KR100751724B1

KR100751724B1 - 통과형 증기 변환 밸브

Info

Publication number: KR100751724B1
Application number: KR1020000050708A
Authority: KR
Inventors: 뷰르스켄즈 테오
Original assignee: 뷰르스켄즈 테오
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2007-08-24
Also published as: DE19960065B4; DE19960065A1; KR20010067129A

Abstract

본 발명은 고압측 접속관(2)과 저압측 접속관(3), 덮개 플랜지(4) 및 바닥 플랜지(5)를 가진 밸브 하우징을 구비하고, 또한 시트 링(9)에 배치된 밸브 시트(12), 유공(有孔) 드로틀체(11)로 구성되어 있는 밸브 원추체 및 스핀들(10)을 구비하고 있는 증기 변환 밸브에 관한 것으로, 거기에 있어 바닥 플랜지(5)는 유공 드로틀체(11)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 유공 케이지(13)를 싣고 있고, 그 유공 케이지는 유공 드로틀체(11)와 함께 작동 중에는 중간 압력이 가해지는 내부 공간(25)을 획정하며, 바닥 플랜지(5)의 영역에는 수 공급부(31, 32, 33, 34)가 배치되어 있다. 이 방법에 의해 간단한 구조의 밸브가 실현된다.

Description

통과형 증기 변환 밸브{VAPOR FORMING VALVE IN TRANSIT FORM}

도 1은 본 발명에 의한 통과형 증기 변환 밸브의 측단면도를 보여주고,

도 2는 도 1에 의한 밸브의 바닥 플랜지의 단면도를 보여주고,

도 3은 도 1로부터 절취된 부분의 확대 단면도를 보여준다.

본 발명은 청구항 1의 대개념의 특징을 가진 증기 변환 밸브에 관한 것이다.

상기와 같은 밸브는 실용에 있어서는 알려져 있다. 통과 형태 또는 Z 형태는 수 분사가 없는 비교적 간단한 밸브의 경우의 통상적인 하우징 형태이다. 저압측에 냉수를 분사시키고 구동 증기에 의해 분무화시키는 증기 변환 밸브는 예컨대 독일 특허 4233592로부터 알려져 있다. 높은 압력을 가진 구동 증기가 방출되어 저압측에 물을 분무화 및 증기화 시키는데 사용되는 상기와 같은 증기 변환 밸브는 구조상 고가인데, 그 이유는 실용상 표준 구성부품을 사용할 수 없기 때문이다.

따라서 본 발명의 목적은 제작과 보수가 저렴한 증기 변환 밸브를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1의 특징을 가진 증기 변환 밸브에 의해 달성된다.

바닥 플랜지는, 유공 드로틀체와 함께 작동중 중간압이 걸리는 내부 공간을 경계짓고 유공 드로틀체를 적어도 부분적으로 둘러싸는 유공 케이지를 싣고 있기 때문에 또한 바닥 플랜지의 부위에 수 공급부가 배치되어 있기 때문에, 바닥 플랜지 부위에 위치하는 냉수의 분무화와 증기화에 필요한 부품군(본 발명 부분)을 (밸브를 폐쇄하는 것만으로) 통과형 또는 Z 형의 사실상 종래식의 밸브 하우징 내에 설치할 수 있다. 수 공급부와 연결된 공급 통로(수로)가 링 노즐의 저압측에 이어져 있는 적어도 하나의 구동 증기 링노즐이 제공되어 있으면, 물의 분무화가 아주 효과적으로 이루어질 수 있다. 구동 증기 링노즐에 내부 공간으로부터 구동 증기 유출 홀들을 통해 공급이 이루어지게 하면, 증기 변환 밸브의 전체 구조가 특히 간단화 될 수 있다. 구동 증기 링노즐에 밸브 시트로부터 밸브 하우징 외부에서 뻗는 구동 증기관을 통해 공급이 이루어지게 하면, 밸브를 약간만 열어 특히 높은 압력을 다른 쪽에서 이용할 수 있다.

유공 드로틀체를 밸브 시트로부터 상승시켜 밸브를 개방할 때 처음에는 내부 공간이 구동 증기 링노즐을 통해서만 저압측과 연결되고 유공 드로틀체를 더욱 상승시킬 때에는 증가하는 개수의 드로틀 홀이 개방되게 하면, 밸브 개방 단계의 초기에 냉수 자체를 신뢰성 있게 분무 및 증기화 시킬 수 있다. 바람직하게는 구동 증기 링노즐은 내측으로부터 외측으로 확대되는 위요하는 간극으로 구성된다. 상기 간극은 서로 나사 연결된 두 구성 소자들 사이에 배치되고, 거기에 있어 내부 구성 소자는 바람직하게는 유공 케이지와 일체로 되어 있다. 구동 증기 유출 홀 또는 구 동 증기 유출 관과 구동 증기 링노즐 사이에 위요하는 링 통로가 제공되게 할 때, 구동 증기가 밸브의 저압 영역 내로 분사되는 것이 특히 균일해진다.

특히 정밀한 기계적 가공 실시를 위해서는, 유공 케이지가 그의 바닥 플랜지에서 먼 쪽 단부에 의해 시트 링의 원통형 적합부 내에 맞물려 있게 하면 유리하다. 바람직하게는 내부 공간에서의 중간압 조절은, 유공 드로틀체에 배치된 홀들의 전체 면적이 홀 케이지에 배치된 드로틀 홀들의 전체 면적의 약 2 배가 되도록 행해진다. 접속관들이 통과형(직선적)으로 또는 Z-형으로 배치되게 하면, 증기 변환 밸브의 간단한 장착이 가능해진다.

구동 증기의 유출 탭이 밸브 시트에 배치될 수 있는데, 그때에는 밸브 원추체를 시트로부터 상승시킨 직후 거기에 도달해 있는 구동 증기가 적어도 하나의 도관을 통해 밸브 하우징 외부로 안내된 후 구동 증기 링노즐에 안내된다. 이에 의해 특정 설치 영역에서 유리한 특성 데이터가 얻어질 수 있다. 그때 바람직하게는 구동 증기 링노즐 내로의 구동 증기의 공급은 바닥 플랜지의 영역에서 행해진다.

이하 도면에 따라 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1에는 통과 형태의 본 발명에 의한 증기 변환 밸브가 (부분) 단면 측면도로 표시되어 있다. 이 증기 변환 밸브는 고압측 접속관(2)과 저압측 접속관(3)이 부착된 주조된 밸브 하우징(1)을 갖고 있다. 또한 밸브 하우징(1)에는 덮개 플랜지(4)와 바닥 플랜지(5)가 있다. 대체로 밸브 하우징(1)의 내공간을 가로질러 뻗고 있는 분리벽(6)은 내공간을 고압측 공간(7)과 저압측 공간(8)으로 분리하고 있다. 분리벽(6)은 또한 시트 링(9)을 갖 고 있는데 이 링은 밸브 시트(12)의 영역에서 가동 스핀들(10)에 배치된 밸브 원추체(폐쇄 부재)(11)를 밀폐시키고 있다. 그리고 밸브 원추체(11)는 유공 드로틀체로 구성되어 있다. 이 원추체는 유공 케이지(13)에 의해 둘러싸여 있고 이 케이지는 다시 바닥 플랜지(5)에 고정되어 있다. 바닥 플랜지(5)는 그 하측에 압력 하에 있는 물을 위한 접속관(14)을 갖고 있다.

바닥 플랜지(5)는 도 2에 보다 정확히 표시되어 있다. 유공 케이지(13)는 실질적으로 관 모양으로 형성되어 있다. 상부 개방된 단부(20)의 영역에서는 유공 케이지(13)의 외면에는 배면 단(21)이 형성되어 있는데, 이 단에 의해 유공 케이지(13)는 대응하는 시트 링(9)의 구멍 안에 끼어질 수 있다. 유공 케이지(13)의 내벽은 직경이 일정한 원통형이다. 바닥 플랜지(5)의 중앙 축선(22)을 기준으로 반경방향으로 유공 케이지(13)의 벽은 그 수와 직경은 실시예에 따라 변할 수 있는 관통 개구(23)를 갖고 있다. 자유 단부(20)에 대한 반대쪽으로 유공 케이지(13)는, 측벽과 함께 내공간(25)을 경계짓는 바닥(24)에서 끝나고 있다. 바닥(24)이 측벽의 확대 영역(27)으로 이행하는 구석 영역(26)에는, 수개의 구동 증기 홀(28)이 배치되어 있고 그 홀의 홀 축선은 중앙 축선(22)에 대해 45°만큼 경사져 있다. 이들 홀들(28)은 원주 링 통로(29) 내로 합류하고 이 링 통로는 다시 외측으로 개방된 구동 증기 링노즐(30) 내로 연결되어 있다. 결과적으로 유공 케이지(13)의 내공간(25)은 홀(28), 링 통로(29) 및 구동 증기 링노즐(30)을 통해 외부 공간과 연통되어 있다.

바닥(24)의 하부로는 바닥 플랜지(5)에 수 공급부가 있다. 이 물 공급은 접 속관(14)으로부터 공급 방향으로 통로(31)를 통해 이루어지고 디스크형의 영역(32) 내로 합류된다. 중앙 축선(22)에 대해 대칭적으로 또한 반경방향으로 디스크형의 영역(32)에는, 축선(22)의 방향으로 구동 증기 밸브(30)로 향하는 외향 칼라(33)가 구비되어 있고, 이 칼라로부터 외측으로 수개의 공급 홀(34)이 구동 증기 밸브(30) 내로 합류하고 있다.

도 3은 시트 링(9)이 장착된 분리벽(6)의 저압측 영역 및 유공 드로틀체(11) 그리고 유공 케이지(13)의 확대도를 보여준다. 이 도면에서는, 밸브가 폐쇄되었을 때에 한편으로는 밸브 시트(12)가 폐쇄되고 다른 한편으로는 유공 드로틀체에 있는 수개의 홀(40) 및 유공 케이지에 있는 홀들(23)이 모두 폐쇄되도록, 유공 드로틀체(11)가 시트 링(9) 내 및 유공 케이지(13) 내에 삽입되어 있는 것을 볼 수 있다. 따라서 벽(6)에 또한 밸브 시트 링(9)의 상면에 발생되어 있는 밸브의 고압측은 저압측에 대해 밀폐적으로 폐쇄되어 있다.

밸브를 개방했을 때의 진행을 이하 도 3에 따라 설명한다. 먼저 스핀들(10)을 작동함에 의해 유공 드로틀체(11)를 그의 밸브 시트(9)로부터 상승 분리시킴에 따라, 거기에 유지되어 있던 고압은 대략 화살표(Ⅰ)를 따라 유공 드로틀체(11)의 내공간(25) 내로 유입할 수 있다. 유공 케이지(13)의 홀들(23)은 폐쇄되어 있기 때문에, 내공간(25)으로 유입된 증기는 홀들(28)을 통해 화살표(Ⅱ)를 따라 링 통로(29) 및 구동 증기 링노즐(30) 내로 유입한다. 구동 증기 링노즐(30) 내에서는 증기가 방압되어 밸브의 저압측 내로 유입하고 더 나아가 예컨대 화살표(Ⅲ)를 따라 플랜지(3)로 흘러간다. 이제 약간의 과압을 가진 냉수가 통로(31) 내로 압입되 어 디스크형의 영역(32) 및 칼라(33)를 통해 분포되고 공급 홀(34)의 저압측 개구에 접근한다. 물의 흐름 방향은 화살표(Ⅳ)로 표시되어 있다. 공급 홀(34)의 저압측 개구부에서는 물은 거기에서 고속으로 유출하는 구동 증기에 의해 분무화 된다. 구동 증기의 고온으로 인해 물의 신속한 증기화 및 해당하는 냉각이 일어나는데, 이런 작용은 예컨대 화력 발전소의 터빈 바이패스에 있어 증기 변환 밸브에서 필요하다. 유공 드로틀체(11)를 더욱 상승시킬 때에는 증기는 고압측으로부터 유공 드로틀체(11)의 나머지 구멍들(40)을 통해서도 유입하여 그때에는 자유 개방된 유공 케이지(13)의 홀들(23)을 통해 저압측으로 흐른다. 그때에 물의 공급은 제대로 유지된 채로 있게 된다. 이런 방법에 의해, 특히 유공 드로틀체(11)를 처음 밸브 시트 링(9)으로부터 분리시킬 때, 공급되는 물은 극히 효과적으로 보장적으로 분무화 된다. 이 증기 변환 밸브는 그 조절 범위가 특히 양호하다.

통과 밸브에 관해 도 1 내지 3에 기술된 증기 변환 밸브의 구조는, 도 2에 표시된 부품군의 구조(형상)를 제외하고는, 유공 드로틀체를 구비한 공지의 시트 밸브와 별로 상이하지 않다. 따라서 본 발명에 따른 증기 변환 밸브를 제작하는 데에는 다수의 표준 구성 부품을 사용할 수가 있다. 그럼으로써 그런 증기 변환 밸브의 구조 및 실질적으로 표준화된 배관에의 장착이, 적어도 공지의 증기 변환 밸브와 비교해서는, 특히 더 간단하고 비용 저렴하게 실현될 수 있다.

도 1 내지 3에는 표시되지 않은 다른 실시예에서는, 구동 증기가 직접 밸브 시트(12)의 영역에서 뽑히어 외부 도관을 통해 구동 증기 링노즐에 전달되게 하고 있다. 그런 구동 증기 안내 방식은 대체로 서두에 언급한 특허 공보 DE 4233592로 부터 알려져 있다. 유공 케이지와 구동 증기 링노즐을 바닥 플랜지에 할당 배치된 부품군 내에 배치시키는 방식의 기술적 해법도 본 발명에 의한 증기 변환 밸브에서는 가능하다.

본 발명의 변환이 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와같은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

고압측 접속관(2), 저압측 접속관(3), 덮개 플랜지(4) 및 바닥 플랜지(5)를 구비한 밸브 하우징(1); 밸브 하우징(1)의 내부공간을 가로질러 연장하며, 시트 링(9)을 구비한 분리벽(6); 시트 링(9)에 배치된 밸브시트(12); 증기변환밸브의 종축 상에 배치된 스핀들(10); 및 스핀들(10)에 배치된 유공 드로틀체(11)인 밸브 원추체;를 구비한 증기변환밸브에 있어서,

상기 바닥 플랜지(5)는 유공 드로틀체(11)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 유공 케이지(13)를 탑재하고, 상기 유공 케이지(13)는 작동 중에 중간압력이 가해지는 내부공간(25)을 유공 드로틀체(11)와 함께 한정하며, 상기 바닥 플랜지(5)의 영역에는 물 공급부(31,32,33,34)가 배치되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제1항에 있어서, 상기 유공 케이지(13)의 하부 외측에 하나 이상의 구동 증기 링 노즐(30)이 제공되고, 상기 링 노즐(30)의 저압측에서 물 공급부와 연결된 공급통로가 합류하는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제2항에 있어서, 상기 링 노즐(30)은 내부공간(25)으로부터 구동 증기 유출구(28)를 통해 구동 증기가 공급되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제2항에 있어서, 상기 링 노즐(30)은 밸브시트(12)로부터 밸브 하우징(1) 외부에서 연장하는 구동 증기관을 통해 구동 증기가 공급되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제2항에 있어서, 상기 유공 드로틀체(11)가 밸브시트(12)로부터 상승되어 밸브가 개방될 때, 처음에는 상기 링 노즐(30)을 통해서만 내부공간(25)이 저압측(8)과 연결되고, 상기 유공 드로틀체(11)를 더욱 상승시키면 증가하는 개수의 구멍들(23,40)이 자유개방상태가 되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제2항에 있어서, 상기 링 노즐(30)은 내측으로부터 외측으로 확대되는 간극으로 형성되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제6항에 있어서, 상기 간극은 서로 나사결합된 2개의 구성요소들 사이에 배치되고, 여기서 상기 구성요소들 중 내측 구성요소는 유공 케이지(13)와 일체로 되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제2항에 있어서, 상기 유공 케이지(13) 바닥(24)의 구석영역(26)에 구동 증기 유출구(28)가 배치되며, 상기 유출구(28)와 상기 링 노즐(30) 사이에 링 통로(29)가 제공되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유공 케이지(13)는 바닥 플랜지(5)로부터 먼 쪽인 상부단부에서 시트 링(9)의 원통형 적합부와 맞물리는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유공 드로틀체(11)에 배치된 구멍들(40)의 전체 면적이 상기 유공 케이지(13)에 배치된 구멍들(23)의 전체 면적의 2배인 있는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접속관들(2,3)이 통과형 또는 Z-형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브시트(12)에 구동 증기용 유출부가 제공되고, 밸브 원추체가 밸브시트(12)로부터 상승된 직후 구동 증기가 상기 유출부에 연결된 하나 이상의 도관을 통해 밸브 하우징(1)으로부터 외부로 안내되어 구동 증기 링 노즐(30)로 안내되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.
제12항에 있어서, 상기 링 노즐(30)로 안내되는 구동 증기는 바닥 플랜지(5)를 통하여 상기 링 노즐(30)로 공급되는 것을 특징으로 하는 증기변환밸브.