、
一時的に増加する流路面積の全体に対する割合が小さ
く、バルブの弁開度降下率を低下させることができ、弁
の寿命を著しく延伸することができる。
図である。
過状況を示す図である。
図、平面図および側面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 弁本体内に配設されたシートリングの流
体流通孔を弁軸先端に設けたバルブプラグにより開閉
し、流量を制御する弁装置において、前記バルブプラグ
は前記流体流通孔に嵌挿される円柱状に形成されてその
一部周面に先端に向かって傾斜する斜面からなる流体制
御部が設けられ、弁軸は弁本体に対し上昇または下降す
る間に一回転よりも前記流体制御部の定格リスト時幅部
における開き角の略1/2小さい角度だけ回転するよう
上下動自在にかつ回転自在に配設されていることを特徴
とする弁装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6742293A JP2775219B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6742293A JP2775219B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 弁装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06257678A JPH06257678A (ja) | 1994-09-16 |
JP2775219B2 true JP2775219B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=13344463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6742293A Expired - Lifetime JP2775219B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 弁装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2775219B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5774912B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2015-09-09 | 株式会社古川製作所 | カットノズル |
KR101894641B1 (ko) * | 2016-12-15 | 2018-09-04 | 주식회사 한화 | 테이퍼형 유로가 형성된 셔터를 구비한 유량조절밸브 |
CN110864123A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-03-06 | 大连福佳·大化石油化工有限公司 | 改进的制氮机角座阀 |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP6742293A patent/JP2775219B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06257678A (ja) | 1994-09-16 |
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