각 밸브별 특성과 장단점

VALVE 특성과 장단점

 

1. Gate Valve (Stop Valve)

 유체저항이 적어 압력손실이 적다. Globe Valve에 비하여 면간 거리가 짧고 중량이 작고 대구경에도 사용할 수가 있따. 그러나 Valve Lift가 길어 높은 공간을 차지한다.

 Gate Valve의 특징은 완전히 열렸을 때는 전혀 유체저항이 없어 압력손실이 거의 없다. 그러나 유속이 빠른 유체일 때 조금 연 상태에서는 dsc의 진동과 소음현상이 일어나 seat가 마모(erosion)된다. 따라서 일반적인 Gate Valve는 유량조절(throttling)용으로는 사용할 수 없다.

결론적으로, 일반적인 Gate Valve는 유량조절을 하지 않고 빈번하게 사용하지 않는 곳의 완전개폐용으로 적당하다.

 

 

2. Globe Valve

 

 유량을 조절하는 대표적인 밸브로서 seat나 disc의 손상을 최소화하고 유량을 미세하게 조절할 수 잇따. Plug와 guide가 언제나 접촉하여 고압에도 사용할 수 잇고 disc의 움직이는 범위가 짧아 작동시간이 Gate Valve에 비하여 짧다. Disc와 seat는 언제나 valve를 pipline에서 떼어내지 않고 수리할 수 있어 편리하다.

Valve seat가 유체의 흐르는 방향과 평행으로 되어있고, 유체의 흐르는 길(path)이 S자형으로 되어있어 유체의 방향을 변경시켜 유체의 압력손실이 크고 와류현상(turbulent)이 일어난다. 따라서 압력손실이 문제가 되는 저압의 유체에는 적당하지 않다. 또 같은 구경일 때 Gate Valve에 비하여 무겁고 가격이 비싸다.

 결론적으로, Globe Valve는 유량조절용으로 valve를 빈번히 사용하고 압력손실의 문제가 없는 곳에 사용하면 좋다.

 

 

3. Angle Valve

 

 유체가 90°각도로 꺽이고 Globe Valve가 필요할 때 관이음쇄(fitting)를 절약하고 Globe Valve 역할을 할 수 있는 구조이다.

 Disc는 Globe Valve와 같은 형태로 할 수 있으며, Globe Valve에 비하여 와류현상과 압력손실이 적다. 따라서 유체의 압력차가 큰 곳에서 사용한다.

 

 

4. Ball Valve

 

 Plug가 구(球/Ball)형으로 되어 있으며 가운데에 유체가 통과할 수 있도록 구멍이 있다. 특성은 90°만 회전시켜도 valve의 개폐가 가능하며 Globe Valve에 비하여 중량이 작다. 크기가 작아 좁은 공간에서도 사용할 수 있으며, 또 조절범위(Rangeability)가 다른 valve에 비하여 대단히 크다.

 Ball Valve가 점점 Control Valve로 사용되는 추세에 있다. 지금까지 문제는 seat의 재질때문에 고온/고압에 사용이 제한되어 왔으며, ball과 stem이 분리되어 구동부와의 동력전달이 미세한 부분에서는 잘 조절되지 않는 부분(dead band)이 있었으나, seat 재질을 향상시켜 metal seat가 개발되고, ball도 stem과 같이 붙어있는 One Piece Ball (Stem Ball)이 나와 Globe Valve보다 가격이 저렵하고 조절범위(Rangeability)가 넓은 등 유리한 점이 많아 Control Valve로 사용이 증가하고 있는 추세에 있다.

 단지 ball은 회전각도에 따라서 심하게 유량이 변하여 미세한 유량과 압력제어에는 적당하지 않다. 또 valve회복계수(valve를 통과하는 유체압력의 손실계수)가 낮아 Auto Control Valve로 사용시 와류현상이 일어나고 소음이 심하게 발생한다.

 Ball의 구경에 따라 Standard, Full Bore, Reduced Bore Ball이 있다.

 

 

5. Butterfly Valve

 

 회전운동식(Rotary Motion) Valve의 대표적인 형식이다. 중량이 가볍고 크기가 작아 취급하기가 좋다. 유량 특성이 좋고 유체 저항이 작아서 대구경 valve의 유체 제어에 적당하다.

 Seat를 고무, teflon 등 연질 Elastomer를 사용하면 완전 누출을 막을 수가 있으나 고온에는 견디지 못하여 저온에 사용한다.

 그러나 Metal Seat가 개발되어 고온에도 사용되나 이것도 고압에는 적당하지가 않다. 또 구조의 특성으로 인하여 50 inch 이하의 작은 크기의 valve는 제조가 곤란하다. On-off나 유량조절(throttle)에 사용할 수 있으며 on-off일 때는 90회전변을, throttle일 때는 60회전변을 사용하는데 60° 이상 되면 유체의 증가가 기하급수적으로 변하고 많은 힘이 필요하며 70° 이상에서 유량조절에는 적당하지 않다.

 이 valve의 장점은 대구경일 때 다른 valve에 비하여 가격이 저렴하고 설치하기 좋고 유량조절이 가능한 것이다.

 

 

6. Plug Valve

 

 가장 오래된 형태의 valve 형태이다. Plug가 원추형이다. 보수가 간단하고 가격이 다른 것에 비하여 싸다. 그러나 plug와 seat의 마찰이 크고 seat를 구조상 잘 설치할 수가 없어 고압에는 적당하지 않다.

 Gate valve와 같이 개폐용으로 사용할 수 있다. 좁은 장소에 설치할 수 있고, 조작이 90도만 돌리면 개폐가 되어 간단하다.

 Plug의 구멍이 body와 같은 full bore와 body의 70%, 40%인 reduced port가 있다.

 

7. Diaphragm Valve

 

 유체가 점액상태이거나 유체속에 고형물질 또는 덩어리 등이 들어있는 유체를 제어하는데 적당하다.

 이 valve의 형태는 유체를 차단하기 위하여 유동적인 판막(flexible diaphragm)이 상하로 움직여 작동하는 valve이다. 점액부는 고무, glass, plastic, teflon 등으로 Lining할 수 있다.

 

 

8. Check Valve

 

 유체의 역류현상을 막는 일종의 안전 valve로서 유체의 압력과 disc의 무게에 의하여 작동한다. 때에 따라서는 유압 또는 다른 구동부를 사용 유체 특성에 맞게 사용한다

출처 :

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