제어 밸브. LDM에서 양방향 및 3방향 제어 밸브를 구입하세요.
제어 밸브는 파이프라인을 통해 전달되는 액체 및 기체 물질의 압력을 제어하는 데 사용됩니다. 제어 밸브를 사용하면 파이프라인으로의 작동 유체 흐름을 연속적으로 또는 개별적으로 조절할 수 있습니다.
작동 매체의 흐름을 정확하게 분배하는 것이 특히 중요한 시스템의 경우 압력 제어 장치가 필요합니다.
예를 들어 난방 네트워크의 경우 특히 그렇습니다. 실내 기후는 파이프와 라디에이터로 들어가는 냉각수의 양에 따라 달라지기 때문입니다. 밸브 내부 구멍의 단면적이 감소하거나 증가함에 따라 파이프라인의 처리량은 각각 감소하거나 증가합니다.
문제는 제어 밸브를 사용하여 액체 또는 가스가 이동하는 파이프의 용량을 지속적으로 변경함으로써 해결됩니다.
목적에 따라 제어 밸브에는 세 가지 주요 유형이 있습니다.
- 양방향 통과 - 파이프라인의 직선 구간에 사용되는 액체 또는 가스의 흐름을 제어하는 역할만 합니다.
- 양방향 코너 – 파이프라인 전환점에서 사용되는 압력을 조절하고 방향을 변경합니다.
- 3단계 - 두 가지 유형의 작동 유체를 공통 흐름으로 혼합하거나 하나의 흐름을 두 개로 나눕니다.
가장 간단한 제어 밸브는 직선 밸브이며 다음 부분으로 구성됩니다.
- 내부에 관통홀이 형성된 티 형태의 몸체;
- 파이프 끝의 플랜지 또는 나사산;
- 밸브의 견고성을 유지하는 씰 어셈블리;
- 게이트 - 밸브 조절 본체;
- 로드 - 밸브의 위치를 변경하는 데 사용되는 부품입니다.
작동 매체의 흐름은 통로 개구부를 기준으로 게이트의 위치를 이동할 때 통로 개구부의 크기를 변경하여 조절됩니다.
컨트롤 밸브의 용도에 따라 디자인을 일부 변경하고 새로운 요소를 추가하였습니다.
메모! 작동 매체의 흐름을 완전히 멈출 수 있도록 수정된 차단 및 제어 밸브가 있습니다. 이 경우 밸브는 닫힌 위치에서 부품이 밀봉되도록 만들어집니다.
제어 밸브의 장점
이러한 유형의 조절기는 가정용 및 산업용 물 및 가스 공급 시스템, 난방 네트워크 및 송유관에 사용됩니다.
제어(차단 및 제어) 밸브
밸브는 파이프라인을 통해 운반되는 액체 및 기체 매체의 흐름을 제어하도록 설계되었습니다.
제어 및 차단 제어 밸브는 밸브가 완전히 닫힐 때의 최소값부터 밸브가 완전히 열릴 때의 최대값까지 조절된 유량의 유량을 지속적으로 변화시킵니다.
차단 또는 차단 밸브는 조절된 흐름을 연속적으로 제어하지 않고 개별적으로(밸브가 완전히 열리거나 완전히 닫힙니다) 제어합니다. 제어 밸브와 격리 밸브 모두 밸브가 닫힌 위치에 있을 때 제어 유체가 약간 누출됩니다.
밸브를 제어, 차단 및 차단 제어 밸브로 구분하는 것은 우리나라에만 존재하며 제어 및 차단 밸브에 대한 별도의 누출 기준도 존재한다는 점에 유의해야 합니다. 나머지 세계에서는 단순히 제어 밸브를 생산하는데, 그 누출은 6가지 등급으로 나뉘며, 등급 번호가 높을수록 누출이 적습니다. 마지막 세 가지 클래스는 차단 밸브, 차단 밸브 및 제어 밸브라고 부르는 밸브를 나타냅니다.
밸브의 공칭 내경(DN)은 밸브의 입구 및 출구 파이프의 공칭 내경으로 이해해야 합니다(어떤 경우에는 출구 파이프의 직경이 입구 파이프의 직경을 초과할 수 있음). 밸브 통로의 공칭 직경의 각 값은 일반적으로 여러 매개변수(압력 강하, 밀도 등)에 따라 달라지는 규제 물질의 가능한 최대 유량에 해당합니다. 밸브 비교의 편의와 유압 계산 결과에 따라 필요한 밸브 크기를 선택할 수 있도록 조건부 용량 개념이 도입되었습니다.
밸브의 조건부 용량(Kvy)은 밸브가 완전히 열린 상태에서 압력 강하가 0.1MPa(1kgf/cm2)일 때 밸브가 20°C 온도에서 밸브를 통과할 수 있는 물의 양을 나타냅니다.
제어 밸브는 본체, 스로틀 어셈블리 및 밸브 액추에이터의 세 가지 주요 블록으로 구성됩니다. 일반적인 통과 설계
액추에이터가 설치되지 않은 차단 및 제어 밸브가 그림 1에 나와 있습니다.
스로틀 어셈블리는 밸브 본체 1 내부에 설치되며 시트 2와 로드 4에 연결된 플런저 3으로 구성됩니다. 시트는 다양한 디자인으로 만들 수 있습니다. 그림 1과 같이 밸브 본체에 나사로 고정되고 본체에 밀착됩니다. 특수 부싱을 사용하거나 본체와 일체형으로 제작됩니다.
플런저는 커버(5)에 만들어진 가이드를 따라 미끄러집니다. 밀봉 개스킷(6)이 본체(1)와 커버(5) 사이에 설치됩니다. 로드(4)는 스프링이 장착된 갈매기형 링 세트인 스터핑 박스(7)를 통해 나옵니다. 불소수지-4 또는 그 변형물. 커버 5에는 액츄에이터가 설치되어 있으며 그 스템은 밸브 스템에 연결되어 있습니다. 드라이브는 공압식, 수동식, 전기식 또는 전자기식일 수 있습니다.
스로틀 어셈블리는 밸브의 조절 및 폐쇄 요소입니다. 이 장치에서는 밸브의 흐름 영역을 변경하고 결과적으로 흐름 특성을 변경하는 작업이 구현됩니다.
밸브의 작동 조건(압력 강하, 조정 가능 유형)에 따라 특정 부싱-시트-플런저 조합이 선택됩니다.
매체 및 온도, 기계적 불순물의 존재, 처리량, 매체 점도 등
대부분의 경우 작동유의 올바른 공급 방향은 밸브 작동에 중요합니다. 하우징 외부 표면에 화살표로 표시되어 있습니다. 그림 1에 표시된 하우징의 왼쪽 채널을 통해 매체가 공급되는 경우 이 공급 방향을 "셔터 아래"(매체가 아래에서 플런저에 접근함)라고 하며, 매체가 오른쪽 채널을 통해 공급되는 경우, 그런 다음 이 공급 방향을 "셔터로"라고 합니다(닫힌 상태에서 시트에 대해 플런저를 중간으로 누릅니다). 국내 기업에서 생산하는 일반적인 제어 밸브의 주요 매개 변수와 특성은 표 1과 2에 나와 있습니다.
1 번 테이블.
차단 및 제어 밸브의 주요 매개변수
표 2.
차단 및 제어 밸브의 조건부 용량
액추에이터
차단 및 제어, 제어 및 차단 파이프라인 밸브의 드라이브 및 액추에이터가 설계되었습니다.
제어 신호(공압, 전기 또는 기계)를 액추에이터 로드의 기계적(선형 또는 회전) 움직임과 로드에 단단히 연결된 차단 요소(밸브, 볼 밸브, 버터플라이 밸브, 게이트 밸브 등)로 변환합니다. .
작동 원리와 작동 밸브에 필요한 기계적 힘을 생성하는 데 사용되는 에너지 유형에 따라 차단 및 제어 밸브를 제어하는 데 사용되는 액추에이터는 다음과 같이 구분됩니다.
영적인
전기 같은
유압
결합된
공압 액츄에이터
공압식 액츄에이터는 확립된 전통으로 인해 다양한 유형의 제어 밸브용 드라이브 중에서 상당히 큰 위치를 차지합니다. 이는 주로 지난 세기 50~60년대까지의 대량 산업 자동화가 주로 공압을 기반으로 했다는 사실에 기인합니다. 오늘날 마이크로프로세서 시대와 디지털 전자 장치의 광범위한 사용 시대에 공압식 자동 제어 시스템은 다소 구식으로 보일 뿐만 아니라 상당히 부피가 크며 소비되는 압축 공기의 준비 및 분배를 위한 네트워크 구성이 필요합니다. 공압 시스템 작동 중.
동시에 공압 드라이브 설계의 단순성과 결과적으로 상당히 높은 신뢰성과 유지 관리 가능성으로 인해 이러한 드라이브를 현대 자동화 프로세스 제어 시스템에서 성공적으로 사용할 수 있습니다.
공압식 액츄에이터는 조절기 출력의 공기압 P 변화를 조절 본체(밸브, 댐퍼, 게이트, 탭 등)의 움직임으로 변환하도록 설계되었습니다. 조절 본체는 액체, 가스, 증기 등의 유량을 변경합니다. 제어 대상에서 제어되는 프로세스 매개변수가 변경됩니다.
공압식 액츄에이터는 구동 유형에 따라 멤브레인, 피스톤, 회전식 및 회전식 공압식 모터로 구분됩니다.
다이어프램 액츄에이터(MIM)
멤브레인 액츄에이터(MIM)의 다이어그램은 그림 2에 나와 있습니다. 조절 본체에 연결된 출력 로드 2의 한 방향 이동은 압력 P에 의해 생성되는 힘에 의해 수행되고 다른 방향은 - 스프링의 힘에 의해 3. 신호 P는 밀봉된 멤브레인 "헤드"로 들어갑니다. 이 멤브레인에는 단단한 중심이 있고 2-4mm 두께의 고무 직물로 만들어진 멤브레인이 포함되어 있습니다. 스프링 3은 아래에서 멤브레인을 누릅니다. 멤브레인 액츄에이터(그림 2)에서 제어 공기의 압력은 액츄에이터 커버 사이의 둘레를 따라 고정된 멤브레인 4에 작용하고 스프링 3에 의해 균등화된 힘을 생성합니다. 따라서 액추에이터 로드(2)의 스트로크는 제어 압력의 값에 비례합니다. 스프링의 강성과 사전 압축에 따라 액추에이터 힘 범위와 공칭 스트로크가 결정됩니다.
멤브레인 액츄에이터는 멤브레인 "헤드"의 크기에 따라 분류됩니다. MIMS는 일반적으로 함께 제공됩니다.
규제 기관 - 밸브. 압력 P가 제거되면 멤브레인은 항상 위쪽으로 움직이기 때문에 조절 본체의 설계에 따라 평상시 열림 NO 밸브와 평상시 닫힘 NC 밸브가 구분됩니다.
그림 2. 제어 밸브에 장착된 다이어프램 액추에이터:
1 - 규제 기관; 2 - 막대; 3 - 봄; 4 - 막; 5 - 오일 시일
대부분의 MIM의 정적 특성은 선형에 가깝지만 최대 P 값의 2~15%에 해당하는 히스테리시스 영역을 갖습니다. 이 값은 씰 5의 마찰력, 제어 본체 전체의 압력 강하에 따라 달라집니다. , 스프링의 특성과 멤브레인의 유효 면적에 대해.
히스테리시스 영역을 줄이고 MIM의 동적 특성을 개선하기 위해 포지셔너라고 하는 추가 전력 증폭기가 액추에이터에 설치됩니다. 변위 보상 방식과 힘 보상 방식에 따라 작동하는 포지셔너가 있습니다. 두 가지 유형의 포지셔너에서 MIM은 로드 위치에 대한 네거티브 피드백으로 덮여 있어 스터핑 박스의 마찰력, 제어 본체의 압력 강하 등이 정적 특성에 미치는 영향을 제거합니다.
동시에 MIM에 공급되는 공기 흐름이 증가하고 MIM의 동적 특성이 눈에 띄게 향상됩니다.
제어 시스템의 전기 신호와 인터페이스하기 위해 전기 공압식 포지셔너가 사용됩니다. 이는 멤브레인 액추에이터의 정적 특성을 개선하는 것 외에도 전기 신호를 MIM에 공급되는 제어 공기 펄스로 변환합니다.
MIM의 주요 기술적 특성은 표 3에 나와 있습니다.
표 3.
제어 밸브에 설치된 일반적인 MIM의 모습은 그림 3에 나와 있습니다.
피스톤 공압 액츄에이터
피스톤 공압식 액추에이터(PPA)는 액추에이터 로드의 선형 이동이 필요한 경우에 사용됩니다.
차단 및 제어 밸브는 산업 생산 시설 및 가정 생활 시스템에서 매체 흐름을 제어하는 데 사용됩니다. 간선 파이프라인, 석유 및 가스전과 그 처리 공장, 제강 및 화학 공장, 폐수 처리 공장 및 도시 물 공급은 막대한 양의 차단 및 제어 밸브가 필요한 기업의 작은 부분일 뿐입니다.
차단 및 제어 밸브에는 다양한 유형과 변형이 있습니다. 볼 밸브, 버터플라이 밸브, 게이트 밸브, 게이트 밸브 및 다이어프램 밸브와 같은 가장 일반적인 제품 유형의 작동 원리를 살펴보겠습니다.
위의 모든 유형의 차단 밸브의 작동 원리는 거의 동일합니다. 이러한 모든 장치는 매체(공기, 액체, 증기, 가스, 고체)의 흐름을 제한하거나 완전히 차단합니다. 유일한 차이점은 흐름을 차단하는 차단 밸브 유형(멤브레인, 디스크, 볼)의 설계 요소에 있습니다.
볼 밸브는 차단 밸브의 가장 안정적인 요소 중 하나입니다. 이 유형의 밸브는 차단 요소가 1/4 회전(90°)되는 경우 흐름을 완전히 차단할 수 있는 매우 좋은 가능성을 제공합니다. 볼 밸브의 장점은 폐쇄 시간이 짧고 씰 마모 시 누출 가능성이 낮다는 것입니다.
볼 밸브는 부분 보어와 전체 보어로 나눌 수 있습니다. 열린 상태의 부분 보어 밸브는 파이프라인 직경보다 작은 통로 직경을 가지며, 전체 보어 밸브는 파이프라인 직경과 동일한 통로 직경을 갖습니다. 풀 보어 볼 밸브는 다음과 같은 이유로 더 효율적입니다. 밸브 전체의 압력 강하를 최소화할 수 있습니다.
볼 밸브는 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에서만 사용하는 것이 좋습니다. 정밀한 흐름 제어나 부분적으로 열린 위치에서 작동하도록 설계되지 않았습니다. 이렇게 하면 하우징 일부에 과도한 압력이 발생하여 변형이 발생할 수 있습니다. 하우징의 변형으로 인해 누수 및 고장이 발생합니다.
"열린" 위치에서 |  |
|---|---|
1 단계 |  |
2 단계 |  |
"닫힌" 위치에서 |  |
버터플라이 밸브는 샤프트에 장착되고 축을 중심으로 회전하는 디스크라는 특수 요소를 사용하여 흐름을 조절합니다. 볼 밸브와 마찬가지로 버터플라이 밸브는 디스크가 동일한 90° 회전을 하기 때문에 상당히 짧은 시간 내에 닫힐 수 있습니다. 이것이 바로 이 밸브를 쿼터 턴이라고도 부르는 이유입니다.
몸체에 대한 디스크와 샤프트의 위치에 따라 버터플라이 밸브는 3편심 또는 2편심일 수 있습니다. 오프셋 편심이 있는 밸브는 디스크의 축이 본체의 기하학적 축을 기준으로 이동하여 디스크가 밸브 씰에 더 단단히 고정되어 누출이 없음을 의미합니다.
버터플라이 밸브는 디자인의 단순성, 경량, 컴팩트한 크기가 특징입니다. 그러나 밸브 제조에 사용되는 재료로 인해 매우 높은 온도나 극도로 공격적인 환경에서는 사용이 제한될 수 있습니다. 이는 주로 폴리머 재료로 만들어진 밸브 씰과 관련이 있습니다.
"열린" 위치에서 |  |
|---|---|
1 단계 |  |
2 단계 |  |
"닫힌" 위치에서 |  |
차단 및 제어 밸브는 다음을 제외한 다양한 공정 시설에 사용하기에 적합합니다. 대직경 파이프라인, 매체의 흐름을 제어하고 조절합니다.
밸브의 작동 원리는 다른 차단 및 제어 밸브의 작동 원리와 크게 다르지 않습니다. 이러한 밸브의 장점은 밸브 스트로크가 완전 개방에 비해 짧다는 것이며, 따라서 이러한 밸브는 일반적으로 작은 치수와 허용 가능한 무게를 갖습니다. 또한 밸브는 견고성이 뛰어나고 밸브 씰과 시트 사이에 마찰이 없어 마모가 크게 줄어듭니다.
이 유형의 밸브의 단점은 강한 유압 저항과 그에 따른 큰 에너지 손실, 설치할 수 있는 파이프라인의 최대 직경 제한, 정체 구역의 존재(S자형 내부 교차로 인해)입니다. - 구간) 불순물이 쌓이고 쓰레기가 쌓일 수 있는 곳입니다.
"열린" 위치에서 |  |
|---|---|
1 단계 |  |
2 단계 |  |
"닫힌" 위치에서 |  |
게이트 밸브의 디자인은 수문과 유사합니다. 흐름은 금속판, 즉 게이트를 사용하여 나누어 조절됩니다. 게이트 밸브는 흐름을 조절하는 가장 간단한 장치 중 하나입니다.
게이트 밸브는 잠금 요소의 설계에 따라 웨이퍼형, 양면 또는 나이프형이 될 수 있습니다.
게이트 밸브의 장점은 이러한 유형의 밸브가 열렸을 때 흐름을 방해하는 요소가 포함되어 있지 않다는 사실을 포함합니다.
"열린" 위치에서 |  |
|---|---|
1 단계 |  |
2 단계 |  |
"닫힌" 위치에서 |  |
다이어프램 밸브는 유연한 멤브레인(다이어프램)을 차단 요소로 사용하며, 유연한 멤브레인을 사용하여 밸브의 흐름을 멈추는 "핀치" 방식입니다.
다이어프램 밸브의 장점 중 하나는 밸브 자체의 구성 요소가 매체 흐름에서 분리된다는 것입니다. 이는 공격적인 매체의 경우 정기적인 유지 관리 및 멤브레인의 적시 교체에 따라 밸브의 서비스 수명이 늘어납니다.
이러한 유형의 밸브는 일반적으로 공격적인 환경 및 고온 환경에 적합하지 않으며 주로 배관 시스템에 사용됩니다.
아래는 3편심 버터플라이 밸브의 작동 원리를 명확하게 보여주는 영상입니다.
시트 제어 밸브(선형)- 시트 밸브를 기반으로 제작되었습니다. 조절은 밸브와 시트 사이의 흐름 영역을 변경하여 수행됩니다. 이러한 유형의 제어 밸브는 스템이 점진적으로 움직이는 전동 액추에이터에 의해 제어되기 때문에 선형이라고 합니다. 제어 밸브의 범용 설계를 통해 밸브 및 시트의 수정으로 거의 모든 흐름 특성을 생성할 수 있으며, 시트 밸브가 포함된 제어 밸브의 뛰어난 제어 특성과 단순한 설계로 인해 빌딩 엔지니어링 시스템에서 널리 사용되는 데 기여했습니다. 선형 밸브의 유일한 단점은 흐름 부분의 복잡한 모양으로 점성 매체에 사용하기에 적합하지 않다는 것입니다.
볼 제어 밸브(회전식)- 볼 밸브를 기반으로 제작되었습니다. 조절은 물 흐름 방향에 수직인 축을 중심으로 볼을 회전시켜 흐름 영역을 변경하여 수행됩니다. 볼의 흐름 단면은 둥글거나 다른 모양일 수 있습니다. 이 유형의 회전 제어 밸브는 스템이 반경 방향으로 회전하는 액추에이터에 의해 제어되기 때문에 호출됩니다. 볼 제어 밸브는 폐쇄력이 높은 회전식 액추에이터와 함께 사용되며 스템의 반경 방향 이동으로 제어됩니다. 볼 제어 밸브의 단점은 폐쇄력이 높은 고가의 전기 드라이브를 사용해야 하고 선형 또는 등비율 흐름 특성을 생성하기 어렵다는 점입니다. 결과적으로 제어 정확도가 낮습니다. 장점은 점성 작업 매체와 함께 사용하기에 적합한 흐름 부품의 단순한 모양을 포함합니다.
보호 기능의 존재 여부에 따라 제어 밸브는 다음과 같이 구분됩니다.
- 평상시 열림 - 전원이 꺼지면 흐름 영역이 열립니다.
- 평상시 닫혀 있음 - 전원이 꺼지면 흐름을 차단합니다.
- 보호 기능 없음 - 전원이 꺼지면 전기 구동이 중지됩니다.