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세상에는 여러 가지 밸브가 있습니다만, 증기 배관에서 사용되는 수동밸브가 대표적인 것으로 글로브 밸브, 볼 밸브, 게이트 밸브, 버터플라이 밸브 등이 있습니다. 이번 게시물은 밸브의 사용에 따른 구분 및 종류에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

밸브란?

사전적 의미로, 밸브의 정의는 “유체를 흐르게 하거나, 멈추게 하는 등의 제어를 위해 유로를 개폐하는 기기의 총칭”입니다.

밸브의 종류

구조 및 기능적으로 분류하면, 다음과 같습니다.

1. 유체가 흐르는 관의 밸브를 「회전시켜서」 잠그는 방식: 볼 밸브, 버터플라이 밸브 등

2. 유체가 흐르는 관의 밸브를 「덮거나 막아서」 잠그는 방식: 글로브 밸브

3. 유체가 흐르는 관의 밸브를 「밀어넣어서」 잠그는 방식: 게이트 밸브 등 

4. 유체가 흐르는 관 자체를 「외부로 부터 죄어서」 잠그는 방식: 다이어프램 밸브 등

게이트 밸브

게이트 밸브는 수문과 같은 구조입니다. 밸브 디스크가 유체의 통로를 수직으로 막아서 개폐하는 방식입니다. 일반적으로 완전개폐용으로 사용합니다.

장점

- 전부 열었을 때 유체의 압력손실이 적다.

단점

- 밸브의 리프트가 길어 높은 공간 차지

- 유속이 빠른 유체일 때 조금 연 상태에서는 disc의 진동과 소음현상이 일어나고 seat가 마모되어 유량조절용으로는 적당하지 않다.

- 밸브를 유로에서 완전히 열기 위해서는 핸들의 회전수가 많아 집니다.

버터플라이 밸브

장점

- 밸브 내에 원판형 디스크가 축을 중심으로 회전하여 관로를 개폐하는 구조로서 다른형식의 밸브에 비하여 소형이고,  개폐에 필요한 회전력(토오크)이 적고, 유량조절이 용이함.

단점

- 고온 고압에서 사용 못함. 물, 에어 등에 많이 사용됩니다.

증기 배관에서 자주 사용되는 볼 밸브와 글로브 밸브에 대해 자세히 알아 보겠습니다.

볼 밸브

볼밸브는 플러그가 구형으로 되어 있으며 가운데 유체가 통과할 수 있도록 구멍이 있다. 볼 밸브는 열고 닫는 기능이 뛰어나며 핸들을 90도 회전시켜 개폐가 가능합니다.

장점

- 관 내경과 같은 크기의 풀포트가 가능, 압력손실 적음.

- 밸브 축을 90도 회전 하는 것으로 그랜드 패킹부에서의 누설을 최소화 할 수 있는 특징.

단점

-유량조절용 사용 안함. 조금 열린 상태에서 사용하게 되면 밸브 시트의 일부분만이 힘을 받게 되어, 밸브 시트에 변형이 발생합니다. 밸브 시트가 변형되면 실링성이 저하되어 누설이 발생합니다.

글로브 밸브

유량 조절 뿐만 아니라 차단하는 용도로 널리 사용된다. 입구와 출구의 중심선에 일직선 위에 있고 유체의 흐름이 s자 모양으로 되는 밸브이다.

장점

-유량을 미세하게 조절 가능.

-disc의 움직이는 범위가 짧아 작동시간이 gate valve에 비해 짧다.

단점

- 유체의 흐르는 길이 s자형으로 되어 있어 유체의 방향을 변경시켜 유체 압력 손실이 크다.

- 와류현상이 일어난다.

- 압력손실로 저압의 유체에는 적당하지 않다. 

- 동일 규격인 Gate valve에 비하여 무겁고 가격이 비싸다.

얇은 막으로 유체의 흐름을 막는 다이어프램 밸브는 주로 액체용으로 사용되지만, 증기용으로 사용하는 밸브중 같은 이름을 가진 것이 있습니다. 다이어프램식의 엑츄에이터를 내장하고 있는 자동밸브입니다. 

 그 외의 밸브로는 역류방지를 위한 체크밸브 관내 공기 머물면 유량 제한, 관 파열 시키므로 공기 배기, 급기 되도록 하는 공기밸브 등이 있습니다.

솔레노이드 밸브

 (Solenoid Valve)