KR20100005637A - Sealing device for steam control valve - Google Patents

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KR20100005637A
KR20100005637A KR1020080065746A KR20080065746A KR20100005637A KR 20100005637 A KR20100005637 A KR 20100005637A KR 1020080065746 A KR1020080065746 A KR 1020080065746A KR 20080065746 A KR20080065746 A KR 20080065746A KR 20100005637 A KR20100005637 A KR 20100005637A
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Abstract

PURPOSE: A sealing device for a steam control valve is provided to cut down on part costs by suppressing the abrasion and damage of the balance seal. CONSTITUTION: A balance cylinder(34) and a window cage(38) are installed inside a body and a bonnet(22) of a valve. A balance seal(42) is inserted between the bottom of the balance cylinder and the top of the window cage. A backup ring(54) of metal material is laminated on the top or/and bottom of the balance seal so as to reduce the clearance to the balance cylinder and the window cage. Slits are formed at regular intervals along the perimeter of the backup ring.

Description

스팀제어용 밸브의 씰 장치{Sealing device for steam control valve}Sealing device for steam control valve

본 발명은 스팀제어용 밸브의 씰 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전 계통의 스팀 라인에 적용되는 스팀제어용 밸브 내의 밸런스 씰에 백업 링을 부가 적층하여 밸브의 밀봉작용을 안정적으로 유지시킬 수 있으며, 밸런스 씰의 마모 내지 소손에 따른 교체 비용을 절감할 수 있도록 한 스팀제어용 밸브의 씰 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a seal device for a steam control valve, and more particularly, a backup ring may be additionally laminated to a balance seal in a steam control valve applied to a steam line of a power generation system to stably maintain a sealing action of the valve. The present invention relates to a seal device for a steam control valve to reduce the replacement cost due to wear or burn out of the balance seal.

일반적으로 발전설비 또는 공조설비 등을 포함하는 산업분야에서는 스팀을 공급하는 시설이 설치되어 있으며, 이러한 스팀 공급 시설에는 스팀을 발생하기 위한 보일러와, 보일러에서 발생된 스팀을 저장하는 저장탱크와, 스팀을 필요로 하는 부하측으로 공급하는 스팀 공급 라인 등을 포함하고 있고, 특히 스팀 공급 라인에는 스팀의 유량 및 흐름 속도 등을 제어하기 위한 밸브가 설치되어 있다.In general, in the industrial field including power generation facilities or air conditioning facilities, facilities for supplying steam are installed. Such steam supply facilities include a boiler for generating steam, a storage tank for storing steam generated from the boiler, and steam. And a steam supply line for supplying the load to the load side, and in particular, the steam supply line is provided with a valve for controlling the flow rate and the flow rate of steam.

스팀 공급 라인에서 스팀을 제어하기 위한 밸브는 현재 다양한 고객의 요구 및 사용조건에 맞게 제작되어 설치 운용되고 있으며, 발전설비 계통의 스팀 공급 라인에서는 고온 및 고압의 혹독한 조건에서 다양하게 사용되고 있다.Valves for controlling steam in the steam supply line are currently manufactured and installed in accordance with various customer demands and usage conditions. In the steam supply line of the power generation system, various valves are used under severe conditions of high temperature and high pressure.

첨부한 도 5는 종래의 스팀제어용 밸브에 대한 일례이다. 도 5를 참조하여 종래의 스팀제어용 밸브를 살펴보면 다음과 같다.5 is an example of a conventional steam control valve. Looking at the conventional steam control valve with reference to Figure 5 as follows.

도 5에 기재된 종래의 스팀제어용 밸브의 구성을 보면, 밸브(100)의 상부에는 액추에이터(10)가 배치되어 있으며, 이 액추에이터(10)의 하부로부터 인출된 축(12)에는 커플링(16)에 의하여 스템(14)이 결합되어 있다.Referring to the configuration of the conventional steam control valve shown in FIG. 5, an actuator 10 is disposed on an upper portion of the valve 100, and a coupling 16 is disposed on a shaft 12 drawn out from the lower portion of the actuator 10. By the stem 14 is coupled.

상기 밸브(100)의 하부에는 밸브의 몸체를 이루는 바디(18)가 배치되어 있으며, 이 바디(18)의 상면에는 그 중심부에 상기 스템(14)이 승하강 이동하는 승하강 통로(20)가 관통 형성된 본넷(22:bonnet)이 결합되어 있다.A body 18 constituting the body of the valve is disposed below the valve 100, and an elevating passage 20 through which the stem 14 moves up and down at the center thereof is disposed on an upper surface of the body 18. The bonnet 22 formed therethrough is coupled.

즉, 상기 본넷(22)의 둘레부에 일체로 형성된 본넷 플랜지(24:bonnet flange)가 상기 바디(18)의 상면 테두리부에 본넷 가스켓(26:bonnet gasket)을 사이에 두고 적층되어 스터드 볼트(28) 및 너트(30)에 의하여 서로 결합되어 있다.That is, a bonnet flange 24 integrally formed at the circumference of the bonnet 22 is laminated with a bonnet gasket 26 between the upper edges of the body 18 and a stud bolt ( 28) and nuts 30 are coupled to each other.

상기 액추에이터(10)의 저면과 상기 본넷(22)의 상면은 상기 커플링(16)에 의하여 결합된 액추에이터(10)의 축(12)과 스템(14)을 커버하는 요크(32)로 연결된다.The bottom face of the actuator 10 and the top face of the bonnet 22 are connected by a yoke 32 covering the stem 12 and stem 14 of the actuator 10 coupled by the coupling 16. .

상기 바디(18)의 상부에서 그 내경면에는 중공의 내부공간(36)을 갖는 밸런스 실린더(34:balance cylinder)가 장착되고, 이 밸런스 실린더(34)의 바로 아래에는 중공의 윈도우 케이지(38:window cage))가 장착되며, 이 윈도우 케이지(38)에는 다수의 스팀 배출 홀(40)이 관통 형성되어 있다.A balance cylinder 34 having a hollow inner space 36 is mounted on the inner diameter surface of the upper portion of the body 18, and a hollow window cage 38 directly below the balance cylinder 34. window cage), and a plurality of steam discharge holes 40 are formed through the window cage 38.

특히, 상기 밸런스 실린더(34)의 저면과 상기 윈도우 케이지(38)의 상면에는 일종의 밀봉 내지 기밀 유지수단인 밸런스 씰(42:balance seal)이 삽입되어 장착되어 있다.In particular, a balance seal (42), which is a kind of sealing or airtight holding means, is inserted and mounted on the bottom face of the balance cylinder 34 and the top face of the window cage 38.

상기 윈도우 케이지(38)의 하단부는 시트(44:seat)에 의하여 받쳐지게 되며, 이 시트(44)의 저면과 바디(18)간에는 시트 가스켓(47)이 밀봉을 위해 삽입된다.The lower end of the window cage 38 is supported by a seat 44, and a seat gasket 47 is inserted between the bottom of the seat 44 and the body 18 for sealing.

상기 밸런스 실린더(34)의 내경면과 상기 윈도우 케이지(38)의 내경면에는 플러그(46:plug)가 승하강 가능하게 내재되는 바, 이 플러그(46)는 상하로 관통된 밸런스 홀(48:balance hole)을 갖는 블럭체로서 그 상면에 상기 스템(14)의 하단이 결합되어 있다.A plug 46 is embedded in the inner diameter surface of the balance cylinder 34 and the inner diameter surface of the window cage 38 so that the plug 46 can be lowered and lowered. The plug 46 has a balance hole 48 vertically penetrated therethrough. The lower end of the stem 14 is coupled to the upper surface of the block body having a balance hole.

따라서, 상기 스템(14)의 승하강시에는 상기 밸런스 실린더(34)의 내경면과 상기 윈도우 케이지(38)의 내경면에 걸쳐서 상기 플러그(46)도 함께 승하강 운동을 하게 된다.Accordingly, when the stem 14 moves up and down, the plug 46 also moves up and down over the inner diameter surface of the balance cylinder 34 and the inner diameter surface of the window cage 38.

이때, 상기 플러그(46)의 승하강 운동시에는 플러그(46)의 외경면이 상기 밸런스 씰(42)에 반복적으로 닿게 된다.At this time, during the lifting and lowering motion of the plug 46, the outer diameter surface of the plug 46 repeatedly touches the balance seal 42.

한편, 상기 바디(18)의 하부에는 스팀이 유입되는 스팀 유입구(50)가 형성되어 있고, 상기 바디(18)의 측부에는 스팀 유입구(50)를 통해 유입된 스팀이 상기 윈도우 케이지(38)의 스팀 배출 홀(40)을 통과하여 배출되는 스팀 배출구(52)가 형성되어 있다.Meanwhile, a steam inlet 50 through which steam flows is formed at a lower portion of the body 18, and steam introduced through the steam inlet 50 is formed at a side of the body 18 of the window cage 38. A steam discharge port 52 discharged through the steam discharge hole 40 is formed.

상기와 같이 구성된 종래의 스팀제어용 밸브의 작동을 간략히 살펴보면 다음과 같다.Looking briefly at the operation of the conventional steam control valve configured as described above are as follows.

먼저, 스팀의 조건 즉, 스팀의 고온 및 고압 조건에 따라 밸브의 개폐량을 결정하기 위해 제어부(미도시됨)에서 상기 액추에이터(10)에 승강 또는 하강을 위한 구동신호를 보낸다.First, a control unit (not shown) sends a driving signal for raising or lowering the actuator 10 to determine the opening / closing amount of the valve according to steam conditions, that is, high temperature and high pressure conditions of steam.

이에 따라 상기 액추에이터(10)의 축(12)이 승강 또는 하강하면, 상기 스템(14)이 승강 또는 하강운동을 하게 되고, 이와 함께 상기 스템(14)의 하단과 결합된 플러그(46)가 승강 또는 하강운동을 하게 된다.Accordingly, when the shaft 12 of the actuator 10 moves up or down, the stem 14 moves up or down, and the plug 46 coupled with the lower end of the stem 14 moves up and down. Or you will do the descent exercise.

이때, 상기 바디(18)의 스팀 유입구(50)로부터 공급된 스팀의 일부가 상기 플러그(46)에 관통 형성된 밸런스 홀(48)을 통과하여 상기 밸런스 실린더(34)의 내부공간(36)으로 진입하게 되어 공급되는 스팀이 일정한 압력으로 조절된다.At this time, a portion of the steam supplied from the steam inlet 50 of the body 18 passes through the balance hole 48 formed through the plug 46 to enter the internal space 36 of the balance cylinder 34. The steam supplied is regulated at a constant pressure.

즉, 상기 바디(18)의 스팀 유입구(50)로부터 공급된 스팀이 기준치를 초과하는 압력으로 공급되면, 스팀의 일부가 상기 플러그(46)의 밸런스 홀(48)을 통해 상기 밸런스 실린더(34)의 내부공간(36)으로 진입하게 되어 공급되는 스팀이 일정한 압력으로 조절되는 것이다.That is, when the steam supplied from the steam inlet 50 of the body 18 is supplied at a pressure exceeding the reference value, a portion of the steam through the balance hole 48 of the plug 46, the balance cylinder 34 Into the internal space 36 of the supplied steam is to be adjusted to a constant pressure.

이와 동시에, 압력이 조절된 스팀은 상기 윈도우 케이지(38)에 형성된 다수의 스팀 배출 홀(40)을 통과하여 상기 바디(18)의 스팀 배출구(52)로 배출된 후 스팀을 필요로 하는 부하측으로 공급되어 진다.At the same time, the pressure-controlled steam passes through a plurality of steam discharge holes 40 formed in the window cage 38 to be discharged to the steam outlet 52 of the body 18 to the load side requiring steam. Supplied.

그러나, 상기와 같은 종래의 스팀제어용 밸브는 발전 계통의 스팀 공급 조건에서 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the conventional steam control valve as described above has the following problems in the steam supply conditions of the power generation system.

즉, 발전 계통의 고온 및 고압의 스팀 공급 조건에서, 상기 밸브(100)의 플러그(46)가 상하 왕복운동을 반복적으로 하게 될 때, 상기 플러그(46)의 외경면이 상기 밸런스 실린더(34)의 저면과 상기 윈도우 케이지(38)의 상면 간에 삽입된 밸런스 씰(42)에 반복적으로 닿게 되어 스팀에 대한 밀봉 내지 기밀유지 기능을 하던 밸런스 씰(42)이 마모 내지 소손되는 현상이 발생되는 문제점이 있다.That is, when the plug 46 of the valve 100 repeatedly reciprocates up and down under high temperature and high pressure steam supply conditions of the power generation system, the outer diameter surface of the plug 46 is the balance cylinder 34. Repetitive contact with the balance seal 42 inserted between the bottom surface and the upper surface of the window cage 38 is a problem that wear or burn out phenomenon that the balance seal 42, which was a sealing or airtight function against steam is generated have.

특히, 상기 밸런스 씰(42)이 마모 내지 소손되는 현상의 주된 원인은 상기 밸런스 실린더(34)와 윈도우 케이지(38)간의 조립 공차에서 찾아볼 수 있다.In particular, the main cause of wear or burn out of the balance seal 42 can be found in the assembly tolerance between the balance cylinder 34 and the window cage 38.

즉, 상기 밸런스 실린더(34)와 윈도우 케이지(38)간의 조립 공차가 정확하게 유지되지 못하면 상기 밸런스 실린더(34)의 저면과 윈도우 케이지(38)의 상면 간에 삽입되는 밸런스 씰(42)도 정확하게 밀착 조립되지 못함에 따라 밸런스 씰(42)이 마모 내지 소손되는 현상이 가중되는 것이다.That is, if the assembly tolerance between the balance cylinder 34 and the window cage 38 is not maintained accurately, the balance seal 42 inserted between the bottom surface of the balance cylinder 34 and the top surface of the window cage 38 is also closely assembled. If not, the phenomenon that the balance seal 42 is worn or burned out is increased.

이처럼 밸런스 씰(42)이 마모 내지 소손되면, 상기 밸런스 실린더(34)의 저면과 상기 윈도우 케이지(38)의 상면 간에 간극 틈새가 발생하게 되고, 이 틈새로 스팀이 누설되는 문제점이 따르게 되며, 특히 밸브의 닫힘시에도 밸런스 씰을 통해 스팀의 누설현상이 발생하는 문제점이 있게 된다.As such, when the balance seal 42 is worn or burned out, a gap gap is generated between the bottom surface of the balance cylinder 34 and the top surface of the window cage 38, and thus the steam leaks due to the gap. Even when the valve is closed, there is a problem that leakage of steam occurs through the balance seal.

또한, 누설된 스팀은 스팀 공급 라인 중 후단 라인의 스팀제어 유량에 이상현상을 발생시키기도 하고, 밸런스 씰을 조기에 마모 내지 소손시켜 밸런스 씰의 잦은 교체로 인한 시간 및 비용이 낭비되는 문제점이 있었다.In addition, the leaked steam may cause an abnormality in the steam control flow rate of the rear end line of the steam supply line, and the balance seal is prematurely worn or damaged to waste time and cost due to frequent replacement of the balance seal.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 발전 계통의 스팀 라인에 적용되는 스팀제어용 밸브의 내부에 장착되는 밸런스 실린더의 저면과 윈도우 케이지의 상면 간에 삽입된 밸런스 씰에 백업 링을 부가적으로 적층하여 장착함으로써, 밸런스 씰의 설치면에 대한 조립 공차를 줄임과 동시에 밸런스 씰의 마모 내지 소손을 방지할 수 있도록 한 스팀제어용 밸브의 씰 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described problems, and a backup ring is additionally added to a balance seal inserted between a bottom surface of a balance cylinder and an upper surface of a window cage mounted inside a steam control valve applied to a steam line of a power generation system. It is an object of the present invention to provide a seal device for a steam control valve which can reduce the assembling tolerance on the mounting surface of the balance seal and prevent wear or burn out of the balance seal.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 밸브의 바디와 본넷 내부에 장착되는 밸런스 실린더 및 윈도우 케이지와, 밸런스 실린더의 저면과 윈도우 케이지의 상면 사이에 삽입 장착되는 밸런스 씰을 포함하는 스팀제어용 밸브에 있어서, 상기 밸런스 씰에 금속재질의 백업 링을 부가 적층하여 장착함으로써 상기 밸런스 실린더의 저면과 윈도우 케이지의 상면 사이에 대한 공차를 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스팀제어용 밸브의 씰 장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a valve for steam control including a balance cylinder and a window cage mounted inside the body and the bonnet of the valve, and a balance seal inserted between the bottom of the balance cylinder and the top surface of the window cage And attaching and stacking a metal backing ring on the balance seal to reduce the tolerance between the bottom face of the balance cylinder and the top face of the window cage.

본 발명에서 상기 백업 링은 밸런스 씰의 상면 또는 하면에 적층되거나 또는 밸런스 씰의 상면 및 하면에 적층되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the backup ring is laminated on the upper or lower surface of the balance seal or on the upper and lower surfaces of the balance seal.

본 발명에서 상기 백업 링은 직각 단면을 갖는 원형 링 형상으로서 그 원주방향을 따라 틈새 가공된 슬릿이 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 슬릿은 백업 링의 외경 끝에서 내경 쪽으로 틈새 가공된 제1슬릿과 내경 끝에서 외경 쪽으로 틈새 가공된 제2슬릿으로 구성되고, 상기 제1슬릿 및 제2슬릿은 백업 링의 원주방향을 따라 교호적인 배열을 이루며 등간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the backup ring is a circular ring shape having a right-angled cross section is characterized in that the slits are formed at equal intervals along the circumferential direction, the slit is the first gap is processed toward the inner diameter from the outer diameter end of the backup ring It consists of a slit and a second slit which is spaced from the end of the inner diameter toward the outer diameter, wherein the first slit and the second slit are formed at equal intervals in an alternating arrangement along the circumferential direction of the backup ring.

상기한 바와 같은 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 발전 계통의 스팀 라인에 적용되는 스팀제어용 밸브의 밸런스 씰에 백업 링을 부가 적층하여 장착함으로써, 밸런스 씰의 설치면인 밸런스 실린더의 저면과 윈도우 케이지의 상면 사이에 대한 공차를 줄일 수 있음과 동시에 밸런스 씰의 마모 내지 소손에 의한 스팀누설 을 방지하여 밸브 내의 기밀을 유지할 수 있게 할 뿐만 아니라 밸런스 씰은 수명이 연장되어 장기간 사용할 수 있게 된다.According to the present invention by the above-mentioned means for solving the problem, the backup ring is additionally laminated to and mounted on the balance seal of the steam control valve applied to the steam line of the power generation system, whereby the bottom face of the balance cylinder which is the installation surface of the balance seal and the window cage In addition to reducing tolerances between the upper surfaces and preventing steam leakage due to wear or burnout of the balance seals, the airtightness of the valves can be maintained, and the balance seals can be used for extended periods of time.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 스팀제어용 밸브의 씰 장치를 나타내는 일부 단면 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 스팀제어용 밸브의 씰 장치를 나타내는 단면도로서, 도 2a는 닫힘 상태, 도 2b는 열림 상태를 각각 나타낸다.1 is a partial cross-sectional perspective view showing a seal device for a steam control valve according to the present invention, Figures 2a and 2b is a cross-sectional view showing a seal device for a steam control valve according to the present invention, Figure 2a is a closed state, Figure 2b represents an open state, respectively.

전술한 바와 같이, 밸브(100)의 상부에는 액추에이터(10)가 배치되어 있고, 이 액추에이터(10)의 하부로부터 인출된 축(12)에는 커플링(16)에 의하여 스템(14)이 결합되어 있다.As described above, the actuator 10 is disposed on the upper portion of the valve 100, and the stem 14 is coupled to the shaft 12 drawn out from the lower portion of the actuator 10 by a coupling 16. have.

상기 밸브(100)의 하부에는 밸브의 몸체를 이루는 바디(18)가 배치되어 있으며, 이 바디(18)의 상면에는 상기 스템(14)의 승하강 통로(20)가 중심부에 관통 형성된 본넷(22)이 결합되어 있다.A body 18 constituting the body of the valve is disposed below the valve 100, and a bonnet 22 having an elevating passage 20 of the stem 14 penetrated through the center thereof on an upper surface of the body 18. ) Is combined.

또한, 상기 바디(18)의 상부에서 그 내경면에는 중공의 밸런스 실린더(34)가 장착되고, 이 밸런스 실린더(34)의 바로 아래에는 중공의 윈도우 케이지(38)가 적층 장착되며, 이 윈도우 케이지(38)에는 다수의 스팀 배출 홀(40)이 관통 형성되어 있다.In addition, a hollow balance cylinder 34 is mounted on the inner diameter surface of the upper portion of the body 18, and a hollow window cage 38 is stacked and mounted directly below the balance cylinder 34. Numerous steam discharge holes 40 are formed through 38.

또한, 상기 밸런스 실린더(34)의 내경면과 상기 윈도우 케이지(38)의 내경면에는 상하로 관통된 밸런스 홀(48)을 갖는 플러그(46)가 승하강 가능하게 내재되어 있으며, 이 플러그(46)의 상면에는 상기 스템(14)의 하단이 나사 결합되어 있다.In addition, a plug 46 having a balance hole 48 penetrated up and down is embedded in the inner diameter surface of the balance cylinder 34 and the inner diameter surface of the window cage 38 so that the plug 46 can be moved up and down. The lower surface of the stem 14 is screwed on the upper surface of the).

본 발명에 따르면, 상기 밸런스 실린더(34)의 저면과 상기 윈도우 케이지(38)의 상면 사이에 일종의 밀봉 내지 기밀유지 수단인 밸런스 씰(42)이 삽입되어 장착되는 바, 이 밸런스 씰(42)에 금속재질의 백업 링(54:back-up ring)을 부가 적층하여 장착한다.According to the present invention, a balance seal 42, which is a kind of sealing or airtight means, is inserted and mounted between the bottom face of the balance cylinder 34 and the top face of the window cage 38. A metal back-up ring (54: back-up ring) is additionally stacked and mounted.

이에 따라, 상기 밸런스 실린더(34)와 윈도우 케이지(38)가 서로 조립될 때, 밸런스 실린더(34)의 저면과 윈도우 케이지(38)의 상면 사이에 대한 조립 공차가 발생할 수 있지만, 이때의 조립 공차는 상기 밸런스 씰(42)과 함께 부가 적층되는 백업 링(54)에 의하여 줄어들게 된다.Accordingly, when the balance cylinder 34 and the window cage 38 are assembled with each other, an assembly tolerance may occur between the bottom surface of the balance cylinder 34 and the top surface of the window cage 38, but the assembly tolerance at this time may occur. Is reduced by the backup ring 54 additionally stacked with the balance seal 42.

바람직하게는 상기 백업 링(54)은 밸런스 씰(42)의 상면 또는 하면 중 어느 한면에 적층되거나 또는 밸런스 씰(42)의 상면 및 하면에 적층시킬 수 있다.Preferably, the backup ring 54 may be laminated on either the top or bottom surface of the balance seal 42 or on the top and bottom surfaces of the balance seal 42.

특히, 첨부한 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 백업 링(54)은 직각 단면을 갖는 원형 링 형상으로서 그 원주방향을 따라 틈새 가공된 복수개의 슬릿(56:slit)이 등간격으로 형성된다.In particular, as shown in FIGS. 3 and 4, the backup ring 54 has a circular ring shape having a right angled cross section, and a plurality of slits 56 which are spaced along the circumferential direction thereof are formed at equal intervals. do.

보다 상세하게는 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 슬릿(56)은 백업 링(54)의 외경 끝에서 내경 쪽으로 틈새 가공된 복수개의 제1슬릿(56a)과 백업 링(54)의 내경 끝에서 외경 쪽으로 틈새 가공된 제2슬릿(56b)이 상호 간에 교호적인 배열을 이루며 등간격으로 형성되어 스팀의 고온에 의한 열팽창에 유연성을 가질 수 있도록 한다.More specifically, as shown in FIG. 3, the slit 56 includes a plurality of inner slits of the plurality of first slits 56a and the backup ring 54 which are interposed from the outer diameter end of the backup ring 54 toward the inner diameter. The second slits 56b which are spaced from the end to the outer diameter are formed at equal intervals in an alternating arrangement with each other so as to have flexibility in thermal expansion due to high temperature of steam.

따라서, 상기 백업 링(54)에 고온의 스팀이 닿게 되면 고유의 열팽창계수에 따른 팽창이 발생할 수 있지만, 이때의 열팽창은 상기 백업 링(54)에 형성된 슬릿(56)에서 흡수하게 되어 백업 링(54)의 열변형을 방지할 수 있게 된다.Therefore, when high temperature steam comes into contact with the backup ring 54, expansion may occur due to an inherent thermal expansion coefficient. However, the thermal expansion may be absorbed by the slit 56 formed in the backup ring 54. It is possible to prevent the thermal deformation of 54).

여기서, 본 발명에 따른 스팀제어용 밸브의 씰 장치에 대한 작용효과를 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.Here, the operational effects on the seal device of the valve for steam control according to the present invention will be described in more detail.

스팀의 고온 및 고압 조건에 따라 밸브의 개폐량을 결정하고자 제어부(미도시됨)에서 상기 액추에이터(10)에 승강 또는 하강을 위한 구동신호를 보내면, 상기 액추에이터(10)의 축(12)이 승강 또는 하강하게 되고, 연이어 상기 액추에이터(10)의 축(12)과 커플링(16)에 의해 결합된 스템(14)이 승강 또는 하강운동을 하게 되며, 이와 동시에 상기 스템(14)의 하단과 결합된 플러그(46)가 승강 또는 하강운동을 하게 된다.In order to determine the opening / closing amount of the valve in accordance with the high temperature and high pressure conditions of the steam, the control unit (not shown) sends a driving signal for raising or lowering the actuator 10, the shaft 12 of the actuator 10 moves up and down. Or lowered, and the stem 14 coupled by the coupling 12 and the shaft 12 of the actuator 10 subsequently moves up or down, and at the same time engages with the lower end of the stem 14. The plug 46 is moved up or down.

이때, 상기 바디(18)의 스팀 유입구(50)로부터 공급된 스팀의 일부가 상기 플러그(46)에 관통 형성된 밸런스 홀(48)을 통과하여 상기 밸런스 실린더(34)의 내부공간(36)으로 진입하게 되어 공급되는 스팀이 일정한 압력으로 조절된다.At this time, a portion of the steam supplied from the steam inlet 50 of the body 18 passes through the balance hole 48 formed through the plug 46 to enter the internal space 36 of the balance cylinder 34. The steam supplied is regulated at a constant pressure.

즉, 상기 바디(18)의 스팀 유입구(50)로부터 공급된 스팀이 기준치를 초과하는 압력으로 공급되면, 스팀의 일부가 상기 플러그(46)의 밸런스 홀(48)을 통해 상기 밸런스 실린더(34)의 내부공간(36)으로 진입하게 되어 공급되는 스팀이 일정한 압력으로 조절되는 것이다.That is, when the steam supplied from the steam inlet 50 of the body 18 is supplied at a pressure exceeding the reference value, a portion of the steam through the balance hole 48 of the plug 46, the balance cylinder 34 Into the interior space 36 of the supplied steam is to be adjusted to a constant pressure.

이와 동시에, 압력조절된 스팀은 상기 윈도우 케이지(38)에 형성된 다수의 스팀 배출 홀(40)을 통과하여 상기 바디(18)의 스팀 배출구(52)로 배출된 후 스팀을 필요로 하는 부하측으로 공급되어 진다.At the same time, the pressure-controlled steam passes through the plurality of steam discharge holes 40 formed in the window cage 38 to be discharged to the steam outlet 52 of the body 18 and then supplied to the load side requiring steam. It is done.

이러한 밸브(100)의 동작 중 상기 플러그(46)가 밸런스 실린더(34) 및 윈도우 케이지(38)의 내경면에 면마찰되면서 반복적으로 상하 왕복운동을 할 때, 상기 플러그(46)의 외경면이 상기 밸런스 실린더(34)의 저면과 상기 윈도우 케이지(38)의 상면 사이에 삽입된 밸런스 씰(42) 및 백업 링(54)의 내경면에도 반복적으로 닿게 된다.During the operation of the valve 100, when the plug 46 rubs the inner diameter surfaces of the balance cylinder 34 and the window cage 38 repeatedly and vertically reciprocates, the outer diameter surface of the plug 46 is The inner surface of the balance seal 42 and the backup ring 54 inserted between the bottom surface of the balance cylinder 34 and the top surface of the window cage 38 is repeatedly touched.

이때, 상기 백업 링(54)에 의하여 상기 밸런스 실린더(34)와 윈도우 케이지(38)간의 조립 공차가 흡수된 상태이므로, 상기 밸런스 실린더(34)의 저면과 윈도우 케이지(38)의 상면 사이에 백업 링(54)과 함께 삽입된 밸런스 씰(42)도 정확하게 밀착 조립된 상태가 되므로 결국 상기 밸런스 씰(42)은 본래의 밀봉기능을 원활하게 수행하게 된다.At this time, since the assembling tolerance between the balance cylinder 34 and the window cage 38 is absorbed by the backup ring 54, the backup ring 54 backs up between the bottom surface of the balance cylinder 34 and the top surface of the window cage 38. Since the balance seal 42 inserted together with the ring 54 is also closely assembled, the balance seal 42 smoothly performs the original sealing function.

이와 같이 본 발명은 밸런스 실린더(34)의 저면과 윈도우 케이지(38)의 상면 사이에 삽입 장착되는 밸런스 씰(42)에 백업 링(54)을 부가적으로 적층하여 장착함으로써, 종래의 스팀제어용 밸브에서 밸런스 실린더(34)와 윈도우 케이지(38)간의 조립 공차가 정확하게 유지되지 못함에 따른 밸런스 씰(42)의 마모 내지 소손현상을 방지함과 동시에 밸브 내의 스팀누설을 방지하여 기밀을 원활하게 유지되게 하고, 밸런스 씰을 장기간 사용할 수 있게 된다.As described above, the present invention additionally stacks and mounts the backup ring 54 on the balance seal 42 inserted between the bottom of the balance cylinder 34 and the top of the window cage 38, thereby providing a conventional valve for steam control. To prevent wear or burnout of the balance seal 42 due to the inability to maintain the assembly tolerance between the balance cylinder 34 and the window cage 38 at the same time. The balance seal can be used for a long time.

도 1은 본 발명에 따른 스팀제어용 밸브의 씰 장치를 나타내는 일부 단면 사시도.1 is a partial cross-sectional perspective view showing a seal device of the valve for steam control according to the present invention.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 스팀제어용 밸브의 씰 장치로서, 도 2a는 닫힘 상태, 도 2b는 열림 상태를 각각 나타내는 단면도.Figures 2a and 2b is a seal device for a steam control valve according to the present invention, Figure 2a is a sectional view showing a closed state, Figure 2b is an open state, respectively.

도 3은 본 발명에 따른 스팀제어용 밸브의 씰 장치에 사용되는 백업 링을 나타내는 평면도.Figure 3 is a plan view showing a backup ring used in the seal device of the valve for steam control according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 스팀제어용 밸브의 씰 장치에 사용되는 백업 링을 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a backup ring used in the seal device of the valve for steam control according to the present invention.

도 5는 종래의 스팀제어용 밸브를 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view showing a conventional steam control valve.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 액추에이터 12 : 축10: actuator 12: axis

14 : 스템 16 : 커플링14 stem 16: coupling

18 : 바디 20 : 승하강 통로18: Body 20: the lowering passage

22 : 본넷 24 : 본넷 플랜지22: Bonnet 24: Bonnet Flange

26 : 본넷 가스켓 28 : 스터드 볼트26: bonnet gasket 28: stud bolt

30 : 너트 32 : 요크30: nut 32: yoke

34 : 밸런스 실린더 36 : 내부공간34: balance cylinder 36: internal space

38 : 윈도우 케이지 40 : 스팀 배출 홀38: window cage 40: steam discharge hole

42 : 밸런스 시일 44 : 시트42: balance seal 44: sheet

46 : 플러그 47 : 시트 가스켓46: plug 47: seat gasket

48 : 밸런스 홀 50 : 스팀 유입구48: balance hole 50: steam inlet

52 : 스팀 배출구 54 : 백업 링52: steam outlet 54: backup ring

56 : 슬릿 56a : 제1슬릿56: Slit 56a: First Slit

56b : 제2슬릿 100 : 밸브56b: second slit 100: valve

Claims (4)

밸브(100)의 바디(18)와 본넷(22) 내부에 장착되는 밸런스 실린더(34) 및 윈도우 케이지(38)와, 밸런스 실린더(34)의 저면과 윈도우 케이지(38)의 상면 사이에 삽입 장착되는 밸런스 씰(42)을 포함하는 스팀제어용 밸브에 있어서,Insertion and mounting between the balance cylinder 34 and the window cage 38 mounted inside the body 18 and the bonnet 22 of the valve 100 and the bottom surface of the balance cylinder 34 and the top surface of the window cage 38. In the valve for steam control comprising a balance seal 42, 상기 밸런스 씰(42)에 금속재질의 백업 링(54)을 적층하여 장착함으로써 상기 밸런스 실린더(34)의 저면과 윈도우 케이지(38)의 상면 사이에 대한 공차를 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스팀제어용 밸브의 씰 장치.By stacking and mounting a metal backing ring 54 on the balance seal 42, it is possible to reduce the tolerance between the bottom surface of the balance cylinder 34 and the top surface of the window cage 38. Sealing device for control valve. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 백업 링(54)은 밸런스 씰(42)의 상면 또는 하면에 적층되거나 또는 밸런스 씰(42)의 상면 및 하면에 적층되는 것을 특징으로 하는 스팀제어용 밸브의 씰 장치.The backup ring (54) is a seal device for a steam control valve, characterized in that laminated on the upper or lower surface of the balance seal (42) or on the upper and lower surfaces of the balance seal (42). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 백업 링(54)은 직각 단면을 갖는 원형 링 형상으로서 그 원주방향을 따라 틈새 가공된 슬릿(56)이 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 스팀제어용 밸브의 씰 장치.The backup ring (54) is a round ring shape having a right angle cross section, the seal device of the valve for steam control valve, characterized in that the slit (56) spaced along the circumferential direction is formed at equal intervals. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 슬릿(56)은 백업 링(54)의 외경 끝에서 내경 쪽으로 틈새 가공된 제1슬릿(56a)과 백업 링(54)의 내경 끝에서 외경 쪽으로 틈새 가공된 제2슬릿(56b)으로 구성되며, 상기 제1슬릿(56a) 및 제2슬릿(56b)은 백업 링(54)의 원주방향을 따라 교호적인 배열을 이루며 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 스팀제어용 밸브의 씰 장치.The slit 56 is composed of a first slit 56a, which is spaced from the outer diameter end of the backup ring 54 to the inner diameter, and a second slit 56b which is spaced from the inner diameter end of the backup ring 54, to the outer diameter. And the first slit (56a) and the second slit (56b) form an alternating arrangement along the circumferential direction of the backup ring (54) and formed at equal intervals.
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