솔레노이드 밸브는

[라 훈]

솔레노이드 밸브는 다이프램이라는 얇은 고무(NBR,VITON,테프론 등등 유체에따라서...)막으로 밸브의 유로를 막고 있다가 전기를 통전시키면 상부의 코일(전자석)뭉치가 자력을 생성시켜 다이아프램을 들어올려서 유로를 열어서 작동하는 구조로 되어있습니다.

따라서 솔레노이드 밸브는 이물질에 굉장히 취약합니다. 유로를 막고있는 다이아프램과 유로의 면사이에 이물질이 끼이게 되면 솔밸브를 막아도 이물질이 끼여있는 부분으로 유체가 흘러나가게 됩니다. 이러한 현상은 솔밸브의 핵심부분이 다아프램의 면과 밸브의 면을 손상시켜 정상적인 작동을 하지 못하게 만듭니다.(밸브에 전기를 통전시키거나 시키지 않거나 항상 밸브가 열려있게됨)

따라서 솔레노이드 밸브에 적용가능한 유체는 불순물이 없는 순수액체이거나 기체이어야 합니다. 물론 여기에 유체의 특성을 감안하여 밸브 몸체의 제질이라던가 다이아프램의 재질 실링부분의 재질도 선정하여 가장 적합한 밸브를 찾아야 겠지요



흔히 솔레노이드 밸브의 고장 원인중 가장 큰 부분을 차지 하는게 이 이물질 때문이 대부분이며 그다음이 솔레노이드 코일의 소손이라하겠습니다. 코일소손의 원인도 이물질때문에 발생할 확률이 굉장히 높습니다. 이물질은 코일의 자력을 소비하여야 하는 다이프램의 뭉치부분을 고정시켜(이물질로 인해 끼여있는 현상) 자력이 소비되지않고 계속 축적되어 코일부분의 열을 발생시키게 됩니다. 이러한 에너지의 축적이 계속 누적되어 코일이 눌러붇는다던가 끊어져 버리던가 하게 되는 거죠~~

두번째는 통전시간과 비통전시간의 비율입니다.

솔레노이드 밸브는 상시열림형과 닫힘형이 있습니다. 상시열힘형은 평소(비통전시)밸브가 열려있다가 전기를 통전시키면 밸브가 열리는 방식이고 닫힘형은 평소(비통전시)밸브가 닫혀있다가 통전시키면 밸브가 열리는 방식입니다. (가장 일반적으로 쓰임)

하지만 이러한 두가지의 구조가 존재하는 이유는 바로 통전과 비통전의 비율때문입니다. 만약 하루 24시간중 밸브를 개방해야 하는 시간이 20시간이고 닫아두는시간이 4시간이라면 여기에는 상시열림형의 밸브를 쓰는 것이 맞습니다.

반대일 경우는 닫힘형이겠죠 이러한 조건을 무시한다면 구매하신 솔밸브는 얼마가지 못해 코일이 타버릴것입니다.

레귤레이터

레귤레이터는 압력을 줄여주는 장치로 배관의 압력이 높아서 사용하기 곤란할경우 사용하기 적합한 압력으로 맞추어 주는 역할을 합니다.

대부분의 배관설비의 최초단계에는 이러한 레귤레이터가 설치되며 그후단에 솔레노이드 밸브 나 볼밸브 수동밸브등등의 기타등등의 장치가 연결되게 됩니다.

이러한 레귤레이터는 모든 배관설비의 가장 기초가 되는 장치라고 보실수 있습니다. 선정또한 아주 신중하게 하셔야 합니다.

선정을 잘못하시면 당연히 레귤레이터 후단의 압력에 민감한 장치들이 모두 망가질수 있습니다.



이러한 레귤레이터 선정의 가장 기초가 되는 자료는

첫째 :사용유체종류

둘째: 1차측의(입구)의 압력 과 2차측(사용하실압력)의 압력

셋째: 배관 사이즈 (이것은 유량과 밀접한 관계가 있습니다.)

넷째: 사용 유량(최대 사용유량)

다섯째: 사용온도.



입니다. 이다섯가지 기본적인 자료가 없으면 레귤레이터를 선정하실수 없습니다. 만약,선정하시더라도 큰 낭패를 보실수 있습니다.

위의 조건을 말씀하시고 레귤레이터를 선정하였는데 만약 제품선정이 잘못되어서 문제가 생겼다면 그책임은 선정을 한 업체의 과실로 보실수 있으므로 책임을 전가시키실수 있습니다.

그러나 이러한 기본자료가 정확하지 않았거나 잘못되었다면 그책임은 사용자측에 있다고 할수있습니다.



상기의 조건들중 가장 크게 나누어지는 부분이 사용유체입니다.

사용유체에 따라서 레귤레이터의 종류가 달라지며 관경사이즈와 사용유량 사용온도등에 따라서 메이커및 모델이 변경됩니다.



이상의 조건들외에 크게 레귤레이터는 가스용과 물용 스팀용 등등 종류에 따라 작동방식도 바뀌게 되며 이러한 레귤레이터의 고장요인

은 대부분 같습니다.

제품선정이 잘못되었을경우(내부재질의 부식,기능작동안됨,등등)가 가장 크고 그다음이 이물질(건더기)입니다.

레귤레이터는 솔레노이드 밸브와 마찬가지로 이물질에 굉장히 취약합니다.

이물질이 끼이게 되면 레귤레이터의 출구압이 계속 올라가게 됩니다. 조절도 안됩니다. 이러한 증상이 나타나면 수리의뢰를 하시거나

새제품으로 교체하셔야 합니다. 물론 이물질로 인한 고장의 경우는 수리비용이 청구될수 있습니다.



**레귤레이터의 작동원리**

레귤레이터의 작동원리는 크게 3가지의 핵심부품으로 작동됩니다.

핵심부품으로는 스프링과 다이아프램, 메인밸브 로 나눌수 있습니다.



간단히 원리를 설명드리자면 우선 저가의 감압변(물용or공기..)는 단순히 1차측의 압력을 다이아프램이 직접적으로 받아서

다이아프램을 누르고 있는 스프링을 들어올려서 유체가 빠져나가는 구조로 되어있습니다. 입으로 입구를 불었을경우 입김이

통과되지 않는다면 이러한 구조의 레귤레이터입니다.

이러한 레귤레이터는 1차측압이 변하면 출구쪽의 압력도 같이 변하게 됩니다.



다른구조로는 1차측의 압이 상시 출구쪽으로 통과하는 구조입니다. 스프링이 다이아프램이 눌러줘서 다이아프램 밑에 뽀족하게 튀어올라와 있는 메인밸브 핀을 눌러서 밸브를 개방시킵니다.

1차에 압에 들어오게되면 당연히 출구쪽으로 그압이 빠져나가게 되고 출구쪽의 압이 상승하게 됩니다. 상승한 압력은 다이아프램의 면을

들어올리게 됩니다.

스프링이 다이아프램을 눌러주는 압력보다 출구압이 들어올리는 압이 높아질때 다이아프램은 상승하게 되고 메인밸브의 핀도 같이 상승하면서 메인밸브를 막아버립니다.

메인밸블르 막으면 출구쪽의 압이 상승하지 않게 되겠죠 그러면 출구에서 압을 사용하게 되면 다시 압력이 하강하여 다이아프램상부의 스프링의 힘이 출구쪽에서 다이아프램을 들어올리는 압력보다 세지면서 다시 밸브를 개방시킵니다. 그러면 다시 압력이 상승하고요 상승하면 다시 메인밸브를 닫습니다. 이렇나 작동이 빈번히 작동하면서 출구의 압력을 균일하게 제어하게 됩니다.

비교적 정밀한 제어가 가능하며 이러한 일련의 작동이 정밀하고 많이 움직일수록 출구압은 정밀하게 제어가 됩니다.



위의 두 구조모두 스프링의 텐션을 이용한 구조이며 스프링텐션과 유체의 압력의 상호작용으로 압력을 제어하게 됩니다.

스프링의 텐션을 조절하는 부분에는 이러한 스프링을 눌러주고 풀어주는 길다란 나사가 하나씩 들어가 있습니다. 돌려주면 눌러주거나

풀어주는기능을 하여 스프링 텐션을 제어하고 스프링 텐션은 출구의 압력을 조절하는 기능을 합니다.

cv값

--밸브의 coefficient값 (Cv)
Cv값은 밸브 등을 흐르는 유량 특성을 표시하는 계수로, 일반적으로 유량 계수라고 불리며, 유량을 계산으로 구할 때에 사용되는 수치입니다.  이 값은 세계적으로 사용되고 있는 것으로,실험에 의해 구해지는데, 그것은 다음과 같이 규정되어 있다.
15.6℃(60oF)의 맑은 물을 이용하여 밸브 전후의 압력 차를 1PSI(0.07kg/cm2)로 유지하여 흐르게 했을 때의 유량을 GPM(3.785ℓ/min)단위로 나타낸 값을 말한다. (PSI : Pound per Square inch, GPM : Gallon Per Minute)
예를 들어, Cv값이 1.2의 밸브라면 위의 상태에서 물을 흘렸을 때, 1.2×3.78=4.54 즉, 4.54 l/min 가 흐르는 밸브가 된다.
또, Cv값을 유효 단면적으로 환산하려면, 일반적(스풀밸브일 경우)으로 18.45를 곱하고, 포핏 밸브인 경우에는 밸브부가 합성고무이므로, 사용압력에 의하여 밸브 스트로크가 약간 달라서, 계수는 18.45보다 조금 커진다

 CV값에 따른 밸브의 유량을 구하시려면 당사에 밸브 전단에 걸리는 압력과 후단에서 측정되는 압력 그리고 유체의 종류 및 사용하시려는 밸브의 CV값을 알어야 한다.