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- GLOBE VALVE
유체의 양을 조절하는 대표적인 밸브로서 SEAT나 DISC의 손상을 최소화 하고 유량을 미세하게조절할 수 있다.PLUG와 GUIDE가 언제나 접촉하여 고압에도 사용할 수 있고 DISC의 움직이는범위가 짧아 작동시간이 GATE VALVE에 비하여 빠르다. DISC와 SEAT는 언제나 VALVE를 PIPE LINE에서 떼어 내지 않고 수리할 수 있어 편리하다. VALVE SEAT가 유체의 흐르는 길(PATH)이 S자 형으로 되어 있어 유체의 방향을 변경시켜 유체 압력손실이 크고 와류현상이 일어난다. 따라서 압력손실이 문제가 되는 저압의 유체는 적당하지 않다.
1) CONTOURED PLUG TYPE PLUG가 길게 경사(TAPPER)가 져서 SEAT와 닫는 면적이 넓어 고압의 유량조절용으로 많이 사용된다. 그러나 유체중 이물질이 많으면 SEAT와 PLUG 사이에 끼어 밸브가 샐 가능성이 많다. ① SINGLE SEAT ② DOUBLE SEAT 2) CONVENTIONAL DISC TYPE DISC형태가 평평한 것으로서 유체 조건이 까다롭지 않은 유체의 개폐용으로 많이 사용된다. 그러나 유체에 이 물질이 많이 있으면 SEAT와 DISC사이에 이 물질이 끼어 폐쇄가 곤란하다. 3) CAGE TYPE 원통의 TUBE가 GUIDE RING 전체를 이루고 있어 PLUG를 지지 한다. 저압에서 고압까지 사용할 수 있으나 점도가 많거나 고체를 제어하는 데는 좋지 않다. ① BALANCED CAGE ② UNBALANCED CAGE
- BALL VALVE
PLUG 가 구(BALL)형으로 되어 있으며 가운데에 유체의 통로가 나 있다. 특성은 90도만 회전시켜도 밸브의 개폐가 가능하다. 체적이 작아 좁은 공간에서도 사용할 수 있으며 또 조절범위(RANGE-ABILITY)가 다른 밸브에 비하여 대단히 크다. BALL VALVE가 점점 CONTROL VALVE로 사용되는 추세에 있다. 지금까지 문제는 SEAT의 재질 때문에 고온 고압에 사용이 제한되어 왔으며, BALL과 STEM이 분리되어 구동부와 동력 전달이 미세한 부분에서는 잘 조절되지 않는 부분(DEAD BAND)이 있었 으나, SEAT 재질을 향상시켜 METAL SEAT가 개발되고, BALL과 STEM이 붙어있는 ONE PIECE BALL(STEM BALL)이 나와 GLOBE 밸브보다 가격이 저렴하고 조절범위가 넓은 등 유리한 점이 많아 자동 밸브로 사용이 증가하고 있는 추세에 있다.
단지 BALL은 회전각도에 따라서 심하게 유량이 변하여 미세한 유량과 압력제어에는 적당치 않다. 또 밸브회복계수(밸브를 통과하는 유체압력의 손실계수) 가 낮아 자동 제어밸브로 사용하면 와류현상이 일어나고 소음이 심하게 발생한다. ① STANDARD BALL ② FULL BORE ③ REDUCED BORE ④ SEGMENTED BALL ⑤ V-NOTCH BALL ⑥ QUIET BALL ⑦ METAL SEAT BALL ⑧ SOFT SEAT BALL ⑨ THREE WAY BALL
- BUTTERFLY VALVE
회전 운동식(ROTARY MOTION) 밸브의 대표적인 형식이다. 중량이 가볍고 크기가 작아 취급하기가 좋다. 유량특성이 좋고 유체저항이 적어 대구경 밸브의 유체제어에 적당하다. SEAT를 고무, TEFLON등 연질(ELASTOMER)을 사용하면 완전 누출을 막을수 있으나 고온에는 견디지 못하여 저온에 사용한다. 그러나 METAL SEAT가 개발되어 고온에도 사용할수 있으나 고압에는 적당치 않다. 구조의 특성으로 인하여 50A 이하 적은 크기의 밸브는 제조가 곤란하다. ON-OFF 일때는 90' 회전변을, THROTTLE일 때는 60' 회전변을 사용하는데 60'이상이면 유체의 증가가 기하급수적으로 변하고 많은 유체의 동적인 힘(DYNAMIC FORCE)도 많이 필요로 하여 70'이상에서 유량조절에는 적당하지 않다.
장점은 1) 완전히 열면 유체 저항이 작다. 2) 90'만 돌리면 완전 개폐가 가능, 작동속도가 빠르다. 3) 구조가 간단,무게가 가볍고 크기가 작다. 4) 소구경에서 대구경까지 제조가 가능하다. 5) 부식성을 방지하기위한 LINING이 간단하다. 6) 유량제어가 가능하다. 7) 용량이 크고(CV) 경제적이다.
단점은 유량제어용으로는 미세한 제어가 곤란하며 구조상 고온,고압에는 적당하지 않다. ①LINED & UNLINED BODY ② WAFER & FLANGE BODY ③ SOFT & METAL SEAT ④ ECCENTRIC & CONCENTRIC TYPE ⑤ DAMPER TYPE
EQ % (EQUAL PERCENTAGE)
밸브 열림이 일정하게 변화함에 따라서 유량이 일정한 PERCENTAGE로 변화한다. 유량 변화는 직전 PLUG 위치의 유량에 지수적으로 비례하여 변한다. 즉 밸브 열림의 변화에 대한 유량변화의 비율이 밸브 열림의 변화 전 유량에 비례한다. VALVE PLUG가 SEAT 가까이 있을 때는 유량의 변화가 크다.
EQ % 밸브는 일반적으로 압력조절에 사용되고 차압이 대부분 시스템에서 흡수되고 차압이 CONTROL VALVE에 적게 걸릴때 , 차압이 심하게 변하는 곳에 사용된다. LINEAR 유량이 밸브의 열림에 따라서 비례적으로 증가한다.
이 비례관계는 차압(PRESSURE DROP)이 일정할때 비례곡선은 일직선을 그리고 밸브는 언제나 똑같은 유량을 갖게된다. VALVE PLUG의 열리는 비율에 따라서 유량증가 비율이 얻어진다. 이 형태의 PLUG는 일반적으로 LIQUID LEVEL CONTROL이나 일정한 변화를 요하는 곳에 사용된다.
QUICK OPEN (ON-OFF TYPE)
GLOBE VALVE에서 PLUG의 모양이 평평한 모양으로 둥근 ORIFICE와 같이 되어 있어 처음 밸브가 열릴 때 유량변화가 심하고 끝 부분에서는 거의 변하지 않는다. VALVE PORT 구경(ORIFICE)의 1/4만 PLUG가 열리면 FULL OPEN한 것과 같은 유량이 흐른다. 따라서 대부분 ON-OFF용으로 사용되나 VALVE TRAVEL이 50%부터는 미세한 제어를 할 수있다.
- 유량 특성
1)종류 : 5가지 특성(● : 이용되는 특성) ●퀵오픈 특성 (접시형) ○스퀘어루트 특성 (V-Notch 특성) ●리니어 특성 ●이퀄퍼센트 특성 ○하이퍼볼릭 특성 2)고유유량특성 : 밸브차압이 일정하게 유지되고 있는 경우의 특성 3)유량특성의 선정 : 밸브가 배관에 설치된 상태에서는 유량변화에 따라서 밸브 차압이 바뀌어 고유 유량 특성과는 다른 특성으로 됨(유효유량특성)
밸브의 형식,압력,유체의 조건에 따라서 각각 다르며 적당한 형태의 것을 선택하여야 한다. 수동형 밸브의 BONNET은 자동형밸브의 BONNET과는 다르다. 수동형밸브는 손으로 손잡이를 돌려 작동하므로 작동힘에 별로 상관하지 않아 많은 TORQUE가 걸리나 자동형밸브는 구동부의 크기가 커져야 하기 때문에 되도록이면 TORQUE가 들지 않도록 STEM은 가늘고 좀 더 매끄럽게 설계되었으며, 무거운 구동부를 장치할 수 있도록 YOKE가 따로 설계 되어있다.
STANDARD ① UNION BONNET ② SCREWED ③ BOLTED FLANGED YOKE-BONNET ④ BOLTED FLANGED ⑤ PRESSURE SEAL PLAIN 일반적으로 자동밸브에서 BONNET에 직접 구동부가 붙는 형식을 말하는 것으로 일반적인 온도에서 많이 사용한다.
EXTENSION (HEAT EXCHANGER BONNET)
밸브내의 유체가 액화산소 LNG등 저온 일 때 대기중의 습기때문에 PACKING이나 STEM 주위에 얼음이 어는 것을 방지하고 PACKING BOX내의 온도를 높이기 위하여 사용한다. -21℃-100℃ 에서는 짧은 것을(SHORT EXTENSION)을,-100℃이하에서는 LONG EXTENSION을 사용한다. 높은 온도에서 FIN BONNET대신 SHORT EXTENSION을 많이 사용한다. 즉 유체의 온도를 방열하여 PACKING BOX온도를 상온에 가깝도록 하기위한 설계이다. OTHERS : ① BELLOWS SEAL BONNET ② FIN BONNET
BONNET 내부의 PACKING BOX에 LUBRICATOR 및 ISOLATING VALVE를 이용하여 SILICONE 및 특별한 LUBRICANT를 주입하는 용도이며 `-5~200℃의 STANDARD BONNET 에는 필요에 따라 취부하며 `200℃이상은 제조에 maker에 따라 FIN BONNET에는 반드시 설치하는 경우가 있다.
5. ISOLATING VALVE LUBRICANT 및 PURGE 용도로 설치 할수있다. 6. CONNECTION TYPE & RATING VALVE가 PIPE와 연결하는 방법은 다음과 같다.
1) THREAD TYPE ( 나사형) 자동 밸브는 2"(50mm)까지 나사형(FEMAIL THREAD)이 가능하나 1"(25mm)이하의 일반밸브는 나사형이 보통 표준형이다. 작은 밸브에서는 다른 형태보다 가격이 저렴하고 설치가 간단하여 좋으나,고온과 온도 변화가 심한 부위, 떨림(vibration)이 심한곳에서는 연결 부위가 느슨하게 되기 쉽기 때문에 곤란하다.
2) FLANGED TYPE
대부분 자동 밸브는 FLANGE TYPE이 많다. 비록 밸브 크기가 1"(25mm)이하더라도 대부분의 기술자들은 이 형태를 요구한다. 수리하기 편하기 때문이다. FLANGE규격은 압력에 따라 여러가지가 있다. 그러나 주의할점은 CLASS 150(보통 150Lb라함)FLANGE라고 할 때 사용 압력이 150PSIG를 규정하는 것은 아니며 사용 압력은 온도에 따라 다르다. 예를 들면 일반적으로 ANSI 150 LBS FLANGE에서 사용 압력 100℉(38℃)일 때 안전하게 사용할수있는 사용압력은 285 PSIG(19.4kg/㎠G)이나 600 ℉(316℃)일 때는 140 PSIG(10kg/㎠G)이다.
① FF FLANGE (FLAT FLANGE) FLANGE면이 평평한 것으로서 16kg/㎠이하에 많이 사용하는 주로 주 철제(CAST IRON) VALVE에서 많이 사용한다. 왜냐하면 면이 올라온 RF FLANGE를 쓰면 재질상 주물이 깨지기 쉽기 때문이다. ② RF FLANGE (RAISED FLANGE) 16kg/㎠G 이상의 주 강제 밸브에서 많이 사용하며 FLANGE 닿는 면이 약간 튀어 나 왔다. 여기에는 홈(GROOVE)이 있는 것과 없는 것이 있다. ③ RTJ FLANGE (RING JOINT) 40kg/㎠G 이상의 고온 고압의 증기일 때 주로 사용한다. ④ LTG/STG FLANGE FLANGE 연결부위에 밀폐를 철저히 하기 위하여 사용한다.
3) WAFER TYPE (FLANGELESS)
BUTTERFLY , BALL & SLIDING GATE VALVE와 같이 면 간 거리가 짧고, 압력이 낮고, 진동이 적은 곳에서 많이 사용한다. RF FLANGE와 FLANGE 사이에 밸브를 넣고 긴 BOLT로 고정시킨다. 이 방법은 밸브에 FLANGE가 없기 때문에 밸브 무게가 가벼워 PIPE에 무리한 힘을 가하지 않고 밸브 재료가 적게 들고 가공이 용이하여 밸브 가격이 싸다.그러나 밸브가 무겁거나, 진동이 심하거나, 고압에서는 좋지 않다.
4) WELDED ENDS
이 연결 방법은 고온 고압에서 사용된다. 특히 증기 배관에서 많이 사용한다. 또 유체의 온도 변화가 심한 곳(지역난방 등)에서 많이 사용한다. 왜냐하면 온도 변화가 심할때는 PIPE나 VALVE의 수축이 심하여 다른 연결방법으로 연결할 때는 곧 느슨해지기 쉽기 때문이다. 그러나 밸브를 수리할 때는 다시 떼어 내야 하기 때문에 불편하다. 보통 2"(50A)까지는 SOCKET WELD를 그 이상은 BUTT WELD를 한다.
5) SEPERABLE FLANGE
ANGLE VALVE에서 VALVE BODY에 직접 붙였다 떼었다 할 수 있도록 설계된 FLANGE 로서 VALVE 본체 재질과 다른 것을 사용 할 수 있는 잇 점이 있다.
ANSI B16.104-1976에 규정하고 있다.
8. MAX.ALLOW SOUND LEVEL(dBA) ISA에서 발행한 HANDBOOK OF CONTROL VALVE에 기재된 소음실험 방법에 의하면 밸브의 출구와 배관표면에서 0.9M 떨어진 지점에 마이크를 설치한후 측정한다.
밸브소음은 가장 가까이 있는 작업자의 장소에서 90dBA,SPL (SOUND PRESSURE LEVEL)상태에서 하루 8시간 노출되는 것을 규제하고 있다.
DIAPHRAGM
1) 구조
두개로 된 철판 또는 주물 챔버내에 고무막이 들어있고 고무막(DIAPHRAGM)위 아래 어느 부분이 밀폐로 되어있어 이 챔버내에 공기압을 가하면 상하로 움직이도록 설계 되었다. 대개 스프링이 다이아프람의 반대편에 있어 일정한 힘에 의하여 움직이도록 정해진 범위(SPRING RANGE) 가 있다. 컨트롤시스템의 공기신호가 밸브에 흐르는 유체의 차압, 패킹박스내의 마찰력과 스프링으로 부터 반작용으로 나타나는 힘에 대하여 작용하게된다.
PRESSURE챔버가 다이아프람위에 있어 공기를 넣으면 STEM이 아래방향으로 움직이는 것을 정작동(DIRECT ACTING)이라 하고 PRESSURE CHAMBER가 다이아프람 아래에 있어 공기압을 가하면 STEM이 위로 움직이는 형식을 역작동(REVERSE ACTING) ACTUATOR라 한다. 구동부는 SPRING RANGE와 DIAPHRAGM 크기에 따라서 힘이 다르다. 이 구동부의 힘은 유체의 차압의 마찰력등을 충분히 이겨낼수 있는 것을 선택 하여야 한다.
따라서 구동부의 크기는 밸브크기와는 관계없이 차압이 큰 고압 밸브에는 밸브가 작더 라도 많은 힘이 필요하므로 큰 구동부를 , 차압이 작은 저압용 밸브에서는 큰 밸브에도 작은 구동부를 사용 할 수 있다.
그러나 제조회사는 각기 규격화하여 밸브 크기에 따라서 일정한 크기와 구동부를 사용하도록 규격화 하는 것이 보통이다.
예를 들면 GLOBE VALVE SINGLE SEAT,CONTOURED PLUG에서 P1=15kg/cm2, P2=10kg/cm2, PORT면적이 75cm2라면 최소한의 밸브를 닫을 수 있는 힘은 5kg/cm2X75cm2=325kg 이다. 따라서 계기신호가 0.2~1.0kg/cm2 라면 0.2에서 움직여야 하기 때문에 diaphragm면적이 최소한 1875cm2(375/0.2)이상은 되어야 한다.
그러나 공기압이 1.0kg/cm2일 때는 1875kg/cm2로서 1500kg/cm2의 힘이 여분이 생겨 이힘을 흡수 할 수 있는 힘이 필요한데 이것을 다이아프람 반대편에 스프링을 넣어 흡수 한다. 만일 밸브 TRAVEL이 25mm라면 스프링은 25mm 수축할때 1875kg/cm2의 힘이 있는 스프링을 넣어야 한다.
그러나 이론적으로는 1875kg/cm2가 필요하나 실제적으로는 밸브 STEM과 ACTUATOR STEM의 마찰이 있어 좀더 큰 ACTUATOR가 필요하다.
2) 구동부와 밸브 작동선정
구동부를 움직이는 에너지원이 고장시 밸브의 위치(OPEN,CLOSE 또는 직전위치에 STOP)는 전체공정의 안전 ,에너지 절감,재가동시의 문제점 등을 고려할 때 대단히 중요한 사항으로 파이프내의 유체를 차단 할 것인가 ,열이 계속 공급되어도 관계없는가, 압력 상태를 어떻게 할 것인가에 따라서 공정 전체의 안정성을 고려하여 결정한다.
다이어프렘 엑츄에이터와 스프링 리턴 실린더는 스프링이 다이어프렘과 실린더 반대편에 위치하여 보조 에너지가 고장시 구동부 STEM이 원 위치로 돌아간다.
밸브를 기준으로 에너지원 공급이 차단 되었을 때(AIR FAIL / DEENERGIZED) 밸브가 열리는 것을 정 작동(DIRECT) 구동부라 하고, 밸브가 닫히는 것을 역 동작(REVERSE) 구 동부라 한다.
즉 정 작동 밸브는 DEENERGIZED(AIR FAIL) TO OPEN, ENERGIZED(AIR) TO CLOSE, 역 작동 밸브는 DEENERGIZED (AIR FAIL) TO CLOSE, ENERGIZED(AIR) TO OPEN 이다. 밸브 중 밸브 전체를 뒤집어 사용할수 있는 TOP & BOTTOM GUIDE GLOBE VALVE나 로터리 형 밸브 외에는 현장에서 작동을 바꾸는 것이 불가능하므로 교환가능 구동부 (REVERSIBLE ACTUATOR)를 사용하는 것이 밸브 작동을 바꾸는데 유리하다.
3) 구동부와 밸브유체 방향 선택
DOUBLE PORT나 CAGE TRIM 밸브에서는 PORT옆으로 유체가 들어간다. 그러나 CONTOURED SINGLE PORT인 경우는 SEAT RING밑에서 PLUG 방향으로 흐르는 (FLOW TEND TO OPEN) 방법과 PLUG쪽에서 SEAT RING 쪽으로(위에서 밑으로)흐르는(FLOW TEND TO CLOSE)방법이 있다.
4) 구동부와 크기 선정
구동부의 크기는 구매자가 제공하는 유체조건에 따라서 밸브 제조회사에서 밸브내에 가해지는 유체의 정지압(STATIC PRESSURE)과 밸브내에서 유체가 흐를 때 발생하는 운동압(DYNAMIC PRESSURE)과 유체의 점성에 따른 마찰력(FRICTION)를 계산하여 충분히 힘이 있는 구동부를 선정하는 것이 통상적이다.
* 정지압 : 밸브 내에 유체가 들어있고 흐르지 않는 상태에서 밸브내에 걸리는 압력을 말한다. * 운동력 : 밸브내에 유체가 흐름으로서 발생하는 힘을(DYNAMIC FORCE)말한다. * BUFFERING : 유체의 난류현상에 의하여 대단히 불안정 힘이 작용하는데 이 힘을 말한다.
MOTOR (ELECTRIC)
전기식 구동부는 전기 모터에 특별한 장치를 하여 밸브 축을 움직이도록 되어 있는 것으로서 근래에 와서 계기 신호가 전자식으로 바뀜에 따라서 계기신호를 모터에 직접주어 움직이게 함으로서 증가 추세에 있다. 그러나 전기모터의
단점은
① 가격이 다른 구동부에 비하여 비싸고 ② 작동속도가 공기식에 비하여 늦고 ③ 기계적인 기어박스 및 전기적인 배선등이 복잡하여 고장이 공기식에 비하여 많고 수리시에는 많은 비용과 시간이 필요하며 ④ 방폭지역에서는 가격이 더욱 비싼 방폭형 구동부를 사용해야하며 안전 상태에서는 아직도 공기식 구동부에 비하여 떨어진다.
장점으로는
① 계기 또는 컴퓨터에서 나오는 신호를 직접 받아 작동할 수 있으며 ② 외부에너지(공기,유압)없이 단지 배선만으로 작동 시킬 수 있다. 전기 모타는 모터관성으로 미세한 조절은 공기식이나 유압식에 비해 떨어지나 특별한 모터를 사용하면 가능하다. (ROTORK 참조)
CYLINDER PISTON TYPE라고도 부른다. CYLINDER 구동부에는 다이야프램 구동부와 같이 직선운동(RECIPROCATE)하는 것 과 회전운동(ROTARY)하는 것이 있다. 직선운동형은 다이아프램 구동부와 같은 원리로서 단지 공급하는 공기 압력을 높게 공급할 수 있다. 따라서 실린더직경을 작게 할수 있고 운동 거리를 길게 할 수 있다. 회전운동 실린더에는 기어형과 지레대형 (SCOTH YORK) 이 있다. 이것은 직선운동을 기어나 지랫대를 이용, 회전운동으로 바꾸는 것이다.
MOTOR(HYDRAULIC)
전기유압식 구동부는 전기모타로 유압 펌프를 작동시켜 이 유압에 의하여 실린더를 움직이도록 된 장치로서 유압식이기 때문에 Torque가 크고 작동시간이 빠르고 미세한 제어도 할 수 있어 압력이 높고 미세한 제어와 빠른 작동이 요구되는 중요한 밸브에서 는 전기 유압식 구동부가 쓰여진다.
그러나 전기모터가 언제나 움직이기 때문에 전기 소모가 많고 정전시는 작동할 수 없으며 가격이 다른 구동부에 비하여 비싸다. 중요 구조는 모터,유압펌프,작동코일,jet pipe relay,cylinder,feed back 작동장치로 되어있다.
OTHERS
10 CLOSE AT AIR OR ELECTRIC SUPPLY 가 FAIL시 작동상태 11. FLOW ACTION AIR TO OPEN & CLOSE Top mounted & Side mounted
FILTER REGULATOR AIR LINE으로 부터의 공기압은 압력이 높고 불규칙하기 때문에 직접 공기식 기기에 사용하기는 어렵다. 보통 공기식 제어 시스템에는 1.2~5kg/cm2를 주로 사용하며 일정한 깨끗한 공기압이 필요하다.
공기압은 감압실을 지나 FILTER CASE에 들어가 습기와 먼지를 제거하고,CYLINDER 구 동부인 경우는 OILER를 함께 부착하여 사용하는 경우도 있다.
SOL VALVE
자동밸브 부품으로서 SOLENOID VALVE도 일반 SOL VALVE와 기능은 똑같으나 단지 유체가 공기이고 용량이 작은것 뿐이다.
여기에는 2WAY,3WAY,4WAY 3가지가 있다.3WAY는 스프링이 있는 단작동 구동부에 사용, 자동밸브를 개폐하거나, 긴급 차단 또는 긴급하게 열 때 사용한다.
2WAY는 전기적 신호로 공기를 차단하는데 사용한다. 4WAY는 스프링이 없는 복작동 구동부에서 SELECTOR VALVE로 사용한다.
LIMIT SWITCH
밸브가 개 폐를 확인할 수 있는 신호를 보내든가 다른 경보 또는 다른 밸브의 작동을 할 수 있는 신호를 보내는 장치를 말하는 것으로서 밸브 STEM에 부착한다. 그러나 밸브궤도가 얼마나 열렸는 가는 확인 할수 없으며 이 때는 POSIITION TRANSMITTER 를 사용한다.
VOLUME BOOSTER
Controller와 구동부 거리가 멀거나 구동부가 클 때 구동부의 동작을 빠르게 하기 위하 여 Controller와 밸브 사이에 부착한다. Booster의 pilot는 용량이 약 1 in 정도로 작아 Controller에서 Booster로 미세한 Signal이 전달되어도 라인에서부터 공기가 직접 Booster를 통하여 밸브에 들어가기 때문에 작동 속도가대단히 빨라진다.
PRESSURE BOOSTER
공기식 Controller에서 최대출력 신호는 1.2kg/cm2이기 때문에 밸브의 차압이 커져 압력을 1.2kg/cm2이상 사용하고저 할 때 사용된다. Booster의 압력비례에 따라서 Controller 신호에 의하여 Line압을 직접 사용할 수 있다.
ON-OFF RELAYS
Diaphragm식 ON-OFF 자동밸브에서 Controller의 출력(최대 20 psig)만 가지고는 개폐가 충분하지 않을 때 Air Relay를 부착하면 Relay에서 직접 6 psig 또는 35psig 출력을 내 개폐속도가 빠르고 확실하다.
유량조절밸브에 긴급차단용(Emergency service)으로도 사용할 수 있다. 정상 운전상태일 때는 Controller로 부터 출력 신호가 Relay를 거쳐 밸브에 전달되나 긴급 신호( 0 또는 20psig)를 주면, Controller로 부터 신호는 Relay에 차단되고 밸브는 밸브스프링에 의하여 닫힌다.
LIMIT SWITCHES
밸브의 개폐를 확인할 수 있는 신호를 보내든가 다른 경보 또는 다른 밸브의 작동을 할 수 있도록 신호를 보내는 장치를 말하는 것으로서 밸브 STEM에 부착한다. 그러나 밸브궤도가 얼마나 열렸는가를 확인하는것은 Position Transmitter를 사용한다.
LOCK-UP VALVE
공기라인이 차단되었을 때 밸브가 최후의 신호상태에서 정지(LOCKING) 되었다가 다시공기압이 회복하면 정상적인 밸브작동을 할 수 있도록 하는 밸브이다. Single action Lock-up valve는 단작동식 구동부에 Double action Lock-up valve는 복 작동식에 사용한다.
* LOCK VALVE
조작단에 서의 계기신호 또는 공급공기의 미소변화가 Process의 조건(안정성을 고려한 상태)에 따라 미리 설정된 설정압력과 편차가 발생할때 즉시 대응하여 밸브를 차단 절환,LOCK 시키는 역할을 한다.
** PILOT LOCK VALVE, MAIN LOCK VALVE
POSITION TRANSMITTER
밸브궤도가 얼마나 열렸는가를 4~20mA의 출력으로 나타내든가 또는 저항으로 나타내서 제어실에서 밸브궤도를 확인할 수 있는 장치이다.
QUICK EXHAUST VALVE
Air Cylinder등의 배기시의 속도를 빠르게 해서 Control valve의 동작속도를 빠르게 한다.
SPEED CONTROLLER
Control valve의 작동속도조절용으로 사용되며 어떤 구동부 Size에서도 등질의 속도제어가 가능하다.
AIR 절환 VALVE
Air signal을 이용한 Air solenoid valve로서 전자변과 같은 용도(방향절환 및 긴급차단)에 사용한다.
수동절환 VALVE
Air cylinder의 수동절환용으로서, Control valve의 작동속도를 빠르게 할수 있으며, Rotary 식 (Swing-lever)의 수동절환 4 Port valve로 되어있다.
POSITIONER
자동밸브는 신호기(Controller)로 부터의 조작신호에 따라서 밸브 축(Stem)을 움직여 주 는 것이 바람직하나 통상 유체의 압력 유체의 성질, 밸브자체의 stem과 packing 마찰과 밸브 plug와 유체와의 힘의 불균형에 따라서 조작 신호와는 다르게 나타나는 경우가 많다. 특히 spring return식 조절 변에서는 다이아프렘에 가해지는 공기압력에 의하여 발 생하는 힘과 이것에 따라 반작용으로 생기는 스프링 힘과 항상 평형을 유지하고 공기 압력의 변화에 따라서 다시 stem이 움직이는 원리이기 때문에 계기신호 의 다른 외부 적 힘에 의한 영향을 받기 쉽다. 또 Conroller로 부터 신호가 공기식일 때는 공기신호가 공기파이프를 통하여 밸브에 전달되는데 일반적으로 구동부의 면적이 파이프내의 공기량보다 커서 이 공기가 다이아프램의 압력을 변화하는데 많은 시간이 걸린다. 따라 서 계기신호에 대한 반응이 지연된다. 근대에는 모든 계기가 컴퓨터와 함께 연결하여 사용하므로서 이 신호는 전기식 신호로서 전기식 신호를 공기식으로 바꾸는 동시에 밸브 스템 위치를 정확히 조절하는 전기식 밸브포지숀어를 사용한다.
이러한 외부적 힘의 영향을 덜 받고 정확한 작동을 할 수 있도록 보조적으로 밸브에 부 착하여 사용하는것이 밸브포지숀어 이다. 즉 밸브의 stem의 위치를 계기신호에 따라서 정확히 유지 시켜주는 보조기가 밸브포지숀어이다.
1) 사용조건
밸브에 포지셔너가 필요한 경우를 요약하면 다음과 같다.
① 밸브의 작동속도와 정확도를 높이려고 할때 보통 밸브 크기가 100A 이상일 때는 밸브의 성능을 높이기 위하여 통상적으로 사용한다. ② 구동부의 SHUT-OFF 힘을 크게 하기 위하여 ③ CONTROLLER와 밸브 거리가 멀 때(대개 40M)이상일때는 4"이하일 때도 필요하 다. ④ 밸브의 차압이 심하여 진동이 심할때, 차압이 심하여 구동부의 힘이 부족할 때는 구동부를 한 단계 큰 것을 선택하거나 포지서너를 부착한다. ⑤ 밸브 사용을 전체 RANGEABILITY내에서 사용할 때 ⑥ 고온 고압일 때(고온 고압에서 밸브의 PACKING을 특별한것을 써서 마찰이 심하다) ⑦ 유체가 고 점액,고체일 때 구동부의 힘을 키우고 안정적으로 하기 위하여 ⑧ 하나의 CONTROLLER로 여러 개 의 밸브를 사용할 때 (예를 들면 온도 조절 변에서 하나의 CONTROLLER STEM 밸브와 냉각수 밸브를 사용할 때 ⑨ 밸브의 특성상 BUTTERFLY,SAUNDERS,3-WAY 밸브일 때 ⑩ 스프링이 없는 복 작동 구동부(DOUBLE ACTING CYLINDER)일 때 ⑪ CONTROLLER의 신호가 전기 신호일 때(ELECTRO-PNEUMATIC POSITIONER) ⑫ Valve의 유량특성은 Process조건에 의해 결정되지만,Butterfly valve와 같이 그 구조상 ,유량특성이 정해진 Valve는 Positioner내부의 특성 CAM을 이용하면 Process 조건에 적합한 특성을 얻을 수 있다.
2) 작동원리
계기로부터 밸브 공기신호를 공기 POSITIONER내에 있는 PILOT밸브를 통해서 증폭 하는 기능을 한다. CONTROLLER로 부터 공기신호는 직접 밸브에 연결 하지않고 밸브POSITIONER로 가 고 POSITIONER는 받은 공기신호와 밸브 STEM의 위치를 비교하여 정확한 STEM 위치가 되도록 밸브 ACTUATOR내에 공기를 조절한다.
1) BODY SIZE : 공칭크기 (예 : 3",3B & 80A) 2) PORT SIZE : 유체가 지나는 SEAT RING의 INSIDE DIAMETER
- INNER VALVE 의 형상,방법
1) TOP GUIDE
일반적으로 대부분의 ANGLE밸브에서 사용되는 것으로 GUIDING방법으로 PORT를 잡아주는 GUIDE가 BONNET쪽에 하나만 있는 형태이다. 대체로 저압,차압이 작을 때 많이 사용된다. 그러나 STEM이 요구되는 큰 밸브나 차압이 클 때는 PORT를 잡아주는 곳이 한곳이라 안정적이지 못하다.
2) TOP & BOTTOM GUIDE
GUIDE가 위 아래 두 곳에 있어 차압이 크거나 대구경 GLOBE 밸브에서 사용한다.
3) TOP & CAGE GUIDE
PLUG가 CAGE일때 CAGE가 PORT를 지지함으로서 가장 안정적인 GUIDE형태이다.
NO.OF PORT
1) SINGLE PORT
PLUG에 SEAT와 접촉하는 면이 하나인 PLUG로서 LEAKAGE가 작다. 그러나 CONTOURED PLUG는 유체의 BALANCE가 되지 않는 UNBALANCE TYPE으로서 많은 힘이 요구되며 큰 구동부가 필요하고 CAGE PLUG에서는 PLUG 위 부분의 SEAT를 O-RING으로 하지 않으면 안 되어 고온 고압에 사용할 수가 없다.
2) DOUBLE PORT
PLUG에 SEAT와 접촉하는 PORT가 두개가 있는 것으로 유체의 BALANCE는 되나 PORT가 두개가 있어 SEAT LEAKAGE가 많다. 고온 고압 유체에 사용할 수 있다. 일반적인 모양의 밸브에서는 밸브 종류에 따라 유량특성을 가지나,유체를 조절하는 PLUG(DISK), ORIFICE,CAGE의 모양에 따라서 유량특성이 다르다.
형식에는 크게 ON-OFF TYPE과 THROTTLING TYPE으로 대별할 수 있으며, THROTTLING TYPE에는 PLUG형식을 변형,유량특성용 LINEAR,EQUAL %, PARABOLIC TYPE으로 고유의 유량특성을 갖도록 변형하여 사용한다.
PLUG 모양으로서는 CONTOURED PLUG와 CAGE PLUG가 있으며 CONTOURED PLUG 는 범용으로 사용할 수 있으며 , CAGE PLUG에는 조절범위(RANGEABILITY)가 넓고 고 압에도 사용할 수 있으나 점도가 많은 유체에는 적당치 않다.
소구경의 THROTTLING VALVE에서는 조절범위를 넓게하기 위하여 V형으로 된 V PORT 를 사용하는 경우도 있다.
1) BODY
밸브 선정에 있어서 가장 중요한 것 중에 하나는 재질선정이다. 밸브는 유체에 따라서 청정유체로부터 부식성이 강한 유체, 압력은 진공부터 초고에 이르기 까지, 온도는 극 저온에서부터 초 고온에 이르기 까지 유체와 직접 접촉하기 때문이다. 밸브재료는 크게 유체압력을 지탱하는 HOUSING에 해당하는 BOD BONNET,BOTTOM, FLANGE,BOLTING과 밸브 TRIM에 해당하는 SEATRING,PORT,CAGE,GUIDE,STEM, GASKET등 이다 재질선정은 유체에 대한 부식성과 유체의 압력에 따른 부식성과 유체의 압력에 따른 내마모성, 온도에 따른 고온용,저온용 재질로 이에 따른 경제성과 안정성 등을 고려하여 선정하여야 한다.
① BODY,BONNET,BOTTOM FLANGE는 보통 동일한 재질로 한다. ② 금속과 비금속으로 대별된다. ③ 쇠는 강(STEEL)과 주철(CAST IRON)로 대별하고 STEEL은 단련강(WROUTH STEEL)과 주강(CAST STEEL)으로 나눈다. ④ 단련강은 단조강,압연강 등이 이에 속하며 같은 재질이라면 주강에 비하여 기계적 성질이 좋으나 모양이 복잡하거나 큰 제품은 단련강으로 제조는 곤란하다. 반면에 주강제품은 기계적 성질은 단련강에 비하여 좀 떨어지나, 펌프,밸브와 같은 모양이 복잡한 제품을 제조하기 위해서는 적당하다. ⑤ 주조 또는 용접후에 뜨임(TEMPERING)을 잘 하지 않으면 CRACK이 발생하며 제조회사의 기술정도에 따라 다르다. 따라서 내식성, 강도,인성 등의 물리적 성질이 전혀 다르기 때문에 공장마다 국제적으로 제한된 화학성분의 양과 물리적인 성질의 규격 내에서 등급을 자체적으로 정하여 CLASS Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ으로 제조하는 경우도 있다. ⑥ 탄소강 이외에 Ni,Cr,Mn,Si,W,Mo, V, Ti,Co,Al,P,S,B등을 합금하여 특수한 성질을 갖는 합금강(ALLOY STEEL)을 만든다.
내인장강 : Ni강,Mn,Cr,Ni-Cr,Cr-Mn,Cr-Mo,Cr-V,Ni-Cr-Mo,Cr-Mn-Si 스텐레이스강 : 고 Cr강, 고 Ni강 내열강 : 고Cr,Ni강 원자력 강 : 고Ni-Cr강 저온강 : 고Cr강, 고Ni강 Ni : 인성을 증가, 저온에서 좋다. Cr : 인성,내식성,내마모성을 증대시킨다. Mo : TEMPERING으로 인한 약한 성질을 방지한다. 고온에서 강도와 경도를 향상 시킨다. W : 고온에서 강도와 경도를 향상시킨다. Cu : 산화방지 Si : 내열성, 구조의 특성 증진
⑦ 온도와 압력에 관한 재질
ANSI (AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE)의 규정에 의하여 특정 재질에 대하여 온도에 따른 압력 비율 ( PRESSURE TEMPERATURE RATING)을 규정하고 있다. 예 : ANSI CLASS 150#의 주강밸브(ASTM A216 WCB)는 온도가 38℃ 이내에서는 20kg/cm2까지 사용할 수 있으며 온도가 427℃일 때는 유체압력이 5.5kg/cm2까지밖에 허용되지 않는다. 따라서 ANSI 150# CLASS가 반듯이 150#내에서만 사용 가능한 것은 아니고 온도에 따라서 사용압력은 다르다.
특수 용도의 재료는 재질에 따른 허용한도 범위를 ASME(AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEER) SECTION Ⅷ BOILER AND PRESSURE VESSEL CORD에 규정되어 있다. 물리 화학적인 유체에 대하여 특별히 요구되는 재질은 ASTM(AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS)에 규정되어 있다.
1-1) 고온용 재질
열에 잘 견디는 합금강을 크게 나누면,크롬(Cr)을 주제로 한 FERRITE계강(a-Fe), 다른 원소가 다량 함유된 AUSTENITE강(g-Fe), Ni,Co 등이 함유된 초합금강이 있다. 보통강은 고열에서 하중을 가하면 시간이 경과함에 따라 변형률(strain)이 증가하는데 이 현상을 Creep 현상이라 한다. CREEP현상을 개선하기위하여 Cr,Mo,V,W등을 합금하여 내열합금을 만든다. 이 원소들은 고용체를 강화하여 탄화물,질화물 등을 형성하는 결정입자의 내외에 세밀하게 분산하여 고온이 될 때 큰 저항체를 형성하여 CREEP강도를 높여준다. 고온 고압용 재료는 온도에 따른 압력을 만족함은 물론이고 고온에서 발생하는 내식성 및 고온 가열 중에 일어나는 조직변화가 없어야 한다. ASTM A217WC6(SCPH21), A217WC9(SCPH32), A217 C5(SCPH61),A351 CF8(SCS13), A351(SCS14)등 이 있다.
1-2) 저온용 재질
일반적으로 금속은 저온에서 기계적 성질이 금속 구조의 변화로 인성이 급격히 저하되어 파괴될 수 있다. 저온 용 재질로는 일반적으로 동합금과 18-8 스텐레스강(SS304)을 사용하고 있는데 동 합금강은 강도가 약하여 사용압력 20kg/cm2 이하에, 18-8강은 가격이 비싸나 강도가 강하여 -100℃ 이하에서도 많이 사용된다.
보다 싼 재질로는 C-Mo강(SCA49, 저CARBON LCI등)과 3.5Ni강이 많이 쓰이다. 저온용 재질의 대표적인 것은 다음과 같다.
저온용 재질
1-3) 내식성 재질
금속 재료는 건조상태일 때는 200℃ 이하에서는 대개 부식이 일어나지 않는다. 200℃이하 부식을 습식 부식, 200℃이상에서 건조한 상태에서 부식되면 건식 부식이라 한다. 부식이 일어나지 않는 밸브재료로 비금속 재료(TEFLON,PE,PVC)가 좋으나 내열성과 기계적 성질이 나빠 150℃이상 고온이거나 고압에서 사용이 제한된다.
부식현상에는 전면부식,접촉부식,임계부식,응력부식 등이 있으며 대개는 복합적으로 부식이 일어난다. 또 생산라인에서 유체는 반듯이 순수한 하나의 유체가 흐르는 것이 아니고 여러가지 부식성 유체가 혼합 복합적 화학반응을 일으키기 때문에 생산공정상 많이 사용한 경험에 의하는 것이 좋다.
전면부식일 때 부식의 단계를 A,B,C 3단계로 정하여 밸브에서 TRIM 부분은 A급의 재료를 선택하고 많은 중량이 필요로 하는 BODY,BONNET,BOTTOM FLANGE등은 통상적으로 B급을 사용하고 있다.
부식의 정도는 같은 유체라도 유체의 조건, 즉 농도,온도,압력에 따라서 적당한 재질이 다를 수 가 있다. 예를 들면 염소가스에서 DRY 상태일 때는 주강이 적당(A) TITANIUM은 부적당©하나 WET상태일 때는 정반대이다.
또 같은 황산이라도 다음과 같이 다르다
내식 단계표 (단위 : mm/년)
23, 24. TRIM/Seat.Plug,guide 재질
Trim(Seat ring, Guide, Bushing, Port, Stem) 재질은 유체와 직접적으로 접촉할 뿐 아니라 실제로 움직이는부분이기 때문에 내마모성 재질을 선택하여야 한다.
일반적으로 Trim 재질은 SUS27, SUS32, SUS304, SUS316 등을 사용하고 있으나 유체가 고형부유물이 함유되었거나 고온이면서 차압이 클때는Trim을 경화하지 않으면 안된다.
또 Trim 부는 움직이는 부분이기 때문에 움직이는 부분은 닿는 부분이 같은 강도의 같은 재질이면Calling 현상이 일어나기 때문에 서로 다른 재질로 채택하는 것이 좋고, 만일 같은 재질이라면 경도를 달리하여 사용하는 것이 좋다.
내마모성 순서
Bronze Al · Bronze→Nickel→A1loy20→Monel→Hastelloy B & C→SUS316→C→ SUS316→C→SUS316→SUS304→K Monel→Inconel→Chrome→Tungsten Carbide→Ceramic
(1)Trim 경화방법
① 열처리 경도가 높아져내마모성이커진다 대체적으로 열처리하여경화하는것은 JIS 규격의 SUS25 가있다.
②표면경화 표면에 경질 도금등으로표면을경화한다. 304일때 HRC 3 인데반하여크롬도금을하면 HRC가 68이나된다. Crome 도금하는 경우가많다.
③ Stellite 고온, 고차압일때 Co∼Cr-W 합금인 Stellite를용착하여 내마모성, 내식성을 획기적으로 증진시킨다. 자동밸브에서 가장많이사용하는 Trim 경화방법으로 유체에 따라서또온도와차압에따라서용착하는정도가다른데 Stellite seat, Stellite face, Stellite face & guide가 있다.
④초경합금 초경합금은 특별히경도가높고고온에서도경도변화가적다. 특별히 내마모성이좋으나 충격에는약하다. 일반적으로 초고압, 고온의 소구경밸브의 Plug, Seat ring등에 사용하고있다. 일반적으로 Tungsten Carbide, Crome-carbide가 사용되고 있다.
석탄액화 가스제조용밸브및고압 고슬러리 제조공정에 사용한다. 일반 Plug보다약 10배정도 더 수명이길다.
- TRIM/탄성재질
Trim중 Ball valve, Diaphragm valve, Butterfly valve에서와 같이 밸브 개폐부분인 Ball, Diaphragm, Vane이 접촉되어 유체를 밀폐시켜 주는 seat부분의 재질선정은 밸브의 수명과 밀폐성에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 대단히 중요하다.
이들 밸브의 seat는 보통 금속이 아닌 비금속계통의 탄성재질(Ela- stermer)로 되어있다. Elastomer선정에 가장 중요한 것은,유체에 대한 부식성이 낮고, 온도에 대한 저항성이 높고 내마모성이 좋아야 한다.
특히 Ball valve seat로 많이 사용하는 Teflon seat는 순수 teflon과 teflon에 carbon을 섞어 강화시킨 Reinforced teflon이 있다.
25. PACKING 재질
유체가 valve stem을 타고 bonnet밖으로 새지 않도록 차단시켜주는 장치를 Packing box라 하며 이 Packing box중에 stem을 둘러 싸고 있는 것을 Packing이라 한다.
Packing은 stem이 계속 움직이고 유체가 압력이 걸려 있는 상태로 밀폐를 항시 유지하기 위하여는 Packing이 일정한 힘(force)을 가지고 있이야 하며 유체의 온도 및 기타 성질에 대하여 변형이 일어나지 않아야 한다. Packing 재질에는 크게 분류하여 teflon, asbestos,graphite, 기타 neoprene등이 있다.
(1) teflon
화학적으로 불활성인 까닭에 자체적인 윤활성이 있어 압력이 30kg/㎠까지, -lOO℃~ -2OO℃까지 거의 모든 유체에 사용한다.
teflon은 사용시에 용도에 따라 성형하거나 미리 V자형으로 금형을 만들어(V-packing)사용한다. 석면링의 윤활작용 역할을 하기 위하여 사용될때도 있다.
V형링은 Stem에 대한 균일한 힘과 항상 밀폐유지를 위해 스프링을 함께 넣고 사용하여야 한다. 순수teflon의 단점은 열에 대하여 약하고 stem 이 매끄럽게 가공(6RMS) 되어야 하고, stem부분이 닿는 teflon부분은 더욱 매끄럽게 (16RMS) 가공되어야 teflon packing의 마모를 방지하고 일정한 마찰력을 유지시켜 준다.
(2) Asbestos
짠석면(Braided Asbestos)으로 된 packing은 최대 540℃ 이하의 온도에서 사용된다. Asbestos의 단점은 Asbestos 하나의 재료만을 가지고는 윤활성이 없기 때문에 Lanten ring을 사용,급유를 계속해야 한다. 특히 고온용 일때는 윤활작용을 위하여형석(Mica)이나 graphic를 첨가하거나 석면을 teflon으로 둘러싼 링을 만들어 사용.유연성과 탄성을 유지한다.
(3) Grafoil
순수 graphite로 피어 있어 화학적으로 불활성이고 마찰계수가 낮으며 3,500℃의 고온까지 사용이 가능하다. 주의할 점은 밀도가 높아 너무 gland를 조이면 Stem의 저항이 너무 많이 걸린다.
(4) 기타 Neoprene. Buna - N
V형태의 링을 만들어 저온의 공기나 물등에 사용하는 valve packing에 사용한다. 일반적으로 Packlng 사용할 때는 부록에 있는 Packing 종류표에 있는 온도 압력에 따라서 사용하면 별로 문제가없다. 특별한 Packing은 다음과 같다.
1) 저온-테프론 V Packing을 사용하나 V Teflon에 Asbestos(Teflon 포함)를 혼용하는 경우가 많다.
2) 진공-Teflon V Packing을 반대방향으로 2중으로 조립한다 ( Preess Vaccum 참조19 )
3) H2-수소로 비중이 아주 작아 누출되기 쉽고 인화되기 쉬어 Packing을 주의하지 않으면 안된다.
Teflon V PackKg+Asbestos(Teflon 함유)를 사용한다.
4) Sluri-Packing 보호하기 위하여 V-Teflon Packing 밑에 석면사가 있는 Packing을 함께 쓴다.
▶▶GASKET 재질 밸브는 Body와 Bonnet, Bottom Flange 등과 연결되어 있어 연결되는 부위에 누출을 방지하기 위하여 GASKET가 필요하며 또 Seat 밑부분과 Cage의 윗부분으로부터 새는 것을 방지하기 위하여 GASKET가 필요한데 이때 GASKET의 선택은 유체의 압력, 온도 부식성 등을 고려하여 선정하지 않으면 일반적으로 사용하는데 제품은 부록에 있는 packing 표를 참조바란다.
ASTM Designations of Materials
구동부는 직선운동(RECIPROCATE)하는 것과 회전운동(ROTARY )하는것이 있다 특히 ROTARY SHAFT CONTROL VALVE를 말하며 GLOBE VALVE의 STEM에 해당된다. 지랫대형과 GEAR형이 있다
유체의 이름 예 :LIQUID의 이름, STEAM, GAS & STATE(VAPOR OR LIQUID)
밸브입구의 체적,질량유량 혹은 표준조건하에서의 유량, 최대유량,상용유량,최소유량 CALC.CV
제조 회사에서 계산하여 기록한다.
Cv 계산식
ㅇ FCI(Fluid Control Institute) 방식
ㅇ ISA(Instrument Society Of America) 방식
Cv:Valve 용량계수, G1:액체 비중, G2:GAS 비중, Q1:액체 용적유량(㎥/h),
Q2:기체 용적유량(N㎥/h) Q':기체 용적유량(표준상태 15℃ 1atm) [기체유량 환원식: N㎥/h=273/288㎥/h], W:증기 중량유량(㎏/h), DP:차압(P1-P2)(㎏f/㎠ Abs), P1:Valve 입구압력(㎏f/㎠ Abs), P2:Valve 출구압력(㎏f/㎠ Abs) t:사용상태 온도(℃), t':과열도(℃), PVC:축류부 압력(Vena-Contracta)(㎏f/㎠ Abs), FL:압력회복계수 Y:팽창계수, Z:압축계수, T1 : 절대온도로 표시한 사용온도(273+t℃), d : Valve의 입구경(㎜) m:점도 cP=C.S×G cP:Centipoises C.S:Centistokes,
Cv1 : 액체부분에서만 계산한 Cv Cvg:기체부분에서만 계산한 Cv, Fm:GAS 용적비에 의한 수정계수 Ma:면적비에 의한 수정계수(실개구면적/밸브전개구면적), Mp:압력강하비(DP/P1에 의한 수정계수 ) X:압력강하비(DP/P1)
33. △P(PRESSURE DROP ACROSS VALVES) STATIC PRESSURE(펌프토출압력,etc)에서 공정에서 요구되는 REQUIRED PRESSURE 에 도달 하기까지 모든 PIPE, FITTING, etc의 friction loss를 계산하여 밸브에서 흡수할 ABSORPTION DP가 얻어진다. 참고 : FOXBORO CONTROL VALVE TI의 HYDROULIC GRADIENT METHOD TABLE : COURTESY CRANE COMPANY (T.P #410)
34.35.36.
적절한 크기의 ACTUATOR를 결정하기 위하여 SHUT-OFF상태에서 최대 PRESSURE DROP을 말한다. 사실상의 차압은 IN-OUT PRESSURE이다.
38. SP.GR.@0℃ OR M.W 비중 과 분자량
39. VISC, % FLUSH VISC : OPERATING VISCOSITY AND UNIT % FLUSH : VALVE OUTLET에서 VAPOR현상이 일어나는 정도 밸브 PRESSURE DROP으로 인하여 증기 현상이 일어나는 최대유량에 대한 %
40. VAPOR RESSURE : BODY INLET 온도에서 액체의 증발압력 CRITICAL PRESSURE : 임계온도에서 기체가 액화하는 최소의 압력 * CRITICAL TEMPERATURE : 일반적으로 기체는 어느 일정온도 이하가 되지 않으면 아무리 압축을 하여도 액화되지 않는다.이 온도를 임계온도라 한다. |
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