KR20230026069A - Control valve flow rate measuring device and measuring method - Google Patents

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KR20230026069A
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Abstract

The present invention relates to a control valve flow rate measuring device and a measuring method capable of measuring a flow rate for each section, comprising: a body part having a flow path formed therein so that fluid flows therein; a plug disposed inside the body part to open and close the flow path; a cage fixed to the inside of the body part and having flow holes through which fluid flows; a seat ring fixed to the inside of the body part and detachable from the plug; and a limiter for sealing a part of the flow hole of the cage.

Description

제어밸브 유량 측정장치 및 측정방법{CONTROL VALVE FLOW RATE MEASURING DEVICE AND MEASURING METHOD} Control valve flow measuring device and measuring method {CONTROL VALVE FLOW RATE MEASURING DEVICE AND MEASURING METHOD}

본 발명은 제어밸브 유량 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 제어밸브 내부에서 유동되는 유체에 대해 개폐 구간별로 유량을 산출할 수 있는 제어밸브 유량 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control valve flow rate measuring device and measuring method, and more particularly, to a control valve flow rate measuring device and measuring method capable of calculating a flow rate for each opening and closing section of a fluid flowing inside a control valve.

제어밸브는 밸브를 개폐시켜 유체의 유량을 조절하는 장치를 통칭하는 것으로, 개폐부인 트림의 운동형태나 모양, 목적에 따라 다양한 종류로 분류된다. 특히 트림의 운동형태는 크게 직선 운동형과 회전 운동형으로 나뉘며, 상기 직선 운동형은 대표적으로 게이트 밸브, 글로브 밸브, 핀치 밸브 등이 있으며, 상기 회전 운동형은 버터플라이 밸브, 볼 밸브, 플러그 밸브 등이 있다.A control valve is a common name for a device that opens and closes a valve to adjust the flow rate of fluid, and is classified into various types according to the movement type, shape, and purpose of the trim, which is an opening and closing part. In particular, the motion type of the trim is largely divided into a linear motion type and a rotary motion type, and the linear motion type typically includes a gate valve, a globe valve, and a pinch valve, and the rotary motion type is a butterfly valve, a ball valve, and a plug valve. etc.

상기 글로브 밸브는 플러그, 시트링, 케이지, 스템 등을 포함하는 트림으로 구성되며, 유체가 흐르는 바디에 케이지와 시트링이 고정되고 상기 플러그가 선형으로 왕복 이동됨에 따라 유로가 개방 또는 밀폐되도록 구성된다. 이때 대한민국 등록특허공보 제10-2175407호("다중 기밀 기능을 갖는 글로브 밸브", 2020.11.06. 공고)에서 개시된 도 1의 글로브 밸브(1) 구조를 참조하면, 상기 글로브 밸브(1)는 밸브바디(2), 케이지(3) 플러그(4)를 포함하여 구성되며, 상기 케이지(3)는 원통형상의 케이지바디(32)와 상기 케이지바디(32)에서 연장되어 복수의 개구홀(35)이 형성된 유체유동안내부재(34)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 플러그(4)는 스템에 의해 이동되면서 상기 개구홀(35)의 개폐 정도를 제어하면서 유체의 유동량을 제어하도록 구성된다.The globe valve is composed of a trim including a plug, seat ring, cage, stem, etc., and the cage and seat ring are fixed to the body through which the fluid flows, and the plug is configured to open or close the flow path as the plug moves linearly. . At this time, referring to the structure of the globe valve 1 of FIG. 1 disclosed in Korean Patent Registration No. 10-2175407 (“Globe valve having multiple airtight functions”, published on November 6, 2020), the globe valve 1 is a valve It is composed of a body 2, a cage 3 and a plug 4, and the cage 3 has a cylindrical cage body 32 and a plurality of opening holes 35 extending from the cage body 32. It is configured to include a formed fluid flow preventing inner member (34). At this time, the plug 4 is configured to control the amount of flow of the fluid while controlling the degree of opening and closing of the opening hole 35 while being moved by the stem.

위와 같이 종래의 제어밸브는 유로가 밀폐된 상태에서 플러그가 이동됨에 따라 유로가 순차적으로 개방되거나, 유로가 개방된 상태에서 플러그가 이동됨에 따라 유로가 순차적으로 밀페되도록 구성된다. 이에 따라 작업자가 제어밸브의 유량 조절 성능을 시험하거나 측정하는 경우에는, 플러그가 열린 정도에 따라 누적 유량만이 산출될 뿐이며, 부분 개방에 의한 유량 변화를 산출하기는 어려운 실정이다. 플러그가 시트에 닿아 밀폐된 경우를 0%로 전개한 경우를 100%로 가정하여 보다 명확히 설명하자면, 상기 플러그가 부분 개방한 경우에 N%(N≤100)만큼의 구간이 개방되어 0~N% 사이를 지나는 유량을 측정하도록 구성될 수 있다. 하지만 종래에는 N1와 N2 사이가 개방된 경우의 유량을 측정하기 위해서는, N1와 N2를 각각 측정하고 가감을 통해 N1과 N2사이의 유량을 산출할 뿐 직접적으로 측정하기 위한 방안은 개시되어 있지 않음에 따라, 제어밸브의 성능평가가 제한적일 수 밖에 없는 문제점이 있다.As described above, the conventional control valve is configured such that the flow path is sequentially opened as the plug is moved while the flow path is closed, or the flow path is sequentially closed as the plug is moved while the flow path is opened. Accordingly, when an operator tests or measures the flow control performance of the control valve, only the cumulative flow rate is calculated according to the degree of opening of the plug, and it is difficult to calculate the change in flow rate due to partial opening. To explain more clearly by assuming that the case where the plug touches the seat and is sealed is 0% and the case where the expansion is 100%, when the plug is partially opened, the section as much as N% (N≤100) is opened, and 0 to N It can be configured to measure the flow rate passing between %. However, in the prior art, in order to measure the flow rate when the gap between N 1 and N 2 is open, N 1 and N 2 are measured respectively, and the flow rate between N 1 and N 2 is calculated through addition and subtraction. is not disclosed, there is a problem that the performance evaluation of the control valve is bound to be limited.

KRKR 10-2175407 10-2175407 B1B1 (2020.11.06.(2020.11.06. 공고)Announcement)

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일정 구간에 대한 유량을 보다 정밀하게 측정할 수 있도록 구성되는 제어밸브 유량 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a control valve flow rate measuring device and measuring method configured to more precisely measure the flow rate for a certain section.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치는, 유체가 유동되도록 내부에 유로가 형성된 바디부; 상기 바디부의 내부에 배치되어 상기 유로를 개폐하는 플러그; 상기 바디부의 내부에 고정되되 유체가 흐를 수 있도록 유동홀이 형성된 케이지; 상기 바디부의 내부에 고정되어 상기 플러그와 탈착되는 시트링; 및 상기 케이지의 유동홀 일부를 밀폐하는 리미터;를 포함하여 구성될 수 있다.Control valve flow rate measuring device according to the present invention for achieving the object as described above, the body portion formed with a flow path therein so that the fluid flows; a plug disposed inside the body portion to open and close the flow path; a cage fixed to the inside of the body and having flow holes through which fluid flows; a seat ring fixed to the inside of the body and detachable from the plug; and a limiter for sealing a portion of the flow hole of the cage.

또한, 상기 리미터는, 상기 케이지의 단부와 상기 시트링 사이에 개재되는 고정몸체; 및 상기 케이지의 내면 또는 외면에 접촉하여 상기 유동홀을 밀폐하는 차단몸체;를 포함할 수 있다.In addition, the limiter may include a fixed body interposed between the end of the cage and the seat ring; and a blocking body that contacts the inner or outer surface of the cage to seal the flow hole.

또한, 상기 차단몸체의 높이는, 상기 유로가 전개(全開) 및 전폐(全閉)되도록 상기 플러그가 이동하는 거리인 스트로크(Stroke) 길이보다 작게 형성될 수 있다.In addition, the height of the blocking body may be smaller than a stroke length, which is a distance that the plug moves so that the passage is fully opened and fully closed.

또한, 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치는, 액추에이터와 연결되어 상기 플러그를 선형 이동시키는 스템부; 및 상기 스템부에 배치되어 유로의 개방 수준을 계측하는 계측부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the control valve flow rate measuring device according to the present invention is connected to the actuator, the stem portion for linearly moving the plug; and a measuring unit disposed in the stem unit to measure an open level of the passage.

또한, 상기 계측부는, 상기 스템부에 결합되어 동반 이동하는 제1계측부; 및In addition, the measurement unit may include a first measurement unit that is coupled to the stem unit and moves together; and

위치가 고정되어 상기 제1계측부의 이동에 따라 유로의 개방 수준을 출력하는 제2계측부;를 포함할 수 있다.A second measuring unit having a fixed position and outputting an open level of the passage according to the movement of the first measuring unit.

또한, 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치는, 상기 바디부의 출구 측 유량을 측정하는 센서부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the control valve flow rate measurement device according to the present invention may further include a sensor unit for measuring the flow rate at the outlet of the body portion.

아울러 상술한 제어밸브 유량 측정장치를 이용한 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정방법은, 상기 유로의 개방 면적의 일부를 측정대상구간으로 설정하는 측정대상구간 설정단계; 상기 리미터가 상기 유동홀의 일부 밀폐하도록 상기 케이지에 결합되는 부분밀폐단계; 및 상기 플러그가 측정대상구간 내에서 이동되어 상기 센서부가 상기 바디부의 출구 측 유량을 측정하는 실측단계;를 포함할 수 있다.In addition, the control valve flow rate measurement method according to the present invention using the above-described control valve flow rate measuring device includes a measurement target section setting step of setting a part of the open area of the flow path as a measurement target section; a partial sealing step in which the limiter is coupled to the cage to partially seal the flow hole; and an actual measurement step of moving the plug within the measurement target section and measuring, by the sensor unit, the flow rate at the outlet side of the body unit.

또한, 상기 측정대상구간 설정단계에서는, 유로의 전폐보다 큰 측정대상구간의 하회치가 설정되되, 상기 밀폐단계에서는, 상기 하회치에 대응되는 높이를 가진 리미터가 결합될 수 있다.In addition, in the step of setting the target section for measurement, a lower limit value of the target section to be measured which is greater than the total closing of the passage is set, and in the closing step, a limiter having a height corresponding to the lower limit value may be combined.

또한, 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정방법은, 측정대상구간 설정단계 이전, 유로의 개방 면적을 복수의 구간으로 분할하는 구획단계;를 더 포함하고, 복수의 구간 각각에 대해서 상기 측정대상구간 설정단계, 밀폐단계 및 실측단계가 이루어질 수 있다.In addition, the control valve flow rate measurement method according to the present invention further includes a partitioning step of dividing the open area of the flow path into a plurality of sections before the measurement target section setting step, and setting the measurement target section for each of the plurality of sections. Step, sealing step and actual measurement step can be made.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치 및 측정방법은, 각 구간별 유량을 측정할 수 있음에 따라 별도의 대형설비가 구비되어 있지 않아도 소형의 저장 및 실험 장치로도 보다 정밀한 유량시험이 가능한 장점이 있다. 이에 따라 실 측정을 위한 비용과 시간을 보다 줄일 수 있는 효과로 이어질 수 있다.The control valve flow rate measuring device and measuring method according to the present invention according to the configuration as described above can measure the flow rate for each section, so that even if a separate large-scale facility is not provided, it is more accurate even with a small storage and experiment device. It has the advantage of being able to perform a flow test. Accordingly, the cost and time for actual measurement can be further reduced.

아울러 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치 및 측정방법은, 각 구간별로 측정된 유량의 합산을 통해 제어밸브의 정격용량계수(Rated CV)를 산출하거나 부분 보정이 가능하여 활용성이 높은 정보를 획득할 수 있는 장점이 있다. In addition, the control valve flow rate measurement device and measurement method according to the present invention calculates the rated capacity coefficient (Rated C V ) of the control valve through the summation of the flow rate measured for each section or partially corrects it, thereby providing information with high utilization. There are advantages to be gained.

도 1은 종래기술에 따른 글로브 밸브의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치의 유로가 전폐된 것을 도시한 정단면도.
도 4는 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치의 유로가 전개된 것을 도시한 정단면도.
도 5는 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치의 부분확대도.
도 6은 본 발명에 따른 케이지, 시트링 및 리미터의 분해사시도.
도 7은 본 발명에 다양한 실시예에 따른 리미터를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정방법을 도시한 플로차트.
도 9는 본 발명에 따른 플러그의 개방량에 따른 밸브의 정격용량계수 변화를 나타낸 그래프.1 is a cross-sectional view of a globe valve according to the prior art.
Figure 2 is a front view of the control valve flow rate measuring device according to the present invention.
Figure 3 is a front cross-sectional view showing that the flow path of the control valve flow rate measuring device according to the present invention is completely closed.
Figure 4 is a front cross-sectional view showing that the flow path of the control valve flow rate measuring device according to the present invention is deployed.
Figure 5 is a partially enlarged view of the control valve flow rate measuring device according to the present invention.
6 is an exploded perspective view of a cage, a seat ring, and a limiter according to the present invention.
7 is a perspective view illustrating a limiter according to various embodiments of the present invention;
8 is a flow chart showing a control valve flow rate measurement method according to the present invention.
Figure 9 is a graph showing the change in the rated capacity coefficient of the valve according to the opening amount of the plug according to the present invention.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치 및 측정방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, a control valve flow rate measuring device and measuring method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention may be embodied in other forms without being limited to the drawings presented below. Also, like reference numbers indicate like elements throughout the specification.

이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Unless otherwise defined, the technical terms and scientific terms used at this time have meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention is unnecessary in the following description and accompanying drawings. Descriptions of well-known functions and configurations that may be obscure are omitted.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치에 관한 것으로, 도 2는 제어밸브 유량 측정장치의 정면도를, 도 3은 제어밸브 유량 측정장치의 유로가 전폐된 것을 도시한 정단면도를, 제어밸브 유량 측정장치의 유로가 전개된 것을 도시한 정단면도를 각각 나타낸다.2 to 4 relate to a control valve flow measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a front view of the control valve flow measuring device, and FIG. 3 is a front cross-sectional view showing a completely closed flow path of the control valve flow measuring device. , and a front cross-sectional view showing the flow path of the control valve flow rate measuring device is expanded.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치(10)는, 유체가 유동되는 바디부(100), 상기 바디부(100) 내에서 선형으로 왕복 운동되는 플러그(200), 상기 바디부(100)의 내부에 고정되어 상기 플러그(200)와 함께 트림(Trim)을 구성하는 케이지(300) 및 시트링(400)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때 상기 바디부(100)는 유체가 유입 및 배출되는 제1유출구(101) 및 제2유출구(102)를 포함하고, 상기 제1유출구(101) 및 제2유출구(102)를 연결하는 유로가 내부에 형성될 수 있다. 아울러 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치(10)는 유량을 측정하는 센서부와 상기 센서부에서 측정된 데이터를 연산하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.2 and 3, the control valve flow rate measuring device 10 according to the present invention includes a body portion 100 through which fluid flows, and a plug 200 linearly reciprocating within the body portion 100. , It may be configured to include a cage 300 and a seat ring 400 fixed to the inside of the body part 100 and constituting a trim together with the plug 200. At this time, the body part 100 includes a first outlet 101 and a second outlet 102 through which fluid is introduced and discharged, and a flow path connecting the first outlet 101 and the second outlet 102 is can be formed inside. In addition, the control valve flow rate measuring device 10 according to the present invention may further include a sensor unit for measuring the flow rate and a processor for calculating data measured by the sensor unit.

상기 시트링(400)은 상기 바디부(100)의 내부에 배치되어 상기 플러그(200)와 접촉하여 내부 유로를 밀폐할 수 있으며, 상기 케이지(300)는 원통형으로 구성되어 일단이 상기 바디부(100)의 내면에 고정되되 타단이 상기 시트링(400)을 향하도록 연장될 수 있다. 그리고 상기 케이지(300)에는 유체가 흐를 수 있는 유동홀이 형성될 수 있다.The seat ring 400 is disposed inside the body part 100 to contact the plug 200 to seal the internal passage, and the cage 300 is configured in a cylindrical shape so that one end is the body part ( 100), but the other end may extend toward the seat ring 400. A flow hole through which a fluid can flow may be formed in the cage 300 .

본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치(10)는, 보닛부(110) 및 스템부(120)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 보닛부(110)는 패킹박스(111)를 포함하여 중공되되 상기 스템부(120)가 상기 보닛부(110)의 중공을 관통하여 상기 바디부(100)의 내부에 배치될 수 있다. 그리고 상기 스템부(120)는 양단이 액추에이터(20) 및 플러그(200)에 각각 연결되어 상기 액추에이터(20)로부터 발생된 동력을 플러그(200)로 전달할 수 있다. The control valve flow rate measuring device 10 according to the present invention may further include a bonnet part 110 and a stem part 120. At this time, the bonnet part 110 is hollow including the packing box 111, and the stem part 120 may be disposed inside the body part 100 by penetrating the hollow of the bonnet part 110. Both ends of the stem part 120 are connected to the actuator 20 and the plug 200, respectively, so that power generated from the actuator 20 can be transmitted to the plug 200.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 액추에이터(20)로부터 발생된 동력으로 인해 상기 플러그(200)가 상기 시트링(400)에 접촉하면 상기 바디부(100)의 내부 유로(103)는 전폐(全閉)됨에 따라 제1유출구(101)와 제2유출구(102) 사이의 유체 이동이 차단될 수 있다. 그리고 상기 액추에이터(20)로부터 발생된 동력으로 인해 상기 플러그(200)가 상기 시트링(400)과 이격될수록 상기 유로(103)가 개방되는 면적이 넓어질 수 있으며, 이에 따라 유동되는 유체의 유량이 증대될 수 있다. 3 and 4, when the plug 200 contacts the seat ring 400 due to power generated from the actuator 20, the internal flow path 103 of the body portion 100 is fully closed ( As it is fully opened, fluid movement between the first outlet 101 and the second outlet 102 may be blocked. In addition, as the plug 200 is separated from the seat ring 400 due to the power generated from the actuator 20, the open area of the flow path 103 may increase, and accordingly, the flow rate of the flowing fluid may increase. can be increased

본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치(10)는, 상기 스템부(120) 상에 배치되는 계측부(130)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 계측부(130)는 상기 스템부(120)의 위치를 감지하여 상기 트림의 개방상태를 표출하도록 구성될 수 있다. 여기서 상기 계측부(130)는 아날로그 방식 또는 디지털 방식 등 여러 형태로 구성될 수 있으며, 일 예로 상기 계측부(130)가 상기 스템부(120)와 함께 이동되는 제1계측부(131)와 위치가 고정되는 제2계측부(132)를 포함함에 따라, 스템부(120)의 이동이 제1계측부(131)와 제2계측부(132) 간의 상대 이동을 통해 표출될 수 있다. 아울러 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치(10)는 도시된 바와 같이 상기 제2계측부(132) 등을 고정하는 하우징을 더 포함할 수도 있다.The control valve flow rate measuring device 10 according to the present invention may further include a measuring unit 130 disposed on the stem unit 120 . At this time, the measurement unit 130 may be configured to detect the position of the stem unit 120 and express the open state of the trim. Here, the measurement unit 130 may be configured in various forms such as an analog method or a digital method. For example, the measurement unit 130 is fixed in position with the first measurement unit 131 moving together with the stem unit 120. As the second measurement unit 132 is included, the movement of the stem unit 120 may be expressed through relative movement between the first measurement unit 131 and the second measurement unit 132 . In addition, the control valve flow rate measuring device 10 according to the present invention may further include a housing for fixing the second measuring unit 132 and the like as shown.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치에 관한 것으로, 도 5는 도 3의 부분확대도를, 도 6은 케이지, 시트링 및 리미터의 분해사시도를, 도 7은 다양한 실시예에 따른 리미터를 도시한 사시도를 각각 나타낸다.5 to 7 relate to a control valve flow rate measuring device according to the present invention, FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 3, FIG. 6 is an exploded perspective view of a cage, a seat ring, and a limiter, and FIG. 7 is an exploded perspective view of various embodiments. Perspective views showing a limiter according to are respectively shown.

도 5를 참조하면, 상기 케이지(300)는 케이지몸체(310)와 상기 케이지몸체(310)의 내면 및 외면을 관통하는 유동홀(320)을 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정장치(10)는 상기 케이지(300)의 유동홀(320)의 일부를 밀폐하는 리미터(500)를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 시트링(400)은 상기 바디부(100)의 내면에 일면이 접촉할 수 있으며, 상기 리미터(500)는 상기 바디부(100)의 타면에 배치될 수 있다. 아울러 상기 리미터(500)의 일부는 상기 케이지몸체(310)와 시트링(400) 타면 사이에 개재되고, 상기 리미터(500)의 다른 일부는 상기 유동홀(320)의 내측 또는 외측에 배치되어 유체 이동을 제한할 수 있다. 여기서 상기 시트링(400)의 일면과 바디부(100)의 내면 사이에는 시트가스켓(600) 등이 배치될 수도 있다.Referring to FIG. 5 , the cage 300 may include a cage body 310 and a flow hole 320 penetrating the inner and outer surfaces of the cage body 310, and measuring the flow rate of the control valve according to the present invention. The device 10 may further include a limiter 500 for sealing a part of the flow hole 320 of the cage 300 . In addition, one surface of the seat ring 400 may come into contact with an inner surface of the body part 100 , and the limiter 500 may be disposed on the other surface of the body part 100 . In addition, a part of the limiter 500 is interposed between the cage body 310 and the other surface of the seat ring 400, and another part of the limiter 500 is disposed inside or outside the flow hole 320 to allow fluid movement can be restricted. Here, a seat gasket 600 or the like may be disposed between one surface of the seat ring 400 and the inner surface of the body portion 100 .

도 6을 참조하면, 상기 케이지(300)의 유동홀(320)은 제어하고자 하는 유량 특성에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 도시된 바와 같은 정률형(Equal Percentage Type)을 포함하여 선형(Linear Type), 급속개방형(Quick Opening Type) 등 케이지(300)의 종류에 따라 유동홀(320)의 형상은 변형될 수 있다. 그리고 상기 리미터(500)는 상기 케이지몸체(310)와 상기 시트링(400) 사이에 개재되는 링 형의 고정몸체(510)와 상기 고정몸체(510)과 연결되는 원통형의 차단몸체(520)를 포함할 수 있다. 이때 상기 차단몸체(520)는 상기 유동홀(320)의 내측 또는 외측에 배치되어 상기 유동홀(320)에 유동되는 유체를 차단하거나 유체의 흐름을 변형할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the flow hole 320 of the cage 300 may be configured in various shapes according to the characteristics of the flow rate to be controlled, including the Equal Percentage Type as shown, and the Linear (Linear) type. The shape of the flow hole 320 may be modified according to the type of the cage 300, such as a cage type, a quick opening type, or the like. The limiter 500 includes a ring-shaped fixed body 510 interposed between the cage body 310 and the seat ring 400 and a cylindrical blocking body 520 connected to the fixed body 510. can include At this time, the blocking body 520 is disposed inside or outside the flow hole 320 to block the fluid flowing through the flow hole 320 or to change the flow of the fluid.

상기 시트링(400)은 제1시트몸체(410), 상기 제1시트몸체(410)의 일면에 결합되는 제2시트몸체(420) 및, 상기 제1시트몸체(410)의 타면에 결합되는 제3시트몸체(430)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제2시트몸체(420) 및 제3시트몸체(430)의 외경이 상기 제1시트몸체(410)의 외경 보다 작도록 형성되어, 상기 고정몸체(510)는 상기 제1시트몸체(410)의 일면과 상기 제2시트몸체(420)의 외면에 접촉하도록 배치될 수도 있다. 아울러 상기 케이지몸체(310), 시트링(400) 및 리미터(500)의 내부에는 관통홀(H)이 형성되어 상술한 플러그(200)가 배치될 수 있다.The seat ring 400 is coupled to a first seat body 410, a second seat body 420 coupled to one surface of the first seat body 410, and the other surface of the first seat body 410 A third sheet body 430 may be included. Here, the outer diameters of the second sheet body 420 and the third sheet body 430 are formed to be smaller than the outer diameter of the first sheet body 410, so that the fixed body 510 is the first sheet body 410. ) It may be arranged so as to contact one surface of the outer surface of the second sheet body 420. In addition, a through hole H is formed inside the cage body 310, the seat ring 400, and the limiter 500, so that the above-described plug 200 can be disposed.

상기 플러그(200)는 스트로크(Stroke)를 가질 수 있으며, 상기 플러그의 스트로크는 액추에이터(20)와 스템부(120)를 통해 이동되는 기 설정된 소정길이일 수 있다. 이때 도 7에서 도시된 바와 같이 상기 리미터(500)의 차단몸체(520)는 상기 플러그(200)의 스트로크의 길이 대비 0% 보다는 크고 100% 보다는 작게 높이가 설정될 수 있다. 이때 상기 차단몸체(520)의 높이가 스트로크의 10%로 형성되면, 상기 플러그(200)는 전체 스트로크 대비 10% 가량 이동하여 유로를 개방하여도 상기 차단몸체(520)를 통해 유체의 유동이 차단될 수 있다. 그리고 상기 플러그(200)가 스크로크의 10% 보다 높도록 개방되면 틈을 통해 유체가 유동되도록 구성될 수 있다. 이때 상기 플러그(200)의 스트로크 이동은 전폐가 0%로, 전개가 100%로 정의될 수 있다. 이에 따라 상기 플러그(200)가 15% 가량이 개방되어도 도 7-(a)에서 도시된 차단몸체(520)를 통해 10%~15% 사이의 영역에서 유체가 유동되도록 제어될 수 있다. 그리고 도 7-(b)에서 도시된 리미터(500)를 통해 작업자는 차단영역을 늘리거나, 도 7-(c)에서 도시된 리미터(500)를 통해 차단몸체(520)에 형성된 여러 형태의 보조홀(521)을 이용한 다양한 환경에서의 유량을 측정할 수도 있다.The plug 200 may have a stroke, and the stroke of the plug may be a predetermined length moved through the actuator 20 and the stem part 120 . At this time, as shown in FIG. 7 , the height of the blocking body 520 of the limiter 500 may be set to be larger than 0% and smaller than 100% relative to the stroke length of the plug 200 . At this time, when the height of the blocking body 520 is formed at 10% of the stroke, the plug 200 moves about 10% of the total stroke to block the flow of fluid through the blocking body 520 even when the passage is opened. It can be. And, when the plug 200 is opened to be higher than 10% of the stroke, the fluid may flow through the gap. At this time, the stroke movement of the plug 200 may be defined as 0% for fully closed and 100% for fully open. Accordingly, even if the plug 200 is opened by about 15%, the fluid can be controlled to flow in a region between 10% and 15% through the blocking body 520 shown in FIG. 7-(a). And through the limiter 500 shown in FIG. 7-(b), the operator increases the blocking area, or through the limiter 500 shown in FIG. It is also possible to measure the flow rate in various environments using the hole 521 .

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정방법에 관한 것으로, 도 8은 제어밸브 유량 측정방법의 플로차트를, 도 9는 본 발명에 따른 플러그의 개방량에 따른 밸브의 정격용량계수 변화를 나타낸 그래프 각각 나타낸다.8 and 9 relate to a control valve flow rate measurement method according to the present invention, FIG. 8 is a flow chart of the control valve flow rate measurement method, and FIG. 9 is a change in the rated capacity coefficient of the valve according to the opening amount of the plug according to the present invention The graphs showing each are shown.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정방법은, 상기 유로(103)의 개방 면적의 일부를 측정대상구간으로 설정하는 측정대상구간 설정단계, 상기 리미터(500)가 상기 유동홀(320)의 일부 밀폐하도록 상기 케이지(300)에 결합되는 부분밀폐단계 및 상기 플러그(200)가 측정대상구간 내에서 이동되어 상기 센서부가 상기 바디부(100)의 출구 측 유량을 측정하는 실측단계를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 상기 바디부(100)의 출구 측은 상기 제1유출구(101) 또는 제2유출구(102) 중 어느 하나일 수 있다. 이를 예거하여 보다 상세히 설명하자면, 전폐가 0%, 전개가 100%인 상기 플러그(200)의 스트로크 내에서 상기 측정대상구간 설정단계에서는 상기 측정대상구간이 10%~20% 사이로 설정될 수 있다. 그리고 상기 부분밀폐단계에서는 상기 플러그(200)의 전체 스트로크 10% 가량의 높이를 가진 차단몸체(520)를 포함하는 리미터(500)가 상기 케이지(300)와 시트링(400) 사이에 결합될 수 있다. 아울러 상기 실측단계에서는 액추에이터(20)에서 발생된 동력을 통해 상기 플러그(200)를 전체 스트로크의 10%에서 20%까지 이동시켜 유로를 개방하거나 20%에서 10% 가량으로 이동시켜 밀폐하도록 조절할 수 있다. 아울러 상기 센서부는 상기 바디부(100)의 내부에서 유동되는 유체의 유량을 실측할 수 있으며, 상기 프로세서에서 상기 센서부에서 측정된 데이터를 수집하여 유량변화율을 산출할 수 있다.8, in the control valve flow rate measurement method according to the present invention, a measurement target section setting step of setting a part of the open area of the flow path 103 as a measurement target section, the limiter 500 is the flow hole ( 320) is coupled to the cage 300 to partially seal it, and the actual measurement step in which the plug 200 is moved within the measurement target section and the sensor unit measures the flow rate at the outlet side of the body portion 100 can be configured to include At this time, the outlet side of the body part 100 may be either the first outlet 101 or the second outlet 102 . To explain this in more detail by exemplifying this, in the step of setting the measurement target section within the stroke of the plug 200 in which the total closing is 0% and the full opening is 100%, the measurement target section may be set between 10% and 20%. In the partial sealing step, a limiter 500 including a blocking body 520 having a height of about 10% of the total stroke of the plug 200 may be coupled between the cage 300 and the seat ring 400. there is. In addition, in the measurement step, the plug 200 can be adjusted to open the passage by moving the plug 200 from 10% to 20% of the total stroke through the power generated by the actuator 20, or to close it by moving it from 20% to 10%. . In addition, the sensor unit may actually measure the flow rate of the fluid flowing inside the body unit 100, and the processor may collect data measured by the sensor unit to calculate a flow rate change rate.

이는 도 9에서 도시된 바와 같이, 기존 대형 설비 또는 복잡한 설비가 요구됨에 따라 밸브의 유량통과능력을 규정하는 밸브의 정격용량계수(Rated CV)를 산출하기가 어려운 문제점에 대해서, 각 구간별로 측정된 데이터를 수집하여 총합 및 보정함에 따라 밸브의 정격용량계수의 산출이 가능한 장점으로 이어질 수 있다. 아울러 정률형(Equal Percentage Type), 선형(Linear Type), 급속개방형(Quick Opening Type) 등의 다양한 트림 형태에 대해서 모두 호환될 수 있음에 따라, 활용성이 보다 높아지는 효과로 이어질 수 있다.As shown in FIG. 9, this is measured for each section for the difficulty of calculating the rated capacity coefficient (Rated C V ) of the valve, which defines the flow passing capacity of the valve, as existing large-scale facilities or complex facilities are required. By collecting, summarizing, and correcting the collected data, it can lead to the advantage of calculating the rated capacity factor of the valve. In addition, as it is compatible with various trim types such as Equal Percentage Type, Linear Type, and Quick Opening Type, it can lead to an effect of higher usability.

본 발명에 따른 제어밸브 유량 측정방법은, 측정대상구간 설정단계 이전, 유로의 개방 면적을 복수의 구간으로 분할하는 구획단계를 더 포함하고, 복수의 구간 각각에 대해서 상기 측정대상구간 설정단계, 밀폐단계 및 실측단계가 이루어질 수도 있다. 예거하자면, 0% ~ 100% 사이 구간을 10% 단위로 구획하는 경우에는, 0% ~ 10% 구간에 대해서는 별도의 리미터(500) 장착 없이 플러그(200)를 제어하여 실측하고, 10%~20% 내지 90%~100% 구간에 대해서는 하회 값에 대응되는 높이를 가진 차단몸체(520)를 포함하는 리미터(500)의 교체를 통해 유체의 유량에 대해서 측정할 수 있다. The control valve flow rate measuring method according to the present invention further includes a partitioning step of dividing the open area of the flow path into a plurality of sections before the measurement target section setting step, and the measurement target section setting step, sealing for each of the plurality of sections. Steps and actual measurement steps may be made. For example, in the case of partitioning the section between 0% and 100% in units of 10%, the 0% to 10% section is measured by controlling the plug 200 without installing a separate limiter 500, and the 10% to 20 For the range of % to 90% to 100%, the flow rate of the fluid can be measured by replacing the limiter 500 including the blocking body 520 having a height corresponding to the lower value.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with specific details such as specific components and limited embodiment drawings, but this is only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above one embodiment. No, and those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and it can be said that not only the claims described later, but also all modifications equivalent or equivalent to these claims fall within the scope of the spirit of the present invention. will be.

H : 관통홀
10 : 제어밸브 유량 측정장치
20 : 액추에이터
100 : 바디부
101 : 제1유출구 102 : 제2유출구
103 : 유로
110 : 보닛부 111 : 패킹박스
120 : 스템부
130 : 계측부
131 : 제1계측부 132 : 제2계측부
200 : 플러그
300 : 케이지
310 : 케이지몸체 320 : 유동홀
400 : 시트링
410 : 제1시트몸체 420 : 제2시트몸체
430 : 제3시트몸체
500 : 리미터
510 : 고정몸체 520 : 차단몸체
600 : 시트가스켓H: through hole
10: control valve flow measuring device
20: actuator
100: body part
101: first outlet 102: second outlet
103: Euro
110: bonnet part 111: packing box
120: stem
130: measurement unit
131: first measurement unit 132: second measurement unit
200: plug
300: cage
310: cage body 320: floating hole
400: seat ring
410: first seat body 420: second seat body
430: third seat body
500: limiter
510: fixed body 520: blocking body
600: seat gasket

Claims (9)

유체가 유동되도록 내부에 유로가 형성된 바디부;
상기 바디부의 내부에 배치되어 상기 유로를 개폐하는 플러그;
상기 바디부의 내부에 고정되되 유체가 흐를 수 있도록 유동홀이 형성된 케이지;
상기 바디부의 내부에 고정되어 상기 플러그와 탈착되는 시트링; 및
상기 케이지의 유동홀 일부를 밀폐하는 리미터;
를 포함하는 제어밸브 유량 측정장치.
A body portion having a flow path formed therein so that fluid flows therein;
a plug disposed inside the body portion to open and close the flow path;
a cage fixed to the inside of the body and having flow holes through which fluid flows;
a seat ring fixed to the inside of the body and detachable from the plug; and
a limiter for sealing a part of the flow hole of the cage;
Control valve flow measuring device comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 리미터는,
상기 케이지의 단부와 상기 시트링 사이에 개재되는 고정몸체; 및
상기 케이지의 내면 또는 외면에 접촉하여 상기 유동홀을 밀폐하는 차단몸체;를 포함하는 제어밸브 유량 측정장치.
According to claim 1,
The limiter is
a fixing body interposed between an end of the cage and the seat ring; and
Control valve flow rate measuring device comprising a; blocking body for sealing the flow hole in contact with the inner surface or the outer surface of the cage.
 제2항에 있어서,
상기 차단몸체의 높이는,
상기 유로가 전개(全開) 및 전폐(全閉)되도록 상기 플러그가 이동하는 거리인 스트로크(Stroke) 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 제어밸브 유량 측정장치.
According to claim 2,
The height of the blocking body,
The control valve flow rate measuring device, characterized in that formed smaller than the stroke (Stroke) length, which is the distance that the plug moves so that the flow path is fully opened and fully closed.
 제1항에 있어서,
액추에이터와 연결되어 상기 플러그를 선형 이동시키는 스템부; 및
상기 스템부에 배치되어 유로의 개방 수준을 계측하는 계측부;
을 더 포함하는 제어밸브 유량 측정장치.
According to claim 1,
a stem connected to an actuator to linearly move the plug; and
a measurement unit disposed in the stem unit to measure an open level of the passage;
Control valve flow measuring device further comprising a.
 제4항에 있어서,
상기 계측부는,
상기 스템부에 결합되어 동반 이동하는 제1계측부; 및
위치가 고정되어 상기 제1계측부의 이동에 따라 유로의 개방 수준을 출력하는 제2계측부;
를 포함하는 제어밸브 유량 측정장치.
According to claim 4,
The measuring unit,
a first measurement unit that is coupled to the stem unit and moves together; and
a second measuring unit whose position is fixed and which outputs an open level of the passage according to the movement of the first measuring unit;
Control valve flow measuring device comprising a.
 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바디부의 출구 측 유량을 측정하는 센서부;
를 더 포함하는 제어밸브 유량 측정장치.
According to any one of claims 1 to 5,
A sensor unit for measuring the flow rate at the outlet side of the body unit;
Control valve flow measuring device further comprising a.
 제6항의 제어밸브 유량 측정장치를 이용한 제어밸브 유량 측정방법에 있어서,
상기 유로의 개방 면적의 일부를 측정대상구간으로 설정하는 측정대상구간 설정단계;
상기 리미터가 상기 유동홀의 일부 밀폐하도록 상기 케이지에 결합되는 부분밀폐단계; 및
상기 플러그가 측정대상구간 내에서 이동되어 상기 센서부가 상기 바디부의 출구 측 유량을 측정하는 실측단계;
를 포함하는 제어밸브 유량 측정방법.
In the control valve flow rate measuring method using the control valve flow rate measuring device of claim 6,
a measurement target section setting step of setting a part of the open area of the passage as a measurement target section;
a partial sealing step in which the limiter is coupled to the cage to partially seal the flow hole; and
an actual measurement step in which the plug is moved within a measurement target section and the sensor unit measures the flow rate at the outlet side of the body unit;
Control valve flow rate measurement method comprising a.
 제7항에 있어서,
상기 측정대상구간 설정단계에서는,
유로의 전폐보다 큰 측정대상구간의 하회치가 설정되되,
상기 밀폐단계에서는,
상기 하회치에 대응되는 높이를 가진 리미터가 결합되는 것을 특징으로 하는 제어밸브 유량 측정방법.
According to claim 7,
In the step of setting the measurement target section,
The lower value of the measurement target section, which is greater than the full closure of the flow path, is set,
In the sealing step,
A control valve flow rate measurement method, characterized in that a limiter having a height corresponding to the lower limit is coupled.
 제7항에 있어서,
측정대상구간 설정단계 이전, 유로의 개방 면적을 복수의 구간으로 분할하는 구획단계;
를 더 포함하고,
복수의 구간 각각에 대해서 상기 측정대상구간 설정단계, 밀폐단계 및 실측단계가 이루어지는 것을 특징으로 하는 제어밸브 유량 측정방법.According to claim 7,
Before the measuring target section setting step, a division step of dividing the open area of the passage into a plurality of sections;
Including more,
A control valve flow rate measurement method, characterized in that the measurement target section setting step, sealing step and actual measurement step are performed for each of a plurality of sections.
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Citations (4)

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