설비 정수위밸브 개략도 및 밸브 작동원리

[허어준]

 *정수위 밸브 (수위 조절 밸브)*

                정수위밸브 설치도

 

 1) 정 수위 밸브 개략 구조도

 

  * 각 명칭 :① 1차측 니들밸브(Needle Valve)             

                 ② 2차측 니들밸브      

                 ③ 수동 조작밸브     

                 ④ 공기빼기 밸브          

                 ⑥ 전자변(Solenoid Valve)

                 ⑦ 정수위 밸브시트(Seat)             

                 ⑧ 정수위 밸브디스크(Disk)    

                 ⑨ 다이어프램(Diaphragm)

2) 정수위밸브의 작동원리

                  

 (1) 정수위 밸브의 상부 측 A는   밸브디스크를 누르고 있는  압력으로

약 0.35㎏/㎠이다.  그러므로 밸브 하부 1차측 B가 밸브디스크를 밀어

올려 밸브를 개방 하려면 최소한  0.36㎏/㎠ 이상의 압력으로  밸브

디스크를 밀어 올려야  정수위 밸브를 열 수 있습니다. 

(2) 유도관 D를 설치했을 경우- (그림2) 1차측 급수압이 약 2㎏/㎠일 때

유도관 D를통해  1차측 압력이 밸브상부에 전해지므로 A의 압력은

급수압 (2㎏/㎠)과  밸브 디스크의 원래 누르고 있는 압력이 합해져 

 2.35㎏/㎠의 압력으로 누르고 있습니다. 이때 B측의 압력은 1차측

압력과 같은 2㎏/㎠ 이므로 정 수위 밸브는 닫혀있습니다. 

 (3) 유도관 E를 설치한 경우 - 1차 측 급수압력이 D의 유도관 을 통해서

 밸브상부 측 A에 들어 오고 들어온 압력은 유도관 E를 통해 2차 측으로

 빠져 나갑니다. 따라서 밸브 상부측 압력 A는 밸브의  원래  누르고  있는

압력인 0.35㎏/㎠이고, B측압력은 1차 측 급수압력인 2㎏/㎠이므로 밸브

디스크가 들어올려지며 정수위 밸브는 열리게 됩니다.

(4) 그림 4와 같이 유도관 E에 전자변을 설치한다면, E의 유도관은

전자변이 열리지 않는한 막히게 되어 그림2의 경우와  같게 됩니다.

그러므로 정수위 밸브는 닫히게 됩니다. 

※ 전자변(Solenoid Valve)의 역할

   정수위 밸브에서 전자변의 역할은 매우 중요합니다. 전자변에

전원(220V)이 투입되면 전자석에 의해 전자변이 열리고, 전원이

차단되면 전자변이 닫히는 On/Off 타입으로 조절기능은 없습니다.

저수조에서 부하 측의 사용으로 수위가 낮아지면 수위감지기(전극봉 등)

에 의해 수위가 감지되어, 전자변에 전원이 공급되면서 전자변이 열리고,

만수위가 되면 전자변에 전원이 차단되어 전자변도 닫히게 됩니다. 이때

정수위 밸브도 전자변의 동작에 의해 개폐됩니다. 또한 전자변이 열리고

닫히는 밸브 부분은 미세하여 녹 찌꺼기 등 불순물이 들어가면 오동작을

 일으킬 수 있으니 유의해야 합니다.

(5) 저수조의 수위가 낮아져 수위 감지기에 의해 수위가

감지 되면 전자변이 열리고, 그림 5와 같이 정 수위 밸브가

열리게 되어 저수조에 물이 공급됩니다.

또한, 만수위가 되면 수위감지기(전극봉등)에 의해 전원이

차단되어 전자변이 닫히면서 정수위 밸브도 닫히게 됩니다.   

※ 저수조 공급측 배관내 압력설명

  아파트에서 지하저수조의 공급측 압력은 시수 메인관 압력으로서 약  

  2～4㎏/㎠이며, 지하 급수펌프실에서 펌프에 의해 옥상 물탱크로

 공급 할  때 정수위 밸브 직전의 배관내 압력은, 배관방식과 급수펌프의

 성능에 따라 차이가 있지만 약 1～4㎏/㎠ 정도가 된다. 따라서 정수위

 밸브가 수위의 자동 조절에 의해 열림과 닫힘이 반복 될때 수격작용이

 발생하여, 배관과 밸브 등에 강한 충격을 주어 파손과 소음 진동이 발생

 할 수 있습니다. 그러므로 수격작용을 방지하기 위해서 정수위 밸브가

 열리고  닫히는 속도는 매우 중요합니다.  

                      
                       

(6) 저수조가 만수위가 되어 전자변이 닫히게 되면 D의 유도관 에 의해

1차측 압력이 A쪽으로 급속히 전달되어, 정수위 밸브가 급속히 닫히면

꽝하고 수격작용이 발생합니다.  이때 그림6의 ①처럼 니들 밸브를 설치

하여 D 유도관의 수량을 조절하면, A측압력이 조절되어 정수위 밸브도

서서히 닫히고 수격 작용도 발생하지 않습니다.   

 ※ 니들밸브(Needle Valve)

   니들밸브는 정밀유량 조절용 밸브로서 정수위 밸브에서 A측 압력을

조절시켜  정수위 밸브의 닫힘과 열림 속도를 조절 할  수 있습니다.

따라서 정수위 밸브에서 수격작용을 방지하는 기능의 핵심 부품이며,

 일명 스피트콘트롤 밸브(Speed control Valve)라고 합니다. 또한,

소형(80A이하)의 경우는 수격작용의 영향이 적어 1개 또는 없는

경우도 있습니다.

 

(7) 저수조의 물이 수위가 낮아져 전자변이 열리게 되면 밸브  상부측 A의압력이

E의유도관 으로 급속히 빠져나가 정수위 밸브는 급속히 열리게 되고,  이때 수격

작용이 발생해 장치에   악영향을 미칩니다. 이러한 악영향을 방지하기 위하여

그림 7의②와 같이 니들밸브를 설치하여 정수위 밸브 상부 측 A의 압력이 서서히

빠져나가도록 조절하면, 정수위 밸브도 서서히 열리게 되어 수격작용 을 방지합니다.

               

(8) 그림 8에서 ③은 정수 위 밸브를 수동으로 동작시킬 수 있는 기능을

하고, ④는 밸브 상부의 공기를 빼내기 위한 밸브입니다.   

                                                   

9) 그림 9에서 유도관 G와 같이 배관 할 경우, 저수조에서 수위감지장치(전 극봉 등)가 없거나 또는 전자변과 ③의 밸브가 폐쇄된 상태라 하더라도  ⑤의 밸브를 개방하면, 규격(15A)이 적은 볼탭 밸브의 작동에 의해서도   대구경의 정수위 밸브를 자동으로 동작시킬 수 있습니다.

◈ 정수위 밸브의 유지관리 주안점

   정수위 밸브는 저수조의 자동수위조절밸브로서 없어서는 안될 중요한 기 능을 하지만, 오동작을 하면 기계실의 침수로 대형사고가 발생한다. 아파  트 단지의 지하실에 설치된 저수조의 경우 넘침관(Over Flow Pipe)이   옥외 하수도로 유도 되어져야 하나, 현장 여건상 그렇지 못한 구조가 많습니다. 따라서 이들 장치에는 2중, 3중의 경보장치가 필요합니다. 다른 자동밸 브도 마찬가지지만 특히 정수위 밸브와 그 부속품인 Needle Valve, 전자 변에 불순물(녹,찌꺼기 등)이 들어가면 제 기능을 할 수 없으므로 여과기 관리를 철저히 해야 합니다. 또한 간혹 정수위 밸브의 다이어프램(Diaphragm)이 파손되어 밸브가 오동작을 하는데, 이때는 다이어 프램 만 교체 하면 됩니다.   

[하연러브]

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[miru]

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[안개꾳1]

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