볼 밸브 는 산업, 상업 및 주거용 배관 시스템에서 가장 널리 사용되는 흐름 제어 장치 중 하나입니다. 단순한 쿼터 전환 운영, 강력한 밀봉 기능 및 다목적 디자인은 액체 및 가스의 흐름을 제어하는 데 선호되는 선택입니다. 그러나 광범위한 범주의 볼 밸브 내에 각 유형이 특정 응용 프로그램에 독특하게 적합하게 만드는 중요한 설계 변형이 있습니다.
볼 밸브 란 무엇입니까?
핵심에서 볼 밸브는 중앙을 통해 구멍이있는 구형 볼을 사용하여 흐름을 제어합니다. 밸브 핸들이 90도 회전하면 볼의 구멍이 파이프 라인과 정렬되어 유체가 통과 할 수 있습니다. 다시 회전하면 볼의 단단한 부분이 흐름을 차단합니다. 이 간단한 메커니즘은 Ball Valve의 인기를 책임지고 빠르고 안정적인 차단을 가능하게합니다.
1. 부동 공 밸브
설계 및 작동 에서 볼은 일반적으로 PTFE 또는 유사한 엘라스토머 재료로 만들어진 두 개의 부드러운 시트 사이에서 'float '에 무료입니다. 플로팅 볼 밸브의 다른 디자인과 달리, 공은 줄기에 단단히 고정되어 있지 않지만 유체 압력이 가해지면 약간 하류로 이동합니다. 이 움직임은 공을 다운 스트림 시트에 눌러 압력 보조 씰을 만듭니다. 이 메커니즘은 플로팅 볼 밸브가 밀봉 신뢰성이 중요한 저용량에서 중간 압력 응용 분야에서 특히 효과적입니다.
장점
단순성 및 비용 효율성 : 내부 구성 요소가 적고 간단한 설계는 제조 및 유지 보수 비용을 낮게 유지하므로 이러한 밸브가 많은 응용 분야에서 경제적으로 선택할 수 있습니다.
양방향 밀봉 : 플로팅 볼 설계를 통해 흐름 방향에 관계없이 밸브가 효과적으로 밀봉되어 작동 유연성을 제공합니다.
Compact and Lightweight : 간단한 구조는 단단하거나 공간 구조화 된 배관 시스템에 설치하고 유지 보수 중에 핸들링을 단순화하는 데 이상적입니다.
깨끗한 유체에 효과적입니다 : 이 밸브는 물, 공기, 오일 및 가스와 같은 깨끗하고 비진성이없는 유체로 가장 잘 수행되며, 부드러운 시트는 과도한 마모없이 단단한 씰을 유지할 수 있습니다.
제한
중소 규모로 제한 : 밸브 크기와 작동 압력이 증가함에 따라 밸브를 돌리는 데 필요한 토크가 크게 상승하여 크고 압력 시스템의 플로팅 설계가 덜 실용적입니다.
슬러리 또는 연마재에 적합하지 않음 : 부드러운 시트는 거친 입자 또는 두꺼운 슬러리로 인한 손상에 취약하여 거친 환경에서 밸브 수명을 줄입니다.
더 높은 작동 토크 : 압력 아래 볼과 시트 사이의 마찰은이 밸브가 특히 고압 응용 분야에서 더 많은 힘을 작동시킬 수 있음을 의미합니다.
일반적인 응용 프로그램
국내 및 지방 자치 단체 공급 시스템
압축 공기 분포 라인
기후 제어 구축을위한 HVAC 시스템
저압 증기 및 천연 가스 파이프 라인
2. Trunnion 장착 볼 밸브
디자인 및 작동 Trunnion 장착 볼 밸브는 Trunnions에 의해지지되는 기계식 고정 볼을 특징으로합니다. 볼의 상단과 하단에 고정 된 샤프트와 같은 구성 요소. 이 고정 위치는 플로팅 볼 밸브처럼 볼이 압력 하에서 변하지 않음을 의미합니다. 대신, 스프링로드 시트는 공을 안쪽으로 눌러 밀봉을 유지합니다. 이 설계를 통해 밸브는 훨씬 높은 압력과 더 큰 크기를 더 쉽게 처리 할 수 있습니다.
장점
고압 및 큰 크기를 처리합니다 : Trunnions가 제공하는 기계적지지는 공이 고압 하에서 움직이지 않도록하여 대규모 직경 파이프 라인 및 중요한 응용 분야에서 신뢰할 수있는 밀봉을 보장합니다.
낮은 작동 토크 : 볼이 고정되어 있기 때문에 볼과 시트 사이의 마찰이 줄어들어 수동으로 작동하거나 액추에이터를 사용하여 자동화 또는 원격 제어 시스템에서 가치가 있습니다.
더 긴 좌석과 공 생명 : 최소화 된 움직임으로 인한 마모 감소는 서비스 수명이 길고 유지 보수가 덜 자주 발생합니다.
자동화 시스템에 적합 : 설계는 공압 또는 전기 액추에이터와 통합하기에 적합하여 복잡한 산업 공정에서 정확한 원격 작동을 가능하게합니다.
제한
더 높은 비용 : 더 복잡한 디자인과 추가 부품은 더 간단한 부유 식 볼 밸브에 비해 제조 및 구매 비용을 증가시킵니다.
부피가 높고 무겁습니다 : Trunnion 장착 및 강력한 구조에는 더 많은 공간과 강력한 파이프 지지대가 필요하므로 설치 유연성을 제한 할 수 있습니다.
보다 복잡한 유지 보수 : 덜 빈번하지만 밸브의 복잡한 내부 및 씰로 인해 유지 보수 절차가 더 많이 관여 할 수 있습니다.
일반적인 응용 프로그램
석유 및 가스 전송 파이프 라인
석유 화학 및 화학적 가공 공장
발전소 및 액화 천연 가스 (LNG) 시설
고압 수 및 증기 분포 네트워크
3. V- 포트 볼 밸브
설계 및 작동 V- 포트 볼 밸브는 볼이나 밸브 시트에 뚜렷한 V 자형 노치 절단으로 설계됩니다. 이 고유 한 지오메트리는 점진적인 개방 및 닫는 프로파일을 가능하게하여 표준 온/오프 볼 밸브에 비해보다 정확한 흐름 변조를 허용합니다. 디자인은 매끄러운 스로틀링을 지원하고 시스템 내에서 압력 충격의 위험을 줄입니다.
장점
우수한 흐름 제어 : V- 노치는 우수한 흐름 조절 기능을 제공하므로 이러한 밸브는 간단한 차단보다는 가변 유량이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.
워터 망치 및 압력 스파이크를 줄이기 : V- 노치 최소화 시스템 충격을 통한 흐름의 점진적인 변화, 파이프 라인 및 장비 수명을 향상시킵니다.
어려운 매체에 적응할 수 있습니다 : V- 포트 밸브는 표준 볼 밸브보다 더 효과적으로 점성 유체, 슬러리 및 섬유질 재료를 처리하여 막힘 및 마모를 줄입니다.
자동화 시스템에서 자주 사용 : 정확한 흐름 제어 특성은 자동화 된 프로세스 환경에서 액추에이터 및 제어 시스템과 통합하는 데 선호되는 선택이됩니다.
제한
표준 볼 밸브보다 비싸다 : 정밀 가공 및 V 자형 노치의 복잡성은 제조 비용을 증가시킨다.
신중한 크기 및 선택이 필요합니다. 정확한 흐름 변조를 보장하고 캐비테이션 또는 과도한 마모를 피하기 위해 올바른 밸브 크기와 올바른 V 노치 설계가 중요합니다.
무거운 스로틀 링 또는 연마 적용의 마모 증가 가능성 : 빈번한 변조 및 연마 유체는 시트와 볼 마모를 가속화 할 수있어 적절한 재료 선택 및 유지 보수가 필요합니다.
일반적인 응용 프로그램
정확한 흐름이 중요한 화학 투약 및 혼합 시스템
흐름 조절이 필요한 물 및 폐수 처리 시설
정확한 성분 흐름 제어가 필요한 음식 및 음료 가공 공장
효율적인 온도 관리를 위해 가변 유량을 요구하는 HVAC 시스템
요약 비교 표
특징
플로팅 볼 밸브
Trunnion 장착 볼 밸브
V- 포트 볼 밸브
볼 지지대
떠 있는
고정 (상단 및 하단)
떠 다니거나 고정
작동 압력
저에서 중간
중간에서 최고
중간
흐름 제어
온/꺼짐
온/꺼짐
변조/조절
토크 요구 사항
더 높은
낮추다
중간
시트 재료
소프트 (예 : PTFE)
부드럽거나 금속
부드럽거나 금속
자동화 호환성
보통의
높은
높은
비용
낮추다
더 높은
중간에서 최고
일반적인 사용 사례
물, 공기, 기름
석유 및 가스, 고압 시스템
프로세스 제어, 투약
오른쪽 볼 밸브 선택
플로팅, 트러 니온 및 V- 포트 볼 밸브 사이의 선택은 특정 응용 프로그램 요구에 따라 다릅니다.
범용 폐쇄 및 깨끗한 유체의 경우 부동 공 밸브는 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.
높은 압력, 대형 파이프 라인 또는 자동화 시스템을 처리 할 때 Trunnion 장착 밸브는 내구성이 뛰어나고 작동 토크가 낮습니다.
프로세스에 정확한 흐름 조절이 필요하거나 까다로운 미디어를 다루는 경우 V- 포트 볼 밸브는 최상의 제어 및 적응성을 제공합니다.
결론
볼 밸브는 흐름 제어에서 필수 불가능하게 유지되며 각 유형은 다양한 작동 문제 및 환경에 맞게 조정됩니다. 플로팅, Trunnion 장착 및 V- 포트 볼 밸브 간의 설계 및 성능 차이를 이해하면 시스템의 안전, 효율성 및 수명 목표에 가장 잘 맞는 밸브를 선택할 수 있습니다.
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