밸브 기술

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5) 플러그 밸브(Plug Valve)

o 플러그 밸브는 원뿔 형태의 디스크에 구멍을 뚫은 것으로 90도 회전시켜 개폐하는 콕과 같은 구조로 볼밸브와 같이 유체 저항이 작도 구조가 간단하며 작동이 빠르나 기밀성이 나빠 고압의 유량에는 적당하지않다.

o 일반적으로 수처리시설에서는 생산수의 샘플을 위한 샘플링 콕 또는 약품용 탱크의 차단용 밸브, 슬러지 계통 등에 적용되며 3방향, 4방향의 코크로도 사용이 가능하다.

 

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(볼밸브(1)와 플러그 밸브(2))

6) 체크 밸브(Check Valve)

o 체크 밸브는 유체 흐름 방향을 제어하여 일정한 방향으로만 흐르게 하는 역류 방지용 밸브로 흐르는 유체의 에너지에 의해 자력으로 열리고 일반적으로는 디스크의 자중에 의해 닫히나 일부의 경우에는 닫히는 속도를 조절하기 위하여 외부의 힘을 받기도 하며, 구조 및 작동 원리에 따라 스윙식 체크밸브, 리프트식 체크밸브, 풋 밸브 등이 있다.

o 체크밸브의 주된 기능중 하나로 배관 및 펌프 계통의 토출측에 설치되어 펌프가 정지시 유체가 역류되어 발생하는 워터해머(수격작용) 현상을 완화하는 기능을 할 뿐만 아니라 상수도 배수관의 경우에는 가정의 유량계 후단에 설치되어 Cross Connection에 의한 오염물질 유입 차단 및 계기, 기기류의 보호하는 역할도 한다.

o 스윙체크 밸브(Swing Type Check Valve)의 경우 수평, 수직배관에 모두 적용할 수 있으나, 일반적으로 보면 수직배관에 사용하는 경우 급격한 디스크 작용으로 텅텅거리는 소음과 진동이 발생 할 수 있을 뿐만 아니라 디스크 마모가 빠를 수 있어 피하는 것이 좋다. 또한 스윙체크의 경우 압력손실이 낮기 때문에 민감한 밸브를 사용할 경우 잦은 개폐로 디스크 및 밸브 시트 마모를 가져올 수 있어 압력과 유량을 고려하여 선정하며, 전단에는 적어도 5D 이상의 직선부를 유지하는 것이 좋다.

  

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(펌프계통에서의 체크밸브)

o 리프트형 체크 밸브(Lift Type Check Valve)의 경우는 자력식과 스프링에 의한 개폐식이 있으며 구조가 조금 복잡하여 불순물이 없는 유체에 적 합하며, 스윙체크보다 압력 손실이 커서 압력이 낮은 계통에는 부적합하다. 수평배관 및 수직배관 양쪽모두 적용이 가능하나 수평배관의 경우에는 수직으로 설치하여야 편마모 및 Slamming을 방지할 수 있으며, 글로브 타입의 리프트형 체크 밸브는 수평 배관에만 사용하여야 한다. 또한 배관내에 삽입되어 설치되는 구조로 수리는 불가능할 하며, 가스와 같은 유체계통에는 디스크의 채터링 현상이 발생할 수 있어 적용해서는 안 된다.

o 풋형 체크 밸브(Foot type Check Valve)는 원심펌프 흡입배관의 말단에 설치되어 물이 빠짐을 방지하여 항시 흡입관내에 만수를 유지시켜 밸브로 흡입관 속에 물이 끊어지지 않도록 하여 마중물 없이 펌프가 시동될 수 있도록 한다.

 

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(체크 밸브)

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(풋형 체크 및 스윙체크 밸브)

7) 다이아프램 밸브(Diaphragm Valve)

o 다이아프램 밸브는 디스크 대신 고무 등의 유연성 재질의 칸막이(Diaphragm, 격막)로 패킹 없이 유체 흐름부와 작동부가 완전히 분리된 형태로 밸브축이 다이아프램을 상하로 작동시키며, 유체의 흐름을 정확하게 차단하는 형태의 밸브로 유로 형상에 따라 위어형과 스트레이트형이 있다. 또한 작동방법에 따라 수동식, 공기압식 등이 있다.

o 위어형은 유로부를 완만한 역 U자형의 위어를 만들어 다이아프램 운동량을 최소화하여 닫힘 속도는 빠르나 압력손실이 발생하는 형식이고, 스트레이터 형은 유로부 변형 없는 관통형으로 압력손실은 매우 적으나 다이아프램 상하 운동 폭이 커서 작동 시간이 길다.

o 다이아프램 밸브는 Body와 다이아프램 재료 선택에 따라 기밀성이 필요한 순수에서부터 산, 가성소다 등 부식성 액체는 물론 가스용에 까지 활용 폭이 넓으며 특히 물처리 계통에 많이 사용되나 재질에 따라 온도와 압력에 제한을 받으며 200mm를 넘는 밸브에는 바람직하지 않다.

 

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(위어형 다이아프램 밸브)

 

8) 공기 밸브(Air Valve)

o 공기밸브는 관내에 유리(물에서 분리)된 공기를 자동으로 제거하여 액체 흐름을 원활하게 하거나 흡기하여 관로를 보호해주는 밸브로 상수도에서는 공기밸브라 하고 기계설비, 공기조화, 수처리 플랜트 등에서는 에어벤트라 불려진다. 또한 큰 구경에서는 에어밸브, 소구경에서는 에어벤트라 칭하기도 한다.

o 공기밸브는 구형의 플로트가 상하로 움직이며 평상시에는 액체의 압력에 의해 상부의 밸브 시트에 밀착되어 액체 유출 및 이물질 유입을 차단하고, 관로에 공기가 차서 관내 압력이 낮아지면 프로트의 무게로 아래로 내려가며 공기가 배출된다. 또한 관내 음압이 걸리는 경우에는 공기가 흡입되어 관로를 보호해주며 공기 흡입량 등에 따라 단일 또는 쌍구형 공기밸브, 급속 공기밸브 등으로 분류된다.

 

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(공기 밸브)

 

o 공기밸브는 물속에 용해되어 있는 공기가 유리되어 에어포켓(Air Pocket)을 형성하고 통수 단면적을 감소시켜 흐름을 방해하거나 액체 중에 공기를 다량 함유시켜 펌프 등의 고장을 유발하는데 이러한 공기를 제거하는 것이 주된 목적이다.

o 상수도 관로의 경우에는 관로의 종단도상에서 상향 돌출부 상단, 돌출부가 없는 경우에는 높은 쪽의 제수밸브 전단 설치해야 하는데 일반적으로 유지관리를 위해 1~3km 마다 제수밸브를 설치하기 때문에 같이 설치하면 된다. 또한 D350 이하의 관에는 급속공기밸브 또는 단구공기밸브를 D400 이상의 관경에는 급속공기밸브 또는 쌍구형 공기 밸브를 설치한다.

o 플랜트시설 등의 기계설비의 경우에는 마이크로필터 하우징, 압력탱크 및 입상관 상부, 굴곡이 심한 배관 상향 돌출부에 설치하여 유체흐름을 원활하게 하고 시설을 보호 해준다.

 

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