공 밸브 원칙 가이드 응용 및 선택

까다로운 산업 환경에서 파이프라인은 시설의 혈관 시스템처럼 중요 유체를 운송합니다. 볼 밸브는 이러한 흐름을 제어하는 스위치 역할을 합니다. 하지만 이처럼 단순해 보이는 장치가 복잡한 작동 조건에서도 안정적으로 성능을 발휘하는 비결은 무엇일까요?

볼 밸브 이해하기

볼 밸브는 구멍이 뚫린 회전식 볼을 사용하여 유량을 제어하는 쿼터 턴 밸브입니다. 볼의 구멍이 유체 흐름 방향과 일치하면 밸브가 열립니다. 90도 회전하면 단단한 면이 흐름을 완전히 차단합니다. 다른 유형의 밸브와 비교할 때 볼 밸브는 유체 저항이 최소화되고, 설계가 컴팩트하며, 밀봉이 안정적이고, 작동이 빠르기 때문에 산업 전반에 걸쳐 필수적입니다.

핵심 작동 원리

밸브의 구형 디스크에는 정밀하게 가공된 채널이 있습니다. 밸브 핸들을 90도 회전하면 이 볼이 회전합니다:

• 열림 위치: 구멍이 파이프라인 축과 일치하여 제한 없는 흐름을 허용합니다.
• 닫힘 위치: 파이프에 수직인 단단한 볼 표면이 모든 흐름을 차단합니다.

구조적 변형

핵심 부품(밸브 본체, 볼, 스템, 시트)은 공유하지만, 볼 밸브에는 특수 구성이 있습니다:

플로팅 볼 설계

볼이 약간 떠 있어 유체 압력을 사용하여 하류 시트와의 밀봉을 강화합니다. 단순성과 비용 효율성으로 인해 저압, 소구경 응용 분야에 이상적입니다.

트러니언 마운트(고정 볼) 설계

기계적으로 고정된 볼과 스프링 로드 또는 압력 보조 시트는 극한의 압력/온도를 처리합니다. 많은 경우 이중 밀봉 피스톤이 있어 양방향 차단이 가능합니다.

3방향 볼 밸브

T자형 또는 L자형 포트를 사용하여 복잡한 배관 시스템에서 흐름 전환, 혼합 또는 바이패스 구성을 가능하게 합니다.

V형 포트 볼 밸브

볼의 V자형 오리피스는 부분적으로 열렸을 때 정밀한 유량 조절을 가능하게 하여 스로틀링 응용 분야에 이상적입니다.

주요 장점

• 최소 압력 강하: 풀 보어 설계는 파이프 직경과 일치합니다.
• 기포 밀폐 차단: 엘라스토머 또는 금속 씰로 달성 가능합니다.
• 빠른 작동: 쿼터 턴 작동으로 빠른 응답이 가능합니다.
• 재료 다양성: 물, 오일, 가스 및 부식성 매체와 호환됩니다.
• 낮은 유지보수: 간단한 구조로 유지보수가 용이합니다.

산업 응용 분야

• 석유 및 가스: 파이프라인 격리, 유정 제어, 정제 공정
• 화학 처리: 공격적인 산, 용매 및 공정 유체 취급
• 발전: 증기, 냉각수 및 연료유 시스템
• 수자원 인프라: 도시 공급망, 폐수 처리
• 제약: 세척이 필요한 위생적인 공정 라인

선택 기준

• 유체 특성: 부식성, 점도, 입자 함량
• 압력/온도 등급: PTFE 씰은 일반적으로 200°C로 제한되며, 금속 씰은 500°C를 초과합니다.
• 연결 유형: 플랜지, 나사 또는 용접 엔드 준비
• 작동 방식: 수동 레버, 기어박스 또는 자동 액추에이터

특별 고려 사항

• 섬유질/슬러리 서비스의 경우 V형 포트 또는 캐비티 프리 설계를 지정하십시오.
• 고주기 응용 분야에는 경화된 시트 재료가 필요합니다.
• 극저온 서비스에는 스템 동결을 방지하기 위해 확장된 보닛이 필요합니다.

유지보수 모범 사례

수명을 보장하기 위해:

• 시트 접착을 방지하기 위해 밸브를 주기적으로 작동하십시오.
• 누출을 위해 스템 패킹을 모니터링하십시오.
• 수동 밸브의 스템 나사를 윤활하십시오.
• 고장 전에 씰을 교체하십시오.

미래 혁신

신흥 기술이 볼 밸브 설계를 변화시키고 있습니다:

• 스마트 밸브: 예측 유지보수를 위한 통합 센서
• 첨단 재료: 연마 서비스용 세라믹 코팅
• 친환경 설계: 제로 에미션 스템 씰
• 컴팩트 액추에이터: IoT 기반 위치 피드백

산업 공정이 더욱 까다로워짐에 따라 볼 밸브는 기본적인 신뢰성을 유지하면서 엄격한 성능 요구 사항을 충족하기 위해 계속 발전하고 있습니다.