Gate +3

밸브별 용도

Design/Process2014. 8. 13. 11:25




       

       

GATE

1.  완전히 열거나 닫을대 사용.

2.  자주 사용하지 않으므로 거의 파손되지 않으며 개폐가 느리다.

3.  핸들은 그대로 있고, STEM 움직인다.

GLOBE

1. 유체의 흐름을 조절하는데 사용.

2. GATE VALVE보다 흐름에 대한 저항이 크다.

3. 핸들과 STEM 함께 움직인다.

CHECK

1.  한쪽 방향으로만 유체가 흐르게 하여 반대흐름을 방지함.

2.  PUMP DISCHARGE 부위에 설치한다.

SAFETY

일정한 SETTING POINT에서 터지게 .

COCK

1. PLUG VALVE 일종으로 빠른 개폐를 요하는 곳에 사용

2. 90도로 개폐된다.

CONTROL

1.  자동적으로 SET POINT 맞춰 유량을 조절함

2.  내부는 GLOBE 비슷함.

BUTTER FLY

1. FLANGE사이 VALVE VALVE사이에 설치함

2. 면적을 작게 차지하며 빠른 개폐가 가능함.

PLUG

1. GAS AIR 통과하는데 주로 사용.

BALL

1. PLUG VALVE 일종으로 PLUG BALL 되어 있음.

2. 빠른 개폐를 요하는 곳에 사용

DIAPHRAGM

1.  부식성 화학약품이 통과하는 LINE 설치함.

2.  VALVE BODY에는 고무 또는 테프론으로 되어있음.

QUICKOPEN

1.  화재 발생시 발생되는 열에 의해서 자동적으로 차단됨

2.  BALL TANK 지역에 주로 설치.

ANGLE

1.  유체의 방향을 전환시킴.

2.  SIGHT GLASS(LEVEL GAUGE) 많이 설치함.

3.  안전밸브,체크밸브 역할을 .

NIDDLE

1. 소량의 유량을 엄밀하게 조절함.

FOOT

1. CHECK VALVE 비슷하며 반대흐름을 방지함.

FLOATING

1. 떠있는 FLOAT 의하여 일정한 LEVEL 액체가 찼을 개폐됨.(화장실)

 

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몸통과 덮개가 십자형태로 이루어지고, 디스크가 직선 유로에 대하여 직각으로 미끄러짐에 따라 밸

브가 완전히 열렸을 때 거의 배관 크기와 같은 유체 통로를 유지하는 밸브이다.



1) 특성

게이트밸브는 배관용 밸브로 가장 대표적인 제품이며, 광범위하게 사용되고 있다.


◆ 장점으로는

- 유체가 밸브 내부를 통과 시에 방향 및 단면의 변화가 없어 압력 손실이 적다.

- 비교적 제작이 용이하여 광범위(소형↔대형, 저압↔고압, 초 저온↔고온)하게 제작이 가능하다

- 부착 면간 거리가 짧으며, 핸들 조작이 가볍다.

- 양면 실링(Sealing)이 가능하므로 밸브를 설치 시에 방향성이 없다.

◆ 단점으로는

- 전 개폐(ON-OFF)용으로만 사용하고 조절용으로는 사용할 수 없다.

※ 반개 상태에서 사용하면 게이트의 배면에 와류가 생겨 유체저항이 크게 되어 밸브에 진동이 발

생 밸브 내면에 침식이 생길 위험이 있다.

- 밸브 높이가 높고, 리프트가 크므로 개폐하는 시간이 많이 걸린다.



2) 구조

게이트밸브의 몸통은 대소를 불문하고 두 개의 원통이 교차된 형상을 가지며 하나는 유체를 흘리

고 하나는 게이트를 수납한다.

게이트밸브에서는 2개의 주요부는 밸브대(Stem)와 게이트를 들어올리는 운동과 게이트 자신이다.


가) 밸브대와 게이트의 운동방법에 따라

a) Rising Stem : 밸브대 상승식은 밸브대의 작동부가 밖으로 나와 있어 이물질의 혼입 등의 염

려가 있으나, 작동부에 주유 등이 수월하고 개폐의 정도를 한눈에 알 수 있다.


• Inside Screw, Rising Stem(ISRS)형 ; 주로 소형, 저압(Class150 이하) 및 동합금밸브에 사

용되는 형태로 덮개의 속에 나사가 가공되어, 게이트를 물고 있는 밸브대의 나사와 작동하는 형.


• Outside Screw, Rising Stem형(OS&Y)형 ; 주로 고온, 고압 및 대형에 사용되는 형태로 슬리브

에 나사를 가공하여 요크에 조립하여, 게이트를 물고 있는 밸브대의 나사와 작동하는 형으로 발

전소용, 석유화학용 및 건축용에서 채택하고 있다.


b) Non-Rising Stem(NRS) : 밸브대 비상승식은 밸브대의 나사가 내측에 있어 외기와 접촉하지

않고 또 밸브대는 패킹부에서 회전하는 것으로 내외부로부터 패킹부에 이물질이 끼이는 위험이

적다. 주로 소형 동합금밸브에 사용되는 게이트 중앙부에 나사를 가공하는 형과 주로 대형 밸브

에 사용 Stem nut에 나사 가공하여 게이트에 끼워 사용하는 형이다. 이 형은 사용압력이 Class

150이하에서 사용되며, 좁은 공간에서 설치 및 작동이 용이하므로 수도용(지하 매설) 및 선박용밸

브에서 주로 채택하고 있다. 또한 이 형은 밸브가 외부에서 전개상태를 알 수 없으므로 인디게이

터(Indicator)를 설치하여야 한다.





나) 게이트(Gate)의 종류


a) Solid Wedge Gate : 게이트가 쐐기 형이며, 일체형으로 몸통의 시트 각도에 따라 게이트의

각도 변화가 불가능하므로 제작이 어려워 소형에서 많이 채택하며 누설 위험이 있다.

b) Flexible Wedge Gate : 게이트가 쐐기 형이며, 일체형으로 게이트의 외부에 홈을 넣어 탄력성

주어, 치수상의 오차나 시트 각도의 변화에 대하여 추종성이 좋아 대형 밸브에 많이 사용된다.

중앙부가 적으면 유연성이 클지라도 강도가 약해 영구 변형을 일으킬 위험이 따른다.

c) Tow Piece Wedge Gate : 게이트가 2쪽으로 각각의 반분의 시트에 대하여 자유롭게 대응하

는 구조로 소형에서 많이 채택되고 있다. 게이트가 분할된 조각이 과도하게 넓혀지는 것을 방지

하지 않으면 안 된다.

d) Double Disc Gate : 게이트가 2쪽으로 이루어져 평행면을 가진 반분씩의 디스크 사이의 쐐

기 면이 밸브대의 추력에 의해서 상호간 밀어 붙여 디스크를 넓혀 시트를 실링(Sealing)한다.

테이퍼를 붙인 쐐기는 디스크를 반분한 일부로 하여도 좋고, 또 분리된 부품으로도 좋다.





e) Parallel Slide Gate : 조작원리는 평행면을 가진 반분씩의 디스크의 사이에 스프링을 넣어

시트에 접촉시킨 상태에서 압력을 가하면 시트가 밀착되여 하류 측에서 밀봉(Seal)이 된다. 게이

트가 내려가는 것을 방지하고 회전하는 것을 방지하는 스톱퍼가 있어야 한다. 고온 고압용으로

많이 사용되며, 증기 서비스에 있어서의 대구경 게이트는 가열 상태에 있는 밸브를 누설이 없도

록 충분히 추력에 의해 닫혀 진 밸브가 냉각되면 시이트 사이가 수축되어 몸통을 가열하지 않으

면 열리지 않은 일이 있다. Parallel Slide Gate 이런 난점을 해소 한 것이다.


f) Through Conduit Gate : 게이트에 토관을 붙여 밸브가 열려 있을 때에 파이프와 같은 형태를

유지하는 것으로, 고온 고압용으로 평행면을 가진 반분씩의 디스크의 사이에 스프링을 넣어 시

트에 접촉시키는 형태(Parallel Slide Gate와 동일형)와 송유용으로 많이 사용되는 Slab형으로 게

이트를 솔리드로 하고 몸통 시트링에 “O”링과 스프링을 넣어 게이트 시트에 접촉시키는 방법이

있다.


g) Knife Gate : 펄프, Slurry 및 폐기물 계통의 점성이 높은 유체에 사용되는 형으로 게이트 끝

을 칼날 같이 하여 Close시에 유체를 절단하면서 닫는다.



오래된 차단 밸브를 교체할때, 흔히 마딱드리는 문제가 하나 있다. 볼밸브를 이용할 것인가? 아니면 게이트 밸브를 이용할 것인가 하는 문제이다.

물이나 유체는 원래 배관 시스템을 다양한 방면으로 망가뜨리게 되지만, 적절한 밸브를 선택하므로서 더욱 "천천히" 망가뜨리게는 할 수 있다. 어차피 시간이 흐르면 결국은 망가지는 것이므로, 망가지는 것을 "방지"할 수는 없고 "지연" 시키는 것이다. 



볼 밸브                  게이트밸브


볼 밸브를 사용하는것이 게이트 밸브를 사용하는 것에 비해 더욱 오랫동안 이용할 수 있고, 자잘한 문제를 덜 일으키는 등 성능이 월등히 우월하다. 
볼 밸브는 유체 흐름을 조절하기 위해 구멍이 난 유체를 이용하는데, 핸들이 밸브랑 평행하면 구멍이 열려 유체가 흐르고, 밸브를 1/4 정도 돌리면 구멍이 밸브와 직각을 이루면서 구멍이 닫혀 유체가 멈추게 된다. 볼 밸브는 몇년간 사용하지 않았어도 사용할 수 있어서 소위 굳어서 움직이지 않는 경우가 별로 없다.

게이트 밸브는 내부 축을 따라 게이트 즉 문이 열리고 닫히는 구조로 되어 있다. 축은 핸들에 나사형으로 연결되어 게이트를 올리고 닫으므로서 흐름을 조절한다. 게이트 밸브는 몇 가지 단점이 있는데, 그 중 가장 큰 문제는 시간이 흐름에 다라 게이트를 조절하는 축이 고장난다는 점이다. 이것은 게이트가 특정위치에 걸려 열거나 닫히지 않게 된다는 뜻이다. 또하나 문제점은 오랫동안 잠근 체 사용하지 않으면, 열리지 않는다는 점이다. 만약 열었다 하더라도 보통은 새기 시작한다. 하지만 명심해야 할 점은 아직도 계량계 앞뒤 라던가 하는 특정 부분에서는 게이트 밸브가 필요하다. 왜냐하면, 볼밸브는 1/4만 돌려도 쉽게 잠기게 되고, 이렇게 빨리 잠기게 되면 집안에서 돌고 있는 물이 워터 해머(갑작스럽게 유체의 한부분이 멈추거나 부딪혀서 나는 현상)현상이 일어나 어딘가의 문제를 일으킬 수 있기 때문이다. 물론 이런일은 그렇게 잘 발생하는 일은 아니며, 아마도 크게 고려할 사항은 아니다.

위 이야기는 일반적인 볼/게이트 밸브 이야기 이며, 가정용 위주로 기술하였으나, 대형 플랜트 시장에서도 그 특성은 크게 다르지 않아 기술해 본다.