밸브의 종류와 용도
여러 종류의 밸브
세상에는 여러가지 밸브가 있습니다만, 증기 배관에서 사용되는 수동밸브의 대표적인 것으로는 글로브 밸브, 볼 밸브, 게이트 밸브, 버터플라이 밸브 등이 있습니다.
이번 과정에서는 밸브의 사용에 따른 구분 및 종류에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
사전적 의미로, 밸브의 정의는 다음과 같습니다.
「유체를 흐르게 하거나, 멈추게 하는 등의 제어를 위해 유로를 개폐하는 기기의 총칭」
구조 및 기능적으로 분류를 하면, 다음과 같습니다.
유체가 흐르는 관의 밸브를 「회전시켜서」 잠그는 방식: 볼 밸브, 버터플라이 밸브 등
유체가 흐르는 관의 밸브를 「덮거나 막아서」 잠그는 방식: 글로브 밸브
유체가 흐르는 관의 밸브를 「밀어넣어서」 잠그는 방식: 게이트 밸브 등
유체가 흐르는 관 자체를 「외부로 부터 죄어서」 잠그는 방식: 다이어프램 밸브 등
게이트 밸브는 수문과 같은 구조입니다. 전부 열었을 때 압력손실이 적은 것이 특징이며, 밸브를 유로에서 완전히 열기 위해서는 핸들의 회전수가 많아 집니다. 버터플라이 밸브는 면간치수를 아주 짧게 할 수 있으며, 압력 손실도 적은것이 특징입니다. 물, 에어 등에 많이 사용됩니다.
증기 배관에서 자주 사용되는 볼 밸브와 글로브 밸브에 대해 자세히 알아 보겠습니다.
볼 밸브
볼 밸브는 열고 닫는 기능이 뛰어나며 핸들을 90도 회전시켜 개폐가 가능합니다. 유체가 흐르는 관의 내경과 같은 크기의 풀포트가 가능합니다. 그래서 압력손실이 적습니다. 또 밸브 축을 90도 회전 하는 것으로 그랜드 패킹부에서의 누설을 최소화 할 수 있는 특징도 있습니다.
주의점으로는 밸브가 전부 열렸거나 전부 닫혔을 때 이외에 밸브를 조금씩 열어가며 유량을 조절하는데는 사용하지 않는 것이 좋습니다.
볼 밸브는 원형 모양의 소프트 밸브시트를 사용하고 있어서, 조금 열린 상태에서 사용하게 되면 밸브 시트의 일부분만이 힘을 받게 되어, 밸브 시트에 변형이 발생합니다. 밸브 시트가 변형되면 실링성이 저하되어 누설이 발생합니다.
글로브 밸브
글로브밸브는 유량을 조절하는 용도 뿐만 아니라 차단하는 용도에도 널리 사용할 수 있습니다.
밸브 플러그가 밸브시트에 밀착하면 닫히고, 떨어지면 열리기 때문에 유량 조절은 밸브 시트의 열림 면적이 아니라 밸브의 리프트(밸브 시트에서의 거리)로 행하여 집니다. 반쯤 열린상태에서 사용을 해도, 밸브 시트나 밸브가 유체에 의해 손상을 잘 받지 않는것이 특징입니다. 특히 유량조절에 주안점을 둔 글로브 밸브에는 니들밸브가 있습니다.
주의점으로서는, 유로가 S자 모양이 되어 있기 때문에, 다른 타입의 밸브에 비해 압력 손실이 커지는 것과 밸브를 열거나 닫기 위해서는 밸브축(스템)을 많이 회전시켜야 하기 때문에, 그랜드 패킹부 에서의 누설 발생이 잦습니다. 또, 회전하면서 쐐기처럼 밸브가 닫히기 때문에 완전히 닫히는 위치 파악이 어렵고, 너무 잠그게 되면 시트면에 상처를 내는 예가 보여집니다.
보충
또한 얇은 막으로 유체의 흐름을 막는 다이어프램 밸브는 주로 액체용으로 사용되지만, 증기용으로 사용하는 밸브중 같은 이름을 가진 것이 있습니다. 다이어프램식의 엑츄에이터를 내장하고 있는 자동밸브입니다. 이것을 생략해「다이어프램 밸브」라고 부르기 때문에 주의가 필요합니다.
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