KR20140136099A - Cylindrical Multi Helical One Step Stage Trim, Flow Control Valve - Google Patents
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Abstract
Description
유체 계통의 운전에 있어서 밸브의 압력제어범위가 크거나, 높은 차압을 밸브에서 제어해야할 경우, 밸브의 제어 교축부인 플러그의 디스크와 시트부에서의 유속은 경우에 따라 음속을 뛰어넘은 엄청난 속도로 에너지가 변화된다.If the pressure control range of the valve is large or a high differential pressure is to be controlled by the valve in the operation of the fluid system, the flow rate at the disk and seat of the plug, which is the control throttle of the valve, .
이때에 밸브트림은 유체의 제반에너지 변환특성 즉, 케비테이션이나 후라싱 또는 쵸오킹이 수반되고 이 과정 중에 밸브 트림은 유체 임자의 계속적인 충돌로 표면에 손상을 입는다.At this time, the valve trim is accompanied by various energy conversion characteristics of the fluid, that is, cavitation, frac- turing or choking, and during this process, the valve trim is damaged on the surface due to continuous impingement of the fluid holder.
대부분의 제어밸브 트림은 정도의 차이는 있지만 포화수이상의 고온고압증기를 동반하는 유체는 침식에 의한 손상을 받을 수밖에 없으므로 주기적으로 점검하고 정기적으로 예비트림부품으로 트림을 교체해야될 정도로 침식의 정도가 매우 심하다.Most control valve trim has a difference in degree but the fluid accompanied by high-temperature high-pressure steam over saturated water is subject to damage due to erosion. Periodically check the degree of erosion so as to regularly replace the trim with the pre- It is very severe.
그러므로 제어밸브의 가혹한 운전조건에서의 트림은 내마모성과 내부식 뿐만 아니라 강력한 내침식성이 요구된다. Therefore, the trim in severe operating conditions of the control valve is required not only for wear resistance and internal corrosion but also for strong corrosion resistance.
본 발명은 원자력발전소 및 화력발전소, 정유화학공장 등에서 사용되는 글로브형 제어밸브에 있어서, 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전소의 경우 포화수이상의 고온 고압 증기를 공급(이송) 또는 제어하는 상기 유동제어장치(9)는 발전소 계통별 유체의 고온, 고압 운전조건에 따라 2종류로 분류되며, ① 6단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(32)는 6인치 1500파운드의 에이치피 레벨 콘트롤 밸브(HP Level Control Valve) 제어용으로 사용조건은 증기온도 320도, 밸브유량 200톤/hr, 전단압력이 145바(bar), 델타피(△P) 2바(bar) 정도의 운전조건에 사용되며,A globe-type control valve used in a nuclear power plant, a thermal power plant, an oil refining chemical plant, etc., and more particularly, to a spiral one-step trim flow control valve ( 9 ) supplying the flow control apparatus (9) power plant a high temperature of the grid by the fluid, depending on the high-pressure operating conditions are classified into two types, ① 6 dan spiral one-step trim flow control apparatus (32) of the cylinder (feed) or
또한, ② 4단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(34)는 터빈에서 일을 하고 나온 증기를 추출하여 보일러 급수를 가열하는데 사용되는 고압급수가열기 제어용 4인치 900파운드의 급수히터 레벨 콘트롤 밸브(FW HTR No.8 Level Control Valve) 제어용으로 사용조건은 증기온도 287도, 밸브유량 64톤/hr, 전단압력이 75바(bar), 델타피(△P) 1.5바(bar) 정도의 운전조건에 사용된다.The spiral one- step-trimmed
또한, 발전소의 경우 유체가 고온고압의 증기를 사용하는 계통에 있어서 유량제어를 목적으로 사용되는 밸브가, 다단실린더가 갖고 있는 굴곡턴(Turn)수와 굴곡길이를 크게 하여 높은 차압을 형성한 속도 감압형 트림을 설치하여 고온고압 유체가 가지고 있는 충격파에너지를 흡수하여 밸브내의 소음, 진동을 방지하고, 본 발명의 기술을 적용함으로서 유동제어장치의 외경을 최소화하여 밸브를 소형화하면서 변동차압 계통의 대 유량 제어를 목적으로 하는 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)에 관한 것이다.In addition, the rate at which the case of a power plant fluid to the valve to be used for the purpose of flow rate control in the system using the vapor of high temperature and high pressure, by increasing the the number of winding turns (Turn) having multi-stage cylinder and the winding length to form a high pressure difference The pressure reducing type trim is installed to absorb the shock wave energy possessed by the high temperature and high pressure fluid to prevent noise and vibration in the valve. By applying the technique of the present invention, the outer diameter of the flow control device is minimized, To a spiral one-step trim flow control valve ( 9 ) for flow control purposes.
유체제어용 즉 유체의 압력, 온도, 유량 및 차압제어용의 글로브 밸브는 통상 콘트롤 밸브(제어밸브)라고 하며, 제어 목적에 따라 수많은 내부밸브(트림)형식이 있다. 콘트롤 글로브 밸브의 트림의 종류는 각 트림별 형상 특성에 따라 다양하지만 우선적으로 콘트롤 밸브 즉 제어밸브의 배관계통상의 제어특성은 한마디로 유량과 차압(Differential Pressure)으로 요약할 수 있다. 따라서 제어밸브를 설계함에 있어 가장 먼저 생각해야 하는 것은 배관계통의 압력손실구조와 공급유량, 제어밸브에서의 압력손실(차압, ΔP)간의 관계를 검토하는 것이다.Globe valves for fluid control, ie fluid pressure, temperature, flow and differential pressure control, are commonly referred to as control valves, and there are numerous internal valve (trim) types for control purposes. The type of trim of the control globe valve varies according to the shape characteristics of each trim. However, the control characteristics of the control valve, that is, the control system of the control valve, can be summarized in terms of flow rate and differential pressure. Therefore, the first thing to consider when designing a control valve is to examine the relationship between the pressure loss structure of the piping system, the supply flow rate, and the pressure loss (differential pressure, ΔP) in the control valve.
유체의 운전조건 즉, 온도, 압력, 밸브에서의 차압조건 등 모든 어려운 조건에 맞도록 밸브 내부형상을 설계할 수 있는 구조가 글로브 밸브이다. The globe valve is a structure that can design the internal shape of the valve to meet all the difficult conditions such as the operating conditions of the fluid, ie, temperature, pressure, differential pressure in the valve.
트림의 종류는 크게 압력 제어 형과 속도 제어 형으로 구분할 수 있는데,The types of trim can be classified into pressure control type and speed control type,
압력 제어 형 트림은 유체가 오리피스 교축부을 통과하면서 압력을 잃고 다시 회복하는 것을 반복하면서 차압이 형성되는 현상을 이용한 것이고, The pressure- controlled trim uses a phenomenon in which a differential pressure is formed while repeating that the fluid passes through the orifice stop and loses pressure and then recovers.
예를 들면, 2단 실린더구조의 외측과 내측 실린더에 5¢이하의 다수의 관통구멍을 내어 외측실린더 내경부와 내측실린더 외경부에 홈 공간(환상실, 회복실)을 두어 사용되는 트림이 압력 제어형 트림의 대표적인 예이다. For example , a large number of through holes of 5 ¢ or less are provided on the outer side of the two-stage cylinder structure and the inner cylinder, and a groove (annular chamber, recovery chamber) is provided in the outer cylinder inner diameter portion and the inner cylinder outer diameter portion. It is a representative example of trim.
속도 제어 형 트림은 유체가 유로마찰저항에 의해 구불구불한 미로를 통과하면서 압력을 잃어가는 것을 이용하여 제어하는 트림이다. A speed- controlled trim is a trim that controls the fluid by using pressure loss by passing through a meandering labyrinth by a frictional resistance.
대표적인 예로 디스크를 복층으로 사용되는 디스크 스텍 이다.
As a representative example, a disk stack is used as a multi-layer disk.
발명의 배경은 도 11의 (A)와 (B)의 선행기술은 정방향의 계단형 구조로 50% 정도 겹침 사용되며, 발전소 실무에서 접한 결과 차압을 형성하기위해 마련된 계단형 유로는 트림안쪽의 최내측 실린더에서 파손이 매우 심하게 발생되며, 최악의 경우 파손된 쇳조각에 의해 플러그(1)의 상,하 개도시 스틱(끼임) 현상이 발생되어 개선책으로 유로경을 줄이는 사례가 있으나 근본적인 개선이 요구되는 실정이다.
11 (A) and 11 (B) illustrate a forward step-like structure in which about 50% of the flow rate is used, and a stepped flow path, In the worst case, breakage of the inner cylinder occurs very badly. In the worst case, there is a case where plug (1) is plugged up or down due to broken bending, It is true.
본 발명은 다단의 실린더구조로써 선행기술의 순차 계단구조 또는 홈 형태의 굴곡유로를 차별화하고 차압을 높게 형성하면서 대유량 조건을 만족하는 다단의 실린더방식을 적용하고 원형구멍(12)의 조합에 의해 겹치는 면적을 50% 겹치도록 각각의 실린더를 구성하고, 차압효과를 높이기 위해 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)는 6단 실린더(46)부터 4단 실린더(44)까지는 하강계단 모양으로 겹치게 하는 정유로를 형성하고, 3단 실린더(43)부터 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 역유로 기술을 적용하여, 3단 실린더(43)부터 1단 최내측 실린더(41)까지는 상승계단 모양으로 겹치게 하여 역유로가 형성됨에, 상기 정유로와 역유로의 조합에 의해 구성되는 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)가 형성한 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)를 개발하게 되었다.
The invention differentiate sequential step structure or a curved flow path of the groove form of the prior art as a cylinder structure of a multi-stage, and while forming the differential pressure increase applied to the multi-stage cylinder system of satisfying the large flow rate condition, a combination of a
이상적인 유량조절용 또는 압력조절용 제어밸브는 계통 전, 후단압력의 10%이하로 차압설계를 하고 밸브를 소형화하기위해 대유량 조건을 만들어간다. 따라서 종래의 기술의 문제점을 해결하고, 성능을 향상시켜 밸브수명을 연장하여 에너지절약에 일조하고자, 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9) 밸브가 발명의 배경이 되었다.Ideal flow control or pressure control valves are designed for differential pressure to less than 10% of the pressure before and after the system and make large flow conditions to miniaturize the valve. Therefore, in order to solve the problems of the related art and to improve the performance and extend the life of the valve to save energy, the spiral one-step trim
하기의 도 11의 (A)는 3단 실린더 구조의 계단형 차압유로를 형성하여 고온 고압 유체의 충격파에너지를 일시적으로 흡수하여 대유량 제어목적으로 제시되었으며, 11 (A) shows a stepped differential pressure flow path having a three-stage cylindrical structure and temporarily absorbs the shock wave energy of the high-temperature and high-pressure fluid for the purpose of controlling the flow rate.
하기의 도 11의 (B)는 차압을 높일 목적으로 6단 실린더 구조에 각각의 실린더 관통되는 구멍형상을 2단 구조의 관통구멍으로 되어있어, 도 11의 (A)의 기술과 차별화 했다.
To the Fig. 11 (B) is there is a respective hole shapes that the cylinder through the 6-cylinder structure in order to increase the differential pressure as a second through-hole of the end structure, and apart from the technique of FIG. 11 (A).
도 11의 (A)의 선행기술의 특징은, 3단 원통실린더 구조로 각각의 실린더 외면에 동일형상의 다수의 원형 관통구멍을 겹침 면적 50% 정도로 하여 순방향 계단식 배열의 조합에 의한 나선형방향의 굴곡유로를 형성한, 대유량 조건에 적합한 계단형 Trim 이다. 11A is characterized in that a plurality of circular through holes having the same shape are formed on the outer surface of each cylinder by a three-stage cylindrical cylinder structure with a stacking area of about 50% , and a bending in the helical direction It is a stepped Trim that forms a flow path and is suitable for large flow conditions.
또한, 나선형방향의 순방향 계단식 구조는 고온고압을 동반한 유체가 플러그(1)의 동심원을 기준으로 선회하면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 선회하는 특징을 가지고 있으며, 제작이 단순하여 대유량 제어에 적합한 기술이다.In addition, the forward stepwise structure in the spiral direction causes the fluid accompanied by the high temperature and high pressure to swirl around the concentric circle of the
또 다른 장점은, 실린더방식의 다수의 원형관통구멍으로 차압을 형성하는 순방향 계단식 감압(굴곡)유로는 유동체(실린더) 내측 면적에 다수의 관통구멍을 낼 수 있는 장점을 가지고 있다.Another advantage is that the forward stepped depressurizing (bending) flow path forming a differential pressure with a plurality of cylinder-shaped circular through holes has the advantage that a large number of through holes can be formed in the inner surface area of the fluid (cylinder).
도 11의 (A)의 선행기술의 단점은, 3단 구조는 차압을 형성하는데 다소 무리가 있으며, 또 다른 도 11의 (B)의 6단 구조로 된 선행기술 예시보다 감압(차압)효과가 절반에 미치지 못하므로 저차압 계통에 적용될 수밖에 없는 구조이며, 고차압(△=30kg/㎠ 이상)을 형성하려면 최소 원통수가 4개 이상(굴곡턴수 4개 이상) 배열되어야하므로 고 차압 계통의 적용은 다소 무리가 있으며, 차압을 유지하는 과정에서 스팀커팅으로 인한 1단 최 내측 실린더의 출구 유로경이 확장 및 파손 등으로 인한 밸브 후단의 균형차압을 유지하는데 다소 문제가 빈번히 발생되었다.
Disadvantages of the prior art of FIG. 11 (A) is a three-stage structure may be slightly bunch for forming the differential pressure, and pressure than the prior art illustrates other in six structures of (B) in Fig. 11 (a differential pressure) is effective (△ = 30kg / ㎠ or more), the minimum number of cylinders must be 4 or more ( more than 4 bending turns). Therefore, the application of the high differential pressure system In the process of maintaining the differential pressure, the problem of frequent occurrence of the problem of maintaining the balanced differential pressure at the rear end of the valve due to expansion or breakage of the outlet flow path of the first-stage innermost cylinder due to steam cutting occurred frequently.
도 11의 (B)의 선행기술의 특징은, 6단 원통실린더 구조로 차압을 높게 형성하려고 각각의 실린더마다 다수의 관통구멍을 동일형상의 2단 관통구멍(큰 구멍, 작은 구멍)을 내어, 각각의 실린더 겹침 면적을 50% 로 하여 순방향 계단형의 굴곡유로를 형성한 계단형 Trim 이다.The prior art feature of Fig. 11 (B) is that in order to form a differential pressure with a six-stage cylindrical structure, two through holes (large holes, small holes) of the same shape are formed in a plurality of through holes for each cylinder, each of the cylinders overlapping area of a step-like Trim form a curved flow path of the forward stepwise by 50%.
또한, 나선형방향의 순방향 계단식 구조는 고온고압을 동반한 유체가 플러그(1)의 동심원을 기준으로 선회하면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 선회하는 특징을 가지고 있으며, 제작이 단순하여 대유량 제어에 적합한 기술이다.In addition, the forward stepwise structure in the spiral direction causes the fluid accompanied by the high temperature and high pressure to swirl around the concentric circle of the
또 다른 장점은, 실린더방식의 다수의 원형관통구멍으로 차압을 형성하는 순방향 계단식 감압(굴곡)유로는 유동체(실린더) 내측 면적에 다수의 관통구멍을 낼 수 있는 장점을 가지고 있다.Another advantage is that the forward stepped depressurizing (bending) flow path forming a differential pressure with a plurality of cylinder-shaped circular through holes has the advantage that a large number of through holes can be formed in the inner surface area of the fluid (cylinder).
도 11의 (B)의 선행기술의 단점은, 각각의 실린더마다 다수의 관통구멍을 2단 관통구멍(큰 구멍, 작은 구멍)을 제작함에 있어, 2단 관통구멍 형상 자체가 복잡성을 가지고 있어 가공 실수 가능성 및 제작비와 제작시간이 많이 소요된다.
The disadvantage of the prior art of Fig. 11 (B) is that, in manufacturing two-step through holes (large holes, small holes) with a large number of through holes for each cylinder, the two- Possibility of mistakes, production costs and production time are high.
도 11의 (C)의 선행기술의 특징은, 5단 원통실린더구조로, 각각의 외면에 다수의 소 슬롯구멍과 대 슬롯구멍 배열의 조합에 의한 나선형방향으로 지그재그모양의 굴곡유로를 형성한, 헬리컬 Trim 이다.A feature of the prior art of Fig. 11 (C) is that it has a five-stage cylindrical cylinder structure, in which a plurality of small slot holes and a large slot hole arrangement are combined on each outer side, A helical Trim .
또 다른 특징은, 슬롯구멍 형상이 타 모델의 원형구멍 구조보다 2배 이상의 면적을 구비하므로, 대유량 공급조건을 구비하였으나 아쉬운 점은 나선형방향의 슬롯구멍배열이 제작비 상승요인이고 본 발명의 기술과 구성방식이 상이하다.Another feature is that the shape of the slot hole has an area twice or more than that of the model of the other model, so that the large flow rate supply condition is provided, but the arrangement of the slot hole in the spiral direction is a factor for increasing the production cost. The configuration method is different.
도 11의 (C)의 선행기술의 단점은, 홀수층 실린더인 1단, 3단, 5단 실린더에는 폭이 작은 헬리컬 방향의 슬롯구멍으로 가공하고, 짝수층 실린더인 2단, 4단 실린더에는 폭이 큰 헬리컬 방향의 슬롯구멍으로 가공한 후 조립과정에서 지그재그 조함되어 유로가 형성되도록 제작함에 있어, 헬리컬 방향의 슬롯구멍 가공은 일반 범용밀링에선 제작이 불가하고, 사선방향의 가공이 가능한 3차원 가공기(머시인 센터)등에서 제작됨에 가공비 상승요인과 프로그램 셋팅 등의 가공 공정이 추가되어 제작기간이 타 모델에 비해 제작비와 제작시간이 많이 소요된다.
The disadvantage of the prior art of FIG. 11 (C) is that the first, third, and fifth stage cylinders, which are odd-numbered cylinders, are machined into helical slot holes having a small width and the second- The slot hole machining in the helical direction can not be made in the general universal milling, and the slot hole machining in the helical direction can not be performed in the three-dimensional (Machining center), etc., processing cost increase factor and program setting process are added, and the production period takes much time and cost compared to other models.
도 11의 (D)의 선행기술의 특징은, 최외측 5단 실린더와 중간측 3단 실린더, 최내측 1단 실린더는 원형구멍으로 배열되고, 중간부의 4단 실린더와 2단 실린더를 슬롯구멍으로 배치되는 투스텝(2-Step) 트림으로 차압에 따른 파손부위가 중간측 실린더에서 발생되는 구조로 차압변동이 없고 수명이 매우 좋은 기술이다.
11 (D) is characterized in that the outermost five-stage cylinder, the intermediate-side three-stage cylinder, and the innermost one-stage cylinder are arranged in a circular hole, and the four-stage intermediate cylinder and the two- This is a two-step trim that is placed in the middle cylinder to generate a breakage due to differential pressure. It has no differential pressure fluctuation and has a very long service life.
상기의 선행기술 도 11의 (A) 와 도 11의 (C)는 대 유량을 조건으로 하는 계통에 많이 적용되는 기술이며, 본 선행기술과 차별화된 본 발명의 기술은 도 3과 도 8 에서의 6단 및 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)를 도시한 바와 같이 각각의 실린더마다 원형구멍과 원형구멍을 혼합하여 중간층 실린더에서 90도 방향으로 유로를 선회하여 차압효과를 증대시켜, 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)를 개발하게 되었다. Of the prior art Fig. 11 (A) and FIG. 11 (C) is a technology that is much applied to the system to a large flow rate under the condition, of a differentiated present invention and the prior art technique in Fig. 8 and Fig. 3 As shown in the one-
본 발명은 상기 세 가지 선행기술의 장, 단점을 보안하고 밸브 등급 600파운드(LB)에서 2500파운드(LB)까지 다양하게 적용될 수 있는 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)를 개발하기위해 본 발명이 안출된 것이며, In order to develop a spiral one-step trim flow control valve (9) that can secure the above three prior art advantages and be applicable to a variety of valve classes from 600 pounds (LB) to 2500 pounds (LB) However,
본 발명의 기술이 선행기술과 비교하여 선행기술의 문제점 해결방안으로 「차압을 보다 높게 형성하면서 대 유량을 공급함과 동시에 변동차압이 발생치 않는 균형차압을 유지하면서, 차압에 따른 파손부위를 트림 중압부에 포커스를 맞추었으며, 유동체 외경과 구동력(최대 허용 Stroke)에 관계된 유동체 높이를 최소화하여, 밸브를 소형화하는 기술」로 개발하게 되었으며,Compared with the prior art, the technique of the present invention is to solve the problems of the prior arts as follows. &Quot; While supplying a large flow amount while forming a differential pressure higher and maintaining a balanced differential pressure that does not cause a differential pressure difference, And the technology to miniaturize the valve by minimizing the height of the fluid relative to the outer diameter of the fluid and the driving force (maximum allowable stroke)
나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9) 외경 사이즈를 최소화하고 밸브를 경량화하기 위한 설계 조건으로, ①차압 조건의 유로의 굴곡 턴(Turn)수의 증가와 ②대유량 조건인 다수의 입, 출구 유로를 배치하고, ③미세 유량조절을 위해 병목구간(정체유량)을 방지한다, 상기 3가지 조건을 충족시키면서 유동제어장치 외경 사이즈를 최소화하고 운전 Stroke의 제약을 받지 않도록 적정 높이를 유지하면서 밸브를 경량화 한다. Spiral one-step trim flow control system of the
또한, 유동제어장치를 제어밸브에 적용함에 있어 배관계통의 압력손실구조와 유체의 고온, 고압 운전조건하에서 밸브에서의 압력손실(차압, ΔP)간의 관계를 고려하여 밸브내의 차압조건과 대유량 조건을 구비하여 유동제어장치를 경량화 한다.
In applying the flow control device to the control valve, considering the relationship between the pressure loss structure of the piping system and the pressure loss (differential pressure, ΔP) under high temperature and high pressure operating conditions of the fluid, So as to reduce the weight of the flow control device.
본 발명에서 적용된바와 같이 대유량 조건「대구경(10¢이상) 원형구멍(12)을 각각의 실린더 배치하여 다수의 입, 출구 유로」을 충족시키기 위한 실린더방식을 채택하였으며,As applied in the present invention, the cylinder type is adopted to satisfy the large flow rate condition "large diameter (10 ¢ or more)
나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)의 6단 및 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)가 형성되는 과정 및 구성방식과 특징을 알아보면,Looking out a spiral one-step trim flow control valve device (9) 6-and 4 won consisting of a
각각의 실린더 표면에 마련된 구멍 형상은 복수개의 원형구멍(12)을 갖추어, 고온고압의 충격파에너지로 부터 밸브를 보호하기 위해 도 4의 6단 및 도 8의 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)를 형성함에 있어, 각각의 실린더 원형구멍(12)과 원형구멍(12)의 조합에 의해 겹치는 면적을 50%(1/2) 겹치도록 각각의 실린더를 구성하고,
The holes formed in the surfaces of the respective cylinders are provided with a plurality of
도 10에서 제시된 상기 원스텝 유로(22,24)의 겹치는 면적을 기준으로 유체의 유로 방향은 유체가 밸브내로 들어오는 방향을 기준으로 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)는 6단 실린더(46)부터 4단 실린더(44)까지는 하강계단 모양으로 겹치게 하는 정유로를 형성하고, 3단 실린더(43)부터 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 역유로 기술을 적용하여, 3단 실린더(43)부터 1단 최내측 실린더(41)까지는 상승계단 모양으로 겹치게 하여 역유로가 형성됨에, 상기 정유로와 역유로의 조합에 의해 구성되는 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)가 형성되게 하였으며,
Based on the overlapping area of the one-
도 4와 도 7에서 제시된 바와 같이 상기 다수의 실린더에 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)를 형성케 하는 조립용 핀 관통구멍(13)은 다수의 실린더 최상단 표면(측면)에 4¢이하의 관통구멍(13)을 마련하고, 조립용 핀에 의해 다수의 실린더가 조합되어 6단 및 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)가 형성되게 하였으며,
As shown in FIGS. 4 and 7, the assembling fin through-
나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)를 구성하는 다수의 실린더(41~46) 표면에 마련된 복수개의 원형구멍(12)은 플러그(1)의 동심원을 기준하여 다수의 홀수 분할각도(16)에서는 수직방향으로 5개 이상 상승 배열되는 구조로 하며, 다수의 짝수 분할각도(17)에서는 수직방향으로 5개 이상 하강 배열되는 구조로 하여, 병목구간(개도율 제어 운전시 발생되는 정체유량)을 방지하기 위한 원스텝 유로(22,24)가 상, 하 지그재그의 반복으로 형성되는 구조를 포함하여 구성되는 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)이다.
A plurality of
도 10에서 제시된 바와 같이 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)가 형성되는 과정을 세부적으로 설명하면 유체의 유로 방향은 유체가 밸브내로 들어오는 방향을 기준으로 최외측의 6단 실린더(46)부터 4단 실린더(44)까지는 하강계단 모양으로 겹치게 하는 정유로를 형성하고, 3단 실린더(43)부터 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 역유로 기술을 적용하여, 3단 실린더(43)부터 1단 최내측 실린더(41)까지는 상승계단 모양으로 겹치게 하여 역유로가 형성됨에, 상기 정유로와 역유로의 조합에 의해 구성되는 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)가 형성됨과,
As shown in FIG. 10, the process of forming the one-
도 10에서 제시된 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(24)가 형성되는 과정을 세부적으로 설명하면 유체의 유로 방향은 유체가 밸브내로 들어오는 방향을 기준으로 최외측의 4단 실린더(44)부터 3단 실린더(43)까지는 하강계단 모양으로 겹치게 하는 정유로를 형성하고, 3단 실린더(43)부터 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 역유로 기술을 적용하여, 3단 실린더(43)부터 1단 최내측 실린더(41)까지는 상승계단 모양으로 겹치게 하여 역유로가 형성됨에, 상기 정유로와 역유로의 조합에 의해 구성되는 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(24)가 형성되며,
The process of forming the one-
상기 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)는 발전소 계통별 유체의 고온, 고압 운전조건에 따라 2종류로 분류되며, ① 6단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(32)는 6인치 1500파운드의 에이치피 레벨 콘트롤 밸브(HP Level Control Valve) 제어용으로 사용되고,The spiral one-step trim flow
또한, ② 4단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(34)는 고압급수가열기 제어용 4인치 900파운드의 급수히터 레벨 콘트롤 밸브(FW HTR No.8 Level Control Valve) 제어용으로 사용됨을 특징으로 하는 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)로 사용되게 함으로서, 변동차압을 균형차압으로 유지하며 차압손실에 따른 트림 파손부위를 중간실린더에 포커스를 주어 상기 6단 및 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)를 통해 인입된 유체는, 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 상승계단 모양의 역유로에 의해 고온, 고압조건의 파괴력이 강한 충격파에너지를 동반한 유체의 변동차압을 균형차압으로 유지하고, 플러그(1) 동심원을 기준으로 나선형의 사선방향으로 흐르게 되면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 완화하여, 소음, 진동으로부터 밸브를 보호하며 밸브를 소형화하는 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)를 개발하게 되었다.The spiral one- step-trimmed
본 발명에 따른 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)를 구비한 제어밸브는 배관계통의 압력손실구조와 유체의 고온, 고압 운전조건하에서 밸브에서의 압력손실(차압, ΔP)간의 관계를 고려하여 밸브내의 차압조건과 대유량 조건을 구비한, 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)에 관한 것으로서,
The control valve with the spiral one step-step
도 11의 (A)와 (B)에서 제시한 바와 같이 선행기술의 특징은 밸브 보호, 소음진동 발생 억제 및 후단압력의 균형차압을 유지하기위해 압력을 떨어트리다보면 정기적인 정비기간에 분해를 하면 트림의 안쪽부(실린더 최 내측부)에서 파손 또는 스팀커팅이 제일 많이 발생되는 취약점이 발견되었으며, 트림 안쪽에서 스팅커팅이 많이 발생될 대 문제점으로 차압을 유지하지 못하고 후단 압력이 상승된다는 점과 쇳조각 같은 커팅 발생시 플러그(1)의 상, 하강시 스틱(밸브 동작 불능)현상이 발생되는 문제점을 않고 있다.
As shown in Figs. 11 (A) and 11 (B), the prior art is characterized in that, when the pressure is lowered to maintain the valve protection, suppression of noise and vibration, and balanced differential pressure of the downstream pressure, A weak point was found in the inner part of the trim (the innermost part of the cylinder) that the breakage or steam cutting was generated most frequently, and the problem that the sting cutting was frequently generated inside the trim was that the pressure difference was not maintained, There arises no problem that the stick (valve operation disabled) phenomenon occurs when the
상기 발명의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)의 구조는 트림 중앙부(실린더 중간부)에서 유로가 90도 방향으로 선회하면서 차압을 유지하게 되고 그리인한 스팅커팅 또한 트림 중앙부(실린더 중앙부)에서 발생토록 설계되어 스틱현상을 방지하고 후단압력의 상승을 방지하여 균형차압을 유지하도록 설계되어 있다.
The structure of the spiral one- step-step
따라서, 상기 유동제어장치(9)는 발전소 계통별 유체의 고온, 고압 운전조건에 따라 2종류로 분류되며, ① 6단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(32)는 6인치 1500파운드의 에이치피 레벨 콘트롤 밸브(HP Level Control Valve) 제어용으로 사용조건은 증기온도 320도, 밸브유량 200톤/hr, 전단압력이 145바(bar), 델타피(△P) 2바(bar) 정도의 운전조건에 사용된다.Thus, the flow control apparatus (9) power plant systems by be classified into two types according to the high temperature and pressure operating conditions of the fluid, ① 6 dan spiral circle of the cylinder step trim
또한, ② 4단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(34)는 터빈에서 일을 하고 나온 증기를 추출하여 보일러 급수를 가열하는데 사용되는 고압급수가열기 제어용 4인치 900파운드의 급수히터 레벨 콘트롤 밸브(FW HTR No.8 Level Control Valve) 제어용으로 사용조건은 증기온도 287도, 밸브유량 64톤/hr, 전단압력이 75바(bar), 델타피(△P) 1.5바(bar) 정도의 운전조건에 사용된다.The spiral one- step-trimmed
도 1은 구동기 파트를 제외한 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)가 밸브내의 구성품에 장착되어 조립된 전체 단면도이다.
도 2는 6단 실린더 원형구멍(12) 나선형 원스텝 트림(32) 등각 사시도이다.
도 3은 6단 6단 실린더 원형구멍(12) 나선형 원스텝 트림(32)의 절단된 면에 유동경로가 표시된 등각 사시도이다.
도 4는 1,2,3단(41,42,43)이 조립된 원스텝 실린더와 4,5,6단(44,45,46)이 조립된 원스텝 실린더가 분해되어 표시된 등각 사시도이다.
도 5는 6단 실린더 원형구멍(12) 나선형 원스텝 트림(32)의 정면도이다.
도 6은 6단 실린더 원형구멍(12) 나선형 원스텝 트림(32)의 도 5에서 단면방향(A-A)으로 표시된 평면도이다.
도 7는 다른 형태의 4단 실린더 원형구멍(12) 나선형 원스텝 트림(34) 등각 사시도이다.
도 8은 다른 형태의 4단 실린더 원형구멍(12) 나선형 원스텝 트림(34)의 절단된 면에 유동경로가 표시된 등각 사시도이다.
도 9는 다른 형태의 4단 실린더 원형구멍(12) 나선형 원스텝 트림(34) 정면도이다.
도 10의 좌측 유로 형상은 6단 원형구멍(12) 원스텝 유로(22)의 유로흐름 및 구멍배열을 표시한 등각도이며, 도 10의 우측 유로형상은 4단 원형구멍(12) 원스텝 유로(24)의 유로흐름 및 구멍배열을 표시한 등각도이다.
도 11의 (A)의 선행기술은 3단 실린더 원형구멍으로 구성된 나선형방향의 정스텝 트림 등각 사시도이며, 하단은 순방향의 계단형으로 이루어진 유로 흐름을 표시한 등각도이다.
도 11의 (B)의 선행기술은 6단 실린더구조이며, 각각의 실린더에 2단 원형구멍으로 된 나선형방향의 정스텝 트림 등각 사시도이며, 하단은 순방향의 계단형으로 이루어진 유로 흐름을 표시한 등각도이다.
도 11의 (C)의 선행기술은 5단 실린더구조이며, 각각의 실린더 표면에 폭이 작은 슬롯구멍과 폭이 큰 슬롯구멍의 조합에 의해 유로를 형성한 헬리컬 트림의 등각 사시도이며, 하단은 헬리컬 트림의 유로 흐름을 쉽게 알아볼 수 있게 도시한 등각도이다.
도 11의 (D)의 선행기술은 5단 실린더구조이며, 최외측 5단 실린더와 중간측 3단 실린더, 최내측 1단 실린더는 다수의 원형구멍으로 제작되고, 중간부의 4단 실린더와 2단 실린더는 표면에 폭이 작은 슬롯구멍으로 제작되어 원형구멍과 슬롯구멍의 조합에 의해 유로를 형성한 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(9)의 등각 사시도이며, 하단은 다운스텝 스테이지 트림의 유로 흐름을 쉽게 알아볼 수 있게 도시한 등각도이다. 1 is an overall sectional view in which a spiral one- step-trimmed
FIG. 2 is an isometric perspective view of a six-stage cylindrical
3 is an isometric perspective view of the flow path shown on the cut side of the six-step six-cylinder
4 is an isometric perspective view of the one-step cylinder assembled with the first, second, and
5 is a front view of a six-step cylindrical
6 is a plan view of the six-step cylindrical
Figure 7 is a four-cylinder
8 is an isometric perspective view of the flow path shown on the cut surface of another type of four-stage cylindrical
9 is a front view of another form of a four-step cylindrical
Left flow path shape of Fig. 10 is a six-round hole (12) one-step passage (22) passage flow and is indicated a hole arrangement isometric view, FIG right flow path shape of the 10 four-circular hole (12) one-step passage of Is an isometric view showing the flow path and hole arrangement of the flow path (24).
11A is an isometric view showing a constant step trim conformal perspective view in a spiral direction constituted by a three-stage cylindrical circular hole and a lower stage is an isometric view showing a flow of a forward stepped channel.
The prior art of FIG. 11 (B) is a six-stage cylinder structure in which each cylinder has a two-stage circular hole in a spiral direction in a constant step-trim conformal perspective view, and the lower stage is an isosceles- .
11C is an isometric view of a helical trim in which a flow path is formed by a combination of a slot hole having a small width and a slot hole having a large width on the surface of each cylinder, It is an isometric view to easily recognize the flow of the flow of the trim.
11 (D) is a five-stage cylinder structure in which the outermost five-stage cylinder, the intermediate three-stage cylinder, and the innermost one-stage cylinder are made of a plurality of circular holes, The cylinder is an isometric perspective view of a downstep stage differential pressure type
도 1은 구동기 파트를 제외한 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)가 밸브내의 구성품에 장착되어 조립된 전체 단면도이다.
1 is an overall sectional view in which a spiral one- step-trimmed
도 2 과 도 3, 도 4, 도 5, 도 6 에서 제시된 6단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(32)를 구성하는 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)의 차압형 유로가 형성되는 과정은 하기와 같다. Figure 2 and Figure 3, 4, 5, 66 a spiral circle of the cylinder shown in a circle composed of the step-stream flow control apparatus (32) 6
상기 유동제어장치(9)를 구성하는 각각의 실린더 표면에 마련된 구멍 형상은 복수개의 원형구멍(12)을 갖추어, 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)를 형성함에 있어, 각각의 실린더 원형구멍(12)과 원형구멍(12)의 조합에 의해 겹치는 면적을 50%(1/2) 겹치도록 각각의 실린더를 구성하고, 상기 원스텝 유로(22)의 겹치는 면적을 기준으로 유체의 유로 방향은 유체가 밸브내로 들어오는 방향을 기준으로 6단 실린더(46)부터 4단 실린더(44)까지는 하강계단 모양으로 겹치게 하는 정유로를 형성하고, 3단 실린더(43)부터 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 역유로 기술을 적용하여, 3단 실린더(43)부터 1단 최내측 실린더(41)까지는 상승계단 모양으로 겹치게 하여 역유로가 형성됨에, 상기 정유로와 역유로의 조합에 의해 구성되는 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)가 형성된다.
The shape of the holes provided on the surface of each cylinder constituting the
상기의 원스텝 유로(22)의 분할각도에 의한 배열방법으로 도 6에서 제시된 바와 같이 다수의 실린더(41~46) 표면에 마련된 복수개의 원형구멍(12)은 플러그(1)의 동심원을 기준하여 다수의 홀수 분할각도(16)에서는 수직방향으로 5개 이상 상승 배열되는 구조로 하며, 다수의 짝수 분할각도(17)에서는 수직방향으로 5개 이상 하강 배열되는 구조로 하여, 병목구간(개도율 제어 운전시 발생되는 정체유량)을 방지하기 위한 원스텝 유로(22,24)가 상, 하 지그재그의 반복으로 구조로 형성된다.
A plurality of circular holes (12) provided on the plurality of surface cylinder (41 to 46) As shown in Figure the arrangement method according to the divided
도 7 과 도 8, 도 9 에서 제시된 4단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(34)를 구성하는 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(24)의 차압형 유로가 형성되는 과정은 하기와 같다.The pressure differential type flow path of the one-
상기 유동제어장치(9)를 구성하는 각각의 실린더 표면에 마련된 구멍 형상은 복수개의 원형구멍(12)을 갖추어, 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(24)를 형성함에 있어, 각각의 실린더 원형구멍(12)과 원형구멍(12)의 조합에 의해 겹치는 면적을 50%(1/2) 겹치도록 각각의 실린더를 구성하고, 상기 원스텝 유로(24)의 겹치는 면적을 기준으로 유체의 유로 방향은 유체가 밸브내로 들어오는 방향을 기준으로 4단 실린더(44)부터 3단 실린더(43)까지는 하강계단 모양으로 겹치게 하는 정유로를 형성하고, 3단 실린더(43)부터 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 역유로 기술을 적용하여, 3단 실린더(43)부터 1단 최내측 실린더(41)까지는 상승계단 모양으로 겹치게 하여 역유로가 형성됨에, 상기 정유로와 역유로의 조합에 의해 구성되는 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(24)가 형성된다.
The hole shape provided on the surface of each cylinder constituting the
또한, 도 4와 도 7, 도 8에서 제시한 바와 같이 상기 다수의 실린더에 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)를 형성케 하는 조립용 핀 관통구멍(13)은 다수의 실린더 최상단 표면(측면)에 4¢이하의 관통구멍(13)을 마련하고, 조립용 핀에 의해 다수의 실린더가 조합되어 6단 및 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)가 형성된다.
As shown in FIGS. 4, 7 and 8 , the assembly pin through-
유동해석측면에서, 발전 플랜트에서의 유체 배관설계는 5 m/s 이하로 관경을 결정하고 사용압력 등급에 따라 고압배관은 스케줄(SCH.) 160을, 저압배관은 스케줄번호가 작은 배관을 사용한다.In terms of flow analysis, the design of the fluid piping in the power plant determines the pipe diameter to be less than 5 m / s, the high pressure pipe schedule (SCH.) 160 and the low pressure pipe schedule pipe number .
밸브 전, 후단의 차압이 없는 경우의 속도 제어 형 트림은 50 ft/sec (15.3 m/s) 이하로 설계하도록 권장되어 있지만,Speed-controlled trim is recommended to be 50 ft / sec (15.3 m / s) or less when there is no differential pressure before or after the valve,
밸브 전, 후단의 차압이 있는 경우, 또는 밸브 소형화 및 밸브를 보호할 목적으로 차압을 형성하려할 때에는 트림 또는 유동제어장치(9)의 내부속도는 30% 를 상향조정한 65 ft/sec (20 m/sec)이하까지 허용하여 밸브설계를 한다.
When there is a differential pressure before or after the valve or when attempting to form a differential pressure for the purposes of valve miniaturization and valve protection, the internal speed of the trim or flow
하기의 밸브 유량계수 산출식은 포화수온도조건의 증기를 아래 식으로 적용한다.The following formula for calculating the number of valve flowmeters applies the steam of saturated water temperature condition as follows.
본 발명의 유동제어장치는 하기의 밸브 구성품과 조합되어 밸브체가 형성됨에 도 1에 관련된 부호를 설명한다. The flow control device of the present invention will be described with reference to Fig. 1 in which a valve body is formed in combination with the following valve components.
글로브 타입 플러그(1)는 구동기 스템(Actuator Stem) 또는 Fail To Close 방식의 경우 구동기 상부에 장착된 Spring의 힘에 의해 구동력을 전달받아 밸브 플러그(1)를 상, 하 방향으로 움직이는 부분으로서, 밸브 운전조건의 Open, Close 및 개도율에 따라 유량 및 압력을 조절하는 부분으로 본내트 어셈블리(Bonnet Assembly)(6)를 스탬(Stem)이 관통하여 설치된다.
The
밸브 시트링(Valve Seat-ring)(2)은 밸브 바디 내에 플러그가 안착될 때 유체의 누설을 방지하고, 밀봉을 목적으로 설치되는 부품이다.
Valve seat-ring ( 2 ) is a component that is installed for sealing purposes, to prevent fluid leakage when the plug is seated in the valve body.
패킹박스(Packing Box)(5)는 유체가 Valve Stem을 따고 본네트 밖으로 누출되지 않도록 차단시켜주는 부분으로 패킹의 재질로는 크게 분류하여 와이퍼 패킹[Wiper Packing], 테프론(Teflon), 그라파이트 몰드패킹 링[Graphite Mold Packing Rings], 카본부싱[Carbon Sleeves] 등으로 구성되어 있다.
The packing box 5 is a part that blocks the fluid from leaking out of the bonnet through the valve stem. The packing material is classified into a wide range of materials such as a wiper packing, a Teflon, a graphite mold packing ring [Graphite Mold Packing Rings], and carbon bushings [Carbon Sleeves].
본네트(Bonnet)(6)는 밸브 바디(Body)와 요크(Yoke) 사이에 있으며 패킹(Packing), 패킹박스(Packing Box)로 구성되어 있고, 바디와 함께 공정의 압력과 유체를 밀봉시키는 기능을 가지고 있다.
Bonnet ( 6 ) is located between the valve body and the yoke and consists of a packing and a packing box. It functions to seal the process pressure and fluid together with the body. Have.
다운 플로우형, 플로 투 클로즈(Down Flow, Flow to close)(14)는 배관과 밸브 몸체(Body)(7)의 설치방향이 유체의 1차쪽 압력이 밸브 플러그(디스크)를 닫는 방향으로 밸브 바디가 설치되어 유체가 흐르는 유로다.
Down-flow type, the flow-to-close (Down Flow, Flow to close) (14) is a pipe and a valve body (Body) (7) of the installation direction is 1 chajjok pressure of the fluid valve body of the valve plug (disk) in the closing direction And the fluid flows.
업 플로우형, 플로우 투 오픈(Up Flow, Flow to open)(15)는 배관과 밸브 몸체(Body)(7)의 설치방향이 유체의 1차쪽 압력이 밸브 플러그(디스크)를 여는 방향으로 밸브 바디가 설치되어 유체가 흐르는 유로를 말한다.The upflow type flow-to-open type valve 15 has a structure in which the installation direction of the piping and the
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
1 : 글로브 타입 플러그(Globe type Balancing Plug)
2 : 밸브 시트링(Valve Seat-ring)
3 : 시트링 가스켓(Seat-ring Gasket)
4 : 본네트 가스켓(Bonnet Gasket)
5 : 패킹박스(Packing Box)
6 : 본내트 어셈블리(Bonnet Assembly)
7 : 밸브 몸체(Body)
9 : 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브
12 : 원형구멍(Thru Holes)
13 : 조립용 핀 관통구멍(Pin Holes)
14 : 다운 플로우(Down Flow, Flow to close)
15 : 업 플로우(Up Flow, Flow to open)
16 : 홀수 분할각도
17 : 짝수 분할각도
22 : 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로
24 : 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로
32 : 6단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치
34 : 4단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치
41 : 1단 최내측 실린더
42 : 2단 실린더
43 : 3단 실린더
44 : 4단 실린더
45 : 5단 실린더
46 : 6단 실린더DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
1: Globe type Balancing Plug
2: Valve seat-ring
3: Seat-ring Gasket
4: Bonnet Gasket
5: Packing Box
6: Bonnet Assembly
7: Valve Body (Body)
9: Spiral One Step Trim Flow Control Valve
12: Thru Holes
13: Pin hole for assembly
14: Down Flow (Flow to close)
15: Up Flow (Flow to open)
16: odd division angle
17: even division angle
22: source consisting of six
24: a one- step flow path consisting of a
32: 6-spiral circle of the cylinder step trim flow control device
34: 4-speed spiral circle of the cylinder step trim flow control device
41: 1st stage inner cylinder
42: Two-stroke cylinder
43: Three-stage cylinder
44: Four-stroke cylinder
45: 5-speed cylinder
46: 6-speed cylinder
Claims (3)
상기 유동제어장치(9)는 발전소 계통별 유체의 고온, 고압 운전조건에 따라 2종류로 분류되며, ① 6단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(32)는 6인치 1500파운드의 에이치피 레벨 콘트롤 밸브(HP Level Control Valve) 제어용으로 사용조건은 증기온도 320도, 밸브유량 200톤/hr, 전단압력이 145바(bar), 델타피(△P) 2바(bar) 정도의 운전조건에 사용된다.
또한, ② 4단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(34)는 터빈에서 일을 하고 나온 증기를 추출하여 보일러 급수를 가열하는데 사용되는 고압급수가열기 제어용 4인치 900파운드의 급수히터 레벨 콘트롤 밸브(FW HTR No.8 Level Control Valve) 제어용으로 사용조건은 증기온도 287도, 밸브유량 64톤/hr, 전단압력이 75바(bar), 델타피(△P) 1.5바(bar) 정도의 운전조건에 사용된다.
각각의 실린더 표면에 마련된 구멍 형상은 복수개의 원형구멍(12)을 갖추어, 고온고압의 충격파에너지로부터 밸브를 보호하기위해 6단 및 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)를 형성함에 있어, 각각의 실린더 원형구멍(12)과 원형구멍(12)의 조합에 의해 겹치는 면적을 50%(1/2) 겹치도록 각각의 실린더를 구성함을 포함하여,
상기 원스텝 유로(22,24)의 겹치는 면적을 기준으로 유체의 유로 방향은 유체가 밸브내로 들어오는 방향을 기준으로 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)는 6단 실린더(46)부터 4단 실린더(44)까지는 하강계단 모양으로 겹치게 하는 정유로를 형성하고, 3단 실린더(43)부터 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 역유로 기술을 적용하여, 3단 실린더(43)부터 1단 최내측 실린더(41)까지는 상승계단 모양으로 겹치게 하여 역유로가 형성됨에, 상기 정유로와 역유로의 조합에 의해 구성되는 6단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22)가 형성됨과,
상기 다수의 실린더에 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)를 형성케 하는 조립용 핀 관통구멍(13)은 다수의 실린더 최상단 표면(측면)에 4¢이하의 관통구멍(13)을 마련하고, 조립용 핀에 의해 다수의 실린더가 조합되어 6단 및 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)가 형성되는 단계를 포함하여,
도 6에서 제시된 바와 같이 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)를 구성하는 다수의 실린더(41~46) 표면에 마련된 복수개의 원형구멍(12)은 플러그(1)의 동심원을 기준하여 다수의 홀수 분할각도(16)에서는 수직방향으로 5개 이상 상승 배열되는 구조로 하며, 다수의 짝수 분할각도(17)에서는 수직방향으로 5개 이상 하강 배열되는 구조로 하여, 병목구간(개도율 제어 운전시 발생되는 정체유량)을 방지하기 위한 원스텝 유로(22,24)가 상, 하 지그재그의 반복으로 형성되는 구조를 포함하여 구성되는 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)In applying the flow control device to the control valve, the differential pressure condition and the large flow condition are satisfied in consideration of the relationship between the pressure loss structure of the piping system and the pressure loss (differential pressure, ΔP) at the valve under high temperature and high pressure operating conditions of the fluid A helical one step-trim flow control valve ( 9 )
The flow control device 9 is classified into two types according to the high temperature and high pressure operating conditions of the fluid in each power plant system. ( 1 ) The spiral one step step flow control device 32 of the six-stage cylinder has a 6 inch 1500 pound- It is used for controlling the HP Level Control Valve. It is operated at steam temperature of 320 ° C, valve flow rate of 200 ton / hr, shear pressure of 145 bar and ΔP 2 bar. do.
The spiral one- step-trimmed flow control device 34 of the four-stage cylinder is a 4-inch 900-pound feedwater heater level control valve for high-pressure feedwater heat control used to heat the boiler feedwater by extracting steam from the turbine. (FW HTR No. 8 Level Control Valve) The operating conditions are as follows: Steam temperature 287 ° C, valve flow 64 ton / hr, shear pressure 75 bar and ΔP 1.5 bar Used in conditions.
The holes formed on the surface of each cylinder are provided with a plurality of circular holes 12, and one- step flow passages 22, 22 constituted by circular holes 12 of six-stage and four-stage cylinders for protecting the valve from high- as it forms a 24), including that the respective configurations of each of the cylinders overlapping area by combining 50% (1/2) of the cylinder so as to overlap a circular hole 12 and the circular hole 12,
The one-step flow path, based on the overlapping area of the flow path direction of the fluid flow path one step (22) consisting of a six-round hole 12 of the cylinder relative to the incoming direction of the fluid into the valve 22 and 24 is 6-Cylinder (46) to the four-stage cylinder (44) is formed with a refining furnace which overlaps with each other in the form of a descending step, From the third stage cylinder 43, to apply the technique to yeokyu which a fluid is abruptly bent in a 90 degree direction, in the formed of a three-stage cylinder 43 from the first stage an innermost cylinder (41) yeokyu up to overlap the rising step-shaped , A one- step flow path (22) consisting of a circular hole (12) of a six-stage cylinder constituted by a combination of the refinery furnace and a reverse flow path is formed,
The assembling fin through hole 13 for forming the one- step flow paths 22 and 24 constituted by the circular holes 12 in the plurality of cylinders is provided with a through hole 13 of 4 ¢ or less on the uppermost surface And a step of forming a one- step flow path ( 22 , 24 ) composed of circular holes (12) of six-step and four-step cylinders by combining a plurality of cylinders by an assembly pin,
6 , the plurality of circular holes 12 provided on the surfaces of the plurality of cylinders 41 to 46 constituting the spiral one- step-step flow control valve 9 are arranged in the form of a plurality of circular holes 12 on the basis of the concentric circle of the plug 1 in the odd-numbered divided angle (16), and a structure in which five or more rising arranged in the vertical direction, the plurality of even-numbered divided angle (17) to the structure and arranged in five or more lowered in the vertical direction, bottlenecks (opening ratio during control operation generated stagnant flow) one-step flow path (22, 24) for preventing the upper and lower spiral one-step trim comprises a structure formed of repetition of the zigzag flow control device valve 9
상기 6단 및 4단 실린더의 원형구멍(12)으로 구성된 원스텝 유로(22,24)를 통해 인입된 유체는, 90도 방향으로 유체가 갑자기 굴곡 되는 상승계단 모양의 역유로에 의해 고온, 고압조건의 파괴력이 강한 충격파에너지를 동반한 유체의 변동차압을 균형차압으로 유지하고, 플러그(1) 동심원을 기준으로 나선형의 사선방향으로 흐르게 되면서 회오리효과(소용돌이)를 일으켜 플러그(1) 외경부를 선회함으로써 유체가 가지고 있는 강한 충격파에너지로부터 플러그(1)의 충돌을 완화하여, 소음, 진동으로부터 밸브를 보호하며 밸브를 소형화하는 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)The method according to claim 1,
The fluid drawn through the one- step flow paths 22 and 24 constituted by the circular holes 12 of the six-stage and four-stage cylinders is subjected to a high-temperature, high-pressure A swirling effect is generated while flowing in the diagonal direction of the spiral with respect to the concentric circle of the plug 1 while keeping the differential pressure of the fluid with the shock wave energy having a strong destructive force of the condition at a balanced differential pressure so that the outer diameter portion of the plug 1 is turned A spiral one- step-trimmed flow control valve 9 for relieving the impact of the plug 1 from the strong shock wave energy of the fluid and protecting the valve against noise and vibration,
상기 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)는 발전소 계통별 유체의 고온, 고압 운전조건에 따라 2종류로 분류되며, ① 6단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(32)는 6인치 1500파운드의 에이치피 레벨 콘트롤 밸브(HP Level Control Valve) 제어용으로 사용되며,
또한, ② 4단 실린더의 나선형 원스텝 트림 유동제어장치(34)는 고압급수가열기 제어용 4인치 900파운드의 급수히터 레벨 콘트롤 밸브(FW HTR No.8 Level Control Valve) 제어용으로 사용됨을 특징으로 하는 나선형 원스텝 트림 유동제어장치 밸브(9)
The method according to claim 1,
The spiral one-step trim flow control device valve 9 plant systems by be classified into two types according to the high temperature of the fluid, the high-pressure operating conditions, ① 6 dan spiral circle of the cylinder step trim flow control apparatus 32 is 6 inches 1500 It is used for controlling the HP Level Control Valve of the pound,
The spiral one- step-trimmed flow control device 34 of the four-stage cylinder is used for controlling a 4-inch 900-pound water heater level control valve for a high-pressure water heater (FW HTR No. 8 Level Control Valve) Spiral One Step Trim Flow Control Valve ( 9 )
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WO2016174107A1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Samson Aktiengesellschaft | Throttle body having a plurality of helical channels |
KR102446363B1 (en) * | 2022-01-17 | 2022-09-21 | 이태준 | Gas active valve |
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2013
- 2013-05-20 KR KR20130056099A patent/KR20140136099A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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