화학 배관과 밸브는 화학 생산에 필수적인 부분이며 다양한 화학 장비를 연결하는 역할을 합니다. 화학 배관에서 가장 흔히 사용되는 5가지 밸브는 어떻게 작동할까요? 주요 용도는 무엇일까요? 화학 배관과 밸브의 주요 구성 요소는 무엇일까요? (11가지 종류의 배관 + 4가지 종류의 부속품 + 11가지 밸브) 화학 배관에 대해 완벽하게 이해하세요!
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11개의 주요 밸브
파이프라인 내 유체의 흐름을 제어하는 장치를 밸브라고 합니다. 밸브의 주요 역할은 다음과 같습니다.
역할을 열고 닫습니다. 파이프라인의 유체 흐름을 차단하거나 통신합니다.
조정 – 파이프라인의 유체 흐름 속도, 흐름을 조정합니다.
조절 – 밸브를 통과하는 유체 흐름으로 인해 큰 압력 강하가 발생합니다.
분류:
파이프라인에서 밸브의 역할이 다르므로 차단 밸브(글로브 밸브라고도 함), 스로틀 밸브, 체크 밸브, 안전 밸브 등으로 나눌 수 있습니다.
밸브의 다양한 구조적 형태에 따라 게이트 밸브, 플러그 밸브(종종 코커 밸브라고 함), 볼 밸브, 버터플라이 밸브, 다이어프램 밸브, 라이닝 밸브 등으로 나눌 수 있습니다.
또한, 밸브를 만드는 재료에 따라 스테인리스강 밸브, 주철 밸브, 주철 밸브, 플라스틱 밸브, 세라믹 밸브 등으로 나뉩니다.
다양한 밸브 선택은 관련 매뉴얼과 샘플에서 찾아볼 수 있지만, 여기서는 가장 일반적인 유형의 밸브만 소개합니다.
①글로브 밸브
구조가 간단하고 제작 및 유지 보수가 용이하여 저압 및 중압 파이프라인에 널리 사용됩니다. 원형 밸브 디스크(밸브 헤드) 아래의 밸브 스템과 밸브 본체 플랜지 부분(밸브 시트)에 설치되어 유체 흐름을 차단하는 역할을 합니다.
밸브 스템은 나사산을 들어 올려 밸브 개도를 조절하여 일정 수준의 압력을 조절합니다. 밸브의 차단 효과는 밸브 헤드와 시트 플레인 접촉 씰에 의존하기 때문에 고체 입자가 포함된 유체 파이프라인에는 적합하지 않습니다.
글로브 밸브는 유체의 특성에 따라 적절한 밸브 헤드, 시트, 쉘 재질을 선택하여 사용할 수 있습니다. 밸브의 밀봉 불량이나 헤드, 시트 및 기타 부품의 손상으로 인해 밸브를 사용하는 경우, 가벼운 칼날 연마, 연삭, 표면 처리 등의 방법을 사용하여 수리 및 교체하면 밸브의 수명을 연장할 수 있습니다.
②게이트 밸브
밸브는 유체 흐름 방향에 수직으로 하나 또는 두 개의 평평한 판을 설치하며, 밸브 몸체의 밀봉면을 통해 폐쇄 기능을 수행합니다. 밸브를 열려면 밸브판을 들어 올립니다.
밸브 스템과 리프트가 회전하는 평판 밸브로, 개구부 크기에 따라 유체의 흐름을 조절합니다. 이 밸브는 저항이 작고, 밀봉 성능이 우수하며, 개폐 작업량이 적습니다. 특히 대구경 파이프라인에 적합하지만, 게이트 밸브는 구조가 복잡하고 종류가 다양합니다.
스템 구조에 따라 오픈 스템과 다크 스템이 있으며, 밸브 플레이트의 구조에 따라 쐐기형, 평행형 등으로 구분됩니다.
일반적으로 쐐기형 밸브 플레이트는 단일 밸브 플레이트이고, 병렬형은 두 개의 밸브 플레이트를 사용합니다. 병렬형은 쐐기형보다 제작이 용이하고 수리가 용이하며, 사용 후 변형이 적습니다. 하지만 유체 파이프라인의 불순물 운반에는 적합하지 않으며, 물, 청정 가스, 석유 등의 파이프라인 운반에 더 적합합니다.
③플러그 밸브
플러그는 일반적으로 코커(Cocker)로 알려져 있으며, 밸브 본체에 원뿔형 플러그가 있는 중앙 구멍을 삽입하여 파이프라인을 열고 닫는 방식입니다.
플러그는 다양한 밀봉 형태에 따라 패킹 플러그, 오일 밀봉 플러그, 무패킹 플러그 등으로 구분할 수 있습니다. 플러그는 구조가 간단하고 외형 치수가 작으며, 개폐 속도가 빠르고 조작이 간편하며 유체 저항이 적어 3방향 또는 4방향 분배 또는 스위칭 밸브 제작이 용이합니다.
플러그 밀봉면이 넓고, 마모가 쉬우며, 전환이 어렵고, 유량 조절이 쉽지 않지만, 빠르게 끊어집니다. 플러그는 저압, 저온 또는 고체 입자가 포함된 유체 파이프라인에 사용할 수 있지만, 고압, 고온 또는 증기 파이프라인에는 사용해서는 안 됩니다.
④스로틀 밸브
이 밸브는 글로브 밸브의 한 종류입니다. 밸브 헤드의 모양은 원뿔형 또는 유선형으로, 조절된 유체의 흐름을 더 잘 제어하거나 유량 조절 및 압력 조절에 적합합니다. 이 밸브는 높은 생산 정밀도와 우수한 밀봉 성능을 요구합니다.
주로 계측 제어나 샘플링 및 기타 파이프라인에 사용되지만 파이프라인의 점도 및 고체 입자에는 사용하면 안 됩니다.
⑤볼밸브
볼 밸브는 볼 센터 밸브라고도 하며, 최근 몇 년 동안 빠르게 개발된 밸브의 한 종류입니다. 중앙에 구멍이 있는 볼을 밸브 중심으로 사용하여 볼의 회전을 통해 밸브의 개폐를 제어합니다.
플러그와 비슷하지만 플러그의 밀봉면보다 작고, 구조가 컴팩트하며, 전환 노동력을 절감하고, 플러그보다 훨씬 널리 사용됩니다.
볼 밸브 제조 정밀도가 향상됨에 따라 볼 밸브는 저압 파이프라인뿐만 아니라 고압 파이프라인에도 사용되고 있습니다. 그러나 밀봉재의 한계로 인해 고온 파이프라인에는 적합하지 않습니다.
⑥ 다이어프램 밸브
일반적으로 고무 다이어프램 밸브가 사용됩니다. 이 밸브는 특수 고무 다이어프램으로 개폐되며, 다이어프램은 밸브 본체와 밸브 커버 사이에 고정되고, 밸브 스템 아래의 디스크가 다이어프램을 밸브 본체에 단단히 눌러 밀폐를 형성합니다.
이 밸브는 구조가 간단하고, 밀봉이 견고하며, 유지보수가 용이하고, 유체 저항이 낮습니다. 산성 매체 및 부유 고형물이 있는 유체 파이프라인 이송에 적합하지만, 일반적으로 60℃ 이상의 고압 또는 고온 파이프라인에는 사용해서는 안 됩니다. 또한, 파이프라인 내 유기 용매 및 강산화성 매체 이송에는 사용해서는 안 됩니다.
⑦ 체크밸브
역류 방지 밸브 또는 체크 밸브라고도 합니다. 파이프라인에 설치되어 유체가 한 방향으로만 흐르고 역류는 허용되지 않도록 합니다.
체크 밸브는 일종의 자동 폐쇄 밸브로, 밸브 본체에 밸브 또는 로킹 플레이트가 있습니다. 유체가 원활하게 흐르면 유체가 밸브 플랩을 자동으로 열고, 유체가 역류하면 유체(또는 스프링 힘)가 밸브 플랩을 자동으로 닫습니다. 체크 밸브는 구조에 따라 리프트형과 스윙형으로 나뉩니다.
리프트 체크 밸브 플랩은 밸브 채널에 수직으로 리프팅 운동을 하며, 일반적으로 수평 또는 수직 파이프라인에 사용됩니다. 로터리 체크 밸브 플랩은 종종 로커 플레이트라고도 하며, 로커 플레이트 측면은 샤프트에 연결되어 있으며, 로커 플레이트는 샤프트 주위를 회전할 수 있습니다. 로터리 체크 밸브는 일반적으로 수평 파이프라인에 설치됩니다. 직경이 작으므로 수직 파이프라인에도 설치할 수 있지만 흐름에 주의해야 합니다.
체크 밸브는 일반적으로 고체 입자가 포함된 깨끗한 유체 파이프라인에 적용되며, 유체 파이프라인의 점도가 높기 때문에 사용해서는 안 됩니다. 리프트형 체크 밸브는 스윙형보다 닫힘 성능이 우수하지만, 유체 저항은 리프트형보다 작습니다. 일반적으로 스윙형 체크 밸브는 대구경 파이프라인에 적합합니다.
⑨버터플라이 밸브
버터플라이 밸브는 파이프라인의 개폐를 제어하는 회전식 디스크(또는 타원형 디스크)입니다. 구조가 간단하고 외형 치수가 작습니다.
밀봉 구조와 재료 문제로 인해 밸브 폐쇄 성능이 좋지 않아 저압, 대구경 파이프라인 조절에만 사용되며 파이프라인에서 물, 공기, 가스 및 기타 매체를 전송하는 데 일반적으로 사용됩니다.
⑨ 감압밸브
자동밸브의 매체압력을 일정치로 낮추는 것으로, 밸브 뒤의 일반적인 압력이 밸브 앞의 압력의 50% 이하가 되도록 하는 것으로, 주로 다이어프램, 스프링, 피스톤 등의 매체부품을 이용하여 밸브 플랩과 밸브 시트 갭 사이의 압력차를 제어하여 감압의 목적을 달성한다.
감압 밸브에는 여러 유형이 있는데, 일반적으로 피스톤형과 다이어프램형이 있습니다.
⑨ 라이닝 밸브
매체의 부식을 방지하기 위해 일부 밸브는 밸브 본체와 밸브 헤드에 내식성 재료(납, 고무, 에나멜 등)로 라이닝 처리해야 하며, 라이닝 재료는 매체의 특성에 따라 선택해야 합니다.
라이닝의 편의성을 위해 라이닝 밸브는 대부분 직각형이나 직접 흐름형으로 제작됩니다.
⑪안전밸브
화학제품 생산의 안전성을 확보하기 위해 압력이 가해지는 파이프라인 시스템에는 일정한 두께의 금속판을 선택하여 파이프라인 끝단이나 티 인터페이스에 블라인드 플레이트를 삽입하는 등 영구적인 안전장치가 설치되어 있습니다.
파이프라인 내 압력이 상승하면 파열판이 파열되어 압력 방출을 달성합니다. 파열판은 일반적으로 저압 대구경 파이프라인에 사용되지만, 안전 밸브가 장착된 대부분의 화학 파이프라인에서는 다양한 유형의 안전 밸브가 사용되며, 크게 스프링식과 레버식의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
스프링 장착형 안전 밸브는 주로 스프링의 힘에 의존하여 밀봉을 구현합니다. 배관 내 압력이 스프링의 힘을 초과하면 밸브가 매체에 의해 열리고 배관 내 유체가 배출되어 압력이 감소합니다.
파이프 내 압력이 스프링 장력 아래로 떨어지면 밸브는 다시 닫힙니다. 레버형 안전 밸브는 주로 레버에 작용하는 무게의 힘에 의존하여 밀봉을 이루며, 이는 스프링형 안전 밸브의 작동 원리와 같습니다. 안전 밸브를 선택할 때는 작동 압력과 작동 온도를 기반으로 공칭 압력 수준을 결정해야 하며, 밸브 구경은 관련 규정을 참조하여 계산할 수 있습니다.
안전 밸브의 구조 유형, 밸브 재질은 매체의 특성 및 작동 조건에 따라 선택해야 합니다. 안전 밸브의 초기 압력, 시험 및 승인에는 특별 규정이 있으며, 안전 부서에서 정기적으로 교정하고, 씰을 인쇄해야 하며, 사용 중 임의로 조정하여 안전을 보장해서는 안 됩니다.
게시 시간: 2023년 12월 1일