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다양한 밸브의 장점과 단점

게이트 밸브: 게이트 밸브는 통로 축을 따라 수직으로 움직이는 게이트(게이트 플레이트)를 사용하는 밸브입니다. 주로 배관에서 유체를 차단하는 데 사용되며, 완전히 열거나 완전히 닫을 수 있습니다. 일반적으로 게이트 밸브는 유량 조절에는 적합하지 않습니다. 밸브 재질에 따라 저온 및 고온·고압 환경 모두에서 사용할 수 있습니다.

 

하지만 게이트 밸브는 일반적으로 슬러리 또는 이와 유사한 유체를 이송하는 파이프라인에는 사용되지 않습니다.

장점:

유체 저항이 낮습니다.

 

개폐에 필요한 토크가 더 작습니다.

 

양방향 흐름 시스템에 사용할 수 있어 매체가 양방향으로 흐를 수 있습니다.

 

밸브가 완전히 열렸을 때, 밀봉면은 글로브 밸브에 비해 작동 유체로 인한 침식에 덜 취약합니다.

 

간단한 구조에 우수한 제조 공정.

컴팩트한 구조의 길이.

 

단점:

더 큰 전체 크기와 더 넓은 설치 공간이 필요합니다.

특히 고온에서 개폐 시 밀봉면 사이의 마찰과 마모가 상대적으로 높습니다.

게이트 밸브는 일반적으로 두 개의 밀봉면을 가지고 있어 가공, 분쇄 및 유지 보수에 어려움을 초래할 수 있습니다.

영업시간과 폐점시간이 더 길어졌습니다.

 

버터플라이 밸브버터플라이 밸브는 원반 모양의 폐쇄 요소가 약 90도 회전하여 유체의 흐름을 열고 닫고 조절하는 밸브입니다.

장점:

구조가 간단하고 크기가 작으며 가볍고 재료 소모량이 적어 대구경 밸브에 적합합니다.

빠른 개폐와 낮은 유체 저항.

부유 고형 입자가 포함된 매체를 처리할 수 있으며, 밀봉 표면의 강도에 따라 분말 및 과립형 매체에 사용할 수 있습니다.

환기 및 집진 배관의 양방향 개폐 및 조절에 적합합니다. 야금, 경공업, 발전 및 석유화학 시스템의 가스 배관 및 수로에 널리 사용됩니다.

 

단점:

 

유량 조절 범위가 제한적입니다. 밸브를 30% 열면 유량이 95%를 초과합니다.

구조 및 밀봉 재료의 한계로 인해 고온·고압 배관 시스템에는 적합하지 않습니다. 일반적으로 300°C 이하의 온도와 PN40 이하의 압력에서 작동합니다.

볼 밸브 및 글로브 밸브에 비해 밀봉 성능이 상대적으로 떨어지므로 높은 밀봉 성능이 요구되는 용도에는 적합하지 않습니다.

 

볼 밸브: 볼 밸브는 플러그 밸브에서 파생되었으며, 밸브 축을 중심으로 90도 회전하는 구형의 폐쇄 요소로 구성됩니다.판막밸브의 개폐를 위해 밸브 스템을 사용합니다. 볼 밸브는 주로 파이프라인에서 차단, 유량 분배 및 유량 방향 전환에 사용됩니다. V자형 개구부를 가진 볼 밸브는 유량 조절 기능도 뛰어납니다.

 

장점:

 

유동 저항이 최소화됨(실질적으로 0에 가까움).

부식성 매체 및 저비점 액체에서 안정적으로 사용할 수 있으며, 작동 중 달라붙지 않아 (윤활유 없이도) 효과적입니다.

 

광범위한 압력 및 온도 범위에서 완벽한 밀봉을 구현합니다.

빠른 개폐 속도를 자랑하며, 특정 구조는 개폐 시간이 0.05초에서 0.1초에 불과하여 작동 중 충격 없이 테스트 벤치의 자동화 시스템에 적합합니다.

 

볼 클로저 요소를 이용한 경계 위치에서의 자동 위치 지정.

작동 매체의 양쪽 면에 확실한 밀봉이 이루어집니다.

 

완전히 열거나 닫았을 때 고속 유체 흐름으로 인한 밀봉면의 침식이 발생하지 않습니다.

콤팩트하고 가벼운 구조로 저온 유체 시스템에 가장 적합한 밸브 구조입니다.

 

대칭형 밸브 본체, 특히 용접형 밸브 본체 구조는 파이프라인에서 발생하는 응력을 견딜 수 있습니다.

 

폐쇄 요소는 폐쇄 시 높은 압력 차이를 견딜 수 있습니다. 완전 용접 볼 밸브는 지하에 매설할 수 있어 내부 부품의 부식을 방지하며 최대 30년의 수명을 보장하므로 석유 및 가스 파이프라인에 이상적입니다.

 

단점:

 

볼 밸브의 주요 밀봉 링 재질은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로, 거의 모든 화학 물질에 대해 불활성이며 낮은 마찰 계수, 안정적인 성능, 내노화성, 넓은 온도 범위 적합성 및 우수한 밀봉 성능과 같은 종합적인 특성을 가지고 있습니다.

 

하지만 PTFE는 높은 열팽창 계수, 저온 유동에 대한 민감성, 낮은 열전도율 등의 물리적 특성으로 인해 시트 씰 설계 시 이러한 특성을 고려해야 합니다. 따라서 씰링 재료가 경화되면 씰의 신뢰성이 저하됩니다.

 

또한, PTFE는 내열성이 낮아 180°C 이하에서만 사용할 수 있습니다. 이 온도를 넘어서면 밀봉재가 노화됩니다. 장기적인 사용을 고려할 때, 일반적으로 120°C 이상에서는 사용하지 않습니다.

 

조절 성능은 글로브 밸브, 특히 공압 밸브(또는 전기 밸브)에 비해 상대적으로 떨어집니다.

 

글로브 밸브: 밸브 디스크(폐쇄 요소)가 시트의 중심선을 따라 움직이는 밸브를 말합니다. 시트 오리피스의 변화는 밸브 디스크의 이동 거리에 비례합니다. 이 밸브는 개폐 거리가 짧고 차단 기능이 확실하며, 시트 오리피스 변화와 밸브 디스크 이동 거리의 비례 관계 때문에 유량 조절에 매우 적합합니다. 따라서 차단, 유량 조절 및 스로틀링 용도로 널리 사용됩니다.

장점:

 

개폐 과정에서 밸브 디스크와 밸브 본체의 밀봉면 사이의 마찰력은 게이트 밸브보다 작아 내마모성이 더 뛰어납니다.

 

개방 높이는 일반적으로 시트 채널의 1/4에 불과하므로 게이트 밸브보다 훨씬 작습니다.

 

일반적으로 밸브 본체와 밸브 디스크에는 밀봉면이 하나씩만 존재하므로 제조 및 수리가 용이합니다.

 

글로브 밸브는 패킹이 일반적으로 석면과 흑연의 혼합물로 구성되어 있어 내열성이 더 높습니다. 글로브 밸브는 증기 밸브에 흔히 사용됩니다.

 

단점:

 

밸브를 통과하는 유체의 흐름 방향이 바뀌기 때문에 글로브 밸브의 최소 유동 저항은 다른 유형의 밸브보다 높습니다.

 

스트로크 길이가 길기 때문에 볼 밸브에 비해 개방 속도가 느립니다.

 

플러그 밸브: 원통형 또는 원뿔형 플러그 형태의 차단 요소를 가진 회전식 밸브를 말합니다. 플러그 밸브의 플러그는 90도 회전하여 밸브 본체의 통로를 연결하거나 분리함으로써 밸브를 열거나 닫습니다. 플러그의 모양은 원통형 또는 원뿔형일 수 있습니다. 작동 원리는 볼 밸브와 유사하며, 볼 밸브는 플러그 밸브를 기반으로 개발되었고 주로 유전 개발 및 석유화학 산업에서 사용됩니다.

 

안전 밸브: 압력이 가해지는 용기, 장비 또는 파이프라인에서 과압 보호 장치 역할을 합니다. 장비, 용기 또는 파이프라인 내부 압력이 허용값을 초과하면 밸브가 자동으로 열려 압력을 완전히 방출하여 압력 상승을 방지합니다. 압력이 규정된 값으로 떨어지면 밸브는 장비, 용기 또는 파이프라인의 안전한 작동을 위해 즉시 자동으로 닫혀야 합니다.

 

스팀 트랩: 증기, 압축 공기 및 기타 매체의 이송 과정에서 응축수가 발생합니다. 장비의 효율적이고 안전한 작동을 위해서는 이러한 불필요하고 유해한 매체를 적시에 배출하여 장비의 소비와 수명을 유지해야 합니다. 스팀 트랩은 다음과 같은 기능을 수행합니다. (1) 발생한 응축수를 신속하게 배출합니다. (2) 증기 누출을 방지합니다. (3) 제거합니다..

 

감압 밸브: 이 밸브는 조절을 통해 유입 압력을 원하는 유출 압력으로 낮추고, 유체 자체의 에너지를 이용하여 안정적인 유출 압력을 자동으로 유지합니다.

 

체크 밸브체크 밸브는 역류 방지 밸브, 역류 방지기, 배압 밸브 또는 일방향 밸브라고도 합니다. 이 밸브는 파이프라인 내 유체의 흐름에 의해 발생하는 힘으로 자동으로 열리고 닫히므로 자동 밸브의 일종입니다. 체크 밸브는 파이프라인 시스템에 사용되며, 주요 기능은 유체의 역류를 방지하고, 펌프 및 구동 모터의 역회전을 방지하며, 용기 내 유체를 배출하는 것입니다. 또한, 압력이 시스템 압력보다 높아질 수 있는 보조 시스템으로 연결되는 파이프라인에도 사용할 수 있습니다. 체크 밸브는 크게 회전식(무게중심을 기준으로 회전)과 리프트식(축을 따라 이동)으로 분류됩니다.


게시 시간: 2023년 6월 3일