KR20080043599A - Control valve cage and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

A control valve cage and a manufacturing method thereof are provided to minimize a discontinuous flow characteristic by arranging flow holes on the control valve cage. A control valve cage(500) includes a plurality of flow holes. The control valve cage controls a flux of a fluid flowing in a valve body(300). The control valve cage is formed in a cylindrical shape. Both end parts of the cage are opened. A plug(400) inserted in the valve body is moved to a through hole of the cage up and down. The flow holes are longitudinally formed on an outer side of the cage to pass the fluid in the valve body. The fluid flowing in the valve body flows or cuts off by the flow holes of the cage according to move up and down of the plug.

Description

컨트롤 밸브의 케이지 및 그 제조방법{Control valve cage and its manufacturing method}Control valve cage and its manufacturing method

도 1은 종래의 컨트롤 밸브를 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing a conventional control valve,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤 밸브의 사시도,2 is a perspective view of a control valve according to an embodiment of the present invention;

도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 케이지의 사시도 및 전개도.3A and 3B are perspective and exploded views of the cage shown in FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100...컨트롤 밸브 200...본체100 ... control valve 200 ... body

210...엑추에이터 300...밸브몸체210 ... actuator 300 ... valve body

310...밸브시트 400...플러그310 ... Valve seat 400 ... Plug

410...밸브스템 500...케이지410 Valve stem 500 cage

510...유동구멍510 ... flow hole

본 발명은 컨트롤 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체가 유동 되는 케이지에 유동구멍을 배열하여 이를 통과하는 유체의 유량 특성이 지수함수적 유량제어(EQ%) 특성의 목표곡선에 근접하도록 형성되는 컨트롤 밸브의 케이지 및 그 제 조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control valve, and more particularly, to arrange a flow hole in a cage through which a fluid flows so that a flow rate characteristic of a fluid passing therethrough is close to a target curve of an exponential flow rate control (EQ%) characteristic. The cage of a control valve and its manufacturing method.

일반적으로 컨트롤 밸브는 트림의 형태에 따라 플러그 스로틀링 트림(plug throttling trims)과 포트 스로틀링 트림(port throttling trims)으로 나눌 수 있다.In general, the control valve can be divided into plug throttling trims and port throttling trims according to the trim type.

여기서, 플러그 스로틀링 트림은 시트와 케이지로 구성되어 플러그에 형상에 의해 유량을 조절하는 것으로서, 밸브의 크기가 작고 유량제어가 일반적인 곳에 주로 사용된다.Here, the plug throttling trim is composed of a seat and a cage to adjust the flow rate by the shape of the plug, and is mainly used where the size of the valve is small and flow control is common.

그리고 포트 스로틀링 트림은 플러그 스로틀링 트림에 비해 비교적 큰 밸브에 주로 적용되며, 케이지에 형성된 유동구멍의 크기와 형태에 따라 유량을 조절하게 되는 것으로서 도 1에 도시된 바와 같은 구조가 일반적으로 사용된다.In addition, the port throttling trim is mainly applied to a relatively large valve compared to the plug throttling trim, and the structure as shown in FIG. 1 is generally used to adjust the flow rate according to the size and shape of the flow hole formed in the cage. .

도면을 참조하면, 종래의 컨트롤 밸브(10)는 제어부(미도시)와 연결된 엑추에이터가(20)와, 상부에 연결통로가 형성되어 상기 엑추에이터(20)에 하부에 연결되며, 내부로 유체가 유동 되는 몸체(30)가 구비된다.Referring to the drawings, the conventional control valve 10 has an actuator 20 connected to a control unit (not shown) and a connection passage formed at an upper portion thereof is connected to a lower portion of the actuator 20, and fluid flows into the inside. The body 30 is provided.

그리고 상기 엑추에이터(20)에 연결되는 스템(40)과, 상기 스템(40)에 연결되어 상하 이송되는 플러그(50)와, 상기 몸체(30) 내부에 구비되며, 중앙이 관통되어 유체통로를 형성하는 밸브시트(60)가 구비된다.And the stem 40 is connected to the actuator 20, the plug 50 is connected to the stem 40 is transferred up and down, and is provided in the body 30, the center is penetrated to form a fluid passage The valve seat 60 is provided.

또한, 중앙이 관통된 상태로 복수개가 겹쳐지며, 상기 몸체(30)의 연결통로에 구비되어 중앙의 관통공으로 상기 플러그(50)가 이송되며, 외측에는 복수개의 유동구멍(71)이 형성된 케이지(70)가 구비된다.In addition, a plurality of overlapping with the center penetrated, the plug 50 is transferred to the central through-hole provided in the connecting passage of the body 30, the cage formed with a plurality of flow holes 71 on the outside ( 70).

여기서, 상기 케이지(70) 외측에 형성된 복수개의 유동구멍(71)은 일정한 크 기와 일정한 간격을 가진 상태로 배열된다.Here, the plurality of flow holes 71 formed outside the cage 70 are arranged in a state having a constant size and a predetermined interval.

이러한, 상기 컨트롤 밸브(10)는 상기 몸체(30)로 유체가 유동 되면 상기 엑추에이터(20)에 의해 작동되는 상기 플러그(50)가 상하 이송되면서 상기 밸브시트(60)와의 사이공간이 형성되어 유체가 유동하게 된다.When the fluid flows to the body 30, the control valve 10 moves the plug 50 operated by the actuator 20 up and down to form a space between the valve seat 60 and the fluid. Will flow.

여기서, 상기 플러그(50)와 밸브시트(60)의 사이공간을 통과한 유체는 상기 플러그(50)의 상하 이송에 의해 상기 케이지(70)에 형성된 유동구멍(71)의 개방정도에 따라 유량을 조절하게 된다.Here, the fluid passing through the space between the plug 50 and the valve seat 60 is a flow rate according to the opening degree of the flow hole 71 formed in the cage 70 by the vertical transfer of the plug 50 Will be adjusted.

그러나 종래의 상기 컨트롤 밸브(10)는 유량이 조절되는 케이지(70)의 외측에 형성된 유동구멍(71)이 개방되는 위치에서 일정개수의 구멍 또는 일정한 각도로 배분되며, 각 유동구멍(71) 간의 간격이 유동구멍(71)의 직경 보다 크게 형성되면서 유량의 변화가 불규칙적이고 정밀한 유량제어가 되지 못하는 문제점이 발생한다.However, the control valve 10 according to the related art is distributed at a predetermined number of holes or at a predetermined angle at a position where the flow hole 71 formed on the outside of the cage 70 in which the flow rate is controlled is opened, and between each flow hole 71. As the gap is formed larger than the diameter of the flow hole 71, there is a problem that the change in the flow rate is irregular and precise flow control is not possible.

이러한, 문제점을 일부 해결하기 위하여, 종래의 컨트롤 밸브를 제조하는 경우에는 수차례 실험을 통하여 케이지의 유동 구멍의 직경 및 위치를 조절하여 컨트롤 밸브를 제조하여 왔다.In order to solve some of these problems, in the case of manufacturing a conventional control valve, the control valve has been manufactured by adjusting the diameter and the position of the flow hole of the cage through several experiments.

그러나 밸브 제조시마다 수차례의 실험을 통하여 케이지의 유동구멍의 위치 및 직경을 설계한다는 것은 작업의 효율성이 상당히 떨어질 뿐만 아니라, 소요 시간도 오래 소요된다는 문제점을 발생하게 된다.However, designing the position and diameter of the flow hole of the cage through several experiments every time the valve is manufactured causes a problem that not only the work efficiency is significantly reduced but also the time required is long.

이에 따라, 리니어 타입의 유동 특성을 가지는 컨트롤 밸브의 경우에는 몸체 의 구조 및 트림의 종류에 따라 여러번의 반복 실험을 통하여 데이터를 확보하고, 이 데이터를 이용하여 컨트롤 밸브를 생산함으로써 다수의 실험을 매번 실시하지 아니하고, 컨트롤 밸브를 생산하게 된다.Accordingly, in the case of a control valve having a linear flow characteristic, data are obtained through several repeated experiments according to the structure of the body and the type of trim, and a plurality of experiments are performed by producing a control valve using this data. Instead of doing so, it produces a control valve.

그러나, 지수함수적 유동특성을 가지는 컨트롤 밸브는 상기 리니어 타입의 실험결과를 그대로 이용할 수 없고, 지수함수의 특성에 따라 케이지의 유동구멍 배열에 따른 유량변화의 불확실성이 상당하여, 컨트롤 밸브 제조 시에 반복적으로 실험을 하여 적절한 유동특성을 가지는 컨트롤 밸브를 제조할 수 밖에 없는 문제점이 발생한다.However, the control valve having exponential flow characteristics cannot use the linear type test results as it is, and there is considerable uncertainty in the flow rate change according to the flow hole arrangement of the cage depending on the characteristics of the exponential function. By repeatedly experimenting, a problem arises that a control valve having proper flow characteristics can be manufactured.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 설계단계에서의 시행착오를 줄이면서도, 밸브 유량특성에 맞고, 또한 정밀한 유량 제어특성을 가지는 컨트롤 밸브의 케이지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a cage of a control valve and a method of manufacturing the same, which reduce the trial and error in the design stage, and which meet the valve flow characteristics and have precise flow control characteristics. It is done.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the claims.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컨트롤 밸브의 케이지 및 그 제조방법은, 유체가 유동 되는 밸브몸체 내부에 구비되며, 원통형상으로 외측에는 복수개의 유동구멍이 n등분된 위치에 상태로 플러그의 상하 이송에 따른 개폐 정도에 따라 유량이 조절되도록 순차적으로 배열된 컨트롤 밸브의 케이지 및 그 제조방법에 있어서, 상기 케이지의 최하측 유동구멍의 개수를 선정하는 단계와; 상기 컨트롤 밸브의 사양에 따라 유량계수(Cv)를 산출하는 단계와; 상기 케이지의 최하측 유동구멍의 개수와 상기 유량계수(Cv)를 이용하여 상기 케이지에 형성된 상기 유동구멍의 총단면적(Amax)을 산출하는 단계와; 상기 케이지를 길이방향으로 n등분 분할하는 케이지 분할 단계; 및 상기 케이지 분할 단계의 n등분 분할 위치중 하측에서 m번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총단면적 Am = Amax еc(x-1) 인 복수개의 제 m번째 유동구멍을 형성하는 유동구멍형성단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the cage of the control valve of the present invention and a method of manufacturing the same are provided inside the valve body through which the fluid flows. A cage of a control valve sequentially arranged such that a flow rate is adjusted according to the degree of opening and closing according to up and down conveying, and a method of manufacturing the same, the method comprising: selecting the number of the lowest flow holes of the cage; Calculating a flow coefficient Cv according to the specification of the control valve; Calculating the total cross-sectional area (A max ) of the flow holes formed in the cage by using the number of the lowest flow holes in the cage and the flow coefficient (Cv); A cage dividing step of dividing the cage n equally in the longitudinal direction; And the total cross-sectional area Am = A max of all the flow holes from the lower side to the mth equal position among the n equal division positions of the cage dividing step. and a flow hole forming step of forming a plurality of m th flow holes, which is? c (x-1) .

여기서, 상기 케이지의 최하측 유동구멍은, 밸브의 손상을 가져오는 케비테이션(Cavitation)이나 플러싱(Flushing)을 방지할 수 있도록 적어도 3개 이상을 형성하는 것이 바람직하다.Here, the lowermost flow hole of the cage is preferably formed at least three so as to prevent cavitation or flushing, which causes damage to the valve.

그리고 상기 유동구멍은, 제 m번째 등분 위치에 형성된 유동구멍과 제 m+1번째 등분 위치에 형성된 유동구멍의 사이간격이 각 유동구멍의 반지름의 합보다 작은 값으로 가지며, 상기 케이지의 길이방향에 대하여 나선방향으로 형성되는 것이 바람직하다.The flow hole has a distance between the flow hole formed at the m th equal position and the flow hole formed at the m +1 th equal position having a value smaller than the sum of the radii of each flow hole, and in the longitudinal direction of the cage. It is preferable that it is formed in the helical direction with respect.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.      Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.      Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical ideas of the present invention. It should be understood that there may be water and variations.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 컨트롤 밸브를 나타낸 사시도 이다.2 is a perspective view showing a control valve according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 컨트롤 밸브(100)는 제어부(미도시)가 구비된 본체(200)와, 상기 본체(200) 상부에 결합 되는 엑추에이터(210)를 구비하며, 상기 본체(200) 하부에는 밸브몸체(300)를 구비하고 있다.Referring to the drawings, the control valve 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a main body 200 having a control unit (not shown), and an actuator 210 coupled to the upper portion of the main body 200. A lower portion of the main body 200 is provided with a valve body 300.

그리고 상기 엑추에이터(210)와 밸브스템(410)에 의해 연결되는 플러그(400)와, 상기 플러그(400)가 이송되도록 중앙이 관통되는 케이지(500)를 구비하고 있다.A plug 400 connected by the actuator 210 and the valve stem 410 is provided, and a cage 500 penetrates through the center thereof so that the plug 400 is transferred.

상기 본체(200)는 컨트롤 밸브(100)의 유체 흐름을 개폐하고 유량을 제어하는 부재이다.The main body 200 is a member that opens and closes the fluid flow of the control valve 100 and controls the flow rate.

이러한, 상기 본체(200)는 일측에 상기 컨트롤 밸브(100)의 유체 흐름과 유량을 제어하는 제어부가 구비되며, 상부에는 제어부의 제어에 따라 작동되는 엑추에이터(210)가 구비된다.The main body 200 is provided with a control unit for controlling the fluid flow and the flow rate of the control valve 100 on one side, the actuator 210 is operated in accordance with the control of the control unit.

상기 밸브몸체(300)는 내부공간을 형성하여 유체가 유동 되는 부재이며, 내부에는 유체가 유동 되도록 밸브시트(310)가 구비된다.The valve body 300 is a member in which a fluid flows by forming an inner space, and a valve seat 310 is provided to allow fluid to flow therein.

그리고 상기 밸브몸체(300) 일측에는 유체가 내부공간으로 유입되는 유입구 가 형성되며, 타측에는 내부공간으로 유입된 유체가 배출되는 배출구가 형성된다.And one side of the valve body 300 is formed with an inlet for the fluid is introduced into the inner space, the other side is formed with a discharge port for discharging the fluid introduced into the inner space.

상기 플러그(400)는 상기 밸브몸체(300) 내부로 유동 되는 유체의 흐름을 차단하거나 개방하는 부재이다.The plug 400 is a member that blocks or opens the flow of fluid flowing into the valve body 300.

이러한, 상기 플러그(400)는 밸브스템(410)에 의해 상기 엑추에이터(210)에 연결되어 상하 이송하게 된다.The plug 400 is connected to the actuator 210 by a valve stem 410 to be vertically conveyed.

여기서, 상기 플러그(400)의 일단부는 상기 엑추에이터(210)의 작동에 따라 상하 이송되면서 상기 밸브시트(310)에 접촉되거나 이격 되면서 유체의 흐름을 개폐하게 된다.Here, one end of the plug 400 is moved up and down in accordance with the operation of the actuator 210 while contacting or spaced apart from the valve seat 310 to open and close the flow of fluid.

상기 케이지(500)는 상기 밸브몸체(300) 내로 흐르는 유체의 유량을 제어하는 부재이다.The cage 500 is a member for controlling the flow rate of the fluid flowing into the valve body 300.

이러한, 상기 케이지(500)는 양단부가 개구된 원통형상이며, 상기 밸브몸체(300)에 삽입된 상태로 상기 플러그(400)가 상기 케이지(500)의 관통된 중앙으로 상하 이송된다.The cage 500 has a cylindrical shape in which both ends are opened, and the plug 400 is vertically transferred to the center through which the plug 500 is inserted while being inserted into the valve body 300.

또한, 상기 케이지(500) 외측에는 상기 밸브몸체(300) 내부로 유동 되는 유체가 통과 되도록 유동통로를 형성하는 복수개의 유동구멍(510)이 길이방향으로 n등분된 위치에 형성된다.In addition, outside the cage 500, a plurality of flow holes 510 for forming a flow passage so as to allow the fluid flowing into the valve body 300 to pass therethrough are formed at positions n equally divided in the longitudinal direction.

따라서, 상기 밸브몸체(300) 내부를 유동하는 유체는 상기 플러그(400)의 상하 이송에 따라 상기 케이지(500)의 유동구멍(510)을 개방하거나 차단하여 유량을 조절하게 된다.Therefore, the fluid flowing in the valve body 300 adjusts the flow rate by opening or blocking the flow hole 510 of the cage 500 according to the vertical movement of the plug 400.

여기서, 상기 컨트롤 밸브(100)의 상기 케이지(500) 제조방법을 설명하면 다 음과 같다.Here, the manufacturing method of the cage 500 of the control valve 100 is as follows.

먼저, 상기 케이지(500)의 최하측 유동구멍(510)의 개수를 선정하게 되는데, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 상기 유동구멍(510)을 5개 형성한다.First, the number of lowermost flow holes 510 of the cage 500 is selected. As shown in FIGS. 3A and 3B, five flow holes 510 are formed.

이때, 상기 케이지(500) 유동구멍(510)의 개수는 5개로 한정되지 않으나, 밸브의 손상을 가져오는 케비테이션(Cavitation)이나 플러싱(Flushing)이 일어나지 않도록 적어도 3개 이상을 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the number of the cage 500 flow holes 510 is not limited to five, but it is preferable to form at least three or more so as not to cause cavitation or flushing to cause damage to the valve.

그 후, 컨트롤 밸브에 따른 유량계수(Cv)를 결정한다.Then, the flow coefficient Cv according to the control valve is determined.

본 실시예에서는, 상기 컨트롤 밸브(100)를 가혹형 타입(type)으로 4" with 2-1/2" 선정하였고, 이에 따라 유량계수(Cv)는 82로 결정되었다.In this embodiment, the control valve 100 was selected as 4 "with 2-1 / 2" as the harsh type, and thus the flow coefficient Cv was determined as 82.

여기서, 상기 케이지(500) 최하측의 유동구멍(510) 개수(3S,4S,5S,6S)와, 상기 유량계수(Cv)로 지수함수적 유량특성을 나타낸 데이터를 이용하여 유동구멍의 총 단면적(Amax)을 산출한다.Here, the total cross-sectional area of the flow hole using data indicating the number of flow holes 510 (3S, 4S, 5S, 6S) at the bottom of the cage 500 and the exponential flow characteristics as the flow coefficient Cv. Calculate (A max ).

따라서, 본 실시예의 유동구멍은 5개로 형성되었기 때문에 하기의 표에 표시된 5S A Group; y = 0.0402x-13.252의 선도를 선택하여 y 항목인 유량계수(Cv) 82를 대입하여 x 항목인 상기 유동구멍(510)의 총 단면적(Amax) 2369.45㎟을 산출하게 된다.Therefore, since 5 flow holes are formed in this embodiment, 5S A Group shown in the following table; By selecting the plot of y = 0.0402x-13.252, the flow coefficient Cv 82 which is y is substituted, and the total cross-sectional area A max 2369.45 mm 2 of the flow hole 510 which is x is calculated.

Figure 112006083276691-PAT00001
Figure 112006083276691-PAT00001

그리고 상기 케이지(500)를 길이방향으로 n등분으로 분할하게 되는데, 본 실시예에서는 도 3b에 도시한 바와 같이 10등분으로 형성한다.The cage 500 is divided into n equal portions in the longitudinal direction. In this embodiment, the cage 500 is divided into 10 equal portions as shown in FIG. 3B.

여기서, 본 실시예에서는 상기 케이지(500)를 분할하는 등분이 컨트롤 밸브의 규격에 따라 변경되어 형성될 수 있다.Here, in the present embodiment, the equal portion dividing the cage 500 may be changed according to the standard of the control valve.

그런 다음, 상기 케이지(500)의 분할단계에서 10등분된 위치중 하측에서 m번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총단면적(Am)을 지수함수인 Am = Amax еc(x-1)를 이용하여 m번째 등분된 위치에 복수개의 유동구멍을 형성하게 된다.Then, the total cross-sectional area Am of all the flow holes from the lower side to the mth equal position among the ten equal positions in the dividing of the cage 500 is an exponential function Am = A max By using c (x-1) , a plurality of flow holes are formed at m-divided positions.

여기서, 상기 총단면적(Am)의 c는 상수를 의미하는 것으로서, 본 실시예에서는 4로 선택하였으며, 이는 컨트롤 밸브의 유동특성에 따라 변화될 수 있음을 이해하여야 한다.Here, c of the total cross-sectional area (Am) means a constant, which is selected as 4 in the present embodiment, and it should be understood that it may be changed according to the flow characteristics of the control valve.

그리고 상기 케이지(500)의 유동구멍은 닫힘 위치에서 개방 정도를 단계별로 나타내며, 개방정도에 따른 개방단계(x)를 백분율(%)로 나타내게 된다.In addition, the flow hole of the cage 500 represents the opening degree step by step in the closed position, and the opening step (x) according to the opening degree is expressed as a percentage (%).

따라서, 상기 케이지(500)가 10등분으로 분할된 상태로 최하측의 유동구멍이 개방되면 상기 케이지(500)의 총단면적(Amax) 2369.45㎟을 상기의 지수함수 Am = Amax е4(x-1) 에 대입하게 되며, 개방단계(x)는 개방정도 10%인 0.1을 대입하여 첫번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총단면적(A1) 64.74219㎟을 산출하게 된다.Therefore, when the lowermost flow hole is opened while the cage 500 is divided into 10 equal parts, the total cross-sectional area A max 2369.45 mm 2 of the cage 500 is converted into the exponential function Am = A max. е 4 (x-1) is substituted, and the opening step (x) yields a total cross-sectional area (A 1 ) of 64.74219 mm 2 of all flow holes up to the first equal position by substituting 0.1 having an opening degree of 10%.

그리고 첫번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총단면적(A1)을 구멍의 개수에 맞게 나누어 주면 첫번째 개방되는 상기 케이지(500) 유동구멍(510)의 각 단면적이 나오게 되고 각 단면적에 따른 직경이 산출되게 된다.When the total cross-sectional area A 1 of all the flow holes up to the first equal position is divided according to the number of holes, each cross-sectional area of the first opening of the cage 500 flow hole 510 is released and the diameter according to each cross-sectional area is calculated. Will be.

여기서, 상기 케이지(500)의 m번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총단면적(Am)은 첫번째 등분 위치에 형성된 유동구멍의 총단면적(A1′)에서 m번째 등분 위치에 형성된 유동구멍의 총단면적(Am′)까지의 합으로 산출된다.Here, the total cross-sectional area Am of all the flow holes up to the m-divided position of the cage 500 is the total of the flow holes formed at the m-divided position from the total cross-sectional area A 1 ′ of the flow hole formed at the first equal position. It is calculated as the sum to the cross-sectional area Am '.

즉, m번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총단면적(Am)은 Am = (A1′+ A2′+ A3′+...+ Am′)으로 나타낼 수 있다.That is, the total cross-sectional area Am of all the flow holes up to the m th equal position can be expressed as Am = (A 1 ′ + A 2 ′ + A 3 ′ + ... + Am ′).

따라서, 상기 케이지(500)의 m번째 등분 위치에 형성된 유동구멍의 총단면적(Am′)은 Am′= Am - (Am-1)으로 나타낸다.Therefore, the total cross-sectional area Am 'of the flow hole formed at the m-th equal position of the cage 500 is represented by Am' = Am-(Am -1 ).

여기서, 첫번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총단면적(A1)이 64.74219㎟로 산출된 상태에서 두번째 등분 위치의 개방정도(x) 20%인 0.2를 상기의 지수함 수식 Am = Amax е4(x-1)에 대입하면 두번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총 단면적(A2) 96.5840㎟이 산출된다.Here, the exponent of said second halved the position opening degree (x) 20% 0.2 of the total cross-sectional area (A 1) of any of the flow holes uniformly distributed to the first position is calculated by the formula 64.74219㎟ state Am = A max Substituting е 4 (x-1) yields the total cross-sectional area (A 2 ) 96.5840 mm 2 of all flow holes up to the second equal position.

따라서, 두번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총 단면적(A2) 96.5840㎟ 에서 그 전단계의 등분 위치인 첫번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총단면적(A1) 64.74219㎟을 빼줌으로써 두번째 등분 위치에 형성된 유동구멍의 총단면적(A2′) 31.8418㎟이 산출되는 것이다.Therefore, the total cross-sectional area (A 2 ) of all flow holes up to the second equal position (A 2 ) 96.5840 mm 2 is subtracted from the second equal position by subtracting the total cross-sectional area (A 1 ) 64.74219 mm 2 of all the flow holes from the previous equal position, the first equal position. The total cross-sectional area (A 2 ′) 31.8418 mm 2 of the formed flow holes is calculated.

마찬가지로, 세번째 등분 위치의 개방정도(x) 30%인 0.3을 상기의 지수함수식에 대입하여 계산하면 세번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총 단면적(A3) 114.0864㎟를 산출하게 된다.Similarly, calculating 0.3, the opening degree (x) of 30% of the third equal position, by substituting the above exponential function yields the total cross-sectional area (A 3 ) 114.0864 mm 2 of all the flow holes up to the third equal position.

그런 다음, 두번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총 단면적(A2) 96.5840㎟를 빼면 세번째 등분 위치에 형성된 유동구멍의 총단면적(A3′) 47.5024㎟이 산출된다.Subsequently, subtracting 96.5840 mm 2 of the total cross sectional area A 2 of all the flow holes up to the second equal position, the total cross sectional area A 3 ′ 47.5024 mm 2 of the flow holes formed in the third equal position is calculated.

여기서, 상기 유동구멍(510) 간의 간격은 제 m번째 유동구멍과 m+1번째 유동구멍의 각 반지름의 합보다 작은 값을 가지며, 상기 케이지(500)의 길이 방향에 대하여 나선방향으로 형성된다.Here, the distance between the flow holes 510 has a value smaller than the sum of the radii of the m th flow holes and the m + 1 th flow holes, and is formed in a spiral direction with respect to the length direction of the cage 500.

이와 같이, 상기 컨트롤 밸브(100)는 상기 케이지(500) 외측에 형성되는 유동구멍의 개수를 선정한 후, 상기 유동구멍(510)을 형성하고, 이를 단계적으로 개 방함으로써 지수함수와 동일한 유동제어 특성을 나타낼 수 있다.As such, the control valve 100 selects the number of flow holes formed on the outside of the cage 500, forms the flow holes 510, and opens them step by step, thereby providing the same flow control characteristics as the exponential function. Can be represented.

또한, 상기 컨트롤 밸브(100)는 최하측의 유동구멍을 3개 이상으로 형성함으로써, 캐비테이션(Cavitation) 이나 플러싱(Flushing)이 일어나는 것을 방지할 수 있다.In addition, the control valve 100 can prevent the cavitation (Cavitation) or flushing (Flushing) to occur by forming three or more lower flow holes.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 컨트롤 밸브의 케이지 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.As described above, the cage of the control valve and the method of manufacturing the same according to the present invention provide the following effects.

기 확보된 리니어 타입 밸브의 유량 특성 데이터를 이용하여 지수함수 유동특성을 가지는 컨트롤 밸브의 케이지 유동구멍을 형성함으로써, 유동특성이 지수함수적 유동 제어특성과 근접한 컨트롤 밸브를 수회의 실험이 필요치 아니하는 간단한 방법으로 생산할 수 있다.By using the flow characteristic data of the linear valves already secured to form cage flow holes of control valves having exponential flow characteristics, the control valve whose flow characteristics are close to the exponential flow control characteristics is not required for several experiments. It can be produced in a simple way.

이에 따라, 지수함수적 유량 특성을 가지는 컨트롤 밸브의 작업효율 향상을 도모할 수 있으며, 생산공정 시간이 대폭 단축된다.As a result, the work efficiency of the control valve having an exponential flow rate characteristic can be improved, and the production process time is greatly shortened.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명 되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

Claims (5)

유체가 유동 되는 밸브몸체 내부에 구비되며, 원통형상으로 외측에는 복수개의 유동구멍이 n등분된 위치에 상태로 플러그의 상하 이송에 따른 개폐 정도에 따라 유량이 조절되도록 순차적으로 배열된 컨트롤 밸브의 케이지 및 그 제조방법에 있어서,Cage of the control valve which is provided inside the valve body through which the fluid flows, and arranged in order to adjust the flow rate in accordance with the opening and closing according to the vertical transfer of the plug in a state in which the plurality of flow holes are divided into n equally on the outside in the cylindrical shape And in the manufacturing method, 상기 케이지의 최하측 유동구멍의 개수를 선정하는 단계와;Selecting the number of the lowest flow holes of the cage; 상기 컨트롤 밸브의 사양에 따라 유량계수(Cv)를 산출하는 단계와;Calculating a flow coefficient Cv according to the specification of the control valve; 상기 케이지의 최하측 유동구멍의 개수와 상기 유량계수(Cv)를 이용하여 상기 케이지에 형성된 상기 유동구멍의 총단면적(Amax)을 산출하는 단계와;Calculating the total cross-sectional area (A max ) of the flow holes formed in the cage by using the number of the lowest flow holes in the cage and the flow coefficient (Cv); 상기 케이지를 길이방향으로 n등분 분할하는 케이지 분할 단계; 및A cage dividing step of dividing the cage n equally in the longitudinal direction; And 상기 케이지 분할 단계의 n등분 분할 위치중 하측에서 m번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총단면적 Am = Amax еc(x-1) 인 복수개의 제 m번째 유동구멍을 형성하는 유동구멍형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨트롤 밸브의 케이지 및 그 제조방법.(여기서, 상기 x는 유동구멍의 개방단계에 따른 개방정도를 나타낸다.)Total cross-sectional area Am = A max of all flow holes from the lower side to the mth equal position among the n equal division positions of the cage dividing step A cage of a control valve and a method of manufacturing the same, wherein the cage comprises a flow hole forming step of forming a plurality of m th flow holes of c (x-1) . Indicates the degree of opening.) 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 케이지의 최하측 유동구멍은, 밸브의 손상을 가져오는 케비테이 션(Cavitation)이나 플러싱(Flushing)을 방지할 수 있도록 적어도 3개 이상을 형성하는 것을 특징으로 하는 컨트롤 밸브의 케이지 제조방법.And at least three flow holes at the lowermost side of the cage to prevent cavitation or flushing that may cause damage to the valve. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 총 단면적(Amax)을 산출하는 단계는,Calculating the total cross-sectional area (A max ), 산출된 유량계수(Cv)와 지수함수적 유량특성을 나타낸 데이터를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 컨트롤 밸브의 케이지 제조방법.A method for manufacturing a cage of a control valve, characterized in that the calculation is performed using data indicating the calculated flow coefficient (Cv) and exponential flow characteristics. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유동구멍은, 제 m번째 등분 위치에 형성된 유동구멍과 제 m+1번째 등분 위치에 형성된 유동구멍의 사이간격이 각 유동구멍의 반지름의 합보다 작은 값으로 가지며, 상기 케이지의 길이방향에 대하여 나선방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 컨트롤 밸브의 케이지 제조방법.The flow hole has a distance between the flow hole formed at the m th equal position and the flow hole formed at the m +1 th equal position having a value smaller than the sum of the radius of each flow hole, with respect to the longitudinal direction of the cage. Cage manufacturing method of the control valve, characterized in that formed in the spiral direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유동구멍형성단계는,The flow hole forming step, 상기 케이지 하측에서 m번째 등분 위치까지의 모든 유동구멍의 총 단면적(Am)을 첫번째 등분된 위치에 형성된 유동구멍의 총 단면적(A1′)에서 m번째 등분된 위치에 형성된 유동구멍의 총 단면적(Am′)까지의 합으로 나타내며, m번째 등분 된 위치에 형성된 유동구멍의 총 단면적(Am′)은 Am′= Am - (Am-1)로 산출되는 것을 특징으로 하는 컨트롤 밸브의 케이지 제조방법.The total cross-sectional area Am of all the flow holes from the lower side of the cage to the m-divided position is the total cross-sectional area of the flow hole formed at the m-divided position (A 1 ′) Am '), and the total cross-sectional area Am' of the flow hole formed at the m-divided position is calculated as Am '= Am-(Am -1 ).
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