KR101091584B1 - Valve trim apparatus for prohibiting scale attatchment and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR101091584B1 KR1020110058631A KR20110058631A KR101091584B1 KR 101091584 B1 KR101091584 B1 KR 101091584B1 KR 1020110058631 A KR1020110058631 A KR 1020110058631A KR 20110058631 A KR20110058631 A KR 20110058631A KR 101091584 B1 KR101091584 B1 KR 101091584B1
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Abstract

PURPOSE: A valve trim device for prohibiting scale attachment and a manufacturing method thereof are provided to prevent an eddy current by a taper unit of a trim cage hole, thereby reducing the contact rate of scales onto the surface of a trim cage. CONSTITUTION: A valve trim device(200) for prohibiting scale attachment includes a sheet unit, a trim cage unit, and a valve trim unit. The sheet unit is mounted between an inflow passage(3) and a discharging passage(4) of a control valve. The trim case unit includes a plurality of trim cage holes(232). The trim cage unit is mounted on the sheet unit. The trim valve unit is mounted in the trim cage unit and vertically elevates. A taper unit is formed in at least one of an inner hole and an outer hole which form openings of the trim cage holes.

Description

열화 스케일 비 부착형 밸브 트림장치 및 밸브 트림장치의 제작방법{VALVE TRIM APPARATUS FOR PROHIBITING SCALE ATTATCHMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}VALVE TRIM APPARATUS FOR PROHIBITING SCALE ATTATCHMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 원자력, 화력 발전소 또는 플랜트설비 등의 고온의 유체가 이송되는 배관에 장착된 글로브 밸브(Glove Valve)의 밸브 트림장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 배관을 통해 흐르는 고온 유체에 의해 발생하는 열화 스케일이 부착되는 것을 최소화시키도록 개선된 성능을 가지는 열화 스케일 비 부착형 밸브 트림장치 및 밸브 트림장치 제작방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a valve trimming device of a glove valve mounted on a pipe through which hot fluid such as a nuclear power plant, a thermal power plant, or a plant facility is transported, and more particularly, generated by a hot fluid flowing through a pipe. It relates to a deterioration scale non-attachment valve trimming device and a valve trimming device manufacturing method having an improved performance to minimize the attachment of the deteriorating scale.

일반적으로, 글로브 밸브는 고온, 고압의 유체가 흐르는 배관의 내부 유량을 제어하기 위한 콘트롤 밸브로 사용되며, 도 1은 이러한 기능을 수행하는 종래기술의 일 실시예에 따르는 글로브 밸브의 단면도이다.In general, the globe valve is used as a control valve for controlling the internal flow rate of the pipe flowing a high temperature, high pressure fluid, Figure 1 is a cross-sectional view of a globe valve according to an embodiment of the prior art for performing this function.

도 1과 같이 종래기술의 글로브 밸브(1)는 유입유로(3)와 배출유로(4)가 형성된 밸브몸체(2)와, 유입유로(3)와 배출유로(4)의 사이에 장착되어 이송되는 유체의 유량을 제어하는 밸브 트림장치(5)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the globe valve 1 of the prior art is mounted between the valve body 2 having the inflow passage 3 and the discharge passage 4, and the inlet passage 3 and the discharge passage 4. It comprises a valve trim device (5) for controlling the flow rate of the fluid to be.

상기 밸브 트림장치(5)는 다수의 트림케이지홀(32)이 형성되어 유입유로(3)와 배출유로(4)의 사이에 장착되는 트림케이지(30)와, 트림케이지(30)의 내부에서 트림케이지홀(32)들을 차단하는 정도에 따라 이송되는 유량을 제어하는 스템(10)과 플러그(20)로 구성되는 밸브트림(7)과, 트림케이지(30)가 장착되는 시트(40)를 포함하여 구성된다.The valve trim device 5 includes a trim cage 30 having a plurality of trim cage holes 32 formed therebetween and mounted between the inflow passage 3 and the discharge passage 4, and inside the trim cage 30. A valve trim 7 composed of a stem 10 and a plug 20 for controlling the flow rate transferred according to the degree of blocking the trim cage holes 32, and a seat 40 on which the trim cage 30 is mounted. It is configured to include.

도 2는 트림케이지홀(32)의 상세 형상을 나타내는 트림케이지홀(32)의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the trim cage hole 32 showing the detailed shape of the trim cage hole 32.

도 2와 같이 상기 트림케이지홀(32)은 글로브 밸브(1)를 흐르는 유체가 유입유로(3)로부터 배출유로(4) 측으로 흐르는 것을 가정하여 설명하고, 이때 트림케이지(30)의 내부면에 위치하는 입구측이 내측공(36)이 되고 트림테이지(30)의 외주면에 위치하는 출구측이 외측공(38)이 된다(유체의 흐름이 반대인 경우는 서로 반대 임).As shown in FIG. 2, the trim cage hole 32 is assumed on the assumption that the fluid flowing through the globe valve 1 flows from the inflow passage 3 to the discharge passage 4 side, and at this time, the inside of the trim cage 30 The inlet side located becomes the inner hole 36 and the outlet side located on the outer circumferential surface of the trim tape 30 becomes the outer hole 38 (when the flow of the fluid is opposite, they are opposite to each other).

상술한 구성을 갖는 밸브 트림장치(5)는 글로브 밸브(1)의 내부에 장착된 후 스템(10)의 상하 이동에 따라 플러그(20)가 트림케이지(30)에 형성된 다수의 트림케이지홀(32)들의 일부 또는 전체를 차폐하거나 개방하는 것에 의해 유체 이송 관로의 차폐 또는 개방을 제어함은 물론, 차폐되는 트림케이지홀(32)의 수에 따라 이송되는 유체의 유량을 제어한다.
The valve trimming device 5 having the above-described configuration includes a plurality of trim cage holes having the plug 20 formed in the trim cage 30 according to vertical movement of the stem 10 after being mounted inside the globe valve 1. By shielding or opening some or all of the 32), the shielding or opening of the fluid conveying conduit is controlled, as well as the flow rate of the conveyed fluid depending on the number of trim cage holes 32 to be shielded.

이러한 동작을 수행하는 밸브 트림장치(5)를 구비한 글로브 밸브(1)가 원자력, 화력 발전소 또는 플랜트설비 등의 고온의 유체가 이송되는 배관에 장착되는 경우,이송되는 유체가 고온 및 고압을 가지고 전체 설비를 이송함에 따라 유체 내부에 많은 열화스케일을 포함하게 된다.When a globe valve 1 having a valve trim device 5 for performing this operation is mounted in a pipe through which a high temperature fluid such as a nuclear power plant, a thermal power plant or a plant facility is transferred, the fluid to be conveyed has a high temperature and a high pressure. As the entire plant is transported, it contains many deterioration scales within the fluid.

이러한 열화스케일은 밸브 트림장치(5)의 외표면, 글로브 밸브(1)의 내부면 등에 부착되는데 트림케이지홀(32)에 가장 많은 양의 열화스케일이 부착되며 트림케이지홀(32)에 부착되는 열화스케일이 가장 심각한 문제를 일으키게 된다.The deterioration scale is attached to the outer surface of the valve trim device 5, the inner surface of the globe valve 1, and the like, and the largest amount of deterioration scale is attached to the trim cage hole 32 and attached to the trim cage hole 32. Degradation scale is the most serious problem.

트림케이지홀(32)에 가장 많은 양의 열화스케일이 부착되는 이유는 도 2와 같이 트림케이지홀(32)의 내측공(36)과 외측공(38)을 형성하는 트림케이지(30)의 면이 서로 90로 꺽이는 형상을 가지게 되므로, 내측공(36)과 외측공(38)을 지나는 유체는 급작스러운 유로 경로의 변경에 의해 정상류 상태를 유지하지 못하여 와류 운동을 수행하게 된다. 이러한 와류 운동은 열화스케일과 트림케이지(30)의 외부면 및 트림케이지홀(32)의 내측공(36)과 외측공(38)을 형성하는 면과의 접촉율을 높이게 되어 트림케이지홀(32)에 다량의 열화스케일이 부착된 후 도 1과 같은 열화스케일막(50)을 형성하게 된다.The reason why the largest amount of deterioration scale is attached to the trim cage hole 32 is the surface of the trim cage 30 forming the inner hole 36 and the outer hole 38 of the trim cage hole 32 as shown in FIG. 2. Since they have a shape of bending to each other 90, the fluid passing through the inner hole 36 and the outer hole 38 is unable to maintain the steady flow state by the sudden change of the flow path path to perform the vortex movement. This vortex movement increases the contact ratio between the deterioration scale and the outer surface of the trim cage 30 and the inner hole 36 of the trim cage hole 32 and the surface forming the outer hole 38. After a large amount of deterioration scale is attached to the deterioration scale, the deterioration scale film 50 as shown in FIG. 1 is formed.

상술한 바와 같이 종래기술의 글로브밸브(1)에서 열화스케일이 트림케이지홀(32)에 열화스케일막(50)의 형태로 부착되어 쌓이면, 트림케이지홀(32)의 내경을 감소시키거나 차폐시키게 되어 유량제어를 원활하게 수행하지 못하게 되며, 유체가 냉각 기능을 가지는 경우에는 전체 설비의 과열로 인한 심각한 사고가 발생할 수 있는 문제점을 가진다.
As described above, when the deterioration scale is attached to the trim cage hole 32 in the form of the deterioration scale film 50 in the globe valve 1 of the prior art, the inner diameter of the trim cage hole 32 is reduced or shielded. Therefore, the flow rate control cannot be performed smoothly, and when the fluid has a cooling function, there is a problem that serious accidents may occur due to overheating of the entire equipment.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열화스케일의 부착을 최소화시키는 열화 스케일 비 부착형 밸브 트림장치 및 밸브 트림장치의 제작방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a deterioration scale non-attachment valve trimming device and a method of manufacturing the valve trimming device to minimize the attachment of the deterioration scale.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열화 스케일 비 부착형 밸브 트림장치(이하, '밸브 트림장치'라 함)는, 배관 설비의 컨트롤 밸브에 있어서, 상기 컨트롤밸브의 유입유로와 배출유로의 사이에 장착되는 시트부;와, 다수의 트림케이지홀이 형성되어 상기 시트부의 상부에 장착되는 트림케이지부;와, 상기 트림케이지부의 내부에 상하 승하가 가능하게 장착되어 트림케이지홀들을 차폐 또는 개방시키는 것에 의해 유량을 제어하도록 스템과 플러그로 형성된 밸브트림부;를 포함하고,상기 트림케이지홀의 양측 개구부를 형성하는 내측공(236)과 외측공(238) 중 적어도 하나 이상에는 테이퍼부(234)가 형성되고,
상기 테이퍼부(234)는,
내경이 상기 트림케이지홀(232)의 내측공(236) 측의 위치 또는 외측공(238) 측의 위치에서는 내경이 트림케이지홀(232)의 내부의 내경보다 큰 내경을 가지며, 상기 트림케이지홀(232)의 내부에서는 상기 트림케이지홀(232)의 내경을 가지도록 트림케이지홀(232)의 내측공(236) 또는 외측공(238)으로부터 트림케이지홀(232)의 내부로 갈수록 작아져, 상기 트림케이지홀(232)의 길이 방향으로 절단한 경우 단면이 상기 트림케이지홀(232)의 길이방향 중심으로 볼록한 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a deterioration scale non-attachment valve trimming device of the present invention (hereinafter referred to as a “valve trimming device”) is a control valve of a plumbing installation, which is provided between an inflow passage and an outlet passage of the control valve. A seat portion mounted on the seat portion; and a trim cage portion formed with a plurality of trim cage holes to be mounted on the upper portion of the seat portion; And a valve trim portion formed of a stem and a plug to control the flow rate by making the flow rate change, and at least one of the inner hole 236 and the outer hole 238 forming both opening portions of the trim cage hole may have a taper portion 234. Is formed,
The tapered portion 234,
The inner diameter has a larger inner diameter than the inner diameter of the inside of the trim cage hole 232 at the position on the inner hole 236 side or the outer hole 238 side of the trim cage hole 232, the trim cage hole Inside the 232, the inner diameter of the trim cage hole 232 becomes smaller toward the inside of the trim cage hole 232 from the inner hole 236 or the outer hole 238 of the trim cage hole 232, When cut in the longitudinal direction of the trim cage hole 232 is characterized in that the cross section is formed as a convex curved surface in the longitudinal center of the trim cage hole 232.

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상기 트림케이지부, 시트부 또는 밸브트림부 중 하나 이상은 표면이 마찰계수가 낮고, 점착성이 낮은 코팅물질로 코팅된 코팅층을 더 포함하여 구성된다.At least one of the trim cage part, the seat part, and the valve trim part may further include a coating layer whose surface is coated with a coating material having a low coefficient of friction and low adhesion.

상기 코팅층은 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.The coating layer is characterized by being formed by a DLC (Diamond Like Carbon) coating method.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열화 스케일 비 부착형 밸브 트림장치 제작방법(이하 '밸브 트림장치 제작방법'이라 함)은, 시트부와, 테이퍼부가 형성된 다수의 트림케이지홀(232)이 형성된 트림케이지부와, 스템(210)과 플러그(220)로 형성된 밸브트림부를 포함하는 밸브 트림장치의 제작에 있어서,
소재를 가공하여 시트부와 트림케이지부와 스템(210)과 플러그(220)로 구비한 밸브트림부를 가공형성하는 형상가공과정;과,
형상가공된 상기 트림케이지부의 상기 트림케이지홀의 양측 개구부를 형성하는 내측공(236)과 외측공(238) 중 적어도 하나 이상에, 내경이 상기 트림케이지홀(232)의 내측공(236) 측의 위치 또는 외측공(238) 측의 위치에서는 내경이 트림케이지홀(232)의 내부의 내경보다 큰 내경을 가지며, 상기 트림케이지홀(232)의 내부에서는 상기 트림케이지홀(232)의 내경을 가지도록 트림케이지홀(232)의 내측공(236) 또는 외측공(238)으로부터 트림케이지홀(232)의 내부로 갈수록 작아져, 상기 트림케이지홀(232)의 길이 방향으로 절단한 경우 단면이 상기 트림케이지홀(232)의 길이방향 중심으로 볼록한 곡면으로 형성되는 테이퍼부를 형성하는 테이퍼부형성과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Degradation scale non-attachment valve trimming device manufacturing method of the present invention (hereinafter referred to as "valve trimming device manufacturing method") for achieving the above object, the seat portion and a plurality of trim cage holes 232 formed with a tapered portion In the manufacture of the valve trim device comprising a formed trim cage and a valve trim formed of the stem 210 and the plug 220,
A shape processing process for processing the material to form and form a valve trim portion including the seat portion, the trim cage portion, the stem 210 and the plug 220; and,
At least one of the inner hole 236 and the outer hole 238 forming the openings on both sides of the trim cage hole of the trim cage of the shape processed, the inner diameter of the inner side of the trim cage hole 232 side The inner diameter of the position or the position of the outer hole 238 side has a larger inner diameter than the inner diameter of the inside of the trim cage hole 232, the inner diameter of the trim cage hole 232 inside the trim cage hole 232 From the inner hole 236 or the outer hole 238 of the trim cage hole 232 to the inside of the trim cage hole 232 is smaller, so that the cross section is cut in the longitudinal direction of the trim cage hole 232 And a taper portion forming process of forming a tapered portion formed with a convex curved surface in the longitudinal center of the trim cage hole 232.

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또한, 상술한 구성의 밸브 트림장치 제작방법은, 상기 형상가공과정에 의해 제작된 시트부와 트림케이지부와 스템과 플러그로 구비한 밸브트림부의 외주면에 점착성이 낮고 마찰계수가 낮은 코팅물질을 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the valve trimming device manufacturing method of the above-described configuration, the coating material having a low adhesion and a low coefficient of friction is coated on the outer peripheral surface of the valve trim portion including the seat portion, the trim cage portion and the stem and plug produced by the shape processing process It characterized in that it further comprises a coating process to form a coating layer.

또한, 상술한 본 발명의 밸브 트림장치 제작방법은, 상기 형상가공과정 이전에 소재의 경도부여를 위한 열처리와 연삭을 수행하는 열처리 및 연삭과정;을 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the above-described method for manufacturing a valve trim device of the present invention, the heat treatment and grinding process for performing the heat treatment and grinding for the hardness of the material prior to the shape processing process; may be further included.

상기 열처리 및 연삭과정은, 가공 대상 소재가 원하는 1차 경도를 가질 때까지 담금질과 뜨임을 반복 수행하는 1차 열처리과정;과, 1차 열처리과정이 수행된 소재에 대하여 황삭가공을 수행하는 황삭과정;과, 황삭된 소재가 원하는 2차 경도를 가질 때까지 담금질과 뜨임을 반복 수행하는 2차 열처리과정;과, 2차 열처리된 소재에 대하여 원하는 정밀도를 가지도록 정삭가공하는 정삭과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The heat treatment and grinding process, the first heat treatment process repeatedly performing quenching and tempering until the material to be processed has a desired primary hardness; and the roughing process for roughing the material subjected to the first heat treatment process ; And, the second heat treatment process to repeat the quenching and tempering until the roughed material has a desired secondary hardness; And, finishing process for finishing to have a desired precision for the secondary heat-treated material; including Characterized in that made.

상술한 본 발명은 트림케이지홀의 양측 내측공과 외측공에 테이퍼부를 형성하는 것에 의해 트림케이지홀의 내측공 또는 유출공에서 이송되는 유체의 와류 현상을 최소화시킴으로써 열화스케일과 트림케이지의 표면의 접촉율을 낮추어 열화스케일이 트림케이지 또는 크림케이지홀에 부착되는 것을 현저히 감소시키는 효과를 제공한다.According to the present invention, the contact ratio between the deterioration scale and the surface of the trim cage is reduced by minimizing the vortex of the fluid transferred from the inner or outlet hole of the trim cage by forming tapered portions at both inner and outer holes of the trim cage hole. It provides the effect of significantly reducing the deterioration scale adheres to the trim cage or cream cage hole.

또한, 본 발명은 외부면에 점착성이 낮고 마찰계수가 낮은 물질의 코팅층을 형성하는 것에 의해 열화스케일의 부착율을 더욱 낮추는 효과를 제공한다.In addition, the present invention provides an effect of further lowering the adhesion rate of the deterioration scale by forming a coating layer of a material having a low adhesion and a low friction coefficient on the outer surface.

또한, 본 발명은 열화스케일의 부착을 감소시키는 것에 의해 밸브트림에 대한 청소 등의 유지 관리 주기를 크게 할 수 있어 설비의 전체 배관에 대한 유지보수를 용이하게 하고 유지보수 비용 또한 절감시키는 효과를 제공한다.
In addition, the present invention can increase the maintenance interval, such as cleaning for the valve trim by reducing the attachment of deterioration scale to facilitate the maintenance of the entire pipe of the facility and also provides the effect of reducing the maintenance cost do.

도 1은 종래기술의 일 실시예에 따르는 글로브 밸브(1)의 단면도,
도 2는 도 1의 밸브 트림장치(5)의 구성 중 트림케이지(30)에 형성되는 트림케이지홀(32)의 형상을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 밸브 트림장치(200)가 장착된 글로브밸브(100)의 단면도,
도 4는 도 3의 밸브 트림장치(200)의 구성 중 트림케이지(230)에 형성되는 트림케이지홀(232)의 양측 내측공(236)과 외측공(238)에 형성되는 테이퍼부(234)를 나타내는 트림케이지홀(232)의 단면도.
도 5는 본 발명의 밸브 트림장치의 제작 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a cross-sectional view of a globe valve 1 according to an embodiment of the prior art,
2 is a view showing the shape of the trim cage hole 32 formed in the trim cage 30 of the configuration of the valve trim device 5 of FIG.
3 is a cross-sectional view of a globe valve 100 equipped with a valve trim device 200 according to an embodiment of the present invention,
4 is a taper portion 234 formed at both inner and outer holes 236 and outer holes 238 of the trim cage hole 232 formed in the trim cage 230 of the valve trimming device 200 of FIG. 3. Cross-sectional view of the trim cage hole 232 showing.
Figure 5 is a flow chart showing a manufacturing method of the valve trim device of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 밸브 트림장치(200)가 장착된 글로브밸브(100)의 단면도이고, 도 4는 도 3의 밸브 트림장치(200)의 구성 중 트림케이지(230)에 형성되는 트림케이지홀(232)의 양측 내측공(236)과 외측공(238)에 형성되는 테이퍼부(234)를 나타내는 트림케이지홀(232)의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the globe valve 100 is equipped with a valve trim device 200 according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is formed on the trim cage 230 of the configuration of the valve trim device 200 of FIG. It is sectional drawing of the trim cage hole 232 which shows the taper part 234 formed in the both inner side hole 236 and the outer side hole 238 of the trim cage hole 232 which become.

도 3과 상기 글로브밸브(100)는 종래기술의 글로브밸브(1)와 같이 유입유로(4)와 배출유로(5)를 구비한 밸브몸체(2)와, 유량의 제어하도록 밸브몸체(2) 내부의 유입유로(4)와 배출유로(5)의 사이에 장착되는 밸브 트림장치(200)를 포함하여 구성된다.3 and the globe valve 100 is a valve body (2) having an inflow passage (4) and an outlet passage (5), and the valve body (2) to control the flow rate, as in the prior art globe valve (1) It is configured to include a valve trim device 200 mounted between the inflow passage 4 and the discharge passage 5 therein.

상기 밸브 트림장치(100)는 유입유로(4)와 배출유로(5)의 사이에 장착되는 시트(240)와, 다수의 트림케이지홀(232)이 형성되어 시트(240)의 상부에 장착되는 트림케이지(230)와, 트림케이지(230)의 내부에서 상하 이동되어 트림케이지홀(232)들의 차폐 또는 개방하도록 스템(구동축)(210)과 스템(210)의 단부에 결합된 플러그(220)를 구비한 밸브트림(270)을 포함하여 구성된다.The valve trim device 100 includes a seat 240 mounted between the inflow passage 4 and the discharge passage 5, and a plurality of trim cage holes 232 are formed to be mounted on the upper portion of the seat 240. Trim cage 230 and the plug 220 coupled to the stem (drive shaft) 210 and the end of the stem 210 to move up and down inside the trim cage 230 to shield or open the trim cage holes 232. It is configured to include a valve trim 270 having a.

본 발명의 실시예에서 이송되는 유체가 유입유로(4)를 통해 유입된 후 트림케이지(230)의 내부에서 트림케이지홀(232)을 통해 외부로 배출된 후 배출유로(5)를 통해 글로브 밸브(100)를 지나는 것으로 가정한다.In the exemplary embodiment of the present invention, the fluid to be conveyed is introduced through the inflow passage 4 and then discharged to the outside through the trim cage hole 232 in the trim cage 230 and then through the discharge passage 5 through the globe valve. Assume that it passes (100).

상기 밸브트림(270)은 외부의 손잡이 또는 전동기에 연결되어 회전되는 스템(210)과 스템(210)의 단부에 장착되어 트림케이지(230) 내부에서 상하이동되는 플러그(220)를 포함하여 구성된다. 상기 플러그(220)는 트림케이지홀(232)들을 차폐하거나 개방하는 것에 의해 밸브트림(270)을 경유하는 유체의 유량을 조절하는 것으로서 가능한 트림케이지(230)의 내경에 대응하는 외경을 가지도록 형성된다.
The valve trim 270 is configured to include a stem 210 that is connected to an external handle or an electric motor and a plug 220 that is mounted at an end of the stem 210 to move in and out of the trim cage 230. . The plug 220 is formed to have an outer diameter corresponding to the inner diameter of the trim cage 230 by controlling the flow rate of the fluid via the valve trim 270 by shielding or opening the trim cage holes 232. do.

이 경우 상기 트림케이지홀(232)은 도 4와 같이, 트림케이지(230)의 내부면에 위치하는 입구측이 내측공(236)이 되고, 트림케이지(230)의 외부면에 위치하는 출구측이 외측공(238)이 된다.In this case, the trim cage hole 232, as shown in Figure 4, the inlet side located on the inner surface of the trim cage 230 is the inner hole 236, the outlet side located on the outer surface of the trim cage 230 This outer hole 238 is obtained.

상기 내측공(236)과 외측공(238)은 이송되는 유체가 트림케이지홀(232)로 유입되거나 트림케이지홀(232)로부터 배출되는 경우 유로 경로의 급격한 변화가 일어나지 않도록 하여 와류의 발생을 최소화시키기 위하여 테이퍼부(234)가 형성된다. 상기 테이퍼부(234)는 트림케이지홀(232)의 내부측은 트림케이지홀(232)과 동일한 직경을 가지면서 내측공(236) 또는 외측공(238) 측으로 갈수록 내경이 증가하도록 형성된다. 이에 의해 트림케이지홀(232)을 지나는 유체가 트림케이지홀(232)로 유입되거나 또는 트림케이지홀(232)로부터 배출되는 경우 유로의 직경이 국부적으로 완만하게 변경되므로 와류의 발생을 최소화시키게 된다. 이때 상기 테이퍼부(234)는 도 4에 도시된 바와 같이 유로 경로를 따라 절단한 단면이 급격한 각도 변화 점을 가지지 않도록 곡면 형상으로 가공될 수 있다. 이는 열화스케일의 경우 급격한 각도 변화를 가지는 모서리 부분에서 유체의 와류에 의해 정체되어 트림케이지(230)의 표면 또는 트림케이지홀(232)의 표면에 부착되고, 특히 급격한 각도 변화에 의해 발생하는 모서리 인접 부위에서 와류발생이 일어나 열화스케일이 일시적으로 정체되는 현상이 발생하여 모서리 인접 부위의 표면에 집중적인 표면부착이 발생하게 된다. 따라서 테이퍼부(234)의 면을 트림케이지(230)의 표면과 트림케이지홀(232)의 내부의 경계면에서 모서리를 형성함이 없이 완만한 각도변화를 가지도록 곡면으로 가공함으로써 내측공(236)과 외측공(238)에서 급격한 각도 변화를 가지는 모서리부가 형성되지 않게 되며, 이에 의해 유체의 와류 발생을 더욱 최소화시켜 열화스케일의 표면 부착을 더욱 방지할 수 있게 된다 그리고 트림케이지홀(232)의 내부에서의 내경은 일정하게 유지되므로 트림케이지홀(232)을 통과하여 트림케이지(230) 내부로 유입되는 유체의 유속의 증가는 발생하지 않게 되므로 트림케이지 내부의 유체가 존재하지 않는 공동(cavity)이 감소되어 소음의 발생이 억제되고 유체 유량의 제어 효율이 향상된다.The inner hole 236 and the outer hole 238 minimizes the occurrence of vortices by preventing a sudden change in the flow path path when the fluid to be transferred is introduced into the trim cage hole 232 or discharged from the trim cage hole 232 In order to make the tapered portion 234 is formed. The tapered portion 234 is formed such that the inner diameter of the trim cage hole 232 has the same diameter as the trim cage hole 232 and increases toward the inner hole 236 or the outer hole 238. As a result, when the fluid passing through the trim cage hole 232 flows into the trim cage hole 232 or is discharged from the trim cage hole 232, the diameter of the flow path is locally changed gently, thereby minimizing the generation of vortices. At this time, the tapered portion 234 may be processed into a curved shape so that the cross section cut along the flow path does not have a sharp angle change point as shown in FIG. 4. In the case of deterioration scale, it is stagnated by the vortices of the fluid in the corner portion having a sharp angle change, and is attached to the surface of the trim cage 230 or the surface of the trim cage hole 232, and particularly adjacent to the edge generated by the sharp angle change. Vortex generation occurs at the site, causing deterioration of the scale temporarily, resulting in intensive surface adhesion on the surface of the adjacent corner. Therefore, the inner hole 236 by processing the surface of the tapered portion 234 to have a smooth angular change without forming a corner at the interface between the surface of the trim cage 230 and the interior of the trim cage hole 232 And the corner portion having a sharp angle change in the outer hole 238 is not formed, thereby further minimizing the generation of vortex of the fluid can further prevent the surface adhesion of the deterioration scale and the inside of the trim cage hole 232 Since the inner diameter of the insulator remains constant, an increase in the flow velocity of the fluid flowing through the trim cage hole 232 into the trim cage 230 does not occur, so that there is no cavity inside the trim cage. This reduces the occurrence of noise and improves the control efficiency of the fluid flow rate.

트림케이지홀(232)을 지나는 유체의 와류발생이 최소가 되면, 유체 내부에 포함된 열화스케일과 트림케이지(230) 표면과의 접촉율이 낮아지게 되므로 열화스케일의 부착을 현저히 감소시킬 수 있게 된다. 열화스케일의 부착이 감소되면 밸브트림(270)에 대한 청소 등의 유지 관리 주기를 크게 할 수 있어 설비의 전체 배관에 대한 유지보수를 용이하게 하고 유지보수 비용 또한 절감시킨다.
When the vortex generation of the fluid passing through the trim cage hole 232 is minimized, the contact ratio between the deterioration scale included in the fluid and the surface of the trim cage 230 is lowered, thereby significantly reducing the attachment of the deterioration scale. . When the deterioration of the scale is reduced, the maintenance intervals such as cleaning on the valve trim 270 may be increased, thereby facilitating the maintenance of the entire pipe of the facility and reducing the maintenance cost.

도 5는 본 발명의 밸브 트림장치의 제작 방법을 나타내는 순서도이다.Figure 5 is a flow chart showing a manufacturing method of the valve trim device of the present invention.

도 5와 같이 본 발명의 밸브 트림장치 제작방법은 소재에 대한 열처리 및 연삭과정과, 형상가공과정(S50)과, 테이퍼부형성과정(S60), 최종연마과정(S70), 세정과정(S80) 및 코팅과정(S90)을 수행하여 밸브 트림장치(200)를 제작할 수 있도록 한다.Valve trimming method of the present invention as shown in Figure 5, the heat treatment and grinding process, the shape processing process (S50), the tapered portion forming process (S60), the final polishing process (S70), cleaning process (S80) for the material And to perform the coating process (S90) to be able to manufacture the valve trim device 200.

도 5에서 1차 열처리과정(S10)에서 정삭과정(S40) 까지가 본 발명의 열처리 및 연삭과정이된다.In Figure 5, the first heat treatment process (S10) to the finishing process (S40) is the heat treatment and grinding process of the present invention.

상술한 각각의 처리과정을 구체적으로 설명하면, 먼저 밸브 트림장치(200)를 가공하기 위한 소재로서의 원자재가 입고되면, 입고된 원자재는 무른 상태를 가지므로 원하는 2차 열처리 시의 형상 변화를 방지하기 위하여 담금질(Qunching) 및 뜨임(Tempering)을 반복 수행하는 것에 의해 원자재에 원하는 1차 경도를 부여하는 1차 열처리작업을 수행한다(1차 열처리과정(S10)).In detail, each process described above, first, when the raw material as the material for processing the valve trim device 200 is received, the raw material has a soft state to prevent the shape change during the desired secondary heat treatment In order to perform the first heat treatment to give the desired primary hardness to the raw material by repeatedly performing quenching and tempering (primary heat treatment process (S10)).

1차 열처리작업이 수행된 후에는 1㎛Ra 이상의 직경을 가지는 연삭물질을 이용한 황삭을 수행한다(황삭과정(S20)).After the first heat treatment is performed roughing using a grinding material having a diameter of 1㎛Ra or more (roughing process (S20)).

황삭과정(S20)이 수행된 후에는 가공 중의 형상 변화를 방지하기 위하여 1차 경도보다 높은 원하는 2차 경도를 가지도록 담금질(Qunching) 및 뜨임(Tempering)을 반복 수행하는 2차 열처리작업을 수행한다(2차 열처리과정(S30)). After the roughing process (S20) is carried out in order to prevent the shape change during the machining to perform a second heat treatment to repeatedly quenching and tempering to have a desired secondary hardness higher than the primary hardness (Secondary heat treatment process (S30)).

2차 열처리과정(S30)이 수행된 후에는 원자재의 표면을 매끄럽게 하기 위하여 0.1㎛Ra 이하의 직경을 가지는 연삭물질을 이용한 정삭을 수행한다(정삭과정(S40)). 이 정삭 과정에 의해 열처리가 된 원자재가 밸브 트림장치(200)의 가공을 위한 최종 연마 치수를 가지게 된다.After the second heat treatment process (S30) is performed to finish the polishing using a grinding material having a diameter of 0.1㎛ Ra or less to smooth the surface of the raw material (finishing process (S40)). The raw material subjected to the heat treatment by the finishing process has a final polished dimension for processing the valve trim device 200.

정삭과정(S40)이 수행된 후에는 원자재에 대한 형상 가공을 수행하여 유입유로(4)와 배출유로(5)의 사이에 장착되는 시트(240)와, 다수의 트림케이지홀(232)이 형성된 트림케이지(230)와, 스템(210)과 스템(210)의 단부에 결합된 플러그(220)를 구비한 밸브트림(270)을 가공 형성한다(형상가공과정(S50)).After the finishing process (S40) is carried out by performing the shape processing for the raw material is formed between the seat 240 and the plurality of trim cage holes 232 mounted between the inlet flow path (4) and the discharge flow path (5) The trim cage 230, and the stem 210 and the valve trim 270 having a plug 220 coupled to the end of the stem 210 is formed to process (shape processing (S50)).

이 후 트림케이지(230)에 형성된 트림케이지홀(232)의 내측공(236)과 외측공(238)에 테이퍼부(234)를 형성한다. 이때 상술한 테이퍼부(234)의 구성의 설명에서와 같이, 상기 테이퍼부(234)는 도 4에 도시된 바와 같이 유로 경로를 따라 절단한 단면이 급격한 각도 변화 점을 가지지 않도록 곡면 형상으로 가공되는 것에 의해 트림케이지홀(132)의 내측공(236)이나 외측공(238)에서 유체의 와류 발생을 더욱 최소화시켜 열화스케일의 표면 부착을 더욱 방지할 수 있게 된다.(테이퍼부형성과정(S60)).Thereafter, the tapered portion 234 is formed in the inner hole 236 and the outer hole 238 of the trim cage hole 232 formed in the trim cage 230. At this time, as described in the configuration of the tapered portion 234 described above, the tapered portion 234 is processed into a curved shape so that the cross section cut along the flow path does not have a sharp angle change point as shown in FIG. As a result, it is possible to further minimize the generation of vortex of the fluid in the inner hole 236 or the outer hole 238 of the trim cage hole 132 to further prevent the surface adhesion of the deterioration scale. (Tapered portion forming process (S60)) ).

상술한 형상가공과 테이퍼부(234)의 형성이 완료된 후에는 형상 및 테이퍼부 형성을 위한 가공 중에 각각의 시트(240)와, 트림케이지(230)와, 트림케이지홀(232)과, 스템(210)과, 플러그(220)의 훼손된 표면을 밸브 트림장치(200)에 적합한 정밀도의 연마 치수를 가지도록 하기 위한 최종 연마를 수행한다. 이 과정은 정삭과정에서 이용된 것보다 더 직경이 작은 연마물질을 이용하여 수행될 수 있다(최종연마과정(S70)).After the above-described shape processing and the formation of the tapered portion 234 are completed, each sheet 240, the trim cage 230, the trim cage hole 232, and the stem (during the process of forming the shape and the tapered portion) are completed. 210 and final polishing is performed to ensure that the damaged surface of the plug 220 has a polished dimension of precision suitable for the valve trimmer 200. This process can be performed using a polishing material of smaller diameter than that used in the finishing process (final polishing process (S70)).

최종연마과정(S70)이 수행된 후에는 연마과정에서 부착된 이물질들을 제거하기 위한 세정작업을 수행한다(세정과정(S80)).After the final polishing process (S70) is performed to perform a cleaning operation to remove the foreign matter attached in the polishing process (washing process (S80)).

세정이 완료된 후에는 점착성이 낮고 마찰계수가 낮은 물질을 이용하여 밸브 트림장치(200)의 각 구성의 표면에서의 열화스케일 부착을 더욱 감소시키기 위한 코팅층을 형성한다. 이 과정은 마찰계수가 낮고 점착성이 낮은 물질을 물리증착법(Physical Vapor Deposition Process) 또는 화학증착법(Chemical Vapor Deposition Process)를 이용하여 수행된다(코팅과정(S90)).After the cleaning is completed, a coating layer for further reducing deterioration scale adhesion on the surface of each component of the valve trim device 200 is formed by using a low adhesiveness and a low coefficient of friction. This process is performed by using a physical vapor deposition (Physical Vapor Deposition Process) or chemical vapor deposition (Chemical Vapor Deposition Process) for a low coefficient of friction and low adhesion (coating process (S90)).

상기 코팅과정(S90)은 수소를 다량함유하는 DLC(a-C : amorphous carbon 무정형 탄소)를 질소가스 분위기 또는 진공 중에서 가스화한 물질을 피복하는 DLC(Diamond - Like Carbon) 코팅 방법으로 수행된다.The coating process (S90) is performed by DLC (Diamond-Like Carbon) coating method for covering a gasified material of DLC (a-C: amorphous carbon amorphous carbon) containing a large amount of hydrogen in a nitrogen gas atmosphere or vacuum.

상기 DLC(Diamond - Like Carbon) 코팅 방법에 의해 형성된 코팅층(250, 도 3 참조)은 비결정질의 탄소계 신소재로서 플라즈마 중의 탄소이온이나 활성화된 탄화수소 분자를 전기적으로 가속화하여 기판에 충돌시켜 만들어진 박막모양의 물질이며, 경도, 내부식성, 내마모성이 우수하고 특히 매우 낮은 마찰계수를 얻을 수 있다. 상기 코팅층(250)은 마찰계수가 낮음으로 상대 물체가 스스로 미끄러지게 함으로써 스케일 등 이물질의 안착을 방지한다.The coating layer formed by the DLC (Diamond-Like Carbon) coating method (250, see FIG. 3) is an amorphous carbon-based new material, and has a thin film shape made by electrically accelerating carbon ions or activated hydrocarbon molecules in plasma to impinge upon a substrate. It is a material, and has excellent hardness, corrosion resistance, and wear resistance, and in particular, a very low coefficient of friction can be obtained. The coating layer 250 has a low friction coefficient so that the counterpart slips by itself to prevent foreign substances such as scale.

도 4의 경우, 테이퍼부(234)의 형상을 설명하기 위하여 코팅층(250)의 도시는 생략하였으나, 도 4의 트림케이지(230)의 외부면도 상술한 특징을 가지는 코팅층(250)이 도 3과 같이 형성되는 것은 자명하다.In FIG. 4, although the coating layer 250 is not illustrated to describe the shape of the tapered portion 234, the outer surface of the trim cage 230 of FIG. 4 may also have a coating layer 250 having the above-described characteristics. It is obvious that they are formed together.

100: 글로브 밸브, 200: 밸브 트림장치
210: 스템, 220: 플러그, 230: 트림케이지, 232: 트림케이지홀
234: 테이퍼부, 236: 내측공, 238: 외측공, 240: 시트, 250: 코팅층100: globe valve, 200: valve trim device
210: stem, 220: plug, 230: trim cage, 232: trim cage hole
234: tapered portion, 236: inner hole, 238: outer hole, 240: sheet, 250: coating layer

Claims (9)

배관 설비의 열화 스케일 비 부착형 밸브 트림장치에 있어서,
상기 컨트롤밸브의 유입유로(3)와 배출유로(4)의 사이에 장착되는 시트부;와,
다수의 트림케이지홀(232)이 형성되어 상기 시트부의 상부에 장착되는 트림케이지부;와,
상기 트림케이지부의 내부에 상하 승하강 가능하게 장착되어 트림케이지홀(232)들을 차폐 또는 개방시키는 것에 의해 유량을 제어하도록 스템(210)과 플러그(220)로 형성된 밸브트림부;를 포함하고,
상기 트림케이지홀의 양측 개구부를 형성하는 내측공(236)과 외측공(238) 중 적어도 하나 이상에는 테이퍼부(234)가 형성되고,
상기 테이퍼부(234)는,
내경이 상기 트림케이지홀(232)의 내측공(236) 측의 위치 또는 외측공(238) 측의 위치에서는 내경이 트림케이지홀(232)의 내부의 내경보다 큰 내경을 가지며, 상기 트림케이지홀(232)의 내부에서는 상기 트림케이지홀(232)의 내경을 가지도록 트림케이지홀(232)의 내측공(236) 또는 외측공(238)으로부터 트림케이지홀(232)의 내부로 갈수록 작아져, 상기 트림케이지홀(232)의 길이 방향으로 절단한 경우 단면이 상기 트림케이지홀(232)의 길이방향 중심으로 볼록한 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열화 스케일 비 부착형 밸브 트림장치.In the deterioration scale non-attachment valve trimmer of the piping equipment,
A seat portion mounted between the inflow passage 3 and the discharge passage 4 of the control valve;
A trim cage part having a plurality of trim cage holes 232 formed thereon and mounted on top of the sheet part;
A valve trim part formed of the stem 210 and the plug 220 so as to be mounted up and down inside the trim cage part to control the flow rate by shielding or opening the trim cage holes 232.
A tapered portion 234 is formed in at least one of the inner hole 236 and the outer hole 238 forming both openings of the trim cage hole.
The tapered portion 234,
The inner diameter has a larger inner diameter than the inner diameter of the inside of the trim cage hole 232 at the position on the inner hole 236 side or the outer hole 238 side of the trim cage hole 232, the trim cage hole Inside the 232, the inner diameter of the trim cage hole 232 becomes smaller toward the inside of the trim cage hole 232 from the inner hole 236 or the outer hole 238 of the trim cage hole 232, Degradation scale non-attachment valve trimming device, characterized in that the cross-section is cut in the longitudinal direction of the trim cage hole (232) is formed in a convex curved surface in the longitudinal center of the trim cage hole (232). 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 트림케이지부, 시트부 또는 상기 밸브트림부 중 하나 이상의 표면에는 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅 방법에 의해 코팅된 코팅층(250)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징을 하는 열화 스케일 비 부착형 밸브 트림장치.
The method according to claim 1,
At least one surface of the trim cage portion, the seat portion or the valve trim portion may further include a coating layer 250 coated by a DLC (Diamond Like Carbon) coating method. Device.
삭제delete 시트부와, 테이퍼부가 형성된 다수의 트림케이지홀(232)이 형성된 트림케이지부와, 스템(210)과 플러그(220)로 형성된 밸브트림부를 포함하는 밸브 트림장치의 제작에 있어서,
소재를 가공하여 시트부와 트림케이지부와 스템(210)과 플러그(220)로 구비한 밸브트림부를 가공형성하는 형상가공과정;과,
형상가공된 상기 트림케이지부의 상기 트림케이지홀의 양측 개구부를 형성하는 내측공(236)과 외측공(238) 중 적어도 하나 이상에, 내경이 상기 트림케이지홀(232)의 내측공(236) 측의 위치 또는 외측공(238) 측의 위치에서는 내경이 트림케이지홀(232)의 내부의 내경보다 큰 내경을 가지며, 상기 트림케이지홀(232)의 내부에서는 상기 트림케이지홀(232)의 내경을 가지도록 트림케이지홀(232)의 내측공(236) 또는 외측공(238)으로부터 트림케이지홀(232)의 내부로 갈수록 작아져, 상기 트림케이지홀(232)의 길이 방향으로 절단한 경우 단면이 상기 트림케이지홀(232)의 길이방향 중심으로 볼록한 곡면으로 형성되는 테이퍼부(234)를 형성하는 테이퍼부형성과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열화스케일 비 부착형 밸브 트림장치 제작방법.
In the manufacture of a valve trimming device comprising a seat portion, a trim cage portion having a plurality of trim cage holes 232 having tapered portions, and a valve trim portion formed of a stem 210 and a plug 220,
A shape processing process for processing the material to form and form a valve trim portion including the seat portion, the trim cage portion, the stem 210 and the plug 220; and,
At least one of the inner hole 236 and the outer hole 238 forming the openings on both sides of the trim cage hole of the trim cage, the inner diameter of the trim cage hole 232 side of the inner side of the trim cage hole 232 The inner diameter of the position or the position of the outer hole 238 side has a larger inner diameter than the inner diameter of the inside of the trim cage hole 232, the inner diameter of the trim cage hole 232 inside the trim cage hole 232 From the inner hole 236 or the outer hole 238 of the trim cage hole 232 to the inside of the trim cage hole 232 is smaller, so that the cross section is cut in the longitudinal direction of the trim cage hole 232 Tapered portion forming process for forming a tapered portion 234 formed in a convex curved surface in the longitudinal center of the trim cage hole (232); Degradation scale non-attachment valve trimming method characterized in that it comprises a.
삭제delete 청구항 5에 있어서,
상기 형상가공과정에 의해 제작된 상기 트림케이지부, 시트부 또는 상기 밸브트림부 중 하나 이상의 표면에는 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅 방법에 의해 코팅된 DLC코팅층을 형성하는 코팅과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열화스케일 비 부착형 밸브 트림장치 제작방법.
The method according to claim 5,
At least one surface of the trim cage, the seat portion or the valve trim portion produced by the shape processing process further comprises a coating process for forming a DLC coating layer coated by a DLC (Diamond Like Carbon) coating method Degradation scale non-attachment valve trimming device characterized in that the manufacturing method.
청구항 5에 있어서,
상기 형상가공과정 이전에 소재의 경도부여를 위한 열처리와 연삭을 수행하는 열처리 및 연삭과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열화스케일 비 부착형 밸브 트림장치 제작방법.
The method according to claim 5,
Heat treatment and grinding process for performing the heat treatment and grinding for the hardness of the material prior to the shape processing process; manufacturing method of the deterioration scale non-attachment valve trimming device further comprising.
청구항 8에 있어서, 상기 열처리 및 연삭과정은,
가공 대상 소재가 원하는 1차 경도를 가질 때까지 담금질과 뜨임을 반복 수행하는 1차 열처리과정;과,
1차 열처리과정이 수행된 소재에 대하여 황삭가공을 수행하는 황삭과정;과,
황삭된 소재가 원하는 2차 경도를 가질 때까지 담금질과 뜨임을 반복 수행하는 2차 열처리과정;과
2차 열처리된 소재에 대하여 원하는 정밀도를 가지도록 정삭가공하는 정삭과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열화스케일 비 부착형 밸브 트림장치 제작방법.The method of claim 8, wherein the heat treatment and grinding process,
Primary heat treatment process to repeatedly quench and temper until the material to be processed has a desired primary hardness; And,
Roughing process for roughing the material subjected to the first heat treatment process; And,
Secondary heat treatment to repeatedly quench and temper until the rough material has the desired secondary hardness; and
Method for producing a deterioration scale non-attachment valve trimming device comprising a; finishing process for finishing to have a desired precision for the second heat-treated material.
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