KR20240008641A - A butterfly valve attachment for preventing disc damage - Google Patents

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KR20240008641A
KR20240008641A KR1020220085734A KR20220085734A KR20240008641A KR 20240008641 A KR20240008641 A KR 20240008641A KR 1020220085734 A KR1020220085734 A KR 1020220085734A KR 20220085734 A KR20220085734 A KR 20220085734A KR 20240008641 A KR20240008641 A KR 20240008641A
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정광효
이강남
꽝 카이 응우옌
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 빠른 유속을 가진 배관에 설치된 버터플라이 밸브 디스크 후면에 설치되며, 디스크 후면에 발생되는 급격한 압력 저하 현상을 저감하여 배관 내 발생되는 기포에 의한 디스크 손상 등을 방지할 수 있는 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치에 대한 것이다.The present invention is installed on the rear of a butterfly valve disc installed in a pipe with a high flow rate, and is a disc damage prevention butter that can prevent disc damage due to air bubbles generated in the pipe by reducing the sudden pressure drop that occurs at the rear of the disc. This is for the fly valve attachment.

Description

디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치{A BUTTERFLY VALVE ATTACHMENT FOR PREVENTING DISC DAMAGE}Butterfly valve attachment for preventing disk damage {A BUTTERFLY VALVE ATTACHMENT FOR PREVENTING DISC DAMAGE}

본 발명은 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 빠른 유속을 가진 배관에 설치된 버터플라이 밸브 디스크 후면에 설치되며, 디스크 후면에 발생되는 급격한 압력 저하 현상을 저감하여 배관 내 발생되는 기포에 의한 디스크 손상 등을 방지할 수 있는 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치에 관한 것이다.The present invention relates to a butterfly valve attachment device for preventing disk damage. More specifically, it is installed on the rear of a butterfly valve disk installed in a pipe with a high flow rate, and reduces the sudden pressure drop that occurs at the rear of the disk, thereby reducing the pressure within the pipe. It relates to a butterfly valve attachment device for preventing disk damage, which can prevent disk damage due to generated air bubbles.

일반적으로, 버터플라이 밸브는 원판형 디스크가 축을 중심으로 회전하여 개폐 혹은 유량을 조절할 수 있는 밸브로써, 타 밸브에 비해 중량이 작고 개폐에 필요한 회전력이 상대적으로 작아 선박, 건물 등 다양한 산업 현장에 널리 활용되고 있다.In general, a butterfly valve is a valve that can open and close or control flow rate by rotating a disc-shaped disk around an axis. It is widely used in various industrial sites such as ships and buildings because it is lighter than other valves and the rotational force required for opening and closing is relatively small. It is being utilized.

하지만, 버터플라이 밸브는 디스크가 배관 내 유로에 위치하여 작동유체 이송에 큰 저항을 발생시키며, 높은 차압의 배관에서는 잦은 고장과 소음 및 진동을 발생시키게 된다. 이러한 버터플라이 밸브의 고장 및 소음진동은 배관 내 자유수면과 디스크의 상호작용으로 인해 발생하는 기포가 디스크 후면의 압력 강하에 의해 디스크에 직접적인 영향을 주어 발생된다. 이를 살펴보면 다음과 같다.However, the butterfly valve generates great resistance to the transfer of working fluid because the disk is located in the flow path within the pipe, and causes frequent breakdowns, noise, and vibration in pipes with high differential pressure. These butterfly valve failures and noise vibrations occur when air bubbles generated due to the interaction between the free water surface in the pipe and the disk directly affect the disk due to the pressure drop at the back of the disk. Looking at this, it is as follows.

도 1은 버터플라이 밸브의 디스크에 의해 발생되는 실제 기포 유동을 초고속카메라로 계측한 사진이다. 공기와 물의 경계면인 자유수면은 디스크의 최상부에 위치하고 있으며, 이로 인해 큰 기포가 디스크 상부에서 발생하나 디스크 후면의 중앙부로 이동 및 터지면서 디스크에 손상 및 소음, 진동과 같은 영향을 주게 된다. 이는, 유로 내 디스크로 인한 디스크 후면의 급격한 압력강하로 인해 디스크 상부에서 발생된 기포가 디스크 후면에 전체적으로 분포하면서 발생하게 된다. Figure 1 is a photograph of the actual bubble flow generated by the disk of a butterfly valve measured with a high-speed camera. The free water surface, which is the interface between air and water, is located at the top of the disc. As a result, large air bubbles are generated at the top of the disc, but move to the center of the back of the disc and burst, causing damage to the disc, noise, and vibration. This occurs when air bubbles generated at the top of the disc are distributed throughout the rear of the disc due to a rapid pressure drop at the rear of the disc due to the disc in the flow path.

따라서, 본 출원인은 기존 버터플라이 밸브의 주요 단점이었던 빈번한 디스크 손상 및 밸브 진동, 소음을 획기적으로 감소할 수 있도록 하기 위하여 본 기술을 개발하기에 이르렀다.Therefore, the present applicant developed this technology to dramatically reduce frequent disk damage, valve vibration, and noise, which were the main disadvantages of existing butterfly valves.

한국등록특허 제10-2033578호Korean Patent No. 10-2033578

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 빠른 유속을 가진 배관에 설치된 버터플라이 밸브 디스크 후면에 설치되며, 디스크 후면에 발생되는 급격한 압력 저하 현상을 저감하여 배관 내 발생되는 기포에 의한 디스크 손상 등을 방지할 수 있는 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치를 제공하고자 한다.The present invention is intended to solve the above-described problems, and is installed on the rear of a butterfly valve disc installed in a pipe with a high flow rate. It reduces the sudden pressure drop that occurs at the rear of the disc, preventing damage to the disc due to air bubbles generated in the pipe. We would like to provide a butterfly valve attachment device to prevent disk damage.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치는 배관에 설치된 버터플라이 밸브의 디스크 일측면에 설치되는 몸체부(110) 및 상기 몸체부(110)의 가장자리를 따라 돌출 형성되되, 말단부가 상기 중심부를 향하도록 좁혀지는 원형 가이드(120)를 포함하며, 상기 디스크의 상부의 자유수면에서 유속에 의해 발생되는 끝 소용돌이(tip vortex)가 상기 원형 가이드(120)에 의해 감소됨에 따라 상기 디스크 후면의 압력 강하가 감소될 수 있다.The butterfly valve attachment device for preventing disk damage according to an embodiment of the present invention includes a body portion 110 installed on one side of the disk of a butterfly valve installed in a pipe and a protruding form along the edge of the body portion 110, It includes a circular guide (120) whose distal end is narrowed toward the center, wherein the tip vortex generated by the flow velocity in the free water surface of the upper part of the disk is reduced by the circular guide (120). The pressure drop behind the disc can be reduced.

일 실시예에서, 상기 몸체부(110)는 중심부를 기준으로 일정 영역이 뚫린 고리 형상을 가지며, 가장자리를 따라 하나 이상의 볼트 또는 리벳을 통해 상기 디스크에 고정될 수 있다.In one embodiment, the body portion 110 has a ring shape with a certain area pierced around the center, and may be fixed to the disk through one or more bolts or rivets along the edge.

본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치는 배관에 설치된 버터플라이 밸브의 디스크 일측면에 설치되는 몸체부(210) 및 상기 몸체부(210)의 중심부에서 수직 방향으로 돌출 형성되는 판형 가이드(220)를 포함하며, 상기 디스크의 상부의 자유수면에서 유속에 의해 상기 디스크의 후면 전체에서 발생되는 카르만 소용돌이(Karman vortex)가 상기 판형 가이드(220)의 간섭에 의해 감소됨에 따라 상기 디스크 후면의 압력 강하가 감소될 수 있다.A butterfly valve attachment device for preventing disk damage according to another embodiment of the present invention includes a body portion 210 installed on one side of the disk of a butterfly valve installed in a pipe, and a vertical projection from the center of the body portion 210. It includes a plate-shaped guide 220, wherein the Karman vortex generated on the entire rear side of the disc due to the flow rate at the free water surface of the upper part of the disc is reduced by the interference of the plate-shaped guide 220. The pressure drop behind the disc can be reduced.

일 실시예에서, 상기 판형 가이드(220)의 양측 모서리는 라운드(round) 형상을 가지도록 형성될 수 있다.In one embodiment, both edges of the plate-shaped guide 220 may be formed to have a round shape.

일 실시예에서, 상기 몸체부(210)는 길이 방향을 따라 하나 이상의 볼트 또는 리벳을 통해 상기 디스크에 고정될 수 있다.In one embodiment, the body portion 210 may be fixed to the disk through one or more bolts or rivets along the longitudinal direction.

일 실시예에서, 상기 몸체부(210)의 각 모서리는 상기 디스크의 가장자리에 상응하도록 라운드 형상을 가지도록 형성될 수 있다.In one embodiment, each corner of the body portion 210 may be formed to have a round shape to correspond to the edge of the disk.

본 발명의 일 측면에 따르면, 디스크 후면에 발생되는 급격한 압력 저하 현상 저감 및 기포와 디스크의 상호작용 현상을 줄이고, 기존 버터플라이 밸브의 주요 단점이었던 빈번한 디스크 손상 방지 및 밸브 진동과 소음을 획기적으로 줄일 수 있는 이점을 가진다.According to one aspect of the present invention, it is possible to reduce the sudden pressure drop occurring at the rear of the disc and reduce the interaction phenomenon between air bubbles and the disc, prevent frequent disc damage, which was a major disadvantage of existing butterfly valves, and dramatically reduce valve vibration and noise. has the advantage of being able to

특히, 본 발명의 일 측면에 따르면 디스크 후면에서 발생하는 Vortex로 인한 압력강하를 줄임으로써 기존의 버터플라이밸브 단점이었던 디스크로 인한 형상 저항을 감소시켜 배관시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.In particular, according to one aspect of the present invention, it has the advantage of improving the efficiency of the piping system by reducing the pressure drop due to the vortex occurring at the rear of the disk, thereby reducing the shape resistance due to the disk, which was a disadvantage of the existing butterfly valve.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면 작동유체의 흐름을 바꾸어 밸브의 고장을 줄일 수 있는 것으로, 이는 기포로 인한 손상뿐만 아니라 작동유체 내부 모래와 같은 입자들로 인한 침식 또한 획기적으로 감소시킬 수 있는 이점을 가진다.In addition, according to one aspect of the present invention, valve failure can be reduced by changing the flow of the working fluid, which has the advantage of dramatically reducing not only damage caused by air bubbles but also erosion caused by particles such as sand inside the working fluid. has

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면 기존의 밸브를 교체할 필요 없이 디스크에 본 부가장치를 쉽고 간편하게 적용할 수 있는 이점을 가진다.In addition, according to one aspect of the present invention, there is an advantage that this additional device can be easily and conveniently applied to the disk without the need to replace the existing valve.

도 1은 버터플라이 밸브의 디스크에 의해 발생되는 실제 기포의 발생 및 거동을 초고속카메라로 계측한 사진이다.
도 2는 종래의 버터플라이 밸브 디스크에서 발생되는 다상유동 현상의 개념을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100)의 형상을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100)가 버터플라이 밸브 디스크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100)를 통해 팁 소용돌이 감소 및 기포의 거동을 바꾸어 디스크로의 영향이 억제되는 개념을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(200)의 형상을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(200)가 버터플라이 밸브 디스크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(200)를 통해 카르만 소용돌이 감소를 통한 디스크 표면에서의 기포 효과가 억제되는 개념을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a photograph of the actual generation and behavior of bubbles generated by the disk of a butterfly valve measured with a high-speed camera.
Figure 2 is a diagram showing the concept of a multi-phase flow phenomenon occurring in a conventional butterfly valve disk.
Figure 3 is a diagram showing the shape of a butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage shown in FIG. 3 is installed on the butterfly valve disk.
FIG. 5 is a diagram illustrating the concept of suppressing the influence on the disk by reducing tip vortex and changing the behavior of air bubbles through the butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage shown in FIG. 3.
Figure 6 is a diagram showing the shape of a butterfly valve attachment device 200 for preventing disk damage according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a state in which the butterfly valve attachment device 200 for preventing disk damage shown in FIG. 6 is installed on the butterfly valve disk.
FIG. 8 is a diagram illustrating the concept of suppressing the bubble effect on the disk surface by reducing Karman vortex through the butterfly valve attachment device 200 for preventing disk damage shown in FIG. 6.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Below, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention. However, the following examples are provided only to make the present invention easier to understand, and the content of the present invention is not limited by the examples.

도 2는 종래의 버터플라이 밸브 디스크에서 발생되는 다상유동 현상의 개념을 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing the concept of a multi-phase flow phenomenon occurring in a conventional butterfly valve disk.

도 2를 살펴보면, 종래의 버터플라이 밸브는 디스크 후면에 급격한 압력강하가 발생하며, 작동유체가 밸브 디스크 가장자리를 지나면서 시계방향의 소용돌이(Vortex)가 발생하게 되며, 이때 자유수면이 위치한 디스크 상부에서 발생한 기포가 앞서 발생된 소용돌이를 따라 디스크 후면으로 흘러들어오게 된다. 이로 인해 발생한 기포들은 디스크 전체로 분포되며, 주변의 낮은 압력으로 인해 기포가 터짐에 따라 디스크에 충격을 주어 손상과 함께 소음 및 진동을 발생시키게 되는 것이다.Looking at Figure 2, in the conventional butterfly valve, a rapid pressure drop occurs at the rear of the disc, and a clockwise vortex is generated as the working fluid passes the edge of the valve disc. At this time, at the top of the disc where the free water surface is located, a clockwise vortex is generated. The generated bubbles flow into the back of the disk along the previously generated vortex. The resulting bubbles are distributed throughout the disc, and as the bubbles burst due to the low surrounding pressure, they impact the disc, causing damage and generating noise and vibration.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100)의 형상을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100)가 버터플라이 밸브 디스크에 설치된 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3에 도시된 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100)를 통해 팁 소용돌이 감소 및 캐비테이션 현상이 억제되는 개념을 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the shape of a butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 shows the butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage shown in Figure 3 with a butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage. This is a diagram showing the state installed on the fly valve disk, and FIG. 5 is a diagram showing the concept of reducing tip vortex and suppressing the cavitation phenomenon through the butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage shown in FIG. 3.

도 3 및 도 4를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100)는 크게 버터플라이 밸브의 디스크 일측면에 설치되는 원형의 몸체부(110)와, 원형의 몸체부(110) 가장자리를 따라 형성되는 원형 가이드(120)를 포함하여 구성될 수 있다.3 and 4, the butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage according to an embodiment of the present invention largely includes a circular body portion 110 installed on one side of the disk of the butterfly valve, and a circular device. It may be configured to include a circular guide 120 formed along the edge of the body portion 110.

먼저, 원형의 몸체부(110)는 배관에 설치된 버터플라이 밸브의 디스크 후면에 고정 설치되며, 중심부를 기준으로 일부 영역이 뚫린 고리 형상을 가지게 된다.First, the circular body portion 110 is fixedly installed on the rear of the disc of a butterfly valve installed in a pipe, and has a ring shape with a portion of the area open based on the center.

이러한 원형 몸체부(110)는 하나 이상의 볼트 혹은 리벳을 통해 디스크에 고정될 수 있다. 따라서, 기존에 설치된 버터플라이 밸브를 교체하지 않고도 간편하게 디스크에 설치가 가능한 이점을 가지게 된다.This circular body portion 110 may be fixed to the disk through one or more bolts or rivets. Therefore, it has the advantage of being able to be easily installed on the disk without replacing the previously installed butterfly valve.

또한, 원형 몸체부(110)는 디스크 후면의 크기 및 형상과 동일한 형태로 형성될 수 있으며, 디스크의 가장자리와 단차가 발생되지 않도록 정확히 일치되는 크기로 형성될 수 있다.Additionally, the circular body portion 110 may be formed in the same size and shape as the rear surface of the disc, and may be formed in a size that exactly matches the edge of the disc to avoid creating a step.

원형 가이드(120)는 몸체부(110)의 가장자리를 따라 유체의 흐름 방향으로 돌출 형성되며, 이때 말단부는 중심부를 향하도록 좁혀지는 유체역학적 형상을 하게 된다.The circular guide 120 is formed to protrude in the direction of fluid flow along the edge of the body portion 110, and at this time, the distal end has a hydrodynamic shape narrowed toward the center.

도 5를 살펴보면, 원형 가이드(120)는 디스크의 상부 가장자리를 통과하는 작동 유체에 의해 발생되는 국부적 팁 소용돌이(Tip vortex) 강도가 감소되면서 동시에 기포의 이동 방향을 디스크의 중심 방향이 아닌 디스크 후면에서 떨어지는 유체 이송 방향을 따라 흐르도록 바꿀 수 있게 된다. 이는 디스크 후면의 급격한 압력 저하를 감소시킴과 동시에, 디스크를 지나면서 발생되는 기포가 디스크에 직접적인 영향을 주지 않는 유체역학적 구조인 것이다.Referring to FIG. 5, the circular guide 120 reduces the strength of the local tip vortex generated by the working fluid passing through the upper edge of the disk and at the same time changes the direction of movement of the bubbles from the rear of the disk rather than toward the center of the disk. It can be changed to flow along the direction of transport of the falling fluid. This reduces the sudden pressure drop at the rear of the disc and is a hydrodynamic structure in which air bubbles generated as it passes through the disc do not directly affect the disc.

뿐만 아니라, 이러한 원형 가이드(120)에 의한 팁 소용돌이(Tip vortex) 감소는 디스크 후면의 급격한 압력 강하를 줄여 기포로 인한 디스크의 영향을 줄임과 함께 기포의 터짐 현상을 억제할 수 있게 되는 것이다.In addition, the reduction of tip vortex by the circular guide 120 reduces the sudden pressure drop at the rear of the disc, thereby reducing the impact of air bubbles on the disk and suppressing the bursting of air bubbles.

이러한 원형 가이드(120) 형상을 통해, 본 발명에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100)는 디스크 가장자리의 팁 소용돌이 감소로 인한 압력 강하를 줄이는 물리적인 가이드 역할이 가능하며, 기포가 디스크 후면으로 접근하지 않도록 함으로써 디스크에 가해지는 데미지도 줄일 수 있는 것이다.Through this shape of the circular guide 120, the butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage according to the present invention can serve as a physical guide that reduces the pressure drop due to the reduction of tip vortices at the edge of the disk, and allows air bubbles to form at the rear of the disk. Damage to the disk can be reduced by avoiding access to it.

다음으로는, 앞서 살펴본 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100)와는 다른 형태의 밸브 부가장치에 대해 살펴보기로 한다.Next, we will look at a valve attachment device of a different type from the butterfly valve attachment device 100 for preventing disk damage discussed above.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(200)의 형상을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(200)가 버터플라이 밸브 디스크에 설치된 상태를 나타낸 도면이며, 도 8은 도 6에 도시된 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(200)를 통해 카르만 소용돌이 감소 및 기포의 거동이 변화되는 개념을 나타낸 도면이다.Figure 6 is a diagram showing the shape of a butterfly valve attachment device 200 for preventing disk damage according to another embodiment of the present invention, and Figure 7 shows the butterfly valve attachment device 200 for preventing disk damage shown in Figure 6 with a butterfly valve attachment device 200 for preventing disk damage. This is a diagram showing the state installed on the fly valve disk, and FIG. 8 is a diagram showing the concept of reducing Karman vortex and changing the behavior of bubbles through the butterfly valve attachment device 200 for preventing disk damage shown in FIG. 6.

도 6 및 도 7을 살펴보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(200)는 버터플라이 밸브의 디스크 일측면에 설치되는 몸체부(210)와, 몸체부(210)의 중심부에서 수직 방향으로 돌출 형성되는 판형 가이드(220)를 포함하여 구성될 수 있다.6 and 7, the butterfly valve attachment device 200 for preventing disk damage according to another embodiment of the present invention includes a body portion 210 installed on one side of the disk of the butterfly valve, and a body portion 210. It may be configured to include a plate-shaped guide 220 that protrudes in the vertical direction from the center of.

먼저, 몸체부(210)는 배관에 설치된 버터플라이 밸브의 디스크 후면에 고정 설치되되, 앞서 살펴본 원형의 몸체부(110)와는 달리 가로 방향으로 길게 형성된 판 형태를 가지게 된다. 이러한 몸체부(210)는 길이 방향을 따라 하나 이상의 볼트 또는 리벳을 통해 디스크의 후면에 고정 설치될 수 있다.First, the body portion 210 is fixedly installed on the rear of the disk of a butterfly valve installed in a pipe, and unlike the circular body portion 110 seen above, it has a plate shape that is elongated in the horizontal direction. This body portion 210 may be fixedly installed on the rear of the disk through one or more bolts or rivets along the longitudinal direction.

또한, 몸체부(210)의 각 모서리는 디스크의 형상(원형) 및 가장자리와 동일하도록 라운드 형상을 가지도록 형성됨에 따라 디스크 회전 시 배관 내벽에 간섭이 발생되지 않는다.In addition, each corner of the body portion 210 is formed to have a round shape identical to the shape (circle) and edge of the disk, so that interference does not occur with the inner wall of the pipe when the disk rotates.

판형 가이드(220)는 몸체부(210)의 중심부에서 수직 방향(유체의 흐름 방향)으로 돌출 형성되며, 디스크 방수의 자유수면에서 유속에 의해 디스크의 후면 전체에서 발생되는 카르만 소용돌이(Karman vortex)가 판형 가이드(220)에 부딪혀 간섭됨으로써 강도가 감소하게 되고, 그에 따라 디스크 후면의 급격한 압력 강하가 감소될 수 있다.The plate-shaped guide 220 is formed to protrude in the vertical direction (fluid flow direction) from the center of the body 210, and a Karman vortex generated across the rear of the disk by the flow velocity at the free water surface of the disk waterproofing is formed. As the disc collides with and interferes with the plate-shaped guide 220, its strength decreases, and thus the rapid pressure drop at the rear of the disc can be reduced.

이때, 판형 가이드(220)는 유체 흐름을 방해하지 않는 범위 내에서 일정 두께를 가지도록 형성되며, 이때 각 모서리는 직각 형태가 아닌 라운드 형상을 가지도록 형성된다. 따라서, 디스크 회전 시 배관 내벽에 간섭이 발생되지 않는다.At this time, the plate-shaped guide 220 is formed to have a certain thickness within a range that does not interfere with the fluid flow, and at this time, each corner is formed to have a round shape rather than a right angle shape. Therefore, no interference occurs with the inner wall of the pipe when the disk rotates.

도 8을 살펴보면, 판형 가이드(220)는 디스크 후면의 중심부에서 일종의 스케그(Skeg) 형상으로 위치되며, 배관 내 작동유체가 디스크를 지나면서 디스크 후면 전체에서 발생되는 카르만 소용돌이를 디스크의 후면 중심부 방향으로 보이도록 하며, 이렇게 모인 카르만 소용돌이의 방향이 디스크 후면을 향하도록 방향을 변경시켜 급격한 압력 강하는 감소시킬 수 있다. 또한, 이에 따라 기포의 이송 방향을 변경할 수 있으며, 자유수면에서 발생되는 다량의 기포가 디스크 후면에서 떨어져 유체 이송 방향으로 흐를 수 있도록 유도하는 것이다.Looking at Figure 8, the plate-shaped guide 220 is located in a kind of skeg shape at the center of the rear of the disc, and as the working fluid in the pipe passes through the disc, the Karman vortex generated across the entire rear of the disc is directed toward the center of the rear of the disc. The sudden pressure drop can be reduced by changing the direction of the collected Karman vortices to face the rear of the disk. In addition, the transport direction of the bubbles can be changed accordingly, and a large amount of bubbles generated on the free surface of the water are induced to fall from the rear of the disc and flow in the fluid transport direction.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치(100, 200)는 디스크 후면에서 발생하는 급격한 압력 강하를 감소시켜 다상유동 현상 및 이에 따른 디스크 손상, 소음 및 진동 발생을 미연에 방지할 수 있으며, 특히 기존의 버터플라이 밸브 디스크에 볼트나 리벳을 통해 쉽고 간편하게 설치할 수 있기 때문에, 기존의 밸브를 교체하지 않아도 되는 이점을 가질 수 있다.As previously discussed, the butterfly valve attachment device (100, 200) for preventing disk damage according to the present invention reduces the sudden pressure drop that occurs at the rear of the disk, preventing multi-phase flow phenomenon and subsequent disk damage, noise, and vibration. This can be prevented, and in particular, since it can be easily and conveniently installed on the existing butterfly valve disc using bolts or rivets, it can have the advantage of not having to replace the existing valve.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art can make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it is possible.

100: 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치
110: 몸체부 120: 원형 가이드
200: 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치
210: 몸체부 220: 판형 가이드100: Butterfly valve attachment to prevent disk damage
110: body 120: circular guide
200: Butterfly valve attachment to prevent disk damage
210: body 220: plate guide

Claims (6)

배관에 설치된 버터플라이 밸브의 디스크 일측면에 설치되는 몸체부(110); 및
상기 몸체부(110)의 가장자리를 따라 돌출 형성되되, 말단부가 상기 중심부를 향하도록 좁혀지는 원형 가이드(120);를 포함하며,
상기 디스크의 상부의 자유수면에서 유속에 의해 발생되는 끝 소용돌이(tip vortex)가 상기 원형 가이드(120)에 의해 감소됨에 따라 상기 디스크 후면의 압력 강하가 감소되는 것을 특징으로 하는, 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치.
A body portion 110 installed on one side of the disk of a butterfly valve installed in a pipe; and
It includes a circular guide 120 that protrudes along the edge of the body 110 and whose distal end is narrowed toward the center,
A butterfly for preventing disk damage, characterized in that the pressure drop at the rear of the disk is reduced as the tip vortex generated by the flow rate in the free water surface of the upper part of the disk is reduced by the circular guide 120. Valve attachment.
 제1항에 있어서,
상기 몸체부(110)는,
중심부를 기준으로 일정 영역이 뚫린 고리 형상을 가지며, 가장자리를 따라 하나 이상의 볼트 또는 리벳을 통해 상기 디스크에 고정되는 것을 특징으로 하는, 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치.
According to paragraph 1,
The body portion 110 is,
A butterfly valve attachment device for preventing disk damage, which has a ring shape with a certain area pierced around the center and is fixed to the disk through one or more bolts or rivets along the edge.
 배관에 설치된 버터플라이 밸브의 디스크 일측면에 설치되는 몸체부(210); 및
상기 몸체부(210)의 중심부에서 수직 방향으로 돌출 형성되는 판형 가이드(220);를 포함하며,
상기 디스크의 상부의 자유수면에서 유속에 의해 상기 디스크의 후면 전체에서 발생되는 카르만 소용돌이(Karman vortex)가 상기 판형 가이드(220)의 간섭에 의해 감소됨에 따라 상기 디스크 후면의 압력 강하가 감소되는 것을 특징으로 하는, 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치.
A body portion 210 installed on one side of the disk of a butterfly valve installed in a pipe; and
It includes a plate-shaped guide 220 that protrudes in the vertical direction from the center of the body 210,
The pressure drop at the rear of the disc is reduced as the Karman vortex generated across the rear of the disc due to the flow rate at the free surface of the upper part of the disc is reduced by the interference of the plate-shaped guide 220. A butterfly valve attachment device to prevent disk damage.
 제3항에 있어서,
상기 판형 가이드(220)의 양측 모서리는,
라운드(round) 형상을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는, 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치.
According to paragraph 3,
Both edges of the plate-shaped guide 220 are,
A butterfly valve attachment device for preventing disk damage, characterized in that it is formed to have a round shape.
 제3항에 있어서,
상기 몸체부(210)는,
길이 방향을 따라 하나 이상의 볼트 또는 리벳을 통해 상기 디스크에 고정되는 것을 특징으로 하는, 디스크 손상 방지용 버터 플라이 밸브 부가장치.
According to paragraph 3,
The body portion 210 is,
A butterfly valve attachment device for preventing disk damage, characterized in that it is fixed to the disk through one or more bolts or rivets along the longitudinal direction.
 제3항에 있어서,
상기 몸체부(210)의 각 모서리는,
상기 디스크의 가장자리에 상응하도록 라운드 형상을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 디스크 손상 방지용 버터플라이 밸브 부가장치.According to paragraph 3,
Each corner of the body portion 210,
A butterfly valve attachment device for preventing disk damage, characterized in that it is formed to have a round shape to correspond to the edge of the disk.
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