KR101224806B1 - Cylindrical multi down step stage trim, delta pressure control valve - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A down-stepped differential pressure type flow control device valve is provided to maintain uniform differential pressure by trebling differential pressure and have an effect to control minute flow rate. CONSTITUTION: A down-stepped differential pressure type flow control device valve is composed as follows. The shapes of holes arranged on the surface of each cylinder are different. In a section where an opening stoke is 20% or less, multiple small slots(13) of which curved length is the largest are matched with small circular holes(16) to maintain uniform differential pressure. In a section where the opening stroke is 60% or less, middle slots(12) and middle circular holes(15) are arranged. In a section where the opening stroke is 60% or more, large slots(11) and large circular holes(14) are arranged so that supply flow rate can be more than tripled.

Description

다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치 밸브{Cylindrical Multi Down Step Stage Trim, Delta Pressure Control Valve}Down Step Stage Differential Pressure Flow Control Valve {Cylindrical Multi Down Step Stage Trim, Delta Pressure Control Valve}

유체 계통의 운전에 있어서 밸브의 압력제어범위가 크거나, 높은 차압을 밸브에서 제어해야할 경우, 밸브의 제어 교축부인 플러그의 디스크와 시트부에서의 유속은 경우에 따라 음속을 뛰어넘은 엄청난 속도로 에너지가 변화된다.If the pressure control range of the valve is large in the operation of the fluid system or if the high differential pressure is to be controlled from the valve, the flow rate at the disc and seat of the plug, which is the control throttle of the valve, may be energy at a tremendous speed exceeding the speed of sound in some cases. Is changed.

이때에 밸브트림은 유체의 제반에너지 변환특성 즉, 케비테이션이나 후라싱 또는 쵸오킹이 수반되고 이 과정 중에 밸브 트림은 유체 임자의 계속적인 충돌로 표면에 손상을 입는다.At this time, the valve trim is accompanied by all the energy conversion characteristics of the fluid, such as cavitation, flashing, or choking, and during this process, the valve trim is damaged on the surface by the continuous collision of the fluid owners.

대부분의 제어밸브 트림은 정도의 차이는 있지만 포화수이상의 고온고압증기를 동반하는 유체는 침식에 의한 손상을 받을 수밖에 없으므로 주기적으로 점검하고 정기적으로 예비트림부품으로 트림을 교체해야될 정도로 침식의 정도가 매우 심하다.Most control valve trims vary in degree, but fluids with high temperature and high pressure steam above saturation water are subject to erosion damage. Very bad.

그러므로 제어밸브의 가혹한 운전조건에서의 트림은 내마모성과 내부식 뿐만 아니라 강력한 내침식성이 요구된다.Therefore, the trim under severe operating conditions of the control valve requires not only wear and corrosion resistance but also strong corrosion resistance.

본 발명은 원자력발전소 및 화력발전소, 정유화학공장 등에서 사용되는 글로브형 제어밸브에 있어서, 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전소의 경우 포화수이상의 고온 고압 증기를 공급(이송) 또는 제어하는 증기 또는 포화수 유량제어밸브( Steam & Feed Water Control Valve )에 적용되는 유동제어장치에 관한 것으로서, 유체가 고온고압의 증기를 사용하는 계통에 있어서 유량제어를 목적으로 사용되는 밸브가, 다단실린더가 갖고 있는 굴곡턴(Turn)수와 굴곡길이를 크게 하여 높은 차압을 형성한 속도 감압형 트림을 설치하여 고온고압 유체가 가지고 있는 충격파에너지를 흡수하여 밸브내의 소음, 진동을 방지하고, 본 발명의 기술을 적용함으로서 유동제어장치의 외경을 최소화하여 밸브를 소형화하면서 변동차압계통의 대 유량 제어를 목적으로 하는 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a down-step stage differential pressure type flow control valve for a globe type control valve used in a nuclear power plant, a thermal power plant, a refinery chemical plant, and the like. (Feed) or controlled steam or saturated water flow control valve ( Steam & Feed) A flow control device applied to a water control valve ) , wherein a valve used for flow control in a system in which a fluid uses high-temperature, high-pressure steam includes the number of turns and the length of the turn of the cylinder. By installing a pressure-reducing type trim with a high differential pressure to increase the pressure, the shock wave energy of the high temperature and high pressure fluid is absorbed to prevent noise and vibration in the valve, and by applying the technique of the present invention, the outer diameter of the flow control device is minimized. It relates to the differential pressure for flow rate control of the variation system and reduce the size of the valve to the step-down stage differential pressure type flow control valve apparatus of interest.

유체제어용 즉 유체의 압력, 온도, 유량 및 차압제어용의 글로브 밸브는 통상 콘트롤 밸브(제어밸브)라고 하며, 제어 목적에 따라 수많은 내부밸브(트림)형식이 있다. 콘트롤 글로브 밸브의 트림의 종류는 각 트림별 형상 특성에 따라 다양하지만 우선적으로 콘트롤 밸브 즉 제어밸브의 배관계통상의 제어특성은 한마디로 유량과 차압(Differential Pressure)으로 요약할 수 있다. 따라서 제어밸브를 설계함에 있어 가장 먼저 생각해야 하는 것은 배관계통의 압력손실구조와 공급유량, 제어밸브에서의 압력손실(차압, ΔP)간의 관계를 검토하는 것이다.Globe valves for fluid control, ie, pressure, temperature, flow rate and differential pressure control of fluids are commonly referred to as control valves (control valves), and there are many types of internal valves (trims) depending on the control purpose. The type of trim of the control globe valve varies according to the shape characteristics of each trim, but first, the control characteristics of the control valve, ie, the control valve, can be summarized in terms of flow rate and differential pressure. Therefore, the first consideration in designing the control valve is to examine the relationship between the pressure loss structure of the piping system, the supply flow rate, and the pressure loss (differential pressure, ΔP) in the control valve.

유체의 운전조건 즉, 온도, 압력, 밸브에서의 차압조건 등 모든 어려운 조건에 맞도록 밸브 내부형상을 설계할 수 있는 구조가 글로브 밸브이다. The globe valve is a structure that can design the internal shape of the valve to meet all the difficult conditions such as the operating conditions of the fluid, that is, the temperature, pressure, differential pressure conditions in the valve.

트림의 종류는 크게 압력 제어 형과 속도 제어 형으로 구분할 수 있는데,The type of trim can be divided into pressure control type and speed control type.

압력 제어 형 트림은 유체가 오리피스 교축부을 통과하면서 압력을 잃고 다시 회복하는 것을 반복하면서 차압이 형성되는 현상을 이용한 것이고, Pressure- controlled trim takes advantage of the phenomenon that the differential pressure builds up as the fluid loses pressure and recovers again as it passes through the orifice throttle,

예를 들면, 2단 실린더구조의 외측과 내측 실린더에 5¢이하의 다수의 관통구멍을 내어 외측실린더 내경부와 내측실린더 외경부에 홈 공간(환상실, 회복실)을 두어 사용되는 트림이 압력 제어형 트림의 대표적인 예이다. For example , a pressure controlled type trim is used in which a plurality of through-holes of 5 mm or less are formed in the outer and inner cylinders of a two-stage cylinder structure, and a groove space (an annular chamber, a recovery chamber) is provided in the outer cylinder inner diameter and the inner cylinder outer diameter. It is a representative example of trim.

속도 제어 형 트림은 유체가 유로마찰저항에 의해 구불구불한 미로를 통과하면서 압력을 잃어가는 것을 이용하여 제어하는 트림이다. Speed- controlled trim is a trim controlled by the loss of pressure as the fluid passes through a maze meandered by flow friction resistance.

대표적인 예로 디스크를 복층으로 사용되는 디스크스텍이다.A representative example is a disk stack that uses a disk in multiple layers.

본 발명은 다단의 실린더구조로써 선행기술의 순차 계단구조 또는 홈 형태의 굴곡유로를 차별화하고 차압을 높게 형성하면서 대유량 조건을 만족하는 다단의 실린더방식을 적용한 슬롯구멍(11,12,13)과 원형구멍(14,15,16)의 조합에 의한 굴곡길이가 가장 큰 하강계단모양의 굴곡유로를 형성한 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)를 개발하게 되었다.The present invention is a multi-stage cylinder structure, which differentiates a sequential staircase structure or a grooved curved flow path of the prior art and forms a high differential pressure, and has a slot hole ( 11 , 12 , 13 ) applying a multi-stage cylinder method to satisfy a large flow condition. A downstep stage differential pressure type flow control device 9 was formed in which a curved flow path of a descending step shape having the largest bending length by the combination of circular holes 14 , 15 , and 16 was formed.

특히, 화력발전소의 경우 석탄, 기름, 가스등의 연료를 절감하기위해 보일러에서 380℃이상으로 가열하면 압력이 220 kg/㎠ 정도 상승되어 과열증기를 생산하여 터빈을 회전시키며, 그에 따른 보일러에 급수를 공급하기위해서 화학 세정된 물을 순환수탱크(온도 180℃ 로 가열하면 자체 압력이 9.2kg/㎠까지 도달)에서 보일러에 이송시키는 보일러 피드워터 펌프(Boiler Feed Water Pump, 일명 BFP)는 보일러 압력보다 40~50 kg/㎠ 정도 높은 토출압력이 270 kg/㎠ 로, 보일러 전단에 있는 보일러 피드워터 저장탱크((Boiler Main Feed Water Storage Tank)에 공급되며, BFP 펌프와 저장탱크 사이에 유량조절 목적으로 보일러 피트워터 컨트롤밸브(Boiler Feed Water Flow Control Valve)가 설치되며, 원자력발전소의 경우 화력발전보다는 안전을 위해 낮은 온도와 압력이 사용되지만 주 급수펌프 전, 후단에 유량제어용 주 급수피드워터컨트롤밸브가 사용되며, 이때 사용되는 밸브장치가 대유량 조건을 동반하는 본 고안의 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9) 밸브가 적용된다.In particular, in the case of thermal power plants, when the boiler is heated above 380 ℃ in order to save fuel such as coal, oil and gas, the pressure is increased by about 220 kg / cm2 to produce superheated steam to rotate the turbine and supply water to the boiler accordingly. The Boiler Feed Water Pump (aka BFP), which transfers chemically-cleaned water to the boiler in a circulating water tank (heats up to 180 ° C to reach 9.2kg / ㎠), supplies The discharge pressure of 40 ~ 50 kg / ㎠ is 270 kg / ㎠, which is supplied to the boiler main feed water storage tank (Boiler Main Feed Water Storage Tank) located at the front of the boiler, for the purpose of adjusting the flow rate between the BFP pump and the storage tank . boiler water control valve feet (boiler Feed water Flow control valve) will be installed, in the case of a nuclear power plant thermal power is lower than the temperature and pressure used for safety reasons, but the main feedwater pumps , And the flow rate control main feed water feed water control valve used in a rear end, wherein the valve device is used is applied to a step-down stage differential pressure type flow control apparatus (9) of the valve intended to involve a large flow rate condition.

고온고압계통의 대유량 조건을 동반하는 보일러 피트워터 컨트롤밸브(Boiler Feed Water Flow Control Valve)의 경우 디스크 스택과 같은 유동제어장치에서 과도하게 차압을 높게 형성하여 밸브 후단압력을 떨어트리게 되면 BFP 펌프가 과부하가 걸리게 되어 밸브 전단의 압력이 하강되거나 밸브 후단압력이 높아지는 경우가 발생하며, 이때 생기는 문제점이 백프레셔(Back Pressure)가 발생될 수 있으며, 이상적인 유량조절용 밸브는 계통 전, 후단압력의 15%이하로 차압설계를 하고 밸브를 소형화하기위해 대유량 조건을 만들어간다. 따라서 종래의 기술의 문제점을 해결하고, 성능을 향상시켜 밸브수명을 연장하여 에너지절약에 일조하고자, 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9) 밸브가 발명의 배경이 되었다.For the high temperature boiler feet accompanied by a large flow rate condition of the high-pressure system water control valve (Boiler Feed Water Flow Control Valve) is formed excessively on the flow control apparatus, such as a disk stack, increasing the pressure differential when it tree off the valve rear end pressure BFP pump The overload of the valve may cause the pressure at the front end of the valve to drop or the pressure at the rear of the valve may increase, and the back pressure may occur. The ideal flow regulating valve has a pressure of 15 before and after the system. To design differential pressures below% and to create large flow conditions to miniaturize valves. Therefore, solving the problem of the conventional technique, and improves performance by contributing to the energy saving and extend the life of the valve, the step-down stage was the background of the differential pressure type flow control apparatus (9) valves invention.

하기의 도 14의 (A)는 3단 실린더 구조의 계단형 차압유로를 형성하여 고온 고압 유체의 충격파에너지를 일시적으로 흡수하여 대유량 제어목적으로 제시되었으며, Figure 14 (A) of the following has been presented for the purpose of controlling the large flow rate by forming a stepped differential pressure passage of a three-stage cylinder structure to temporarily absorb the shock wave energy of the high temperature and high pressure fluid,

하기의 도 14의 (B)는 차압을 높일 목적으로 6단 실린더 구조에 각각의 실린더 관통되는 구멍형상을 2단 구조의 관통구멍으로 되어있어 도 14의 (A)의 기술과 차별화 했다.
In the following FIG. 14 (B) , the hole shape through which each cylinder penetrates the six-stage cylinder structure is used as a two-stage through hole for the purpose of increasing the differential pressure, and is differentiated from the technique of FIG. 14A .

도 14의 (A)의 선행기술의 특징은, 3단 원통실린더 구조로 각각의 실린더 외면에 동일형상의 다수의 원형 관통구멍을 1/2정도 겹치도록 하는 순방향 계단식 배열의 실린더 조합에 의한 나선형방향의 굴곡유로를 형성한, 대유량 조건의 저차압 계통에 적용되는 Trim 이다. A characteristic feature of the prior art of Fig. 14A is a three-stage cylindrical cylinder structure, in which the helical direction is formed by a combination of cylinders in a forward stepped arrangement in which a plurality of circular through-holes of the same shape overlap each other on the outer surface of each cylinder. Trim applied to the low differential pressure system under high flow conditions , which forms a curved flow path.

또한, 나선형방향의 순방향 계단식 구조는 변동차압을 갖는 유체가 플러그(1)의 동심원을 기준으로 선회하면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 완화하여 진동을 방지하는 저차압 계통의 대유량 제어를 구현하는 특징을 가지고 있다. 도 14의 (A)의 선행기술의 또 다른 장점은, 실린더방식의 다수의 원형관통구멍으로 차압을 형성하는 겹치는 구조의 순방향 계단식 감압유로는 유동체(실린더) 외 면적에 다수의 관통구멍을 낼 수 있는 장점을 가지고 있어 , 대 유량 조건을 충족시킨다.In addition, the spiral forward stepped structure causes the fluid having a variable differential pressure to rotate based on the concentric circle of the plug 1 , causing a whirlwind effect (swirl) and turning the plug ( 1 ) to the outer diameter of the plug. It has a feature to implement large flow control of the low differential pressure system to prevent the vibration of (1) to prevent vibration. Of the prior art of FIG. 14 (A) Another advantage is that, a forward stepwise pressure-flow passage of the overlapping structure of forming the differential pressure into a plurality of circular through-hole of the cylinder system is be a large number of through holes on an outer side area of the fluid (cylinder) It has the advantage of being able to meet large flow conditions .

도 14의 (A)의 선행기술의 단점은, 차압을 형성하는 굴곡길이가 각각의 실린더에 마련된 원형구멍과 원형구멍이 1/2정도 겹치도록 하여 차압을 형성하려 했는데 이는 겹치는 굴곡길이가 짧아 차압이 낮게 형성되고, 3단 실린더 구조 또한 차압을 형성하는데 다소 무리가 있으며, 또다른 도 14의 (B)의 선행기술 예시보다 감압(차압)효과가 떨어지고, 또다른 도 15의 (C)와 (D)구조보다 차압효과가 떨어져, 차압이 없는 계통에 적용될 수밖에 없으며, 고차압을 형성하려면 최소 원통수가 10개 이상(굴곡턴수 10개 이상) 조합되어야 함에 이는 제작비 상승의 또 다른 문제점이 동반된다.The disadvantage of the prior art of Fig. 14 (A) is that the bending length forming the differential pressure overlaps the circular hole and the circular hole provided in each cylinder by about 1/2 to form the differential pressure, which is because the overlapping bending length is short and the differential pressure Is formed low, the three-stage cylinder structure is also somewhat unreasonable in forming the differential pressure, and the decompression (differential pressure) effect is inferior to that of the prior art example of FIG. 14 (B) , and the other FIG. 15 (C) and ( D) The differential pressure effect is lower than that of the structure, and it is inevitable to be applied to the system without the differential pressure, and in order to form a high differential pressure, at least 10 cylinders ( more than 10 bending turns) must be combined.

도 14의 (B)의 선행기술의 특징은, 6단 원통실린더 구조로 차압을 높게 형성하려고 각각의 실린더마다 다수의 2단 관통구멍(큰 구멍, 작은 구멍)을 내어, 동일형상의 다수의 2단 관통구멍을 1/2정도 겹치도록 하는 순방향 계단식 배열의 실린더 조합에 의한 나선형방향의 굴곡유로를 형성한, 대유량 조건의 저차압 계통에 적용되는 Trim 이다.A characteristic of the prior art in Fig. 14B is that a six stage cylindrical cylinder structure is provided with a plurality of two stage through holes (large holes, small holes) for each cylinder to form a high differential pressure, and thus a plurality of two However, this trim is applied to the low differential pressure system under high flow conditions , which has formed a spirally curved path by a combination of cylinders in the forward staircase arrangement that overlaps the through holes by 1/2.

또한, 나선형방향의 순방향 계단식 구조는 변동차압을 갖는 유체가 플러그(1)의 동심원을 기준으로 선회하면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 완화하여 진동을 방지하는 저 차압계통의 대유량 제어를 구현하는 특징을 가지고 있다. 도 14의 (B)의 선행기술의 또 다른 장점은, 실린더방식의 다수의 원형관통구멍으로 차압을 형성하는 겹치는 구조의 순방향 계단식 감압유로는 유동체(실린더) 외 면적에 다수의 관통구멍을 낼 수 있는 장점을 가지고 있어 , 대 유량 조건을 충족시킨다.In addition, the spiral forward stepped structure causes the fluid having a variable differential pressure to rotate based on the concentric circle of the plug 1 , causing a whirlwind effect (swirl) and turning the plug ( 1 ) to the outer diameter of the plug. It has a feature to implement large flow control of the low differential pressure system to prevent vibration by mitigating the collision of (1). Of the prior art of FIG. 14 (B) Another advantage is that, a forward stepwise pressure-flow passage of the overlapping structure of forming the differential pressure into a plurality of circular through-hole of the cylinder system is be a large number of through holes on an outer side area of the fluid (cylinder) It has the advantage of being able to meet large flow conditions .

도 14의 (B)의 선행기술의 단점은, 차압을 형성하는 굴곡길이가 각각의 실린더에 마련된 2단 작은 원형구멍과 2단 큰 원형구멍이 1/2정도 겹치도록 하여 차압을 형성하려 했는데 이는 겹치는 굴곡길이가 짧아 차압이 낮게 형성되고, 각각의 실린더마다 다수의 2단 관통구멍(큰 구멍, 작은 구멍)을 제작함에 있어, 2단 관통구멍 형상 자체가 복잡성을 가지고 있어 가공 실수 가능성 및 제작비와 제작시간이 많이 소요된다.
The disadvantage of the prior art of Fig. 14 (B) is that the bending length for forming the differential pressure is to form a differential pressure so that the two-stage small circular hole provided in each cylinder and the two-stage large circular hole overlap by about 1/2. The overlapping bending length is short, so the differential pressure is low , and in manufacturing a large number of two-stage through holes (large and small holes) for each cylinder , the two-stage through-hole shape itself is complicated, so it is possible It takes a lot of production time.

도 15의 (C)의 선행기술 특징은, 3단 실린더구조로, 각각의 실린더 외면에 다수의 홈 & 관통구멍 배열의 조합에 의한 정 방향 굴곡유로를 형성한, 차압계통에 우선 적용되는 Trim 이다.A prior art feature of FIG. 15C is a trim applied to a differential pressure system , having a three-stage cylinder structure , in which a forward curved flow path is formed on the outer surface of each cylinder by a combination of a plurality of grooves & through-hole arrangements. .

도 15의 (C)의 구조는, 외측과 내측 실린더에는 유체가 들어오고 나가는 관통구멍과, 중간 실린더는 유로패턴형상이 “ㄴ”자, “ㄷ"자 모양의 굴곡 홈 과 내층 원통체로 나가는 지점에 관통구멍을 조합 연결하여 굴곡유로를 형성하였다.The structure of (C) of Figure 15, the outer and inner cylinder, and the through-hole coming in the fluid out of the intermediate cylinder flow path pattern shape "b" character, "c" shaped curved groove and point out body inner cylinder of Through holes were combined to form a curved flow path.

도 15의 (C)의 단점은, 차압을 형성하기위해 마련된 중간층 실린더의 유로패턴 형상이 넓은 유로 면적을 차지하므로, 밸브 유동체를 소형화하기에는 제한된 공간 안에서 제약을 받을 수 있으며, 대유량 조건을 만족하기에는 한계가 있으며, 차압 또한 3단 실린더의 굴곡턴(Turn)수가 4개이므로 고차압 계통에 적용하기에는 다소 무리가 있는 구조이다.
A disadvantage of (C) of Figure 15, the take up provided the intermediate flow passage area of the pattern flow path shape is wide in the cylinder to form a pressure difference, may be constrained within the limited space hagieneun reduce the size of the valve fluid, hagieneun meet the large flow rate condition There are limitations, and the differential pressure is also somewhat unreasonable to be applied to the high differential pressure system because the number of four turns of the three-stage cylinder (Turn).

도 15의 (D)는 [L]이 발전설비 제어밸브를 설계, 제작, 시운전, A/S하면서, 창작된 차압형 트림이며, 특징은, 3단 원통실린더구조로, 각각의 실린더 외면에 다수의 홈 & 관통구멍 배열의 조합에 의한 역 방향 굴곡유로를 형성한, 차압 계통에 우선 적용되는 Trim 이다. Fig. 15D is a differential pressure type trim, in which [L] design, manufacture, test run, and A / S of a power generation equipment control valve. The characteristic is a three-stage cylindrical cylinder structure , which is provided on the outer surface of each cylinder. Reverse direction due to combination of groove & through hole arrangement Trim applied to the differential pressure system that formed the bent flow path .

도 15의 (D)의 구조는, 외측과 내측 실린더에는 유체가 들어오고 나가는 관통구멍과, 중간층과 내층 실린더에서 유로패턴형상이 “-”자, ㄴ”자, “ㄷ"자 모양의 굴곡 홈 과 관통구멍을 조합 연결하여 역방향의 굴곡유로를 형성하였다.The structure of (D) of Figure 15, the outer and inner cylinder has a through hole and, the intermediate layer and the flow path pattern shape from the inner cylinder enters the fluid out "-" Here, b "Here," c "shaped bent groove of And through holes were combined to form a reversed bend channel.

도 15의 (D)의 단점은, 차압을 형성하기위해 마련된 중간층과 내층 실린더의 유로패턴 형상이 넓은 유로 면적을 차지하므로, 밸브 유동체를 소형화하기에는 제한된 공간 안에서 제약을 받을 수 있으며, 대유량 조건을 만족하기에는 한계가 있고, 차압 또한 3단 실린더의 굴곡턴(Turn)수가 6개에 역 유로를 감안하면, 차압이 △P=10 kg/㎠ 이하 이므로 고차압 계통에 적용하기에는 다소 무리가 있는 구조이다.
The disadvantage of the (D) of FIG. 15, take up the intermediate layer and the flow path pattern shape a large flow passage area of the inner cylinder provided for forming the differential pressure, it can be limited in a limited space hagieneun reduce the size of the valve the fluid, a large flow rate condition There is a limit to satisfy, and considering the reverse flow path with 6 differential turns and 6 turns of three-stage cylinders, the differential pressure is △ P = 10 kg / ㎠ or less, so it is too difficult to apply to high differential pressure system. .

상기의 선행기술 14의 (A) 와 도 14의 (B)는 각각의 실린더에 마련된 원형구멍과 원형구멍의 겹침 구조로 계단모양으로 형성하여 굴곡길이가 매우 짧아 저 차압계통에 적용되는 단점을 갖고 있으며, 장점은 각각의 실린더 측면에서 다수의 입, 출구 유로와 관계된 원형구멍을 마련하는데 제한을 받지 않는 구조로서 대 유량을 조건으로 하는 계통에 많이 적용되는 기술이다. 14 (A) and 14 (B) of the prior art have a disadvantage in that the bending length is very short and is applied to a low differential pressure system by forming a stepped shape with the overlapping structure of the circular hole and the circular hole provided in each cylinder. The advantage is that the structure is not limited to providing a circular hole associated with a plurality of inlet and outlet flow paths on each cylinder side, a technique that is widely applied to a system subject to a large flow rate.

그러나 고차압 계통에 적용하려고 각각의 실린더 원형구멍과 원형구멍의 겹침 길이를 크게 할 때에는 또 다른 문제점인 공급유량이 부족 되는 구조를 갖고 있다.However, when the overlap length of each cylinder circular hole and the circular hole is increased to be applied to the high differential pressure system, there is another problem that the supply flow rate is insufficient.

상기의 선행기술 15의 (C) 와 도 15의 (D)는 중간층 또는 내측 실린더 측면에서 굴곡 홈을 배치하여 차압을 형성하는데 이는 차압효과는 우수하나 대 유량 계통에 적용되려면 유동제어장치 외경을 크게 해야 하므로 이는 밸브가 대형화되는 단점을 갖고 있다. Of the prior art of FIG. 15 (C) and FIG. 15 (D) is a flow control apparatus diameter in order that applied to the solid one-flow system is a differential pressure effective to form a pressure difference by placing a curved groove in the intermediate layer or the inner cylinder side This has the disadvantage that the valve is enlarged because it must be large.

본 발명의 특징은 차압과 유량조절구간을 3단계로 구분하여 변동차압이 매우 심한 개도율 20%이하 구간에 굴곡길이를 크게 하기 위해 각각의 실린더에 마련된 소 슬롯구멍(11)을 배치하여 소 원형구멍(16)의 조합에 의한 굴곡길이가 가장 큰 굴곡유로를 형성하여 균형차압을 유지하는 속도감압형 유로를 형성하였고, 각각의 실린더 중간 위치의 유량(압력)조절구간에는 굴곡길이가 중간정도의 5단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로(22)를 배치하였으며, 유량조절구간의 유량부족을 방지위해 굴곡길이가 작은 5단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)를 배치하여 공급유량을 증대시키는 유량 및 차압특성을 고려한 3단계 다운스텝 유로(21,22,23)으로 구성되는 본 발명의 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)를 개발하게 되었다.A characteristic of the present invention is to divide the differential pressure and the flow rate control section into three stages by placing the small slot holes 11 provided in the respective cylinders to increase the bending length in a section of 20% or less in which the opening ratio is very variable. The bending path by the combination of the holes 16 formed the largest bending flow path to form a speed reducing type flow path that maintains the balanced differential pressure, and the bending length was about 5 in the middle of the flow rate (pressure) control section at each cylinder intermediate position. However, the cylinder middle flow rate (medium differential pressure) downstep flow passage 22 is disposed, and the 5-stage cylinder large flow rate (low differential pressure) downstep flow passage 21 having a small bending length is disposed and supplied to prevent the shortage of the flow rate control section. The downstep stage differential pressure type flow control device 9 of the present invention has been developed, which is composed of three stages of downstep flow passages 21, 22, and 23 in consideration of the flow rate and the differential pressure characteristic for increasing the flow rate.

본 발명은 상기 네 가지 선행기술의 장, 단점을 보안하고 밸브 등급 900파운드(LB)에서 1500파운드(LB)까지 적용될 수 있는 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)를 개발하기위해 본 발명이 안출된 것이며, The present invention is directed to the development of a downstep stage differential pressure type flow control device ( 9 ) which secures the advantages and disadvantages of the four prior arts and which can be applied from valve grade 900 pounds (LB) to 1500 pounds (LB). Was created,

본 발명의 기술이 선행기술과 비교하여 선행기술의 문제점 해결방안으로 「차압을 보다 높게 형성하면서 대 유량을 공급함과 동시에 유동체 외경과 구동력(최대 허용 Stroke)에 관계된 유동체 높이를 최소화하여, 밸브를 소형화하는 기술」로 개발하게 되었으며,Compared with the prior art, the technique of the present invention solves the problems of the prior art, by minimizing the fluid height related to the fluid outer diameter and the driving force (maximum allowable stroke) while supplying a large flow rate while forming a higher differential pressure. Technology "

다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9) 외경 사이즈를 최소화하고 밸브를 경량화하기 위한 설계 조건으로, ①차압 조건의 유로의 굴곡 턴(Turn)수의 증가와 ②대유량 조건인 다수의 입, 출구 유로를 배치하고, ③미세 유량조절을 위해 병목구간(정체유량)을 방지한다, 상기 3가지 조건을 충족시키면서 유동제어장치 외경 사이즈를 최소화하고 운전 Stroke의 제약을 받지 않도록 적정 높이를 유지하면서 밸브를 경량화 한다.Down step stage Differential pressure type flow control device ( 9 ) As a design condition for minimizing the outer diameter size and reducing the weight of the valve , (1) Increasing the number of bending turns in the flow path under differential pressure conditions and (2) Multiple inlet and outlet conditions Arrange the flow path, and prevent bottlenecks (static flow) for fine flow control.Make sure to maintain the proper height while minimizing the outer diameter of the flow control device while maintaining the above three conditions while satisfying the above three conditions. Lightweight.

또한, 유동제어장치를 제어밸브에 적용함에 있어 배관계통의 압력손실구조와 유체의 고온, 고압 운전조건하에서 밸브에서의 압력손실(차압, ΔP)간의 관계를 고려하여 밸브내의 차압조건과 대유량 조건을 구비하여 유동제어장치를 경량화 한다.
In addition, in applying the flow control device to the control valve, the differential pressure condition and the large flow condition in the valve are considered in consideration of the relationship between the pressure loss structure of the piping system and the pressure loss (differential pressure, ΔP) at the valve under high temperature and high pressure operation conditions of the fluid. It is provided with a light weight control device.

본 발명에서 적용된바와 같이 대유량 조건「대구경(10¢이상) 슬롯구멍(11)과 원형구멍(14)을 각각의 실린더 상단부에 배치하여 다수의 입, 출구 유로」을 충족시키기 위한 실린더방식을 채택하였다.As applied in the present invention, the cylinder system is adopted to satisfy the large flow conditions "large diameter (more than 10 ¢) slot holes 11 and circular holes 14 at the upper end of each cylinder. It was.

본 발명의 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)는 각각의 실린더 표면에 마련되는 구멍 형상은 유량 및 차압조절단계를 3단계로 구분하여 구성되며, 고온고압의 충격파에너지로부터 밸브를 보호하기위해 차압용 유로를 형성함에 있어, 변동차압이 매우 심한 개도운전 스트로크(Stroke) 20%이하의 구간에는 고 진동방지를 위해 굴곡길이가 가장 큰 복수개의 소 슬롯구멍(13)을 소 원형구멍(16)과 조합되게 배치하여 균형차압을 유지하고, 개도운전 스트로크(Stroke) 60%이하의 유량(압력)조절구간에는 굴곡길이가 중간정도의 중 슬롯구멍(12)과 중 원형구멍(15)을 마련함에 중유량(중차압)조건을 갖추어 유량(압력)제어 구간을 형성하고, 밸브 후단의 공급유량부족에 대비하는 개도운전 스트로크(Stroke) 60%이상에는 굴곡길이가 작은 대 슬롯구멍(11)과 대 원형구멍(14)을 구비하여 공급유량을 3배 이상 증가시키는 구조로 각각의 실린더를 각각의 유량특성에 맞게 구성하였으며,
Down step stage differential pressure type flow control device ( 9 ) of the present invention is formed by dividing the hole shape provided in each cylinder surface into three stages of flow rate and differential pressure control step, to protect the valve from shock wave energy of high temperature and high pressure In forming the differential pressure flow path, a plurality of small slot holes 13 having the largest bending length are formed in the small circular hole 16 to prevent high vibration in a section of 20% or less of the opening operation stroke having a very high differential pressure . To maintain the balanced differential pressure, and to provide the middle slot hole 12 and the circular hole 15 with a moderate bending length in the flow rate (pressure) adjustment section of 60% or less of the opening operation stroke . Forming a flow rate (pressure) control section by satisfying the medium flow rate (medium differential pressure) condition, and having a small bending length for a slot opening 11 and a large opening for stroke opening of 60% or more in preparation for the insufficient supply flow rate at the rear end of the valve . won Was constructed that by having the holes 14 increase the supply flow rate three times or more configurations for each cylinder according to its flow characteristics,

도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)를 구성하는 1단계인 5단 실린더 저유량( 고차압 ) 다운스텝 유로(23)의 차압형 유로가 형성되는 과정 및 구성방식과 특징을 알아보면, 2 and 3, 4, 5, 6, a down step the 5-stage step of configuring the differential pressure type flow control apparatus (9) the cylinder that flow shown in 7 (high differential pressure) down step passage (23 In the process of forming the differential pressure type flow path and the configuration method and characteristics ,

상기 개도운전 20%이하 변동차압구간의 차압형성을 3배로 증가시켜 균형차압을 유지함에 있어서, 고온고압 유체가 밸브(플러그)내로 들어오는 방향을 기준으로 5단 실린더(45)에 복수개의 소 원형구멍(16)으로 들어온 고온고압 유체는 4단 실린더(44)에 마련된 복수개의 소 슬롯구멍(13)의 우측에 연결되어 유체가 90도 방향전환 되면서 1차 굴곡유로가 형성되고,In maintaining the balanced differential pressure by three times increasing the differential pressure formation of the variable differential pressure section below 20% of the opening operation, a plurality of small circular shapes are provided in the five-stage cylinder 45 based on the direction in which the high temperature and high pressure fluid enters the valve (plug). The high temperature and high pressure fluid introduced into the hole ( 16 ) is connected to the right side of the plurality of small slot holes ( 13 ) provided in the four-stage cylinder ( 44 ), so that the fluid is diverted by 90 degrees to form a first curved flow path .

상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 3단 실린더(43)에 마련된 복수개의 소 원형구멍(16)에 의해 90도 방향전환 되어 2차 굴곡유로가 형성되며,By the plurality of small circular holes 16 provided in the three-stage cylinder 43 connected through the left side of the slot hole is turned 90 degrees to form a secondary bend flow path ,

상기의 원형구멍을 통하여 연결되는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 소 슬롯구멍(13)의 우측에 연결되어 유체가 90도 방향전환 되어 3차 굴곡유로가 형성되고,Connected to the right side of the plurality of small slot holes 13 provided in the second stage cylinder 42 connected through the circular hole, the fluid is turned 90 degrees to form a tertiary bend flow path ,

상기의 슬롯구멍 좌측에 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 소 원형구멍(16)에 연결되어 통과한 유체는 90도 방향전환 되어 4차 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 가장 큰 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 5단 실린더 저유량( 고차압 ) 다운스텝 유로(23)의 차압형 유로가 형성된다.
Fluid passing through is connected to a plurality of small round holes 16 provided on the first-stage cylinder 41 is connected to the left side of the slot opening is 90 degrees, the direction is switched quaternary bent flow path is formed bending length is the largest descent stairs A differential pressure type flow path of a five-stage cylinder low flow rate ( high differential pressure ) downstep flow path 23 is formed in which a curved flow path of the shape is formed by each cylinder combination.

도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)를 구성하는 2단계인 5단 실린더 중유량( 중차압 ) 다운스텝 유로(22)의 차압 및 유량조절용 유로가 형성되는 과정 및 구성방식과 특징을 알아보면, 2 and 3, 4, 5, 6, the five-cylinder fuel oil amount (of the differential pressure) Fig. 2, step constituting the down step-stage differential pressure type flow control apparatus 9 shown in 7 down step passage (22 Looking at the process of forming the differential pressure and flow control flow path and configuration method and features ,

상기 개도운전 60%이하 유량조절구간에는 차압형성과 동시 유량조절목적으로 사용되는, 5단 실린더(45)에 복수개의 원형구멍(15)으로 들어온 고온고압 유체는 4단 실린더(44)에 마련된 복수개의 슬롯구멍(12)의 우측에 연결되어 유체가 90도 방향전환 되면서 1차 굴곡유로가 형성되고,The high-temperature and high-pressure fluid entering the plurality of circular holes 15 in the five-stage cylinder 45 , which is used for differential pressure formation and simultaneous flow regulation, is provided in the four-stage cylinder 44 . Connected to the right side of the plurality of slot holes ( 12 ) is the first bend flow path is formed while the fluid is turned 90 degrees,

상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 3단 실린더(43)에 마련된 복수개의 원형구멍(15)에 의해 90도 방향전환 되어 2차 굴곡유로가 형성되며,The secondary bend flow path is formed by being turned 90 degrees by a plurality of circular holes 15 provided in the three-stage cylinder 43 connected through the left side of the slot hole,

상기의 원형구멍을 통하여 연결되는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 슬롯구멍(12)의 우측에 연결되어 유체가 90도 방향전환 되어 3차 굴곡유로가 형성되고,Connected to the right side of the plurality of slot holes 12 provided in the second stage cylinder 42 connected through the circular hole, the fluid is turned 90 degrees to form a tertiary bend flow path ,

상기의 슬롯구멍 좌측에 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 원형구멍(15)에 연결되어 통과한 유체는 90도 방향전환 되어 4차 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 중간정도의 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 5단 실린더 중유량( 중차압 ) 다운스텝 유로(22)의 차압 및 유량조절용 유로가 형성된다.
The fluid that is connected to and passed through the plurality of circular holes 15 provided in the first stage cylinder 41 connected to the left side of the slot hole is turned 90 degrees and has a bend length to form a fourth bend flow path. A flow path for adjusting the differential pressure and flow rate of the five-stage cylinder medium flow rate ( medium differential pressure ) downstep flow passage 22 , in which the intermediate downward stepped bend flow passage is formed by each cylinder combination, is formed.

도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)를 구성하는 3단계인 5단 실린더 대유량( 저차압 ) 다운스텝 유로(21)의 차압 및 대유량 공급용 유로가 형성되는 과정 및 구성방식과 특징을 알아보면, 2 and 3, 4, 5, 6, a down step-stage differential pressure type three-phase constituting the flow control apparatus (9) of five cylinder-Flow (low differential) shown in FIG down step passage (21 The process of forming the differential pressure and flow rate supply flow path and the configuration method and characteristics ,

상기 개도운전 60%이상 대유량 구간의 차압형성과 동시 공급유량을 3배로 증대시킬 목적으로 사용되는, 5단 실린더(45)에 복수개의 원형구멍(14)으로 들어온 고온고압 유체는 4단 실린더(44)에 마련된 복수개의 슬롯구멍(11)의 우측에 연결되어 유체가 90도 방향전환 되면서 1차 굴곡유로가 형성되고,High-temperature high-pressure fluid enters into a plurality of large circular hole 14 which is used a differential pressure formed simultaneously with the supply flow rate of the opening operation more than 60% of the large flow rate region for the purpose of increasing three times, the 5-stage cylinder 45 is a four-stage Connected to the right side of the plurality of large slot holes 11 provided in the cylinder 44 , the first bend flow path is formed while the fluid is turned 90 degrees,

상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 3단 실린더(43)에 마련된 복수개의 원형구멍(14)에 의해 90도 방향전환 되어 2차 굴곡유로가 형성되며,The secondary bend flow path is formed by being turned 90 degrees by a plurality of large circular holes 14 provided in the three-stage cylinder 43 connected through the left side of the slot hole,

상기의 원형구멍을 통하여 연결되는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 슬롯구멍(11)의 우측에 연결되어 유체가 90도 방향전환 되어 3차 굴곡유로가 형성되고,Connected to the right side of the plurality of large slot holes 11 provided in the second stage cylinder 42 connected through the circular hole, the fluid is turned 90 degrees to form a third bend flow path ,

상기의 슬롯구멍 좌측에 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 원형구멍(14)에 연결되어 통과한 유체는 90도 방향전환 되어 4차 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 작은 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 5단 실린더 대유량( 저차압 ) 다운스텝 유로(21)의 차압 및 대유량 공급용 유로가 형성된다.
Fluid passing through is connected to the first-stage cylinder 41, a plurality of large circular hole 14 provided in connected to the left side of the slot opening is 90 degrees, the direction is switched quaternary winding passage is a small curved length falling is formed step-shaped The flow path for supplying the differential pressure and the large flow rate of the five-stage cylinder large flow rate ( low differential pressure ) downstep flow passage 21 formed by each cylinder combination is formed.

상기 다운스텝 유로(21,22,23)를 구성하는 분할각도에 의한 배열방법으로, 플러그(1)의 동심원을 기준하여 상기 각각의 실린더 표면(측면)에 관통되는 대, 중, 소 슬롯구멍(11,12,13)과 대, 중, 소 원형구멍(14,15,16)은 첫 번째 분할각도 제로(Zero)에서 계통운전조건에 따라 변동되며 5단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(23)는 하단부에 상, 하로 2개 이상 배열되고, 5단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로(22)는 중간에 상, 하로 3개 이상 배열되며, 5단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)는 상단부에 상, 하로 3개 이상 배열되는 구조로 하여, The method of arranging the downstep flow paths 21, 22, and 23 by the dividing angle, and includes a large, medium, and small slot hole penetrating the respective cylinder surface (side surface) on the basis of the concentric circle of the plug 1 ( 11 , 12 , 13 ) and the large, medium and small circular holes ( 14 , 15 , 16 ) are changed according to the system operating conditions at the first division angle zero, and the 5-stage cylinder low flow rate (high differential pressure) downstep flow path 23 is arranged at the lower end of two or more up and down, five-stage cylinder heavy flow rate (medium differential pressure) downstep flow passage 22 is arranged three or more up and down in the middle, the five-stage cylinder large flow rate (low differential pressure) ) The downstep flow passage 21 has a structure in which three or more of the downstep flow passages 21 are arranged at the top and bottom thereof .

두 번째 분할각도에서는 상기 복수개의 슬롯구멍과 원형구멍이 병목구간( 개도율 제어 운전시 발생되는 정체유량) 방지를 위한 상, 하 지그재그 배열방법으로, 상기 첫 번째 분할각도에 의해 배열된 구멍과 구멍사이 공간에 두 번째 분할각에 의한 배열구멍이 배치되도록 구성되며, 세 번째의 분할각도에서는 첫 번째 구멍배열형상과 동일하게 배치되고, 네 번째 분할각도는 두 번째 구멍배열형상과 동일하게 배치되어 반복으로 상, 하 지그재그로 배열되는 구조로 형성된다.
In the second dividing angle, the plurality of slot holes and the circular holes are arranged in an up-and-down zigzag arrangement method for preventing bottlenecks ( congestion flow generated during opening rate control operation ), and holes and holes arranged by the first dividing angle. Arrangement holes by the second dividing angle are arranged in the interspace, and in the third dividing angle, they are arranged in the same manner as the first hole arrangement shape, and the fourth dividing angle is arranged in the same manner as the second hole arrangement shape. It is formed in a structure arranged in a zigzag up and down.

상기 다운스텝 유로(21,22,23)가 형성된 분할각도를 기준으로 각각의 실린더 최상단 표면(측면)의 정면에 6¢이하의 한 개의 조립용 핀 관통구멍(17)을 마련하여 조립용 핀에 의해 조합되어 다운스텝 유로(21,22,23)가 자동으로 형성되게 된다.
One assembly pin through hole ( 17 ) of 6 mm or less is provided in the front of each cylinder's uppermost surface (side surface) on the basis of the divided angle at which the downstep flow passages (21, 22, 23) are formed. By this combination, the downstep flow passages 21, 22, and 23 are automatically formed.

상기 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)의 제작방법에 있어서, 각각의 실린더 외측 원통면과 내측 원통면 그리고 길이가공은 제작비가 저렴한 회전체가공 전용기인 범용선반에서 1차 황삭 가공 완료 후에, 인덱스 각도분할장치를 구비한 평면가공 전용기인 범용밀링에서 각각의 실린더 측면에 마련된 다수의 구멍과 슬롯관통구멍을 2차 가공하며, 마지막 범용선반에서 내, 외면을 정삭가공 마무리한다.In the manufacturing method of the down-step stage differential pressure type flow control device ( 9 ), each cylinder outer cylindrical surface, inner cylindrical surface and length machining is completed after the first rough machining on a general-purpose lathe, a rotating machine dedicated machine for low manufacturing cost, In the general-purpose milling machine, which is a plane processing machine equipped with an index angle dividing device, a plurality of holes and slot through-holes provided on each cylinder side are processed secondly, and the inner and outer surfaces are finished on the final universal lathe.

또다른 방법으로 제작기간을 단축하기위해 범용밀링에서 시행될 2차 가공 분야를 CAD와 CAM이 연계되는 3축 가공기인 다축머신센터에서 가공을 하면 제작시간이 단축됨을 특징으로 한다.
Another method is to shorten the production time if the secondary machining area to be implemented in general milling is processed in the multi-axis machine center, which is a three-axis machine that connects CAD and CAM.

도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 상기의 다단 실린더구조로 하는 3단계의 다운스텝 유로의 창작기술이 갖는 기술을 함축하면, When the technology of the three-stage downstep flow passage of the multi-stage cylinder structure shown in Figs. 2, 3, 4, 5, 6, and 7 is implied,

① 상기 개도운전 20%이하 변동차압구간의 차압형성을 3배로 증가시켜 균형차압을 유지하는 5단 실린더 저유량( 고차압 ) 다운스텝 유로(23)의 차압형 유로가 형성됨과, ② 상기 개도운전 60%이하 유량조절구간의 차압형성과 동시 유량조절목적으로 사용되는 5단 실린더 중유량 ( 중차압 ) 다운스텝 유로(22)의 차압 및 유량조절용 유로가 형성되며, ③ 상기 개도운전 60%이상 대유량 구간의 차압형성과 동시 공급유량을 3배로 증대시킬 목적으로 사용되는, 5단 실린더 대유량( 저차압 ) 다운스텝 유로(21)의 차압 및 대유량 공급용 유로가 형성되어, 상기 3 가지 기술의 조합에 의해 형성되는 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)가 구성된다.
① The differential pressure flow path of the 5-stage low flow ( high differential pressure ) downstep flow path 23 is formed to maintain the balanced differential pressure by tripled the differential pressure formation of the variable differential pressure section of 20% or less of the opening operation . 5 is used as a driving pressure difference is formed simultaneously with the flow control of more than 60% the flow rate adjustment period purpose cylinder fuel oil amount (of the differential pressure) down step is formed in the differential pressure and the flow rate regulating passage of the flow path (22), ③ the opening operation more than 60% A differential pressure and a large flow rate supply passage of a five-stage cylinder large flow rate ( low differential pressure ) downstep flow passage 21 , which is used for the purpose of forming a differential pressure in a large flow rate section and a threefold increase in the simultaneous supply flow rate, is formed. A downstep stage differential pressure type flow control device 9 is formed by a combination of two techniques.

발전별 제어밸브의 운전조건에 의해 상기의 다단 실린더구조의 다운스텝 유로가 형성되는 트림이 2종류로 분류되며, According to the operation condition of the power generation control valve, the trim which forms the downstep flow path of the multi-stage cylinder structure is classified into two types,

첫 번째, 도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 중차압 및 대유량 조건에 적용되는 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)과,First, the five-stage cylinder downsteps (21, 22, 23) differential pressure trim (31) applied to the medium pressure and the high flow conditions shown in FIGS. 2, 3, 4, 5, 6, and 7 ,

두 번째, 도 8과 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13에 제시된 저차압 및 대유량 조건에 적용되는 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32) 등으로 분류되는 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)가 분류된다.
Second, the three-stage cylinder downsteps 24, 25, 26 and the large flow rate trim 32, etc., which are applied to the low differential pressure and the large flow conditions shown in FIGS. 8 and 9, 10, 11, 12, and 13 The downstep stage differential pressure type flow control apparatus 9 classified as follows is classified.

도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 상기 다단 실린더 다운스텝 유로(21,22,23)를 통해 인입된 유체는, 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 하강계단 모양의 다운스텝 유로에 의해 고온, 고압조건의 파괴력이 강한 충격파에너지를 동반한 유체의 변동차압을 균형차압으로 유지하고, 플러그(1) 동심원을 기준으로 나선형의 사선방향으로 흐르게 되면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 완화하여, 소음, 진동으로부터 밸브를 보호하며 밸브를 소형화하는 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)를 개발하게 되었다. 2 and 3, 4, 5, 6, 7 , the flow drawn through the multi-stage cylinder downstep flow passage (21, 22, 23) shown in the descending step of the fluid suddenly bent in the 90 degree direction by a down step flow path shaped high temperature, maintaining the change differential pressure of the fluid that breakout force is accompanied by a strong shock wave energy of the high-pressure condition to balance the pressure difference, and the plug 1 as the basis of concentric flow in an oblique direction of the helical vortex effect (vortex ), the plug (1) outer diameter by the turning portion to mitigate the impact of the plug (1) from a strong shock wave energy in the fluid with noise protection for the valve from the vibration and down step-stage differential pressure type flow to reduce the size of the valve control unit causes ( 9).

본 발명에 따른 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)를 구비한 제어밸브는 배관계통의 압력손실구조와 유체의 고온, 고압 운전조건하에서 밸브에서의 압력손실(차압, ΔP)간의 관계를 고려하여 밸브내의 차압조건과 대유량 조건을 구비한, 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)에 관한 것으로서,
The control valve having the downstep stage differential pressure type flow control device 9 according to the present invention takes into account the relationship between the pressure loss structure of the piping system and the pressure loss (differential pressure, ΔP) in the valve under high temperature and high pressure operation conditions of the fluid. And a downstep stage differential pressure type flow control device ( 9 ) having a differential pressure condition and a large flow rate condition in a valve,

발전별 제어밸브의 운전조건에 의해 상기의 다단 실린더구조의 다운스텝 유로가 형성되는 트림이 2종류로 분류되며,According to the operation condition of the power generation control valve, the trim which forms the downstep flow path of the multi-stage cylinder structure is classified into two types,

첫 번째, 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)은 각각의 실린더 표면에 마련되는 구멍 형상은 유량 및 차압조절단계를 3단계로 구분하여 구성되며, 5단 실린더구조에 굴곡턴(Turn)수 4개, 그리고 1단계에 해당되는 하단부의 개도운전 20%이하 구간의 변동차압이 심한 유동제어장치 하단부에는 소 슬롯구멍(13)을 작게 하고 굴곡길이를 크게 하여 차압 형성을 3배로 높게 설계하여 균형차압을 유지하고 또한 다운스텝 유로(21,22,23)를 통해 인입된 유체는, 하강계단 모양의 다운스텝 유로에 의해 고온, 고압조건의 파괴력이 강한 충격파에너지를 동반한 유체의 변동차압을 균형차압으로 유지하는 효과가 있다.First, the five-stage cylinder down step (21, 22, 23) of the differential pressure type trim 31 is formed by dividing the flow rate and the differential pressure adjustment step into three stages of the hole shape provided in each cylinder surface, five stage cylinder structure In the lower part of the flow control device where the fluctuation differential pressure in the opening of the lower part corresponding to 4 turns and the lower part corresponding to the first stage is 20% or less Is designed to be 3 times higher to maintain a balanced differential pressure, and the fluid drawn through the downstep flow passages 21, 22, and 23 is accompanied by shock wave energy having high destructive force under high temperature and high pressure conditions by the downstep flow passage having the shape of a descending staircase. It is effective to maintain the variable differential pressure of a fluid at a balanced differential pressure.

그리고 2단계의 중단부의 개도운전 60%이하 유량조절구간에는 차압형성과 동시 유량조절목적으로 사용되며, 미세한 유량제어효과가 있다.In addition, the flow control section under 60% of the opening operation of the middle part of the second stage is used for differential pressure formation and simultaneous flow control, and has a fine flow control effect.

3단계인 상단부의 개도운전 60%이상 대유량 구간의 차압형성과 동시 공급유량을 3배로 증대시킬 목적으로 대 슬롯구멍(11)과 대 원형구멍(14)의 조합에 의해 대유량 유로가 형성되며, 유량조절구간의 공급유량부족에 따른 실시적인 대유량을 공급하는 효과가 있다.Is formed for flow passage by a combination of a large slot hole 11 and the large circular hole 14, a pressure difference is formed simultaneously with the supply flow rate of the third stage, the upper end of the opening operation more than 60% of the large flow rate region for the purpose of increase of 3-fold In addition, there is an effect of supplying a practical large flow rate according to the supply flow rate shortage of the flow control section.

또한, 다운스텝 유로(21,22,23)를 통해 인입된 유체는 플러그(1) 동심원을 기준으로 나선형의 사선방향으로 흐르게 되면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 완화하여, 소음, 진동으로부터 밸브를 보호하는 효과와 함께 중차압 및 대유량 조건에 적용되는 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)이다.
Moreover, landscaped fed through the step-flow path (21,22,23) is a fluid plug (1) as a concentric circle relative to the flow in an oblique direction of the spiral caused by the vortex effect (vortex) turning part plug (1) outer diameter of the fluid Five-stage cylinder downstep (21, 22, 23) differential pressure type applied to medium differential pressure and large flow conditions with the effect of mitigating the impact of the plug ( 1 ) from the strong shock wave energy, and protecting the valve from noise and vibration. Trim 31.

두 번째, 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)은 각각의 실린더 표면에 마련되는 구멍 형상은 유량 및 차압조절단계를 3단계로 구분하여 구성되며, 3단 실린더구조에 굴곡턴(Turn)수 2개로 저차압 및 대유량 조건에 적용되는 트림이다.Second, three-stage cylinder down step (24, 25, 26) The large flow rate trim 32 is formed in each of the cylinder shape is divided into three stages flow rate and differential pressure control step, three-stage cylinder structure Trim is applied to low differential pressure and high flow conditions with two turns.

상기 5단 실린더방식보다는 차압효과는 떨어지지만 밸브등급 900파운드(LB)이하의 중온, 중압계통의 대유량을 공급하는 효과가 뛰어나다.Although the differential pressure effect is less than that of the 5-stage cylinder method, it is excellent in supplying a large flow rate of the medium temperature and the medium pressure system below the valve grade of 900 pounds (LB).

또한, 다운스텝(24,25,26)유로를 통해 인입된 유체는 플러그(1) 동심원을 기준으로 나선형의 사선방향으로 흐르게 되면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 완화하여, 소음, 진동으로부터 밸브를 보호하는 효과와 함께 저차압 및 대유량 조건에 적용되는 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)이다.In addition, the fluid inlet down through the step (24,25,26) of the plug flow path (1) as a concentric circle relative to the flow in an oblique direction of the spiral caused by the vortex effect (vortex) turning part plug (1) outer diameter of the fluid The large flow rate of the three-stage cylinder downstep (24, 25, 26) applied to low differential pressure and large flow conditions, with the effect of mitigating the impact of the plug ( 1 ) from the strong shock wave energy, which has the effect of protecting the valve from noise and vibration. Trim 32.

도 1은 구동기 파트를 제외한 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)가 밸브내의 구성품에 장착되어 조립된 전체 단면도이다.
도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)의 다운스텝 유로(21,22,23)가 형성되는 과정은 하기와 같다.
도 2는 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)의 등각 사시도
도 3은 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)의 실린더 각각의 절단된 면에 슬롯구멍과 원형구멍이 표시된 등각 사시도
도 4는 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)의 절단된 면에 5단 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)가 표시된 등각 사시도
도 5는 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)의 정면도
도 6은 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)의 절단된 평면에 5단 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)가 표시된 등각 사시도
도 7은 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)의 절단된 평면에 5단 중유량(중차압) 다운스텝 유로(22)가 표시된 등각 사시도
도 8과 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13에 제시된 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)의 다운스텝 유로(24,25,26)가 형성되는 과정은 하기와 같다.
도 8은 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)의 등각 사시도
도 9는 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)의 실린더 각각의 절단된 면에 슬롯구멍과 원형구멍이 표시된 등각 사시도
도 10은 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)의 절단된 면에 3단 대유량(저차압) 다운스텝 유로(24)가 표시된 등각 사시도
도 11은 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)의 정면도
도 12는 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)의 절단된 평면에 3단 대유량(저차압) 다운스텝 유로(24)가 표시된 등각 사시도
도 13은 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)의 절단된 평면에 3단 중유량(중차압) 다운스텝 유로(25)가 표시된 등각 사시도
도 14의 선행기술 (A)는 3단 실린더구조에 원형구멍으로 구성된 나선형방향의 하향 계단형 트림 등각 사시도 및 각각의 실린더가 원형구멍이 겹치도록 하향 계단형 배열로 조합되어 구성된 나선형방향의 정스텝 트림의 유로 흐름을 표시한 등각도
도 14의 선행기술 (B)는 6단 실린더구조에 각각의 실린더에 2단 원형구멍으로 된 나선형방향의 정스텝 트림 등각 사시도 및 6단 실린더 2단 관통구멍으로 구성된 나선형방향의 정스텝 트림의 유로 흐름을 표시한 등각도
도 15의 또다른 선행기술(C)는 3단 실린더구조의 정방향 유로로 구성된 트림 정면도이다.
도 15의 또다른 선행기술(D)는 3단 실린더구조의 역방향 유로로 구성된 트림 정면도이다.
1 is an overall cross-sectional view of a downstep stage differential pressure type flow control device 9 excluding the actuator part mounted and assembled to a component in a valve.
2 and 3, 4, 5, 6, and 7 The process of forming the downstep flow paths 21, 22, and 23 of the five-stage cylinder downsteps 21, 22, and 23 differential pressure type trim 31 is as follows.
2 is an isometric view of the five-stage cylinder downsteps 21, 22, 23 differential pressure trim 31;
Fig. 3 is an isometric view in which slotted holes and circular holes are shown on the cut surfaces of the cylinders of the five-stage cylinder downsteps 21, 22, and 23 differential pressure trim 31;
Fig. 4 is an isometric view in which the five-stage high flow rate (low differential pressure) downstep flow passage 21 is displayed on the cut surface of the five-stage cylinder downsteps 21, 22, and 23 differential pressure trim 31;
5 is a front view of the five-stage cylinder downstep 21, 22, 23 differential pressure trim 31;
Fig. 6 is an isometric view in which the five-stage large flow rate (low differential pressure) downstep flow passage 21 is displayed on the cut plane of the five-stage cylinder downsteps 21, 22, and 23 differential pressure trim 31;
Fig. 7 is an isometric view in which the five-stage heavy flow rate (medium differential pressure) downstep flow passage 22 is displayed on the cut plane of the five-stage cylinder downsteps 21, 22, and 23 differential pressure trim 31;
8 and 9, 10, 11, 12, and 13 , the down-step flow paths 24, 25, 26 of the large-stage trim 32 of the three-stage cylinder downsteps 24, 25, 26 are formed. The process is as follows.
8 is an isometric view of a three-stage cylinder downstep 24, 25, 26 large flow rate trim 32;
Fig. 9 is an isometric view in which slotted holes and circular holes are shown on the cut surfaces of the cylinders of the three-stage cylinder downsteps 24, 25 and 26 large flow rate trim 32;
Fig. 10 is an isometric view in which the three-stage large flow rate (low differential pressure) downstep flow passage 24 is shown on the cut surface of the three-stage cylinder downstep 24, 25, 26 large flow rate trim 32;
11 is a front view of the three-stage cylinder downstep 24, 25, 26 large flow rate trim 32;
Fig. 12 is an isometric view in which the three-stage large flow rate (low differential pressure) downstep flow passage 24 is shown in the cut plane of the three-stage cylinder downsteps 24, 25, 26 large flow rate trim 32;
FIG. 13 is an isometric view in which the three-stage heavy flow rate (medium differential pressure) downstep flow path 25 is shown in the cut plane of the three-stage cylinder downstep 24, 25, 26 large flow rate trim 32;
Prior art (A) of Fig. 14 is a spirally downward stepped trim isometric view in a spiral direction composed of a circular hole in a three-stage cylinder structure and a spiral positive step in which each cylinder is combined in a downward stepped arrangement so that the circular holes overlap. Isometric view of the flow path of the trim
The prior art (B) of FIG. 14 is a spiral step forward trim isometric view in a six-stage cylinder structure, each stage having a two-stage circular hole in each cylinder, and a six-cylinder two-stage through-hole. An isometric view of the flow
Another prior art (C) of FIG. 15 is a trim front view composed of a forward flow path of a three-stage cylinder structure.
Another prior art (D) of FIG. 15 is a trim front view composed of a reverse flow path of a three-stage cylinder structure.

도 1은 구동기 파트를 제외한 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)가 밸브내의 구성품에 장착되어 조립된 전체 단면도이다. 1 is an overall cross-sectional view of a downstep stage differential pressure type flow control device 9 excluding the actuator part mounted and assembled to a component in a valve.

도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 5단 실린더 다운스텝(23) 차압형 트림(31)를 구성하는 1단계인 실린더 하단에 위치한 5단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(23)의 차압형 유로가 형성되는 과정은 하기와 같다. 2 and 3, 4, 5, 6, and 7 5 cylinder down step 23, the differential pressure type stream 31, the five-cylinder low-flow rate in the in-cylinder bottom step of the configuration (and the differential pressure) down step process in which a differential pressure type flow path of flow passage 23 is formed is to the same.

5단 실린더(45)에 복수개의 소 원형구멍(16)과 유로가 이어지는 4단 실린더(44)에 마련된 복수개의 소 슬롯구멍(13)의 우측에 연결되어 유로가 1차 90도 방향전환 되고, 상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 3단 실린더(43)에 마련된 복수개의 소 원형구멍(16)에 의해 유로가 2차 90도 방향전환 되어, 상기의 원형구멍을 통하여 연결되는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 소 슬롯구멍(13)의 우측에 연결되어 유로가 3차로 90도 방향전환 되고, 상기의 슬롯구멍 좌측에 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 소 원형구멍(16)에 연결되어 유로가 4차로 90도 방향전환 되어 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 가장 큰 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 5단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(23)가 형성된다.
Connected to the right side of the plurality of small slot holes 13 provided in the four-stage cylinder 44 in which the plurality of small circular holes 16 and the flow path are connected to the five-stage cylinder 45 , and the flow path is diverted first 90 degrees; A plurality of small circular holes 16 provided in the three-stage cylinder 43 connected through the left side of the slot hole redirects the flow path to the second 90 degrees, and the two-stage cylinder 42 connected through the circular hole. A plurality of small circular holes 16 provided in the first stage cylinder 41 connected to the right side of the plurality of small slot holes 13 provided in the first direction, and the flow path is turned 90 degrees in the third direction, and connected to the left side of the slot holes. ) five-cylinder low-flow-rate is flow connected to the 90 switching the direction as quaternary is bent flow path is bent flow path of the shape bent a length of the largest falling staircase formed is configured by a respective cylinder combination (high differential pressure) down step A flow path 23 is formed.

도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 5단 실린더 다운스텝(22) 차압형 트림(31)를 구성하는 2단계인 실린더 중단부에 위치한 5단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로(22)의 차압 및 유량조절용 유로가 형성되는 과정은 하기와 같다. The five-stage cylinder heavy flow rate located in the two stages of the cylinder stop portion constituting the five-stage cylinder downstep 22 differential pressure trim 31 shown in FIGS. 2 and 3, 4, 5, 6, and 7 ( Medium differential pressure) The process of forming the differential pressure of the down-step flow path 22 and the flow volume adjustment flow path is as follows.

5단 실린더(45)에 복수개의 중 원형구멍(15)과 유로가 이어지는 4단 실린더(44)에 마련된 복수개의 중 슬롯구멍(12)의 우측에 연결되어 유로가 1차 90도 방향전환 되고, 상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 3단 실린더(43)에 마련된 복수개의 중 원형구멍(15)에 의해 유로가 2차 90도 방향전환 되어, 상기의 원형구멍을 통하여 연결되는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 중 슬롯구멍(12)의 우측에 연결되어 유로가 3차로 90도 방향전환 되고, 상기의 슬롯구멍 좌측에 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 중 원형구멍(15)에 연결되어 유로가 4차로 90도 방향전환 되어 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 중간정도의 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 5단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로(22)가 형성된다.
Connected to the right side of the plurality of middle slot holes 12 provided in the four-stage cylinder 44 in which the plurality of middle circular holes 15 and the flow path are connected to the five-stage cylinder 45 , and the flow path is diverted first 90 degrees; by a three-stage cylinder a plurality of circular holes (15) of the provided at 43 which is connected through the left side of the slot opening a flow path secondary 90 is switched direction, two-stage cylinder (42 is connected via the circular hole Is connected to the right side of the plurality of slot holes 12 of the plurality of circular holes ( 12 ), the flow path is turned 90 degrees in the third direction, the plurality of middle circular holes ( 15 ) provided in the first stage cylinder 41 connected to the left side of the slot hole ) is connected to the flow path in the fourth 90 ° direction is switched bent flow path is a curved length which is formed bent flow path of the descending step-shaped medium is down, five-cylinder fuel oil amount (of the differential pressure) that is constituted by a respective cylinder combination forming a step passage (22) The.

도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 5단 실린더 다운스텝(21) 차압형 트림(31)를 구성하는 3단계인 실린더 상단부에 위치한 5단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)의 차압 및 대유량 공급용 유로가 형성되는 과정은 하기와 같다. Five-stage cylinder flow rate (lower) located in the upper three stages of the cylinder constituting the five-stage cylinder downstep 21 differential pressure trim 31 shown in FIGS. 2, 3, 4, 5, 6, and 7 Differential pressure) The process of forming the differential pressure and the large flow rate supply flow path of the down-step flow path 21 is as follows.

5단 실린더(45)에 복수개의 대 원형구멍(14)과 유로가 이어지는 4단 실린더(44)에 마련된 복수개의 대 슬롯구멍(11)의 우측에 연결되어 유로가 1차 90도 방향전환 되고, 상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 3단 실린더(43)에 마련된 복수개의 대 원형구멍(14)에 의해 유로가 2차 90도 방향전환 되어, 상기의 원형구멍을 통하여 연결되는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 대 슬롯구멍(11)의 우측에 연결되어 유로가 3차로 90도 방향전환 되고, 상기의 슬롯구멍 좌측에 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 대 원형구멍(14)에 연결되어 유로가 4차로 90도 방향전환 되어 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 작은 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 5단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)가 형성된다.
Connected to the right side of the plurality of large slot holes 11 provided in the four-stage cylinder 44 in which the plurality of large circular holes 14 and the flow path are connected to the five-stage cylinder 45 , the flow path is diverted to the first 90 degrees, by a plurality of large circular hole 14 provided in the third stage cylinder 43 is connected through the left side of the slot opening a flow path secondary 90 is switched direction, two-stage cylinder (42 is connected via the circular hole Is connected to the right side of the plurality of large slot holes 11 provided in the plurality of holes , and the flow path is turned 90 degrees in the third direction, and the plurality of large circular holes ( 14 ) provided in the first stage cylinder 41 connected to the left side of the slot holes. ) connected to the flow path 90 direction is switched five cylinder-flow that is bent flow path is bent flow path of the small winding length falling staircase shape is formed composed of the respective cylinder combination (low differential to fourth) the down step euro ( 21 ) is formed.

도 2와 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7에 제시된 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)의 다운스텝 유로를 구성하는 분할각도에 의한 배열방법으로, 2 and 3, 4, 5, 6, and 7 the arrangement method by the divided angle constituting the downstep flow path of the differential pressure trim 31 of the five-stage cylinder downsteps (21, 22, 23) shown in FIG. to,

상기 각각의 실린더 표면(측면)에 관통되는 대, 중, 소 슬롯구멍(11,12,13)과 대, 중, 소 원형구멍(14,15,16)은 첫 번째 분할각도 제로(Zero)에서 5단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(23)는 하단부에 상, 하로 2개 이상 배열되고, 5단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로(22)는 중간에 상, 하로 3개 이상 배열되며, 5단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)는 상단부에 상, 하로 3개 이상 배열되는 구조로 하여, 두 번째 분할각도에서는 상기 복수개의 슬롯구멍과 원형구멍이, 상기 첫 번째 분할각도에 의해 배열된 구멍과 구멍사이 공간에 두 번째 분할각에 의한 배열구멍이 배치되도록 구성되며, 세 번째의 분할각도에서는 첫 번째 구멍배열형상과 동일하게 배치되고, 네 번째 분할각도는 두 번째 구멍배열형상과 동일하게 배치되어 반복으로 상, 하 지그재그로 배열되는 구조로 형성된다.
The large, medium and small slot holes 11 , 12 and 13 and the large, medium and small circular holes 14 , 15 and 16 which penetrate the respective cylinder surfaces (sides) are formed at the first dividing angle zero. The five-stage cylinder low flow rate (high differential pressure) downstep flow passage 23 is arranged at the lower end two or more, and the five-stage cylinder medium flow rate (medium differential pressure) downstep flow passage 22 is three up and down in the middle. The five-stage cylinder large flow rate (low differential pressure) downstep flow passage 21 is arranged in the upper and lower portions at the upper end thereof, and the plurality of slot holes and the circular holes are formed at the second dividing angle. The holes arranged by the second dividing angle are arranged in the space between the holes and the holes arranged by the first dividing angle, and the third dividing angle is arranged in the same manner as the first hole array shape, and the fourth dividing angle is It is arranged in the same shape as the second hole array shape, and it is repeatedly Geujae is formed from a structure in which an array thereof.

도 8과 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13에 제시된 3단 실린더 다운스텝(26) 대유량 트림(32)를 구성하는 1단계인 실린더 하단에 위치한 3단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(26)의 차압형 유로가 형성되는 과정은 하기와 같다. Three-stage cylinder low flow rate located at the bottom of the cylinder, which is the first stage constituting the three-stage cylinder downstep 26 large flow rate trim 32 shown in FIGS. 8 and 9, 10, 11, 12, 13 (high Differential pressure) The process of forming the differential pressure type flow path of the down-step flow path 26 is as follows.

3단 실린더(43)에 복수개의 소 원형구멍(16)과 유로가 이어지는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 소 슬롯구멍(13)의 우측에 연결되어 유로가 1차 90도 방향전환 되고, 상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 소 원형구멍(16)에 연결되어 유로가 2차로 90도 방향전환 되어 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 3단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(26)가 형성된다.
Connected to the right side of the plurality of small slot holes 13 provided in the two-stage cylinder 42 in which the plurality of small circular holes 16 and the flow path are connected to the three-stage cylinder 43 , and the flow path is diverted to the first 90 degrees; 90 ° direction is switched a large bending length of the curved flow path falling staircase shape is connected to a plurality of small round holes 16 provided on the first-stage cylinder 41 is connected through the left side of the slot opening a passage to the secondary A three-stage cylinder low flow rate (high differential pressure) downstep flow passage 26 is formed in which the bend flow path of is formed by each cylinder combination.

도 8과 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13에 제시된 3단 실린더 다운스텝(25) 대유량 트림(32)를 구성하는 2단계인 실린더 중단에 위치한 3단 실린더 중유량( 중차압 ) 다운스텝 유로(25)의 차압 및 유량조절용 유로가 형성되는 과정은 하기와 같다. Three-stage cylinder heavy flow (located at the middle of the cylinder stop, which constitutes the three-stage cylinder downstep 25 large flow rate trim 32 shown in FIGS. 8 and 9, 10, 11, 12, 13 ) differential pressure) down differential pressure and flow rate adjustment process of the flow path formed of the step passage (25) is as follows.

3단 실린더(43)에 복수개의 원형구멍(15)과 유로가 이어지는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 슬롯구멍(12)의 우측에 연결되어 유로가 1차 90도 방향전환 되고, 상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 원형구멍(15)에 연결되어 유로가 2차로 90도 방향전환 되어 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 중간정도의 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 3단 실린더 중유량( 중차압 ) 다운스텝 유로(25)가 형성된다.
Connected to the right side of the plurality of middle slot holes 12 provided in the second stage cylinder 42 in which the plurality of middle circular holes 15 and the flow path are connected to the three-stage cylinder 43 , and the flow path is first-turned 90 degrees; The bending length that is connected to the plurality of circular holes 15 provided in the first-stage cylinder 41 connected through the left side of the slot hole and the flow path is secondarily rotated 90 degrees to form a bend flow path is intermediately lowered. A three-stage cylinder medium flow rate ( medium differential pressure ) downstep flow passage 25 is formed in which a stepped curved flow path is formed by each cylinder combination.

도 8과 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13에 제시된 3단 실린더 다운스텝(24) 대유량 트림(32)를 구성하는 3단계인 실린더 상단에 위치한 3단 실린더 대유량( 저차압 ) 다운스텝 유로(24)의 차압 및 유량조절용 유로가 형성되는 과정은 하기와 같다. A three-stage cylinder high flow rate ( low low) located at the top of the cylinder in three stages constituting the three-stage cylinder downstep 24 high flow rate trim 32 shown in FIGS. 8, 9, 10, 11, 12, and 13 . differential pressure) down differential pressure and flow rate adjustment process of the flow path formed of the step passage (24) is as follows.

3단 실린더(43)에 복수개의 원형구멍(14)과 유로가 이어지는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 슬롯구멍(11)의 우측에 연결되어 유로가 1차 90도 방향전환 되고, 상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 원형구멍(14)에 연결되어 유로가 2차로 90도 방향전환 되어 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 가장 짧은 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 3단 실린더 대유량( 저차압 ) 다운스텝 유로(24)가 형성된다.
Connected to the right side of the plurality of large slot holes 11 provided in the two-stage cylinder 42 in which the plurality of large circular holes 14 and the flow path are connected to the three-stage cylinder 43 , and the flow path is diverted first 90 degrees; The shortest descending step of bending length is connected to a plurality of large circular holes 14 provided in the first-stage cylinder 41 connected through the left side of the slot hole, and the flow path is second- turned 90 degrees to form a bending flow path. A three-stage cylinder large flow rate ( low differential pressure ) downstep flow passage 24 is formed in which the curved flow passage of the shape is constituted by each cylinder combination.

도 8과 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13에 제시된 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32)의 다운스텝 유로를 구성하는 분할각도에 의한 배열방법으로, 8 and 9, 10, 11, 12, and 13 arrangement method by the divided angle constituting the downstep flow path of the large flow rate trim 32 of the three-stage cylinder downstep (24, 25, 26) to,

상기 각각의 실린더 표면(측면)에 관통되는 대, 중, 소 슬롯구멍(11,12,13)과 대, 중, 소 원형구멍(14,15,16)은 첫 번째 분할각도 제로(Zero)에서 3단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(26)는 하단부에 상, 하로 2개 이상 배열되고, 3단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로(25)는 중간에 상, 하로 3개 이상 배열되며, 3단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로(24)는 상단부에 상, 하로 3개 이상 배열되는 구조로 하여, 두 번째 분할각도에서는 상기 복수개의 슬롯구멍과 원형구멍이, 상기 첫 번째 분할각도에 의해 배열된 구멍과 구멍사이 공간에 두 번째 분할각에 의한 배열구멍이 배치되도록 구성되며, 세 번째의 분할각도에서는 첫 번째 구멍배열형상과 동일하게 배치되고, 네 번째 분할각도는 두 번째 구멍배열형상과 동일하게 배치되어 반복으로 상, 하 지그재그로 배열되는 구조로 형성된다.
The large, medium and small slot holes 11 , 12 and 13 and the large, medium and small circular holes 14 , 15 and 16 which penetrate the respective cylinder surfaces (sides) are formed at the first dividing angle zero. 3-cylinder low-flow-rate (high differential pressure) down step passage (26) are arranged onto the lower end, at least two up and down, the 3-cylinder fuel oil amount (of the differential pressure) down step passage (25) is the in the middle and down 3 The three-stage cylinder large flow rate (low differential pressure) downstep flow passage 24 is arranged in the upper and lower portions at the upper end thereof, and the plurality of slot holes and the circular holes are formed at the second dividing angle. The holes arranged by the second dividing angle are arranged in the space between the holes and the holes arranged by the first dividing angle, and the third dividing angle is arranged in the same manner as the first hole array shape, and the fourth dividing angle is It is arranged in the same shape as the second hole array shape, and it is repeatedly Geujae is formed from a structure in which an array thereof.

유동해석측면에서, 발전 플랜트에서의 유체 배관설계는 5 m/s 이하로 관경을 결정하고 사용압력 등급에 따라 고압배관은 스케줄(SCH.) 160을, 저압배관은 스케줄번호가 작은 배관을 사용한다.In terms of flow analysis, the fluid piping design in the power plant is determined to be 5 m / s or less, and the high pressure piping uses schedule (SCH.) 160, and the low pressure piping uses piping with smaller schedule number, depending on the working pressure class. .

밸브 전, 후단의 차압이 없는 경우의 속도 제어 형 트림은 50 ft/sec (15.3 m/s) 이하로 설계하도록 권장되어 있지만,Speed-controlled trims with no differential pressure before and after the valve are recommended to be designed to be 50 ft / sec (15.3 m / s) or less.

밸브 전, 후단의 차압이 있는 경우, 또는 밸브 소형화 및 밸브를 보호할 목적으로 차압을 형성하려할 때에는 트림 또는 유동제어장치(9)의 내부속도는 30% 를 상향조정한 65 ft/sec (20 m/sec)이하까지 허용하여 밸브설계를 한다.When there is a differential pressure before and after the valve, or when a differential pressure is to be formed for the purpose of miniaturizing the valve and protecting the valve, the internal speed of the trim or flow control device ( 9 ) is increased by 30% to 65 ft / sec (20 Allow valves up to m / sec) to design valves.

하기의 밸브 유량계수 산출식은 포화수온도조건의 증기를 아래 식으로 적용한다.The following valve flow coefficient calculation formula is applied to the steam in saturated water temperature conditions as follows.

Figure 112012054440262-pat00001
Figure 112012054440262-pat00001

본 발명의 유동제어장치는 하기의 밸브 구성품과 조합되어 밸브체가 형성됨에 도 1에 관련된 부호를 설명한다. The flow control apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 1 in that a valve body is formed in combination with the following valve components.

글로브 타입 플러그(1)는 구동기 스템(Actuator Stem) 또는 Fail To Close 방식의 경우 구동기 상부에 장착된 Spring의 힘에 의해 구동력을 전달받아 밸브 플러그(1)를 상, 하 방향으로 움직이는 부분으로서, 밸브 운전조건의 Open, Close 및 개도율에 따라 유량 및 압력을 조절하는 부분으로 본내트 어셈블리(Bonnet Assembly)(6)를 스탬(Stem)이 관통하여 설치된다.
The globe type plug ( 1 ) is an actuator stem or a fail-to-close type that receives the driving force by a spring force mounted on the upper part of the actuator, and moves the valve plug 1 upward and downward. The flow rate and pressure are adjusted according to the opening, closing and opening rate of the operating conditions. The stem is installed through the Bonnet Assembly 6 .

밸브 시트링(Valve Seat-ring)(2)은 밸브 바디 내에 플러그가 안착될 때 유체의 누설을 방지하고, 밀봉을 목적으로 설치되는 부품이다.
The valve seat ring ( 2 ) is a component which is installed for the purpose of sealing and preventing the leakage of fluid when the plug is seated in the valve body.

패킹박스(Packing Box)(3)는 유체가 Valve Stem을 따고 본네트 밖으로 누출되지 않도록 차단시켜주는 부분으로 패킹의 재질로는 크게 분류하여 와이퍼 패킹[Wiper Packing], 테프론(Teflon), 그라파이트 몰드패킹 링[Graphite Mold Packing Rings], 카본부싱[Carbon Sleeves] 등으로 구성되어 있다.
Packing box ( 3 ) is a part that blocks the fluid from following the valve stem and leaks out of the bonnet. The packing box is largely classified into the material of the packing. [Graphite Mold Packing Rings], Carbon Bushings [Carbon Sleeves].

본네트(Bonnet)(6)는 밸브 바디(Body)와 요크(Yoke) 사이에 있으며 패킹(Packing), 패킹박스(Packing Box)로 구성되어 있고, 바디와 함께 공정의 압력과 유체를 밀봉시키는 기능을 가지고 있다.
Bonnet ( 6 ) is located between the valve body and yoke and consists of a packing and a packing box, and together with the body to seal the pressure and fluid of the process Have.

다운 플로우형, 플로 투 클로즈(Down Flow, Flow to close)(19)는 배관과 밸브 몸체(Body)(7)의 설치방향이 유체의 1차쪽 압력이 밸브 플러그(디스크)를 닫는 방향으로 밸브 바디가 설치되어 유체가 흐르는 유로로, 본 고안의 출원기술은 다운 플로우(19)로 설명된다.Down flow, flow to close ( 19 ) is the installation direction of the piping and the valve body ( 7 ) in the direction in which the primary pressure of the fluid closes the valve plug (disc). Is a flow path through which fluid is installed, the application technology of the present invention is described as a downflow 19 .

업 플로우형, 플로우 투 오픈(Up Flow, Flow to open)(20)는 배관과 밸브 몸체(Body)(7)의 설치방향이 유체의 1차쪽 압력이 밸브 플러그(디스크)를 여는 방향으로 밸브 바디가 설치되어 유체가 흐르는 유로를 말한다.Up Flow, Flow to open ( 20 ) is the installation direction of piping and valve body ( 7 ) and the valve body in the direction that the primary pressure of the fluid opens the valve plug (disc). Refers to the flow path through which the fluid is installed.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
1 : 글로브 타입 플러그(Globe type Balancing Plug)
2 : 밸브 시트링(Valve Seat-ring)
3 : 시트링 가스켓(Seat-ring Gasket)
4 : 본네트 가스켓(Bonnet Gasket)
5 : 패킹박스(Packing Box)
6 : 본네트 어셈블리(Bonnet Assembly)
7 : 밸브 몸체(Body)
9 : 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치
(Cylindrical Multi Down Step Stage Trim)
11 : 대 슬롯구멍(Slot Large Holes)
12 : 중 슬롯구멍(Slot Middle Holes)
13 : 소 슬롯구멍(Slot Small Holes)
14 : 대 원형구멍(Circle Large Holes)
15 : 중 원형구멍(Circle Middle Holes)
16 : 소 원형구멍(Circle Small Holes)
17 : 조립용 핀 관통구멍(Pin Holes)
18 : 다운 플로우(Down Flow, Flow to close)
19 : 업 플로우(Up Flow, Flow to open)
21 : 5단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로
22 : 5단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로
23 : 5단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로
24 : 3단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로
25 : 3단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로
26 : 3단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로
31 : 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림
32 : 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림
41 : 1단 실린더
42 : 2단 실린더
43 : 3단 실린더
44 : 4단 실린더
45 : 5단 실린더
** Explanation of symbols for main parts of drawings **
1: Globe type Balancing Plug
2: Valve Seat-ring
3: Seat-ring Gasket
4: Bonnet Gasket
5: Packing Box
6: Bonnet Assembly
7: valve body
9: downstep stage differential pressure type flow control device
(Cylindrical Multi Down Step Stage Trim)
11: Slot Large Holes
12: Slot Middle Holes
13: Slot Small Holes
14: Large Large Holes
15: Circle Middle Holes
16: Circle Small Holes
17: Pin Holes for Assembly
18: Down Flow, Flow to close
19: Up Flow, Flow to open
21: 5-stage cylinder large flow rate (low differential pressure) downstep flow path
22: 5-stage cylinder medium flow rate (medium differential pressure) downstep flow path
23: 5 cylinder low flow rate (high differential pressure) downstep flow path
24: Three-stage cylinder large flow rate (low differential pressure) downstep flow path
25: Three-stage cylinder medium flow rate (medium differential pressure) downstep flow path
26: Three-cylinder low flow rate (high differential pressure) downstep flow path
31: 5-stage cylinder down step (21, 22, 23) differential pressure trim
32: 3-stage cylinder down step (24, 25, 26) large flow rate trim
41: 1st stage cylinder
42: two stage cylinder
43: three stage cylinder
44: four stage cylinder
45: 5-stage cylinder

Claims (3)

유동제어장치를 제어밸브에 적용함에 있어 배관계통의 압력손실구조와 유체의 고온, 고압 운전조건하에서 밸브에서의 압력손실(차압, ΔP)간의 관계를 고려하여 밸브내의 차압조건과 대유량 조건을 구비한, 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)에 관한 것으로서,

각각의 실린더 표면에 마련되는 구멍 형상은 유량 및 차압조절단계를 3단계로 구분하여 구성되며, 고온고압의 충격파에너지로부터 밸브를 보호하기위해 차압용 유로를 형성함에 있어, 변동차압이 심한 개도운전 스트로크(Stroke) 20%이하의 구간에는 고 진동방지를 위해 굴곡길이가 가장 큰 복수개의 소 슬롯구멍(13)을 소 원형구멍(16)과 조합되게 배치하여 균형차압을 유지하고, 개도운전 스트로크(Stroke) 60%이하의 유량(압력)조절구간에는 굴곡길이가 중간정도의 중 슬롯구멍(12)과 중 원형구멍(15)을 마련함에 중유량(중차압)조건을 갖추어 유량(압력)제어 구간을 형성하고, 밸브 후단의 공급유량부족에 대비하는 개도운전 스트로크(Stroke) 60%이상에는 굴곡길이가 작은 대 슬롯구멍(11)과 대 원형구멍(14)을 구비하여 공급유량을 3배 이상 증가시키는 구조로 각각의 실린더를 각각의 유량특성에 맞게 구성하고,

상기 개도운전 20%이하 변동차압구간의 차압형성을 3배로 증가시켜 균형차압을 유지함에 있어서, 고온고압 유체가 밸브(플러그)내로 들어오는 방향을 기준으로 5단 실린더(45)에 복수개의 소 원형구멍(16)으로 들어온 고온고압 유체는 4단 실린더(44)에 마련된 복수개의 소 슬롯구멍(13)의 우측에 연결되어 유체가 90도 방향전환 되면서 1차 굴곡유로가 형성되고,
상기 슬롯구멍의 좌측을 통하여 연결되는 3단 실린더(43)에 마련된 복수개의 소 원형구멍(16)에 의해 90도 방향전환 되어 2차 굴곡유로가 형성되며,
상기의 원형구멍을 통하여 연결되는 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 소 슬롯구멍(13)의 우측에 연결되어 유체가 90도 방향전환 되어 3차 굴곡유로가 형성되고,
상기의 슬롯구멍 좌측에 연결되는 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 소 원형구멍(16)에 연결되어 통과한 유체는 90도 방향전환 되어 4차 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 가장 큰 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 5단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(23)의 차압형 유로가 형성됨과,

상기 개도운전 60%이하 유량조절구간에는 차압형성과 동시 유량조절목적으로 사용되는, 5단 실린더(45)에 복수개의 중 원형구멍(15)으로 들어온 고온고압 유체는 4단 실린더(44)에 마련된 복수개의 중 슬롯구멍(12)과 3단 실린더(43)에 마련된 복수개의 중 원형구멍(15) 및 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 중 슬롯구멍(12)으로 이어지며, 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 중 원형구멍(15)으로 연결되어 통과한 유체는 4차 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 중간정도의 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 5단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로(22)의 차압 및 유량조절용 유로가 형성되며,

상기 개도운전 60%이상 대유량 구간의 차압형성과 동시 공급유량을 3배로 증대시킬 목적으로 사용되는, 5단 실린더(45)에 복수개의 대 원형구멍(14)으로 들어온 고온고압 유체는 4단 실린더(44)에 마련된 복수개의 대 슬롯구멍(11)과 3단 실린더(43)에 마련된 복수개의 대 원형구멍(14) 및 2단 실린더(42)에 마련된 복수개의 대 슬롯구멍(11)으로 이어지며, 1단 실린더(41)에 마련된 복수개의 대 원형구멍(14)으로 연결되어 통과한 유체는 4차 굴곡유로가 형성되는 굴곡길이가 작은 하강계단모양의 굴곡유로가 각각의 실린더 조합에 의해 구성되는 5단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)의 차압 및 대유량 공급용 유로가 형성되어,

상기 다운스텝 유로(21,22,23)를 구성하는 분할각도에 의한 배열방법으로, 플러그(1)의 동심원을 기준하여 상기 각각의 실린더 표면(측면)에 관통되는 대, 중, 소 슬롯구멍(11,12,13)과 대, 중, 소 원형구멍(14,15,16)은 첫 번째 분할각도 제로(Zero)에서 계통운전조건에 따라 변동되며 5단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(23)는 하단부에 상, 하로 2개 이상 배열되고, 5단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로(22)는 중간에 상, 하로 3개 이상 배열되며, 5단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)는 상단부에 상, 하로 3개 이상 배열되는 구조로 하여,
두 번째 분할각도에서는 상기 복수개의 슬롯구멍과 원형구멍이 병목구간(개도율 제어 운전시 발생되는 정체유량) 방지를 위한 상, 하 지그재그 배열방법으로, 상기 첫 번째 분할각도에 의해 배열된 구멍과 구멍사이 공간에 두 번째 분할각에 의한 배열구멍이 배치되도록 구성되며, 세 번째의 분할각도에서는 첫 번째 구멍배열형상과 동일하게 배치되고, 네 번째 분할각도는 두 번째 구멍배열형상과 동일하게 배치되어 반복으로 상, 하 지그재그로 배열되는 구조를 포함함과,

상기 다운스텝 유로(21,22,23)가 형성된 분할각도를 기준으로 각각의 실린더 최상단 표면(측면)의 정면에 6¢이하의 한 개의 조립용 핀 관통구멍(17)을 마련하여 조립용 핀에 의해 조합되어 다운스텝 유로(21,22,23)가 형성되게 하는 단계를 포함하여,

상기의 다단 실린더구조로 하는 3단계의 다운스텝 유로의 창작기술이 갖는 기술을 함축하면, ① 상기 개도운전 20%이하 변동차압구간의 차압형성을 3배로 증가시켜 균형차압을 유지하는 5단 실린더 저유량(고차압) 다운스텝 유로(23)의 차압형 유로가 형성됨과, ② 상기 개도운전 60%이하 유량조절구간의 차압형성과 동시 유량조절목적으로 사용되는 5단 실린더 중유량(중차압) 다운스텝 유로(22)의 차압 및 유량조절용 유로가 형성되며, ③ 상기 개도운전 60%이상 대유량 구간의 차압형성과 동시 공급유량을 3배로 증대시킬 목적으로 사용되는, 5단 실린더 대유량(저차압) 다운스텝 유로(21)의 차압 및 대유량 공급용 유로가 형성되어, 상기 3 가지 기술의 조합에 의해 형성되는 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9).
In applying the flow control device to the control valve, the differential pressure condition and the large flow rate condition in the valve are considered in consideration of the relationship between the pressure loss structure of the piping system and the pressure loss (differential pressure, ΔP) at the valve under high temperature and high pressure operation conditions of the fluid. As for the downstep stage differential pressure type flow control apparatus 9 ,

The hole shape provided on the surface of each cylinder is divided into three stages of flow rate and differential pressure control step, and the opening pressure stroke with high fluctuation differential pressure in forming differential pressure flow path to protect the valve from shock wave energy of high temperature and high pressure. (Stroke) In the section of 20% or less, a plurality of small slot holes 13 having the largest bending length are arranged in combination with the small circular holes 16 to prevent high vibration, thereby maintaining a balanced differential pressure and opening stroke. In the flow rate (pressure) adjustment section of 60% or less, the medium length (mid-pressure) condition is provided by providing the middle slot hole (12) and the circular hole (15) with a moderate bending length. And the large slot hole 11 and the large circular hole 14 having a small bend length increase the supply flow rate by three times or more at a stroke opening of 60% or more in preparation for the insufficient supply flow rate at the rear end of the valve. With structure Each cylinder is configured for each flow characteristic,

In maintaining the balanced differential pressure by three times increasing the differential pressure formation of the variable differential pressure section below 20% of the opening operation, a plurality of small circular shapes are provided in the five-stage cylinder 45 based on the direction in which the high temperature and high pressure fluid enters the valve (plug). The high temperature and high pressure fluid introduced into the hole ( 16 ) is connected to the right side of the plurality of small slot holes ( 13 ) provided in the four-stage cylinder ( 44 ), so that the fluid is diverted by 90 degrees to form a first curved flow path .
By the plurality of small circular holes 16 provided in the three-stage cylinder 43 connected through the left side of the slot hole is turned 90 degrees to form a secondary bend flow path ,
Connected to the right side of the plurality of small slot holes 13 provided in the second stage cylinder 42 connected through the circular hole, the fluid is turned 90 degrees to form a tertiary bend flow path ,
Fluid passing through is connected to a plurality of small round holes 16 provided on the first-stage cylinder 41 is connected to the left side of the slot opening is 90 degrees, the direction is switched quaternary bent flow path is formed bending length is the largest descent stairs A differential pressure flow path of a five-stage low flow (high differential pressure) downstep flow passage ( 23 ) in which a curved flow path of the shape is constituted by each cylinder combination is formed,

The high-temperature and high-pressure fluid entering the plurality of circular holes 15 in the five-stage cylinder 45 , which is used for differential pressure formation and simultaneous flow regulation, is provided in the four-stage cylinder 44 . leads to the slot hole 12 of a plurality of provided in the plurality of slot holes 12 and the third stage cylinder 43 is a plurality of circular holes 15 and the two-stage cylinder 42 is provided in, first-stage cylinder ( 41 is a five-stage cylinder in which a fluid flow path connected to a plurality of circular holes 15 is formed by a combination of cylinders having a downward stepped bend path with a medium bending length to form a fourth bend flow path. The flow rate for adjusting the differential pressure and flow rate of the medium flow rate (medium differential pressure) downstep flow passage 22 is formed.

High-temperature high-pressure fluid enters into a plurality of large circular hole 14 which is used a differential pressure formed simultaneously with the supply flow rate of the opening operation more than 60% of the large flow rate region for the purpose of increasing three times, the 5-stage cylinder 45 is a four-stage followed by a plurality of stand-slot opening (11) and a plurality of large circular hole 14 and the two-stage cylinder 42, a plurality of large slot hole 11 provided in the provided in the third stage cylinder 43 is provided in the cylinder 44 The fluid that is connected to and passed through the plurality of large circular holes 14 provided in the first stage cylinder 41 is formed by the combination of cylinders having a small downward stepped bend path in which the fourth bend flow path is formed. A five-stage cylinder large flow rate (low differential pressure) downstep flow passage 21 is formed and a flow path for supplying a large flow rate

The method of arranging the downstep flow paths 21, 22, and 23 by the dividing angle, and includes a large, medium, and small slot hole penetrating the respective cylinder surface (side surface) on the basis of the concentric circle of the plug 1 ( 11 , 12 , 13 ) and the large, medium and small circular holes ( 14 , 15 , 16 ) are changed according to the system operating conditions at the first division angle zero, and the 5-stage cylinder low flow rate (high differential pressure) downstep flow path 23 is arranged at the lower end of two or more up and down, five-stage cylinder heavy flow rate (medium differential pressure) downstep flow passage 22 is arranged three or more up and down in the middle, the five-stage cylinder large flow rate (low differential pressure) ) The downstep flow passage 21 has a structure in which three or more of the downstep flow passages 21 are arranged at the top and bottom thereof .
In the second dividing angle, the plurality of slot holes and the circular holes are arranged in an upper and lower zigzag arrangement method for preventing bottlenecks (congestion flow rate generated during opening control), and holes and holes arranged by the first dividing angle. Arrangement holes by the second dividing angle are arranged in the interspace, and in the third dividing angle, they are arranged in the same manner as the first hole arrangement shape, and the fourth dividing angle is arranged in the same manner as the second hole arrangement shape. Including a structure arranged in a zigzag up and down,

One assembly pin through hole ( 17 ) of 6 mm or less is provided in the front of each cylinder's uppermost surface (side surface) on the basis of the divided angle at which the downstep flow passages (21, 22, 23) are formed. Combined to cause the downstep flow passages 21, 22, 23 to be formed,

When implying the technology of the creative technology of the three-step downstep flow passage having the multi-stage cylinder structure as described above, the five-stage cylinder maintains the balanced differential pressure by doubling the differential pressure formation of the variable differential pressure section of 20% or less of the opening operation. The differential pressure type flow path of the low flow rate (high differential pressure) downstep flow path 23 is formed . The differential pressure and flow rate adjustment flow paths of the downstep flow passage 22 are formed, and the 5-stage cylinder large flow rate ( 3) is used for the purpose of increasing the differential pressure and the simultaneous supply flow rate in the large flow rate section of 60% or more of the opening operation. Low differential pressure) A downstep stage differential pressure type flow control device (9), in which a differential pressure and a large flow rate supply passage of the downstep passage ( 21 ) are formed, and are formed by a combination of the above three techniques.
제1항에 있어서,
발전별 제어밸브의 운전조건에 의해 상기의 다단 실린더구조의 다운스텝 유로가 형성되는 트림이 2종류로 분류되며,
첫 번째, 중차압 및 대유량 조건에 적용되는 5단 실린더 다운스텝(21,22,23) 차압형 트림(31)과,
두 번째, 저차압 및 대유량 조건에 적용되는 3단 실린더 다운스텝(24,25,26) 대유량 트림(32) 등으로 분류되는 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9).
The method of claim 1,
According to the operation condition of the power generation control valve, the trim which forms the downstep flow path of the multi-stage cylinder structure is classified into two types,
First, the five-stage cylinder downsteps (21, 22, 23) differential pressure trim (31) applied to the differential pressure and the large flow conditions;
Second, the downstep stage differential pressure type flow control device 9 classified into three-stage cylinder downsteps 24, 25, 26, large flow rate trim 32, and the like applied to low differential pressure and large flow conditions.
제1항에 있어서,
상기 다단 실린더 다운스텝 유로(21,22,23)를 통해 인입된 유체는, 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 하강계단 모양의 다운스텝 유로에 의해 고온, 고압조건의 파괴력이 강한 충격파에너지를 동반한 유체의 변동차압을 균형차압으로 유지하고, 플러그(1) 동심원을 기준으로 나선형의 사선방향으로 흐르게 되면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 완화하여, 소음, 진동으로부터 밸브를 보호하며 밸브를 소형화하는 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9).
The method of claim 1,
The fluid introduced through the multi-stage cylinder downstep flow passages 21, 22, and 23 is accompanied by a shock wave energy having a high destructive force under high temperature and high pressure conditions by a downward stepped downstep flow passage in which the fluid suddenly bends in the 90 degree direction. keeping the fluctuation differential pressure of a fluid to balance the pressure difference, and the plug 1 as the basis of concentric flow in an oblique direction of a spiral by causing a vortex effect (vortex) turning part plug (1) the outer diameter from a strong shock wave energy in the fluid have A downstep stage differential pressure type flow control device (9) which reduces the collision of the plug ( 1 ), protects the valve from noise and vibration, and miniaturizes the valve.
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