KR200469174Y1 - Device of fluid flow velocity and pressure drop - Google Patents
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Abstract
본 고안은 압력강하 조절용 기구에 관한 것으로, 채널의 단차지는 부위에 적층되는 판 형상으로 이루어지고 중앙에 배출홀을 통공한 메인디스크, 및 메인디스크의 동일측에 형성되어 가장자리로 유입된 유체를 배출홀로 흐름 안내하면서 차압을 감소하도록 형성되는 메인유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 고안은 종래 기술과 달리 트림 내부에 디스크에 압력손실을 유도하는 유로를 구비하여 유체가 증발압력이하로 하강하는 것을 방지함에 따라 공동화(cavitation) 발생 방지 기능을 수행하도록 하고, 디스크의 일측을 흐르는 유체의 경로가 바뀌어지도록 하면서 트림의 유체 입구측으로부터 출구측으로 점차 유로 공간이 커지도록 형성함에 따라 유체의 속도와 압력이 저항손실에 의해 낮아지도록 유도할 수 있다.The present invention relates to a mechanism for adjusting the pressure drop, the step of the channel is formed in a plate shape laminated on the site and the main disk through the discharge hole in the center, and formed on the same side of the main disk to discharge the fluid flowing into the edge It characterized in that it comprises a main flow path which is formed to reduce the differential pressure while flowing flow alone.
The present invention has a flow path that induces a pressure loss in the disk, unlike the prior art, to prevent the fluid from falling below the evaporation pressure to prevent the occurrence of cavitation (cavitation), and flows through one side of the disk As the path of the fluid is changed, the flow path space is gradually increased from the fluid inlet side to the outlet side of the trim, thereby inducing the velocity and pressure of the fluid to be lowered by the resistance loss.
Description
본 고안은 압력강하 조절용 기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트림 내부에 케이지를 구비하고, 케이지에 압력손실을 유도하는 유로를 구비하여 유체가 증발압력이하로 하강하는 것을 방지하여 공동화(cavitation) 발생 방지 기능을 수행하며, 디스크들을 적층하여 케이지를 구성하면서 디스크의 한 쪽 면에 좁고 긴 유로를 구성함에 따라 유체의 경로가 바뀌어지도록 하고 트림의 입구로부터 출구로 점차 유로 단면적이 커지도록 구비하여 이러한 유로를 통과하는 과정에서 유체의 속도와 압력이 저항손실에 의해 낮아지도록 유도할 수 있는 압력강하 조절용 기구에 관한 것이다.
The present invention relates to a mechanism for adjusting the pressure drop, and more particularly, a cage is provided inside the trim, and a cage having a flow path for inducing pressure loss prevents the fluid from falling below the evaporation pressure, thereby generating cavitation. It prevents, stacks the disks to form a cage, forming a narrow and long flow path on one side of the disk so that the flow path of the fluid is changed and the flow path cross-sectional area is gradually increased from the inlet to the outlet of the trim It relates to a pressure drop adjustment mechanism that can induce the fluid velocity and pressure to be lowered by the resistance loss in the process of passing through.
일반적으로 컨트롤 밸브는 밸브의 손상의 원인을 억제하거나 방지하는 수단으로 유체가 통과하는 밸브 내에 압력을 점차적으로 낮추고 완화하여 유체가 증기압 이하로 낮아지지 않도록 복수개의 유동공이 형성된 케이지를 구비하거나, 유체의 흐름 경로를 변경하도록 하는 것이다.In general, the control valve is a means for suppressing or preventing the cause of damage to the valve, and the control valve is provided with a cage in which a plurality of flow holes are formed so that the fluid is not lowered below the vapor pressure by gradually lowering and releasing pressure in the valve through which the fluid passes, or To change the flow path.
기존의 컨트롤 밸브는 밸브본체의 제어장치에 의해 작동되는 엑추에이터가 구비되며, 밸브본체 하부에 연결되어 내부로는 유체가 유동되는 유동통로를 형성하는 몸체를 구비한다.Conventional control valve is provided with an actuator that is operated by the control unit of the valve body, it is provided with a body connected to the bottom of the valve body to form a flow passage through which the fluid flows.
그리고, 엑추에이터에 연결되는 스템과, 스템에 연결되어 상하 이송되는 플러그와, 중앙에 관통공에 형성되어 플러그가 이송되며 외측에는 복수개의 유동공이 형성된 케이지와, 케이지 하부에 구비되어 플러그의 일단부와 접촉되는 밸브시트를 구비한다.And, the stem connected to the actuator, the plug is connected to the stem and conveyed up and down, formed in the through-hole in the center of the plug is conveyed, the cage is formed with a plurality of flow holes on the outside, one end of the plug is provided in the lower cage and And a valve seat in contact.
이러한, 컨트롤 밸브는 몸체의 유동통로로 유체가 유입되면 액추에이터가 작동되면서 스템에 의해 플러그가 상하 이송되어 밸브시트와 접촉되거나 이격 되면서 유체의 흐름을 개폐하게 된다.When the fluid flows into the flow passage of the body, the control valve operates the actuator to move the plug up and down by the stem to be in contact with or away from the valve seat to open and close the flow of the fluid.
그리고 플러그의 개폐 여부에 따라 플러그를 통과한 유체는 케이지의 유동공을 통해 몸체의 배출구로 배출된다.The fluid passing through the plug is discharged to the outlet of the body through the flow hole of the cage depending on whether the plug is opened or closed.
이러한, 기존의 컨트롤 밸브는 유체의 최대유량 즉, 완전 열림에서는 유체의 유입압력과 유출의 압력차가 상대적으로 크지 않고 정상적으로 작동된다.Such a conventional control valve is normally operated at a maximum flow rate of the fluid, i.e., at full opening, where the difference between the inflow pressure and the outflow pressure of the fluid is relatively large.
특히, 트림 타입의 컨트롤 밸브는 유체 흐름상의 단면적의 감소와 증가를 반복하면서 점차적으로는 크게 하여 최종 단계의 압력강하가 출구압력과 같게 함으로써 공동화(cavitation) 방지 기능을 수행하도록 하는 압력제어형 공동화 방지 수단이 있었다.In particular, the trim type control valve is a pressure-controlled cavitation prevention means that performs a cavitation prevention function by gradually increasing and decreasing the cross-sectional area of the fluid flow to make the final pressure drop equal to the outlet pressure. There was this.
이러한 압력제어형 공동화(cavitation) 방지 기능은 압력강하와 일부의 압력회복을 반복하여 최종 압력이 밸브의 낮은 출구 압력과 거의 동등한 수준이 되도록 하는 방식을 사용한다. 이러한 압력강하는 유체 에너지의 소멸(Dissipation)을 뜻하며 유체에 적절한 저항을 주어 출구 압력과 동등한 수준의 영구적인 압력강하를 유도함으로써 공동화 발생을 방지하여 배관 또는 밸브의 손상을 막는 수단이다. This pressure-controlled cavitation prevention uses a method that repeats the pressure drop and some of the pressure recovery so that the final pressure is approximately equal to the low outlet pressure of the valve. This pressure drop means dissipation of fluid energy, and it is a means of preventing damage to pipes or valves by preventing the occurrence of cavitation by inducing a permanent pressure drop equal to the outlet pressure by giving a proper resistance to the fluid.
이러한 압력제어형 트림의 일종으로 가장 대표적인 것이 미국 특허 US4,249,574 이다.The most representative of such a pressure-controlled trim is the US patent US 4,249,574.
이와 다른 형태의 공동화 방지 기능으로 속도제어형 방식이 있으며, 이는 케이지 내부의 유체 흐름 경로 상 초기 유체 도입부에는 유로 단면적을 작게 하여 각 경로 과정 중에 유로 단면적을 순차적으로 넓히면서 유로의 방향을 계속적으로 바꾸어주어 단계적으로 압력강하를 유도하여 최종 압력이 밸브의 낮은 출구 압력과 거의 동등한 수준이 되도록 하는 복잡한 미로의 유로 형태를 갖는 공동화 방지 기능의 트림이 있었다. 이러한 공동화 방지 기능의 구조를 라비린스(Labyrinth) 트림 또는 토추어스(Tortuous) 트림이라고 한다.
Another type of cavitation prevention function is the speed control type, which has a small flow cross-sectional area at the initial fluid inlet portion of the fluid flow path inside the cage, thereby gradually changing the direction of the flow path while gradually increasing the cross-sectional area during the course of each path. There was a cavitation-proof trim in the form of a complex maze flow path that induces a pressure drop so that the final pressure is approximately equal to the low outlet pressure of the valve. This structure of the anti-cavitation function is called a labyrinth trim or tortuous trim.
기존 트림 타입 컨트롤 밸브는 고압의 유체를 사용하는 곳에서 압력 차이가 커 공동화(cavitation) 등이 발생하거나 발생하기 쉬운 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.Conventional trim type control valve has a problem that cavitation occurs or is easy to occur due to a large pressure difference in a place where a high pressure fluid is used. Therefore, there is a need for improvement.
본 고안은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 발전 계통에서 발전에너지를 효율적으로 생산하고자 적용되고 있는 HRSG(Heat Recovery Steam Generating) 시스템의 고효율화를 위해 트림 내부에 디스크의 압력손실을 유도하는 유로를 구비하여 유체가 증발압력이하로 하강하는 것을 방지함에 따라 공동화(cavitation) 발생 방지 기능을 수행하도록 하고, 디스크의 일측을 흐르는 유체의 경로가 바뀌어지도록 하면서 트림의 유체 입구측으로부터 출구측으로 점차 유로 공간이 커지도록 형성함에 따라 유체의 속도와 압력이 저항손실에 의해 낮아지도록 유도하고자 하는 압력강하 조절용 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention was devised to improve the above problems, and induces the pressure loss of the disc inside the trim for the high efficiency of the Heat Recovery Steam Generating (HRSG) system, which is being applied to produce power generation energy efficiently in the power generation system. A flow path is provided to prevent the fluid from falling below the evaporation pressure, thereby performing a cavitation prevention function, and the flow path gradually flows from the fluid inlet side to the outlet side while the path of the fluid flowing through one side of the disk is changed. It is an object of the present invention to provide a mechanism for adjusting the pressure drop, which is intended to induce the velocity and pressure of the fluid to be lowered by the resistance loss as the space is made larger.
본 고안에 따른 압력강하 조절용 기구는: 유체의 유동을 위한 채널의 단차지는 부위에 적층되는 판 형상으로 이루어지고 중앙에 배출홀을 통공한 메인디스크, 및 상기 메인디스크의 동일측에 형성되어 가장자리로 유입된 유체를 상기 배출홀로 흐름 안내하면서 차압을 감소하도록 형성되는 메인유로를 포함하고, 상기 메인유로는, 상기 메인디스크의 중심에서 방사상으로 복수 개 돌출되는 제 1방사돌출부재, 상기 제 1방사돌출부재의 양측으로 원 궤적을 따라 연장되어 상기 제 1방사돌출부재의 양측으로 흐르는 유체에 손실을 가하기 위한 제 1유체구속돌출부재, 상기 제 1방사돌출부재 사이에서 상기 메인디스크의 중심에 대해 방사상으로 복수 개 돌출되며 상기 제 1방사돌출부재보다 짧은 길이로 이루어진 제 2방사돌출부재, 및 대향하게 이웃한 상기 제 1유체구속돌출부재 사이에 위치하도록 상기 제 2방사돌출부재의 양측으로 원 궤적을 따라 연장되어 흐르는 유체의 손실을 증가하기 위한 제 2유체구속돌출부재를 포함한다.The pressure drop adjusting mechanism according to the present invention comprises: a main disc having a plate shape stacked on a portion for flow of a fluid and having a discharge hole in the center, and formed on the same side of the main disc as an edge. A main flow path formed to reduce the differential pressure while guiding the flow of the introduced fluid into the discharge hole, wherein the main flow path comprises: a first radiation projection member protruding a plurality of radially from the center of the main disk; A first fluid constraining member for extending the circular trajectory to both sides of the member and damaging the fluid flowing to both sides of the first radiation projecting member, and radially with respect to the center of the main disk between the first radiation projecting member A plurality of second projecting projections protruding and of a shorter length than the first radiation projecting members, and opposing neighboring images; First extends in a circle locus on both sides of the second radial projection member is arranged between the fluid constrained projecting member includes a second protruding member for constraining fluid to increase the loss of the flowing fluid.
상기 메인디스크는 상기 배출홀 가장자리를 따라 연속되고 상기 제 1유체구속돌출부재보다 높이가 낮게 형성되는 가장자리돌출부재를 형성함이 바람직하다.The main disk preferably forms an edge protruding member that is continuous along the edge of the discharge hole and formed lower than the first fluid constraining protruding member.
상기 제 1유체구속돌출부재와 상기 제 2유체구속돌출부재의 간격은 상기 메인디스크의 중심방향으로 갈수록 넓어지게 배치됨이 바람직하다.Preferably, the interval between the first fluid constraining protrusion member and the second fluid constraining protrusion member becomes wider toward the center of the main disk.
상기 메인디스크는 유체의 유입측 속도를 증가시켜 압력을 감소시키기 위해 외측 가장자리에 원 궤적을 따라 비연속되게 돌출되는 외측돌출부재를 구비함이 바람직하다.The main disk is preferably provided with an outer protruding member protruding discontinuously along the circular trajectory on the outer edge to increase the inlet speed of the fluid to reduce the pressure.
상기 메인디스크는 상기 외측돌출부재의 내측방향으로 원 궤적을 따라 비연속되게 돌출되며 상기 외측돌출부재와 엇갈리게 배치되는 내측돌출부재를 구비함이 바람직하다.The main disk preferably has an inner protruding member which protrudes discontinuously along the circle trajectory in the inner direction of the outer protruding member and is alternately disposed with the outer protruding member.
상기 메인디스크는 상측에 복수 개 적층되는 서브디스크로 이루어진 서브디스크군을 구비하고, 서로 다른 상기 서브디스크군은 상측으로 올라갈수록 상기 외측돌출부재와 상기 내측돌출부재의 길이가 상이하게 이루어짐이 바람직하다.The main disk has a sub-disk group consisting of a plurality of sub-disks are stacked on the upper side, the different sub-disk group is preferably made of a different length of the outer protrusion member and the inner protrusion member as it goes up. .
적층된 상기 메인디스크와 상기 서브디스크군은 컨트롤 밸브의 압력강하용 트림을 이루도록 형성됨이 바람직하다.
The stacked main disk and the sub disk group is preferably formed to form a pressure drop trim of the control valve.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 압력강하 조절용 기구는 종래 기술과 달리 발전 계통에서 발전에너지를 효율적으로 생산하고자 적용되고 있는 HRSG(Heat Recovery Steam Generating) 시스템의 고효율화를 위해 트림 내부에 디스크에 압력손실을 유도하는 유로를 구비하여 유체가 증발압력이하로 하강하는 것을 방지함에 따라 공동화(cavitation) 발생 방지 기능을 수행하도록 하고, 디스크의 일측을 흐르는 유체의 경로가 바뀌어지도록 하면서 트림의 유체입구측으로부터 출구측으로 점차 유로 공간이 커지도록 형성함에 따라 유체의 속도와 압력이 저항손실에 의해 낮아지도록 유도할 수 있다.As described above, the pressure drop adjustment mechanism according to the present invention, unlike the prior art, pressure on the disc inside the trim for high efficiency of the Heat Recovery Steam Generating (HRSG) system, which is being applied to produce power generation energy efficiently in the power generation system. A flow path that induces a loss prevents the fluid from falling below the evaporation pressure to perform a cavitation prevention function, and to change the path of the fluid flowing through one side of the disk while changing from the fluid inlet side of the trim. As the flow path space is gradually increased toward the outlet side, the velocity and pressure of the fluid can be induced to be lowered by the resistance loss.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 내부도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 트림 사시도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 트림 분해 사시도이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 메인디스크 단면도이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 서브디스크의 단면도이다.
도 6 내지 도 8은 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 글로브밸브의 디스크 형상에 따른 압력변화와 유체속도의 시뮬레이션 상태도이다.1 is an internal view of a pressure drop adjusting mechanism according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the trim of the pressure drop adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of the trim of the pressure drop adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view of the main disk of the pressure drop adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a sub-disk of the pressure drop adjusting mechanism according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 is a simulation state diagram of the pressure change and the fluid velocity according to the disk shape of the pressure drop adjustment globe valve according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안에 따른 압력강하 조절용 기구의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the pressure drop adjustment mechanism according to the present invention. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions in the present invention, and this may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 내부도이다.1 is an internal view of a pressure drop adjusting mechanism according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 트림 사시도이고, 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 트림 분해 사시도이다.Figure 2 is a perspective view of the trim of the pressure drop adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the trim of the pressure drop adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 메인디스크 단면도이며, 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구의 서브디스크의 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of the main disk of the pressure drop adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the sub-disk of the pressure drop adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8은 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 글로브밸브의 디스크 형상에 따른 압력변화와 유체속도의 시뮬레이션 상태도이다.6 to 8 is a simulation state diagram of the pressure change and the fluid velocity according to the disk shape of the pressure drop adjustment globe valve according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 압력강하 조절용 기구는 발전 플랜트의 급수 가열기(도시하지 않음)에 사용되는 것으로서, 밸브바디(10), 압력강하용 트림(100), 및 플러그부(20)를 포함한다.Referring to Figure 1, the pressure drop adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention is used in the feed water heater (not shown) of the power plant, the
밸브바디(10)는 글로브 밸브의 외형을 형성하는 것으로서, 액체나 기체와 같은 유동성을 갖는 유체의 흐름을 안내하기 위해 양측으로 개방된 채널(12)을 형성한다.The
이때, 밸브바디(10)는 유체의 유입측에 해당되는 채널(12)의 일측과 유체의 유출측에 해당되는 채널(12)의 타측의 높이를 달리하도록 형성된다. 그래서, 채널(12)은 밸브바디(10) 내부에서 단차지게 형성된다.At this time, the
즉, 채널(12)은 밸브바디(10) 내부에서 일직선으로 형성될 수 있으나, 편의상 대략 'S'자 궤적을 따라 형성되는 것으로 한다.That is, the
물론, 밸브바디(10)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능하다. Of course, the
또한, 압력강하용 트림(100)은 밸브바디(10)의 내측에 구비되어 유체의 흐름을 단속 및 흐름량을 조절하는 역할을 한다.In addition, the
다시 말해서, 압력강하용 트림(100)은 채널(12)의 단차진 부위에 구비되어 채널(12)의 일측에서 타측으로 유동하는 유체의 증발압력 이하로 강하되는 것을 방지하는 역할을 한다.In other words, the
특히, 압력강하용 트림(100)은 밸브바디(10)의 채널(12)을 미소유량 개도시 유체의 유속이 국부적으로 빨라짐에 따른 공동화(cavitation) 현상 등을 방지하기 위해 밸브바디(10) 내부의 압력을 강제로 강하시키는 역할을 한다.In particular, the
아울러, 플러그부(20)는 압력강하용 트림(100)의 내측에 승하강 가능하게 구비되어 밸브바디(10)의 일측에서 타측으로 유동하는 유체의 흐름을 단속하는 역할을 한다.In addition, the
즉, 플러그부(20)는 압력강하용 트림(100)을 막음으로써 유체의 흐름을 차단하는 닫힘 상태에서 밀봉을 유지하고, 압력강하용 트림(100)을 개방함으로써 유체의 흐름을 개방하는 열림 상태에서 밀봉 해제하는 역할을 한다.That is, the
이때, 플러그부(20)는 실린더 등 다양한 방식에 의해 압력강하용 트림(100)의 내측에서 승하강 가능하게 구비된다.At this time, the
한편, 도 2 및 도 3에서처럼, 압력강하용 트림(100)은 메인디스크(110), 및 메인유로(120)를 포함한다.Meanwhile, as shown in FIGS. 2 and 3, the
메인디스크(110)는 채널(12)의 단차지는 부위에 적층되는 판 형상으로 이루어진다. 그래서, 메인디스크(110)는 적층되는 다수 개로 이루어진다. 이때, 각 메인디스크(110)는 중앙에 배출홀(112)을 통공한다. 배출홀(112)은 메인디스크(110)의 상하 양측으로 개방되게 통공된다. The
그래서, 유체는 메인디스크(110)의 외측 가장자리를 통해 적층된 메인디스크(110) 사이로 유입된 후 메인디스크(110)의 배출홀(112)을 통해 단차진 채널(12)로 낙하하게 된다.Thus, the fluid flows through the outer edges of the
이에 따라, 적층된 메인디스크(110)는 동일한 일측에 메인유로(120)를 형성한다.Accordingly, the stacked
메인유로(120)는 메인디스크(110)의 가장자리로 유입된 유체를 배출홀(112)로 흐름 안내하면서 차압을 감소하도록 형성된다. The
특히, 메인유로(120)는 국부적인 공동화(cavitation) 현상이 발생하지 않도록 주어진 차압에 대해 메인디스크(110)의 유체 출구에 해당되는 메인디스크(110)의 내측에서의 출구 압력이 채널(12)의 타측에서의 출구 압력과 동등하거나 유사하도록 형성되고, 메인디스크(110) 내부의 유체의 흐름 경로 상에서 급격한 흐름의 변화가 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.In particular, the
일례로, 메인유로(120)는 제 1방사돌출부재(121), 제 1유체구속돌출부재(122), 제 2방사돌출부재(123), 및 제 2유체구속돌출부재(124)를 포함한다. For example, the
제 1방사돌출부재(121)는 메인디스크(110)의 중심에서 방사상으로 복수 개 돌출된다. 이때, 제 1방사돌출부재(121)는 메인디스크(110)의 표면에서의 방사상 거리보다 짧게 형성되고, 직선으로 이루어져 전체적으로 유체를 배출홀(112)로 안내하게 된다. 물론, 제 1방사돌출부재(121)는 단면상 다양하게 형성될 수 있고, 메인디스크(110)에 분리 가능하게 구비될 수 있으나 메인디스크(110)에 일체로 형성됨이 바람직하다. 아울러, 제 1방사돌출부재(121)는 개수에 한정하지 않는다.A plurality of first
그리고, 제 1유체구속돌출부재(122)는 제 1방사돌출부재(121)의 양측으로 원 궤적을 따라 연장된다. 그래서, 제 1유체구속돌출부재(122)는 적층된 메인디스크(110) 내측으로 유입되어 직선적으로 흐르려는 유체, 및 제 1방사돌출부재(121)에 의해 직선적으로 흐르려는 유체에 저항을 부여함으로써 손실을 가하는 역할을 한다. 즉, 유체는 제 1유체구속돌출부재(122)에 의해 보유하고 있는 압력과 운동에너지 등의 에너지를 저항 손실로 감쇄시켜 차압을 줄이게 되고, 이로 인해, 공동화 현상이 방지된다.In addition, the first
이때, 제 1유체구속돌출부재(122)는 단면상 다양하게 형성될 수 있고, 메인디스크(110)에 분리 가능하게 구비될 수 있으나 메인디스크(110)에 일체로 형성됨이 바람직하다. 아울러, 제 1유체구속돌출부재(122)는 개수에 한정하지 않는다.In this case, the first fluid constraining protruding
또한, 제 2방사돌출부재(123)는 제 1방사돌출부재(121) 사이에 배치된다. 그리고, 제 2방사돌출부재(123)는 메인디스크(110)의 중심에 대해 방사상으로 복수 개 돌출된다. 아울러, 제 2방사돌출부재(123)는 제 1방사돌출부재(121)보다 짧은 길이로 이루어진다. In addition, the second
이때, 제 2방사돌출부재(123)는 직선으로 이루어져 전체적으로 유체를 배출홀(112)로 안내하게 된다. 물론, 제 2방사돌출부재(123)는 단면상 다양하게 형성될 수 있고, 메인디스크(110)에 분리 가능하게 구비될 수 있으나 메인디스크(110)에 일체로 형성됨이 바람직하다. 아울러, 제 2방사돌출부재(123)는 개수에 한정하지 않는다. At this time, the second
한편, 제 2유체구속돌출부재(124)는 제 2방사돌출부재(123)의 양측으로 원 궤적을 따라 연장된다. 그래서, 제 2유체구속돌출부재(124)는 적층된 메인디스크(110) 내측으로 유입되어 직선적으로 흐르려는 유체, 및 제 2방사돌출부재(123)에 의해 직선적으로 흐르려는 유체에 저항을 부여함으로써 손실을 가하는 역할을 한다. 즉, 유체는 제 2유체구속돌출부재(124)에 의해 보유하고 있는 압력과 운동에너지 등의 에너지를 저항 손실로 감쇄시켜 차압을 줄이게 되고, 이로 인해, 공동화 현상이 방지된다. On the other hand, the second fluid constraining protruding
특히, 제 2유체구속돌출부재(124)는 대향하게 이웃한, 즉 방사상 방향으로 이웃한 제 1유체구속돌출부재(122) 사이에 위치하게 된다.In particular, the second
이에 따라, 유체는 제 1유체구속돌출부재(122)와 제 2유체구속돌출부재(124)를 따라 지그재그 방향으로 흐르게 되며 저항 손실로 에너지를 잃게 된다.Accordingly, the fluid flows in the zigzag direction along the first
물론, 제 2유체구속돌출부재(124)는 단면상 다양하게 형성될 수 있고, 메인디스크(110)에 분리 가능하게 구비될 수 있으나 메인디스크(110)에 일체로 형성됨이 바람직하다. 아울러, 제 2유체구속돌출부재(124)는 개수에 한정하지 않는다. Of course, the second fluid constraining protruding
한편, 유체가 메인디스크(110)의 일측면 전체 중 국부적으로 제 1유체구속돌출부재(122)와 제 2유체구속돌출부재(124) 사이로 흐르게 되면, 메인디스크(110) 전체에 걸쳐 유체의 저항 편차는 커지게 된다. 이로 인해, 메인디스크(110)의 내구성이 저하된다.On the other hand, when the fluid flows locally between the first
따라서, 메인디스크(110)는 배출홀(112) 가장자리를 따라 연속되고 제 1유체구속돌출부재(122)보다 높이가 낮게 형성되는 가장자리돌출부재(125)를 형성한다.Accordingly, the
즉, 도 4에서처럼, 제 1유체구속돌출부재(122)와 제 2유체구속돌출부재(124) 사이를 따라 흐르는 유체는 제 1유체구속돌출부재(122)나 제 2유체구속돌출부재(124)의 높이보다 낮은 가장자리돌출부재(125)에 의해 임시적으로 메인디스크(110) 표면에 모이게 됨으로써 배출홀(112) 가장자리를 따라 전체적으로 고르게 배출된다.That is, as shown in FIG. 4, the fluid flowing between the first
제 1유체구속돌출부재(122)와 제 2유체구속돌출부재(124)를 통해 지그재그 형상으로 흐르는 유체는 메인디스크(110)의 배출홀(112) 방향으로 흐를수록 속도에너지를 점차적으로 손실함이 바람직하다.The fluid flowing in a zigzag shape through the first
일례로, 메인디스크(110)의 방사상 방향에 대해 제 1유체구속돌출부재(122)와 제 2유체구속돌출부재(124)의 간격은 메인디스크(110)의 중심방향으로 갈수록 넓어지게 배치됨이 바람직하다.For example, an interval between the first
메인디스크(110)는 유체의 유입측 속도를 증가시켜 압력을 감소시키기 위해 외측 가장자리에 원 궤적을 따라 비연속되게 돌출되는 외측돌출부재(126)를 구비한다.The
즉, 유체는 밸브바디(10)의 채널(12)을 통해 유입된 후 좁은 외측돌출부재(126) 사이를 통과하면서 속력이 증가하고, 이로 인해, 압력이 낮아지게 된다.That is, the fluid is introduced through the
적층된 메인디스크(110)의 외측돌출부재(126) 사이 공간은 채널(12)의 일측보다 좁게 된다.The space between the outer protruding
물론, 외측돌출부재(126)는 단면상 다양하게 형성될 수 있고, 메인디스크(110)에 분리 가능하게 구비될 수 있으나 메인디스크(110)에 일체로 형성됨이 바람직하다. 아울러, 외측돌출부재(126)는 개수에 한정하지 않는다. Of course, the outer protruding
특히, 외측돌출부재(126)는 채널(12)의 초기 개도시 발생되는 고차압에 대응되도록 외측돌출부재(126)의 간격을 줄이도록 길이가 비교적 길거나 개수가 많아지게 된다.In particular, the outer protruding
그리고, 메인디스크(110)는 외측돌출부재(126)의 내측방향으로 원 궤적을 따라 비연속되게 돌출되며 외측돌출부재(126)와 엇갈리게 배치되는 내측돌출부재(127)를 구비한다.In addition, the
이에 따라, 외측돌출부재(126) 사이를 통해 메인디스크(110) 내측으로 유입되는 유체는 내측돌출부재(127)에 부딪히며 흐름 방향을 바꾸게 된다. 그래서, 유체는 에너지 손실을 발생하게 된다. 흐름 방향을 바꾼 유체는 제 1유체구속돌출부재(122)와 제 2유체구속돌출부재(124) 사이를 통해 배출홀(112) 방향으로 흐르면서 에너지를 더욱 손실하게 됨에 따라, 압력강하용 트림(100)의 유체 유입측과 유체 유출측의 차압은 크지 않게 된다. Accordingly, the fluid flowing into the
특히, 적층되는 메인디스크(110)는 서로 결속됨이 바람직하다. 이는, 유입되는 유체에 의해 적층된 메인디스크(110)가 유격될 경우 유체의 유입량을 조절하기 어렵고 파손의 우려가 있기 때문이다. In particular, the stacked
그래서, 적층되어 접하는 어느 하나의 메인디스크(110)의 제 1방사돌출부재(121), 제 1유체구속돌출부재(122), 제 2방사돌출부재(123), 제 2유체구속돌출부재(124), 가장자리돌출부재(125), 외측돌출부재(126), 및 내측돌출부재(127) 중 하나, 일부 또는 전부가 다른 하나의 메인디스크(110)의 타측면에 접한 채 솔더링되거나 용접 또는 모재의 용융에 의한 접합됨으로써, 이웃한 메인디스크(110)는 일체로 형성됨이 바람직하다. Thus, the first
특히, 메인디스크(110)와 메인디스크(110)는 기계적 나사 등의 체결기구를 사용하여 않고 브레이징 등의 용접 수단으로 일체화함으로써, 기존의 접합면이 큰 경우에 있어 브레이징 가공 시에 필러에서 발생되는 가스배출이 원활하지 않아 접합면이 밀착되지 않는 경우를 방지할 수 있다. In particular, the
한편, 플러그부(20)가 상승하면서 채널(12)의 개도량이 증가할수록, 유체의 압력 및 속도의 손실량은 줄일 수 있다.On the other hand, as the opening amount of the
이에 따라, 메인디스크(110)는 상측에 복수 개 적층되는 서브디스크로 이루어진 서브디스크군(130)을 구비한다. 즉, 서브디스크군(130)은 복수 개 구비된다. 편의상, 서브디스크군(130)은 제 1서브디스크군(132)과 제 2서브디스크군(134)으로 이루어진 것으로 도시한다.Accordingly, the
그리고, 제 1서브디스크군(132)은 복수 개의 제 1서브디스크(133)를 적층하고 있고, 제 2서브디스크군(134)은 복수 개의 제 2서브디스크(135)를 적층하고 있다.The first
이때, 제 1서브디스크(133)의 개수와 제 2서브디스크(135)의 개수는 한정하지 않는다.In this case, the number of
도 3 및 도 5에서처럼, 메인디스크(110)의 상측에는 제 1서브디스크군(132)이 적층되고, 제 1서브디스크군(132)의 상측에는 제 2서브디스크군(134)이 적층된다.3 and 5, the first
그리고, 메인디스크(110)는 개도 초기에 유입되는 유체에 높은 압력을 제공하고, 제 1서브디스크(133)와 제 2서브디스크(135)는 점차적으로 개도되면서 유체에 서서히 낮은 압력을 제공하게 된다.In addition, the
아울러, 제 1서브디스크(133)와 제 2서브디스크(135)는, 메인디스크(110)와 마찬가지로, 배출홀(112), 메인유로(120), 제 1방사돌출부재(121), 제 1유체구속돌출부재(122), 제 2방사돌출부재(123), 제 2유체구속돌출부재(124), 가장자리돌출부재(125), 외측돌출부재(126), 및 내측돌출부재(127)를 구비한다.In addition, the
따라서, 메인디스크(110)와 제 1서브디스크(133) 및 제 2서브디스크(135)는 각각의 배출홀(112)로 배출되는 유체의 차압을 줄이기 위해 조금씩 상이한 형상으로 이루어진다.Therefore, the
즉, 메인디스크(110)의 메인유로(120), 제 1방사돌출부재(121), 제 1유체구속돌출부재(122), 제 2방사돌출부재(123), 제 2유체구속돌출부재(124), 가장자리돌출부재(125), 외측돌출부재(126), 및 내측돌출부재(127)는 제 1서브디스크(133)의 메인유로(120), 제 1방사돌출부재(121), 제 1유체구속돌출부재(122), 제 2방사돌출부재(123), 제 2유체구속돌출부재(124), 가장자리돌출부재(125), 외측돌출부재(126), 및 내측돌출부재(127)보다 조밀하게 배치되거나 크거나 길게 형성된다.That is, the
마찬가지로, 제 1서브디스크(133)의 메인유로(120), 제 1방사돌출부재(121), 제 1유체구속돌출부재(122), 제 2방사돌출부재(123), 제 2유체구속돌출부재(124), 가장자리돌출부재(125), 외측돌출부재(126), 및 내측돌출부재(127)는 제 2서브디스크(135)의 메인유로(120), 제 1방사돌출부재(121), 제 1유체구속돌출부재(122), 제 2방사돌출부재(123), 제 2유체구속돌출부재(124), 가장자리돌출부재(125), 외측돌출부재(126), 및 내측돌출부재(127)보다 조밀하게 배치되거나 크거나 길게 형성된다.Similarly, the
이때, 제 1서브디스크군(132)의 제 1서브디스크(133) 개수, 및 제 2서브디스크군(134)의 제 2서브디스크(135) 개수는 한정하지 않는다.In this case, the number of
아울러, 메인디스크(110), 제 1서브디스크(133) 및 제 2서브디스크(135) 각각의 배출홀(112), 메인유로(120), 제 1방사돌출부재(121), 제 1유체구속돌출부재(122), 제 2방사돌출부재(123), 제 2유체구속돌출부재(124), 가장자리돌출부재(125), 외측돌출부재(126), 및 내측돌출부재(127)는 동일 기능을 하기 때문에 동일한 도면부호를 부여한다.In addition, the discharge holes 112, the
본 발명에 따른 압력강하 조절용 기구가 유체의 흐름 패턴이 다른 메인디스크(110)와 제 1서브디스크(133) 및 제 2서브디스크(135)를 상부 방향으로 적층하는 이유는, 케이지 내면을 따라 운동하는 유체의 흐름의 량을 조절하는 플러그부(20)가 점차적으로 상승함에 따라 유량의 변화량이 유량%에 대해 거의 동일한 유량 증가율(EQ%)을 갖는 유량 특성에 가까운 압력강하용 트림(100)을 제공하기 위함이다.The reason why the pressure drop adjusting mechanism according to the present invention stacks the
물론, 메인디스크(110)와 제 1서브디스크(133) 및 제 2서브디스크(135)는 동일하게 형성될 수도 있다.Of course, the
이에 따라, 메인디스크(110)는 상측을 12분할하여 메인유로(120)를 형성하고, 이러한 메인유로(120)가 원주를 따라 반복하여 나타나도록 구성한다. Accordingly, the
메인유로(120)에 의한 유로패턴은 외측돌출부재(126) 사이에 유체 입구를 가지고, 내측돌출부재(127)에 의해 중앙에 2개의 유입구와 이웃한 패턴과 이분된 공동의 유입구 2개로 구성되면서 이러한 유입구와 수직한 벽면을 갖는 원주 띠의 형태로 돌출된 부위를 갖도록 하고 3개의 유로를 갖도록 구성되며, 이러한 구성이 유로를 따라 반복 구성되도록 하되 제 1방사돌출부재(121)와 제 1유체구속돌출부재(122)와 제 2방사돌출부재(123)와 제 2유체구속돌출부재(124)에 의해 유입된 유체의 흐름방향 변경이 거의 수직하게 변경되고, 최종적으로 가장자리돌출부재(125)를 넘어 배출홀(112) 내부로 고르게 배출된다.The flow path pattern by the
제 1서브디스크(133)는 상측을 12분할하여 메인유로(120)를 형성하고, 이러한 메인유로(120)가 원주를 따라 반복하여 나타나도록 구성한다. The
메인유로(120)에 의한 유로패턴은 바깥 원주에 유체 입구를 가지며, 중앙에 3개의 유입구와 이웃한 패턴과 이분된 공동의 유입구 2개로 구성되는 외측돌출부재(126)를 형성하고, 이러한 유입구와 수직한 벽면을 갖는 원주 띠의 형태로 돌출된 부위를 갖도록 하고 4개의 유로를 갖도록 구성되는 복수의 원 궤적을 따라 비연속되게 나열되는 내측돌출부재(127)를 구성하며, 이러한 구성이 유로를 따라 반복 구성되도록 하되 메인디스크(110)와 다른 형상의 제 1방사돌출부재(121)와 제 1유체구속돌출부재(122)와 제 2방사돌출부재(123)와 제 2유체구속돌출부재(124)를 구비하여 유입된 유체의 흐름방향 변경이 거의 수직하게 변경되는 곳이 13개소가 되도록 구성되고, 최종적으로 유체를 가장자리돌출부재(125)를 따라 배출홀(112)로 배출 안내한다.The flow path pattern by the
또한, 제 2서브디스크(135)는 상측을 12분할하여 메인유로(120)를 형성하고, 이러한 메인유로(120)가 원주를 따라 반복하여 나타나도록 구성한다. In addition, the
메인유로(120)에 의한 유로패턴은 바깥 원주에 유체 입구를 가지며, 중앙에 3개의 유입구와 이웃한 패턴과 이분된 공동의 유입구 2개로 구성되는 외측돌출부재(126)를 형성하고, 이러한 유입구와 수직한 벽면을 갖는 원주 띠의 형태로 돌출된 부위를 갖도록 하고 4개의 유로를 갖도록 구성되는 복수의 원 궤적을 따라 비연속되게 나열되는 내측돌출부재(127)를 구성하며, 이러한 구성이 유로를 따라 반복 구성되도록 하되 메인디스크(110)와 다른 형상의 제 1방사돌출부재(121)와 제 1유체구속돌출부재(122)와 제 2방사돌출부재(123)와 제 2유체구속돌출부재(124)를 구비하여 유입된 유체의 흐름방향 변경이 거의 수직하게 변경되는 곳이 13개소가 되도록 구성되고, 최종적으로 유체를 가장자리돌출부재(125)를 따라 배출홀(112)로 배출 안내한다.The flow path pattern by the
이러한 유체 유로를 형성한 유체의 흐름 경로에서, 국부적인 공동화가 발생하지 않도록 구성하기 위해서는 주어진 차압에 대해 디스크(110,133,135)의 유체 출구인 디스크(110,133,135)의 내면에서의 출구 압력이 밸브의 출구 압력과 동등한 수준이어야 하고, 디스크(110,133,135) 내부의 유체의 흐름 경로 상에서 급격한 흐름의 변화가 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다. In the flow path of the fluid forming such a fluid flow path, in order to configure so that local cavitation does not occur, the outlet pressure at the inner surface of the
이러한 결과를 얻기 위해서는 유체의 흐름 경로를 설계할 때에 이를 고려하여 설계하고 유체해석 방법으로 이를 확인하는 것이 바람직하다. In order to obtain these results, it is desirable to design the flow path of the fluid in consideration of the design and confirm it by the fluid analysis method.
따라서 본 고안은 여러 유체의 흐름 경로를 설계한 후에 이를 유체해석 방법을 시행하여 선택된 패턴의 일종으로 볼 수 있다. Therefore, the present invention can be viewed as a kind of pattern selected by designing the flow path of the various fluids and implementing the fluid analysis method.
디스크(110,133,135)의 유체의 흐름 경로의 패턴은 3가지 타입으로 구성하며, 흐름 경로의 손실에 따른 차이로 구분되는 특징을 갖는다.The flow path patterns of the fluids of the
본 고안에 따른 압력강하 조절용 기구는 복수개의 흐름 경로의 패턴을 복수 개로 구성하고, 각 패턴을 복수의 흐름 경로로 구성함을 특징을 한다.The pressure drop adjusting mechanism according to the present invention is characterized by configuring a plurality of patterns of a plurality of flow paths, and configuring each pattern of a plurality of flow paths.
본 고안에서 이와 같이 여러 흐름 경로의 손실에 따른 차이로 구분하는 것은 하나의 흐름 경로의 패턴이 정하여지면 이에 따른 각 디스크(110,133,135)의 압력손실과 유량계수 특성을 정할 수 있기 때문에 이를 조합하여 구성된 압력강하의 조절기구의 적용범위 즉, 적용차압과 유량 조절기구의 작동거리(Lift%) 따른 유량계수 특성(Flow Characteristics)과 최대 가능 유량계수를 설계할 수 있는 데이터를 확보할 수 있기 때문이다. In the present design, the difference according to the loss of several flow paths is determined by combining the pressure loss and flow coefficient characteristics of the
흐름 경로의 패턴이 형성된 디스크(110,133,135)가 각각 복수 개의 흐름 경로의 패턴들로 조합 구성되는 특징을 갖는다. 이러하게 구성되는 특징을 갖는 이유는 케이지 내면을 따라 운동하는 유체의 흐름의 량을 조절하는 플러그부(20)가 시트 면에서 상승함에 따라 유량의 변화량이 여러 유량 특성을 갖도록 구성하는 것이 가능하기 때문이다.The
이러한 실시 예 중에서 다음과 같이 선형특성(Linear Characteristics)을 갖는 것과 EQ% 유량특성(Equal Percentage Characteristics)을 갖는 것에 대해 예를 들어 설명한다.Among these embodiments, an example having linear characteristics and EQ% flow characteristics will be described as an example.
메인디스크(110)만을 사용하여 적층하여 구성된 유체속도 및 압력강하의 조절기구는 각 디스크(110)가 동일한 압력손실과 유량계수 특성을 갖기 때문에 유체의 흐름의 량을 조절하는 플러그부(20)가 시트 면에서 상승함에 따라 유량의 변화량이 일정하게 되어 선형특성(Linear Characteristics)을 갖게 된다. 또한 최대 유량계수는 일정한 압력손실과 유량계수 특성을 갖는 디스크의 수량을 합한 것과 일치시키고 디스크(110)들을 적층한 길이와 플러그부(20)가 최대로 이동하는 길이를 일치시킴으로써 달성된다. 참고적으로 부연하여 설명하면, 서브디스크(133,135)는 메인디스크(110)의 유체 흐름 경로의 패턴보다 압력손실이 작고 조금 더 큰 유량계수 값을 갖는 유체 흐름 경로의 패턴으로 이루어져 이러한 선형특성을 구현하는 경우 최대유량계수 값을 산출하는데 필요한 디스크(133,135)의 수량과 플러그부(20)가 최대로 이동하는 길이는 줄어들게 된다. 하지만 압력손실은 줄어들기 때문에 조금 더 낮은 차압의 조건에서 사용되는 조건에 적용해야 한다. 즉, 공동화의 발생 조건이 더 낮은 곳에 적용해야 한다. The control mechanism of the fluid velocity and pressure drop formed by using only the
따라서, 디스크(110,133,135)의 유형 선정은 주어진 조건 또는 사용되는 조건에 맞게 선정하고 이에 따라 필요한 유체의 흐름의 량을 조절하는 플러그부(20)가 최대로 이동하는 길이를 정하는 것이 바람직하다.Therefore, the type selection of the
다음으로 3가지의 디스크(110,133,135)를 사용하여 EQ% 유량특성을 구현하는 예를 다음과 같이 설명한다. EQ% 유량특성은 플러그부(20)가 시트 면에서 상승함에 따라 유량의 변화율이 유량%에 대해 일정한 것으로 플러그부(20)가 시트 면에서 상승하는 것 즉 Lift%에 대해 유량%의 증가가 지수함수 적으로 증가하는 특성을 말한다. 하지만 이러한 증가율과 동등하게 증가하도록 하려면 각 Lift%에 대해 유량증가율을 갖는 각각의 디스크(110,133,135)의 패턴이 필요하여, 많은 수의 압력손실과 유량계수 특성을 갖는 디스크(110,133,135)의 패턴의 수를 필요로 하기 때문에 현실적으로 불가능하다. 이러한 이유로 실제적인 EQ% 유량특성은 몇 개의 구역으로 구분하여 구룹 별로 적층하면 이론적인 EQ% 유량특성에 근접하는 것을 만들 수 있으며 다음과 같은 실례로 구현방법을 설명한다.Next, an example of implementing the EQ% flow rate characteristics using three
디스크(110,133,135)의 유체의 흐름 경로의 패턴은 A, B, C 타입으로 구성되며, 흐름 경로의 손실에 따른 차이로 구분되는 특징을 갖는다. 여기서 유체의 흐름 경로의 패턴 A는 가장 유량손실이 크고 유량계수 값이 작으며, 유체의 흐름 경로의 패턴 B는 중간에 해당하고, 유체의 흐름 경로의 패턴 C는 가장 유량손실이 작고 유량계수 값이 큰 것으로 선정한다.The patterns of the flow paths of the fluids of the
일정 개수 유체의 흐름 경로의 패턴 A의 디스크(110)를 시트 면에서 가장 가까운 곳에 적층하고, 유체의 흐름 경로의 패턴 B의 디스크(133)를 일정 개수 적층하고, 이의 상부에는 유체의 흐름 경로의 패턴 C의 디스크(135)를 일정 개수 적층한다. 각 디스크(110,133,135)의 유량 계수를 전부 더한 총 유량계수는 요구되는 최대 유량계수와 근사치가 되도록 디스크(110,133,135)의 수량을 결정하도록 한다. 이러하게 구비된 유체속도 및 압력강하용 조절기구는 3개의 구간으로 나누어지는 유량증가율을 가지게 된다. 즉 가장 낮은 열림 구간에서 가장 낮은 유량증가율을 보이고, 중간 부분은 중간 정도의 유량증가율을 보이며, 상부 즉 가장 Lift%가 높은 구간에서는 가장 높은 유량증가율을 보이게 되어 EQ%는 아니지만 구간별로 유사한 특성을 갖게 된다.The
상기의 실시 예에서 유체속도 및 압력강하용 조절기구는 플러그부(20)가 상승 및 하강(Lift)됨에 따라서 유량을 조절하게 되며, 시트와 밀착되어 시팅(유체의 흐름을 단속)하며, 밸브바디(10)에 구비되어 밸브의 내부 구성 부품을 구성한다. In the above embodiment, the fluid speed and pressure drop adjusting mechanism adjusts the flow rate as the
한편, 도 6은 메인디스크(110)의 메인유로(120)를 통해 유체의 유동시 압력변화 및 유체속도를 색상 분포로 나타내는 도면이고, 도 7은 제 1서브디스크(133)의 메인유로(120)를 통해 유체의 유동시 압력변화 및 유체속도를 색상 분포로 나타낸 도면이며, 도 8은 제 2서브디스크(135)의 메인유로(120)를 통해 유체의 유동시 압력변화 및 유체속도를 색상 분포로 나타낸 도면이다.Meanwhile, FIG. 6 is a diagram illustrating a pressure distribution and a fluid velocity in color distribution when a fluid flows through the
도 6 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 유체가 디스크(110,133,135)의 가장자리에서 내부 방향으로 유동시 입구측과 출구측의 차압을 줄이게 되고, 점차적으로 속도를 줄이는 것을 확인할 수 있다.6 to 8, when the fluid flows inward from the edges of the
본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 실용신안등록청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. I will understand. Therefore, the true technical protection scope of this invention should be determined by the following utility model registration claim range.
10: 밸브바디 12: 채널
200: 플러그부 100: 압력강하용 트림
110: 메인디스크 112: 배출홀
120: 메인유로 121: 제 1방사돌출부재
122: 제 1유체구속돌출부재 123: 제 2방사돌출부재
124: 제 2유체구속돌출부재 125: 가장자리돌출부재
126: 외측돌출부재 127: 내측돌출부재
130: 서브디스크군 132: 제 1서브디스크군
133: 제 1서브디스크 134: 제 2서브디스크군
135: 제 2서브디스크10: valve body 12: channel
200: plug portion 100: pressure drop trim
110: main disk 112: discharge hole
120: main euro 121: first radiation projection member
122: first fluid constraining projection member 123: second radiation projection member
124: second fluid constraining projection member 125: edge projection member
126: outer protrusion member 127: inner protrusion member
130: sub-disk group 132: first sub-disk group
133: first sub disk 134: second sub disk group
135: second sub disk
Claims (7)
상기 메인디스크의 동일측에 형성되어 가장자리로 유입된 유체를 상기 배출홀로 흐름 안내하면서 차압을 감소하도록 형성되는 메인유로를 포함하고,
상기 메인유로는, 상기 메인디스크의 중심에서 방사상으로 복수 개 돌출되는 제 1방사돌출부재;
상기 제 1방사돌출부재의 양측으로 원 궤적을 따라 연장되어 상기 제 1방사돌출부재의 양측으로 흐르는 유체에 손실을 가하기 위한 제 1유체구속돌출부재;
상기 제 1방사돌출부재 사이에서 상기 메인디스크의 중심에 대해 방사상으로 복수 개 돌출되며, 상기 제 1방사돌출부재보다 짧은 길이로 이루어진 제 2방사돌출부재; 및
대향하게 이웃한 상기 제 1유체구속돌출부재 사이에 위치하도록 상기 제 2방사돌출부재의 양측으로 원 궤적을 따라 연장되어 흐르는 유체의 손실을 증가하기 위한 제 2유체구속돌출부재를 포함하며,
상기 메인디스크는 유체의 유입측 속도를 증가시켜 압력을 감소시키기 위해 외측 가장자리에 원 궤적을 따라 비연속되게 돌출되는 외측돌출부재를 구비하고, 상기 외측돌출부재의 내측방향으로 원 궤적을 따라 비연속되게 돌출되며 상기 외측돌출부재와 엇갈리게 배치됨으로써 유체의 흐름 방향을 바꾸어 에너지 손실율을 향상시키기 위한 내측돌출부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 압력강하 조절용 기구.
A main disk made of a plate shape stacked in the channel for fluid flow and having a discharge hole in the center thereof; And
A main flow channel formed on the same side of the main disk and formed to reduce a differential pressure while guiding a fluid flowing into the edge into the discharge hole;
The main flow path, the first radial projection member projecting a plurality of radially from the center of the main disk;
A first fluid constraining protruding member extending along a circular trajectory to both sides of the first radiating protruding member to inflict losses on the fluid flowing to both sides of the first radiating protruding member;
A second radial projection member projecting radially with respect to the center of the main disk between the first radiation projection members, the second radiation projection member having a length shorter than that of the first radiation projection member; And
A second fluid confinement protruding member extending along a circular trajectory to both sides of the second radiating protruding member so as to be located between the first neighboring first confining protruding members facing each other;
The main disk has an outer protruding member that protrudes discontinuously along the circular trajectory at the outer edge to increase the inflow side velocity of the fluid to reduce the pressure, and protrudes discontinuously along the circular trajectory in the inner direction of the outer protruding member. And an inner protrusion member for staggering the outer protrusion member to change a flow direction of the fluid to improve an energy loss rate.
상기 메인디스크는 상기 배출홀 가장자리를 따라 연속되고 상기 제 1유체구속돌출부재보다 높이가 낮게 형성되는 가장자리돌출부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 압력강하 조절용 기구.
The method of claim 1,
The main disk is a pressure drop adjustment mechanism, characterized in that for forming along the edge of the discharge hole and the edge protruding member formed lower than the first fluid constraining projection member.
상기 제 1유체구속돌출부재와 상기 제 2유체구속돌출부재의 간격은 상기 메인디스크의 중심방향으로 갈수록 넓어지게 배치되는 것을 특징으로 하는 압력강하 조절용 기구.
The method of claim 1,
The first fluid constraining projection member and the second fluid constraining member, the interval between the pressure drop adjustment mechanism, characterized in that is arranged wider toward the center direction of the main disk.
상기 메인디스크는 상측에 복수 개 적층되는 서브디스크로 이루어진 서브디스크군을 구비하고;
서로 다른 상기 서브디스크군은 상측으로 올라갈수록 상기 외측돌출부재와 상기 내측돌출부재의 길이가 상이한 것을 특징으로 하는 압력강하 조절용 기구.
The method of claim 1,
The main disk has a sub disk group consisting of a plurality of sub disks stacked on the upper side;
The sub-disk group different from each other, the pressure drop adjustment mechanism, characterized in that the length of the outer projection member and the inner projection member is different as the upward.
적층된 상기 메인디스크와 상기 서브디스크군은 컨트롤 밸브의 압력강하용 트림을 이루는 것을 특징으로 하는 압력강하 조절용 기구.The method according to claim 6,
The stacked main disk and the sub-disk group is a pressure drop adjusting mechanism, characterized in that forming a pressure drop trim of the control valve.
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KR2020110008262U KR200469174Y1 (en) | 2011-09-09 | 2011-09-09 | Device of fluid flow velocity and pressure drop |
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KR102176498B1 (en) * | 2020-02-17 | 2020-11-09 | 주식회사 더블유에스엠 | Method For Trim of Joule Thomson Valve Using Diffusion Bonding |
KR102514027B1 (en) * | 2022-10-17 | 2023-03-27 | (주)비티엑스 | Globe valve having complex trim-decompression function |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200213464Y1 (en) * | 2000-09-22 | 2001-02-15 | 한국전력공사 | cage assembly for high pressure -fluid control valve |
-
2011
- 2011-09-09 KR KR2020110008262U patent/KR200469174Y1/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102176498B1 (en) * | 2020-02-17 | 2020-11-09 | 주식회사 더블유에스엠 | Method For Trim of Joule Thomson Valve Using Diffusion Bonding |
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