JPH052878B2 - - Google Patents
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- JPH052878B2 JPH052878B2 JP59128473A JP12847384A JPH052878B2 JP H052878 B2 JPH052878 B2 JP H052878B2 JP 59128473 A JP59128473 A JP 59128473A JP 12847384 A JP12847384 A JP 12847384A JP H052878 B2 JPH052878 B2 JP H052878B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、流体の流れ状態を不一致かつ分離さ
せることによつて流体の流れにエネルギー損失と
高い抵抗とを与え、これによつてキヤビテーシヨ
ンを防止するようにしたコントロールバルブのた
めの新規な改良されたトリムの構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention provides energy loss and high resistance to fluid flow by discordant and separated fluid flow conditions, thereby reducing cavitation. A new and improved trim structure for a control valve that prevents
コントロールバルブ中に生じるキヤビテーシヨ
ンは、内部のバルブ表面からの物質の除去を引き
起す欠点を有する。制御オリフイスでの圧力が気
泡を形成する蒸気圧よりも低下するとキヤビテー
シヨンが生じる。制御オリフイスを過ぎた位置の
圧力が蒸気圧を越えて上昇すると、気泡は崩壊す
る。崩壊する泡の近くでバルブ内の部分や構成要
素はキヤビテーシヨン損傷を受ける。キヤビテー
シヨンを除去するには、制御オリフイスでの圧力
が蒸気圧レベル未満に低下してしまうことを防止
することが必要である。これは、単一のバルブの
圧力低下を複式の圧力低下にし、いずれか一段で
生じる圧力回復の量を低下させることにより実施
可能である。
Cavitation that occurs in control valves has the disadvantage of causing removal of material from the internal valve surfaces. Cavitation occurs when the pressure at the control orifice falls below the vapor pressure that forms bubbles. When the pressure past the control orifice rises above the vapor pressure, the bubble collapses. Parts and components within the valve near the collapsing bubbles experience cavitation damage. Eliminating cavitation requires preventing the pressure at the control orifice from dropping below vapor pressure levels. This can be done by turning a single valve pressure drop into a dual pressure drop, reducing the amount of pressure recovery that occurs at any one stage.
キヤビテーシヨンによる損傷を制御又は排除す
るためには、バルブの設計者にとつて三つの基本
的なテクニツクが用いられている。第一のテクニ
ツクは、キヤビテーシヨンの起り得る領域におい
てバルブの内表面を硬化させることを含む。第二
のテクニツクは、フロー・ツー・クローズ
(flow−to−close)にトリムを設計することであ
る。即ち、キヤビテーシヨンを形成しようとする
流体の噴流を流れの中間位置で互いに収斂させ、
これによりバルブの精密な内部表面及び構成要素
から離れた位置で気泡の崩壊を起すようにするこ
とである。これらの両方のテクニツクはキヤビテ
ーシヨンの欠点を最小にして制御することを企図
しているが、キヤビテーシヨンを排除することは
できない。当然、これらのテクニツクは低い圧力
低下の場合、即ちキヤビテーシヨンが他の場合と
同様に厳密でない場合に普通に用いられる。 Three basic techniques are used by valve designers to control or eliminate cavitation damage. The first technique involves hardening the inner surface of the bulb in areas where cavitation is likely to occur. The second technique is to design the trim flow-to-close. That is, the jets of fluid that are trying to form cavitation are made to converge with each other at an intermediate position of the flow,
This allows bubble collapse to occur away from the delicate internal surfaces and components of the valve. Although both of these techniques are intended to minimize and control the drawbacks of cavitation, they cannot eliminate cavitation. Naturally, these techniques are commonly used in the case of low pressure drops, i.e. when cavitation is not as severe as in other cases.
第3のテクニツクは、一種のキヤビテーシヨン
排除である。コントロールバルブの出口圧をバツ
クアツプするために下流に制限物が用いられる。
このテクニツクによると、コントロールバルブの
外部にステージング(Staging)を用いる必要が
あるため、高価かつ大型のバルブになる。 The third technique is a type of cavitation elimination. A downstream restriction is used to back up the control valve outlet pressure.
This technique requires the use of staging external to the control valve, resulting in an expensive and large valve.
米国特許第3971411号には、流体を軸方向にあ
る流体エネルギーを吸収する通路を通して向ける
ことによつて流体の流れに対し抵抗を与えるトリ
ムアセンブリが開示されている。米国特許第
3813079号には、一つ以上のシリンダのスロツト
によつて定義された半径方向の流体通路が図示さ
れている。米国特許第3780767号には、流れに対
し抵抗を与えるための複式妨害アセンブリが示さ
れており、渦巻チヤンバーを定義する削除部分を
もつ複数のプレートを開示している。上述した特
許にて開示された構造の夫々は、流体の体れを妨
害する単一のテクニツクを備えている。夫々は半
径方向又は軸方向のいずれかの流れの抵抗を用
い、そして騒音の軽減を主たる目的とする。これ
らの装置は、バルブにて制御される流体中に作り
出される蒸気圧泡を回避するため、単一の大きな
バルブ圧力低下を多数の小さな圧力低下ステージ
に分割することはない。 U.S. Pat. No. 3,971,411 discloses a trim assembly that provides resistance to fluid flow by directing the fluid through passages that absorb some fluid energy in an axial direction. US Patent No.
No. 3,813,079 illustrates a radial fluid passageway defined by slots in one or more cylinders. U.S. Pat. No. 3,780,767 shows a dual obstruction assembly for providing resistance to flow and discloses a plurality of plates with cut-outs defining swirl chambers. Each of the structures disclosed in the above-mentioned patents includes a single technique for interfering with fluid flow. Each uses either radial or axial flow resistance and has the primary purpose of reducing noise. These devices do not split a single large valve pressure drop into multiple smaller pressure drop stages to avoid vapor pressure bubbles created in the fluid controlled by the valve.
即ち本発明によれば、流体入口と流体出口とを
もつバルブ本体、上記バルブ本体内の上記流体入
口と上記流体出口との間に位置づけられたバルブ
シートリング、及び上記バルブ本体内に往復動可
能に塔載され、バルブ閉止モードでは上記バルブ
シートリングに係合するバルブプラグを含むバル
ブにおいて、上記バルブ本体内に位置づけられた
複数のケージ部材を含み、上記複数のゲージ部材
は、複数のアパチヤーと半径方向に延びた複数の
フインとを有した第一のケージ部材、複数のアパ
チヤーと半径方向に延びた複数のフインとを有し
た第二のケージ部材、及び複数のアパーチヤーを
有した第三のケージ部材を含み、上記複数のケー
ジ部材は相隣接したケージ部材間に軸方向の流通
路を定義するように上記バルブ本体内に位置づけ
られていることを特徴とするバルブが提供され
る。この新規な改良された流体流れコントロール
バルブはトリム構造を含み、コントロールバルブ
内のキヤビテーシヨンを防止する。
That is, according to the present invention, a valve body having a fluid inlet and a fluid outlet, a valve seat ring positioned between the fluid inlet and the fluid outlet within the valve body, and a valve seat ring that is reciprocally movable within the valve body. a plurality of cage members positioned within the valve body, the plurality of gauge members having a plurality of apertures and a valve plug mounted on the valve body, the valve including a valve plug that engages the valve seat ring in a valve closing mode; a first cage member having a plurality of radially extending fins, a second cage member having a plurality of apertures and a plurality of radially extending fins, and a third cage member having a plurality of apertures. A valve is provided including a cage member, the plurality of cage members being positioned within the valve body to define an axial flow path between adjacent cage members. This new and improved fluid flow control valve includes a trim structure to prevent cavitation within the control valve.
トリムは、バルブプラグを囲むバルブシート上
に取外可能に位置づけられた複数の同心的な締り
ばめ状態のケージを含む。同心の複数ケージは、
隣接ケージ間に軸流ギヤラリーを定義するよう
に、互いにわずかな間隔をおかれている。 The trim includes a plurality of concentric interference-fit cages removably positioned on the valve seat surrounding the valve plug. Concentric multiple cages are
They are slightly spaced apart from each other to define an axial gear rally between adjacent cages.
バルブケージの適当な位置に設けたアパチヤー
とフインは、特別なステージ領域をもつ高抵抗の
流通路を与え、流体圧が流体蒸気圧未満に低下す
るのを防止する。アパチヤー、フイン及びギヤラ
リー領域は次のように寸法を決められる。即ち、
可変プラグのリフト位置によつて、連続的に変化
する流通路が圧力低下を適当に配分し、流体の流
れの最終段階と同様に中間段階でのキヤビテーシ
ヨンの発生を防止するようにされる。 Appropriately located apertures and fins in the valve cage provide a high resistance flow path with special staging areas to prevent fluid pressure from dropping below fluid vapor pressure. The aperture, fin and gear rally areas are dimensioned as follows. That is,
The variable plug lift position allows the continuously varying flow path to properly distribute the pressure drop and prevent cavitation during intermediate as well as final stages of fluid flow.
バルブトリムは、バルブプラグが持ち上げられ
たとき、共通のギヤラリー中に結合フエード領域
をを連続的に増量させる。これは流通路構成及び
圧力低下配分を、他のほとんどの半径方向に設計
されたトリムアセンブリに比べて、一定に変化さ
せる。 The valve trim continuously increases the coupling fade area during the common gear rally when the valve plug is lifted. This provides a constant change in flow path configuration and pressure drop distribution compared to most other radially designed trim assemblies.
半径方向のアパチヤー及びフインの組み合わせ
は、半径方向及び軸方向の両方において流体の流
れを連続的に不一致にさせるとともにその後に分
離させ、付加的な高いエネルギー損失を与え、さ
らにキヤビテーシヨンのおそれを回避する。ケー
ジのアパチヤー及びフインの位置は、バルブプラ
グの低リフト位置では多くのステージングに備
え、圧力低下が少ない高リフト位置では圧力低下
は最大であり、容量を高めかつステージングを少
なくする。低リフト位置には半径方向及び軸方向
の両方の流通路が備えられ、高リフト位置には半
径方向の通路のみが備えられる。 The combination of radial apertures and fins continuously mismatches and subsequently separates the fluid flow in both the radial and axial directions, providing additional high energy losses and further avoiding the risk of cavitation. . The location of the cage apertures and fins provides for more staging in the low lift position of the valve plug, and the highest pressure drop in the high lift position with less pressure drop, providing higher capacity and less staging. The low lift position is provided with both radial and axial flow passages, and the high lift position is provided with only radial passages.
同心の複数のケージのアパチヤー及びフインに
よつて定義されるステージ領域は、流れの領域を
漸次増大させるために同心のケージの入口から出
口に向けて圧力低下を連続的に減少させる。これ
は外側のケージでの最後のステージが最も低い圧
力低下を起すことを保証する。この最後のステー
ジで圧力低下がキヤビテーシヨン防止に最適な蒸
気圧レベルになるので、これは有益である。 The stage area defined by the apertures and fins of the multiple concentric cages provides a continuously decreasing pressure drop from the concentric cage inlet to the outlet to progressively increase the flow area. This ensures that the last stage in the outer cage has the lowest pressure drop. This is beneficial because the pressure drop in this last stage is at the optimal vapor pressure level for cavitation prevention.
先ず第1図を参照して、参照符号10で全体を
示されたコントロールバルブが図示されている。
バルブ10は、流体入口14と流体出口16とを
もつ本体12を含んでいる。本体12には入口1
4及び出口16の近くにフランジ15,17がそ
れぞれ塔載され、流体システムの導管にバルブ1
0を接続できるようになつている。バルブ本体1
2の内部には、入口14及び出口16間の中央に
バルブプラグチヤンバー18が設けられている。
チヤンバー18は本体に設けた入口側流体通路2
0とポート22とによつて入口14に連通してい
る。流体出口16は流体通路24によつてチヤン
バー18に連通している。
Referring first to FIG. 1, a control valve, designated generally by the reference numeral 10, is illustrated.
Valve 10 includes a body 12 having a fluid inlet 14 and a fluid outlet 16. The main body 12 has an inlet 1
4 and near the outlet 16, respectively, are mounted flanges 15, 17 to connect the valve 1 to the conduit of the fluid system.
0 can be connected. Valve body 1
Inside 2, a valve plug chamber 18 is provided centrally between the inlet 14 and the outlet 16.
The chamber 18 is an inlet side fluid passage 2 provided in the main body.
0 and port 22 communicate with inlet 14 . Fluid outlet 16 communicates with chamber 18 by fluid passageway 24 .
バルブ10は使用時には、バルブ本体12の内
表面に損傷を起すキヤビテーシヨンを生じるとこ
ろの500p.s.iと3000p.s.iとの間の圧力低下に基い
て機能する。バルブ10を通つて流れる流体は、
チヤンバー18内に往復動可能に塔載されたバル
ブプラグ30によつて制御される。チヤンバー1
8の上端はチヤンバー18内へのバルブプラグ3
0の挿入を許すようにオープニング又はアパチヤ
ー32を含む。バルブプラグ30は、ステム34
によつてバルブ30に機械的に接続された外部の
バルブコントローラ(図示せず)にて、チヤンバ
ー18内で往復移動させられる。ここでステム3
4はアパチヤー32を通つて延び、そしてバルブ
プラグ30にピン36にて取付けられたものであ
る。ピン36はステム34とバルブプラグ30と
の間を切離し可能にし、バルブプラグ30を交換
や修理のために簡単に取外せるようにしている。 In use, the valve 10 functions on a pressure drop between 500 p.si and 3000 p.si which causes cavitation which causes damage to the inner surface of the valve body 12. The fluid flowing through valve 10 is
It is controlled by a valve plug 30 reciprocably mounted within the chamber 18. chamber 1
The upper end of 8 is the valve plug 3 into the chamber 18.
An opening or aperture 32 is included to allow insertion of a zero. The valve plug 30 has a stem 34
The valve 30 is reciprocated within the chamber 18 by an external valve controller (not shown) mechanically connected to the valve 30 by an external valve controller (not shown). Here stem 3
4 extends through the aperture 32 and is attached to the valve plug 30 by a pin 36. Pin 36 allows separation between stem 34 and valve plug 30, allowing valve plug 30 to be easily removed for replacement or repair.
バルブ本体12には取外し可能なバルブボンネ
ツト38がねじ付スタツド又は止め金具40,4
2によつて取付けられている。アパチヤー32の
囲りにはガスケツト44があり、そのガスケツト
44はボンネツト38によつて位置を維持され、
ボンネツト38とバルブ本体12との間をシール
する。閉止状態(第1図)にあるバルブにおい
て、バルブプラグ30は、アパチヤー22に取外
し可能に位置づけられたバルブシートリング46
に密着係合している。 The valve body 12 has a removable valve bonnet 38 with threaded studs or fasteners 40,4.
It is attached by 2. Surrounding the aperture 32 is a gasket 44 which is maintained in position by the bonnet 38.
A seal is formed between the bonnet 38 and the valve body 12. With the valve in the closed condition (FIG. 1), the valve plug 30 is attached to the valve seat ring 46 removably positioned in the aperture 22.
is closely engaged with.
バルブ10内のキヤビテーシヨンを防止するた
め、参照符号48で全体を示されたバルブケージ
アセンブリによつて高抵抗の流体通路が備えられ
ている。バルブケージアセンブリ48は、締りば
め状態の複数の同心のケージを含んでいる。図示
した好ましい実施例においては、三つの円筒状ケ
ージ50,52,54が用いられているが、設計
の都合で他の数に変更されてもよい。円筒状のケ
ージ50,52,54は複数のアパチヤー、フイ
ン及びギヤラリー領域を含み、これらは、プラグ
30の可変のリフト位置によつて連続的に変化す
る流通路が、キヤビテーシヨンを防止するために
所望の圧力低下を配分するように、間隔および寸
法を決められている。 To prevent cavitation within valve 10, a high resistance fluid passageway is provided by a valve cage assembly, indicated generally by the reference numeral 48. Valve cage assembly 48 includes a plurality of concentric cages in an interference fit. In the preferred embodiment shown, three cylindrical cages 50, 52, 54 are used, but other numbers may be used for design reasons. The cylindrical cages 50, 52, 54 include a plurality of apertures, fins, and gear rally areas that provide a continuously varying flow path due to the variable lift position of the plug 30 as desired to prevent cavitation. are spaced and dimensioned to distribute the pressure drop.
ケージ50,52はそれぞれ、スペース又はギ
ヤラリー領域、例えば、ケージ50,52間の軸
流ギヤラリー領域60とケージ52,54間に定
められた軸流ギヤラリー領域62とを定めるフラ
ンジ56,58を含んでいる。ケージ50はさら
に、下部に設けられた複数のリブ又はフイン64
を含んでいる。ケージ52はまた、下部に設けた
複数のフイン又はリブ66を含んでいる。だがケ
ージ54はフインをもたない。 The cages 50, 52 each include flanges 56, 58 that define a space or gear rally area, such as an axial gear rally area 60 between the cages 50, 52 and an axial gear rally area 62 defined between the cages 52, 54. There is. The cage 50 further includes a plurality of ribs or fins 64 provided at the bottom.
Contains. Cage 52 also includes a plurality of fins or ribs 66 on the bottom. But Cage 54 has no fins.
第一のケージ50を通る半径方向の通路は、バ
ルブプラグ30のリフト位置の全範囲に対応する
ケージ50の全長における複数のアパチヤー又は
オープニング68によつて定義されている。第二
のケージ52はその上部及び下部に半径方向のオ
ープニング又はアパチヤー70を含み、かつ上部
及び下部間には不透水部分72をもつている。第
三のケージ54は不透水の下部74と複数のアパ
チヤー76を有する上部とを含んでいる。 The radial passage through the first cage 50 is defined by a plurality of apertures or openings 68 along the length of the cage 50 that correspond to the full range of lift positions of the valve plug 30. The second cage 52 includes radial openings or apertures 70 in its upper and lower portions and has an impermeable portion 72 between the upper and lower portions. Third cage 54 includes a water-impermeable lower portion 74 and an upper portion having a plurality of apertures 76 .
ケージ50,52,54は、バルブ本体12内
に取外し可能に位置づけられ、かつピン78によ
つて半径方向で保持されている。ピン78を取外
すと、中間即ち第二のケージ52を第一のケージ
50及び第三のケージ54に対し回動させること
ができるようになる。ケージ52を回動させる
と、アパチヤー70がケージ50の下部のアパチ
ヤー68に対し不一致になる(第3図)。このよ
うな不一致が生じると、流体はアパチヤー70を
通つて流れるために向きを変えつつ曲りくねつた
流路を通して流れなければならない。下部リフト
位置(第2図,第3図)流体の流れは軸方向のギ
ヤラリー領域62内のフイン64に触れて向きを
定められる。流れはケージ50の下部位置のアパ
チヤー68を通過すると、ギヤラリー領域60に
入る。流れはケージ52の下部位置のアパチヤー
70を通過すると、ギヤラリー領域62に入り、
フイン66を通過して上向きに流れ、その後、ア
パチヤー76を通つてチヤンバー18に流出す
る。この構成はアンチ・キヤビテーシヨンを促進
する多くのステージを備えている。これは、低い
リフト位置では圧力低下がキヤビテーシヨンにと
つて最大の可能性をもつ最高値である故に好まし
い。 Cages 50, 52, 54 are removably positioned within valve body 12 and are radially retained by pins 78. Removal of pin 78 allows for rotation of intermediate or second cage 52 relative to first cage 50 and third cage 54. Rotating cage 52 causes aperture 70 to be misaligned with aperture 68 at the bottom of cage 50 (FIG. 3). When such a mismatch occurs, the fluid must change direction and flow through a tortuous channel in order to flow through the aperture 70. In the lower lift position (FIGS. 2 and 3) fluid flow is directed against the fins 64 in the axial gear rally region 62. Once the flow passes through an aperture 68 in the lower portion of the cage 50, it enters the gear rally region 60. Once the flow passes through the aperture 70 in the lower portion of the cage 52, it enters the gear rally region 62;
It flows upwardly through the fins 66 and then out through the apertures 76 and into the chamber 18 . This configuration has many stages that promote anti-cavitation. This is preferred because at low lift positions the pressure drop is at its highest value with the greatest potential for cavitation.
パルブプラグ30がほぼ半開位置(第4図,第
5図)まで持ち上げられると、多数のアパチヤー
68が露出し、そしてケージ50,52の下部を
通る流れが、、すでに説明したように曲りくねつ
た通路を通過する。ケージ50,52の中間部分
では、アパチヤー70,68はアパチヤー76と
不一致であり(第5図)、かつ流れは実質的に半
径方向となる。 When the valve plug 30 is raised to the approximately half-open position (FIGS. 4 and 5), a number of apertures 68 are exposed and the flow through the lower part of the cages 50, 52 is twisted as previously described. Pass through the passage. In the intermediate portions of the cages 50, 52, the apertures 70, 68 are misaligned with the apertures 76 (FIG. 5) and the flow is substantially radial.
比較的大形のバルブにおいては、アパチヤー7
0,76にて決まる流路領域はギヤラリー60に
おける流路領域よりも実質的に大きくてもよく、
そしてケージ52の下部を通つて少しも流れずか
つそこを横切つて少しの圧力低下も生じないであ
ろうこれらの大形バルブにおいてギヤラリー60
内で流れを分散させるために、フイン65が設け
られ、ギヤラリー60内の流れの一部分をケージ
52の下部のアパチヤー70に導き、これにより
ケージ52の全長にわたる合計の圧力低下をより
平等に配分する。 For relatively large valves, aperture 7
The flow path area determined by 0,76 may be substantially larger than the flow path area in the gear rally 60,
and gear rallies 60 in these large valves where there will be no flow through the lower part of the cage 52 and no pressure drop across it.
Fins 65 are provided to distribute the flow within the gear rally 60 and direct a portion of the flow within the gear rally 60 to an aperture 70 at the bottom of the cage 52, thereby more evenly distributing the total pressure drop over the length of the cage 52. .
全開、即ちプラグ30を最上部まで持ち上げた
位置(第6図)では、アパチヤー68,70,7
6は全て露出するが、大容量の曲りくねつた半径
方向の流れを許すように不一致とされ、かつこの
レベルでは圧力低下は少ない故に少ないステージ
ングとされている。これらの高リフト位置で、ア
パチヤー68,70,76を整列一致させたり、
及び又は一層大容量とするために拡大させたりす
ることは任意である。低リフト位置(第2図,第
3図)では、潜在的なキヤビテーシヨンにとつ
て、大きな圧力低下と多くの分離状態がある。し
たがつて、高リフト位置では半径方向の流路のみ
が要求されるのに対し、低リフト位置では半径方
向及び軸方向の両方の流路が備えられる。 When fully open, that is, in the position where the plug 30 is raised to the top (FIG. 6), the apertures 68, 70, 7
6 are all exposed but mismatched to allow a large volume tortuous radial flow, and less staging due to less pressure drop at this level. At these high lift positions, align and match the apertures 68, 70, 76,
and/or enlargement for larger capacity is optional. At the low lift position (FIGS. 2 and 3) there is a large pressure drop and many separation conditions for potential cavitation. Thus, in the high lift position only radial flow passages are required, whereas in the low lift position both radial and axial flow passages are provided.
低リフト位置では、ギヤラリー領域52には軸
方向の流路のみがある。ギヤラリー60内の軸方
向の流れは、バルブプラグ30が最後のフイン6
4よりも上方の中間リフト位置(第4図,第5
図)まで持ち上げられたときに付加される。この
構成は、外側のケージ54での最後のステージが
最も低い圧力低下を確実に得るように流れの領域
を漸次増大させる。ここでの最も低い圧力低下
は、この最後のステージで圧力低下がキヤビテー
シヨン防止に最適な蒸気圧レベルになるので有益
である。 In the low lift position, the gear rally region 52 has only axial flow paths. The axial flow within the gear rally 60 is such that the valve plug 30
Intermediate lift position above 4 (Fig. 4, 5)
It is added when it is lifted up to (Fig.). This configuration progressively increases the flow area to ensure that the last stage in the outer cage 54 has the lowest pressure drop. The lowest pressure drop here is beneficial as the pressure drop in this last stage is at the optimum vapor pressure level for anti-cavitation.
ギヤラリー領域60,62が流れる流体に対し
常に露出させられているので、バルブプラグ30
の外径に沿つて常に圧力低下の分配がある。対比
において、従来の半径方向の構造は異なるリフト
位置で個々の半径方向の通路中に流れを分離し、
そしてプラグのリフト位置上に圧力低下ステージ
ングはない。こうして、十分な圧力低下はバルブ
プラグの先端を横切り、その結果、プラグの先端
に多少のキヤビテーシヨン損傷を起す。 Since the gear rally regions 60, 62 are always exposed to flowing fluid, the valve plug 30
There is always a distribution of pressure drop along the outer diameter of the In contrast, conventional radial structures separate the flow into individual radial passages at different lift locations;
And there is no pressure drop staging on the lift position of the plug. Thus, a sufficient pressure drop crosses the tip of the valve plug, resulting in some cavitation damage to the tip of the plug.
第1図は本発明によるコントロールバルブの一
実施例の縦断面図、第2図は第1図に示したバル
ブにおけるバルブプラグが少し開かれた時の拡大
断面部分図、第3図は第2図の3−3線に沿つた
断面図、第4図はバルブプラグがさらに高く持ち
上げられた位置にあるときの第2図と同様な図、
第5図は第4図の5−5線に沿つた断面図、第6
図はバルブプラグが最も高く持ち上げられた位置
にあるときの第2図と同様な図、第7図は第6図
の7−7線に沿つた断面図である。
10…バルブ、12…バルブ本体、14…流体
入口、16…流体出口、30…バルブプラグ、4
6…バルブシートリング、50…第一のケージ部
材、52…第2のケージ部材、54…第三のケー
ジ部材、64,65,66…フイン、68,7
0,76…アパチヤー。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of one embodiment of the control valve according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of the valve shown in FIG. 1 when the valve plug is slightly opened, and FIG. 4 is a view similar to FIG. 2 when the valve plug is in a higher raised position;
Figure 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in Figure 4;
The figure is a view similar to FIG. 2 with the valve plug in its highest raised position, and FIG. 7 is a sectional view taken along line 7--7 of FIG. 6. 10... Valve, 12... Valve body, 14... Fluid inlet, 16... Fluid outlet, 30... Valve plug, 4
6... Valve seat ring, 50... First cage member, 52... Second cage member, 54... Third cage member, 64, 65, 66... Fin, 68, 7
0,76...Apatya.
Claims (1)
本体12、上記バルブ本体内の上記流体入口と上
記流体出口との間に位置づけられたバルブシート
リング46、及び上記バルブ本体内に往復動可能
に塔載され、バルブ閉止モードでは上記バルブシ
ートリングに係合するバルブプラグ30を含むバ
ルブ10において、上記バルブ本体内に位置づけ
られた複数のケージ部材50,52,54を含
み、上記複数のケージ部材は、複数のアパチヤー
68と半径方向に延びた複数のフイン64,65
とを有した第一のケージ部材50、複数のアパチ
ヤー70と半径方向に延びた複数のフイン66と
を有した第二のケージ部材52、及び複数のアパ
チヤー76を有した第三のケージ部材54を含
み、上記複数のケージ部材は相隣接したケージ部
材間に軸方向の流通路を定義するように上記バル
ブ本体内に位置づけられていることを特徴とする
バルブ。 2 上記第一、第二及び第三のケージ部材は、相
対的に回動できるように上記インターナルチヤン
バー内に可動に位置づけられていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のバルブ。 3 上記複数のケージ部材は上記バルブプラグの
まわりに同心的に配されていることを特徴とする
特許請求の範囲第1項又は第2項記載のバルブ。 4 上記第一のケージは、上記バルブプラグのリ
フト位置の全範囲に対応して上記ケージの長さに
わたつて上記アパチヤーを含み、上記フインは上
記第一のケージの全長よりも少ない位置に設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
又は第2項又は第3項記載のバルブ。 5 上記第二のケージは、アパチヤーとフインと
をもつ第一の領域、アパチヤーをもつ第二の領
域、及び上記第一及び第二の領域間の不透水領域
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1−4
項のいずれかに記載のバルブ。 6 上記第三のケージは、上記第三のケージの全
長よりも少ない位置の上記アパチヤを含むことを
特徴とする特許請求の範囲第1−5項のいずれか
に記載のバルブ。 7 上記ケージ部材の夫々の下端は上記バルブシ
ートリングに係合し、上記第一のケージ部材の上
記アパチヤーは上記第一のケージ部材の全長にあ
り、上記第一のケージ部材は下部及び上部を含
み、上記第一のケージ部材の上記フインは上記第
一のケージ部材の上記下部にあり、上記第二のケ
ージ部材は下部、中部及び上部を含み、上記第二
のケージ部材の上記アパチヤーは上記第二のケー
ジ部材の上記下部及び上部にあり、上記中部は不
透水であり、上記第三のケージ部材は上部及び下
部を含み、上記第三のケージ部材の上記アパチヤ
ーは上記第三のケージ部材の上記上部にあり、上
記第三のケージ部材の上記下部は不透水であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1−6項のいず
れかに記載のバルブ。 8 上記バルブプラグの囲りの上記バルブシート
には第一の円筒状バルブケージが取外し可能に塔
載されており、上記第一のバルブケージと同心的
に第二の円筒状バルブケージが設けられかつ上記
バルブシート上に取外し可能に塔載され、上記第
一及び第二のバルブケージ間に第一の軸流ギヤラ
リー60を定め、上記第一のバルブケージのフイ
ンは上記第一の軸流ギヤラリー中に延在してお
り、上記第一及び第二のバルブケージと同心的に
第三の円筒状バルブケージが設けられかつ上記バ
ルブシート上に取外し可能に塔載され、上記第二
及び第三のバルブケージ間に第二の軸流ギヤラリ
ー62を定め、上記第二のバルブケージのフイン
は上記第二の軸流ギヤラリー中に延在しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1−7項のいず
れかに記載のバルブ。 9 上記第一のバルブケージのアパチヤーは上記
第二のバルブケージのアパチヤーと不一致な位置
にあり、上記第二のバルブケージのアパチヤーは
上記第三のバルブケージのアパチヤーと一致した
位置にあることを特徴とする特許請求の範囲第1
−8項のいずれかに記載のバルブ。 10 上記第一のバルブケージの上部には付加フ
イン65があることを特徴とする特許請求の範囲
第1−9項のいずれかに記載のバルブ。Claims: 1. A valve body 12 having a fluid inlet 14 and a fluid outlet 16, a valve seat ring 46 positioned between the fluid inlet and the fluid outlet within the valve body, and a valve seat ring 46 located within the valve body. a valve 10 including a valve plug 30 reciprocably mounted on the valve body and engaging the valve seat ring in a valve closing mode; The plurality of cage members include a plurality of apertures 68 and a plurality of radially extending fins 64, 65.
a first cage member 50 having a plurality of apertures 70, a second cage member 52 having a plurality of radially extending fins 66, and a third cage member 54 having a plurality of apertures 76. wherein the plurality of cage members are positioned within the valve body to define an axial flow path between adjacent cage members. 2. The device according to claim 1, wherein the first, second and third cage members are movably positioned within the internal chamber so as to be rotatable relative to each other. valve. 3. The valve according to claim 1 or 2, wherein the plurality of cage members are arranged concentrically around the valve plug. 4. The first cage includes the aperture over the length of the cage corresponding to the full range of lift positions of the valve plug, and the fins are located at a position less than the entire length of the first cage. The valve according to claim 1, 2, or 3, characterized in that: 5. A patent claim characterized in that the second cage includes a first region having an aperture and fins, a second region having an aperture, and an impermeable region between the first and second regions. range 1-4
The valve described in any of the paragraphs. 6. The valve according to any one of claims 1 to 5, wherein the third cage includes the aperture at a position less than the total length of the third cage. 7. A lower end of each of the cage members engages the valve seat ring, the aperture of the first cage member is along the entire length of the first cage member, and the first cage member has a lower and an upper portion. the fins of the first cage member are at the lower portion of the first cage member, the second cage member includes a lower portion, a middle portion and an upper portion, and the aperture of the second cage member is located at the lower portion of the first cage member; the lower part and the upper part of the second cage member, the middle part being impervious to water, the third cage member including an upper part and the lower part, and the aperture of the third cage member being in the third cage member. 7. A valve according to any one of claims 1 to 6, wherein the lower part of the third cage member is impermeable to water. 8 A first cylindrical valve cage is removably mounted on the valve seat surrounding the valve plug, and a second cylindrical valve cage is provided concentrically with the first valve cage. and a first axial gear rally 60 is removably mounted on the valve seat and defines a first axial gear rally 60 between the first and second valve cages, and the fins of the first valve cage are connected to the first axial gear rally. a third cylindrical valve cage extending therein and concentrically with the first and second valve cages and removably mounted on the valve seat; A second axial gear rally (62) is defined between the valve cages, the fins of the second valve cage extending into the second axial gear rally. The valve according to any of Item 7. 9. that the apertures of the first valve cage are in a mismatched position with the apertures of the second valve cage, and that the apertures of the second valve cage are in a position consistent with the apertures of the third valve cage; Characteristic claim 1
- The valve according to any of item 8. 10. A valve according to any one of claims 1 to 9, characterized in that there is an additional fin 65 on the top of the first valve cage.
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