유압식 버터플라이 밸브 이 밸브는 높은 토크의 1/4회전 작동이 요구되는 산업 분야에서 사용됩니다. 주로 공간이나 비용 제약으로 인해 발전, 석유화학, 냉난방 공조(HVAC) 및 소방 설비에 사용됩니다.
이러한 장치는 액체의 신속한 제어 및 분리가 필요한 대구경 배관이 있는 산업 분야에서 유용합니다.
이 글에서는 유압식 버터플라이 밸브의 작동 원리, 성능 지표, 그리고 엔지니어들이 중요한 유량 제어에 이 밸브를 선택하는 이유에 대해 논의합니다.
유압식 버터플라이 밸브란 무엇인가요?
유압식 버터플라이 밸브는 유압을 이용하여 작동하는 밸브의 한 종류입니다. 밸브는 1/4바퀴 회전할 수 있으며, 파이프에 설치됩니다.
밸브의 동력은 유압 실린더 또는 베인 액추에이터에서 제공됩니다. 이는 전기 모터가 생성하는 토크보다 훨씬 높은 토크를 발생시킵니다.
밸브 본체는 일반적으로 주강, 연성 주철 또는 스테인리스강으로 만들어집니다. 이러한 재질은 고압, 고온 및 부식성 매체를 견딜 수 있습니다.
유압 구동 시스템의 작동 원리
그만큼 유압 액추에이터 이 시스템은 간단한 압력 작동 원리를 가지고 있습니다. 유압 오일이 실린더로 펌핑되면, 이 오일이 피스톤에 작용합니다. 피스톤은 크랭크 또는 기어 메커니즘을 통해 직선 운동을 회전 운동으로 변환합니다. 결과적으로 밸브 스템의 회전이 버터플라이 디스크를 회전시킵니다.
엔지니어는 크게 두 가지 구성 중에서 선택할 수 있습니다.
- 이중 작용유압 압력으로 개폐를 제어합니다. 이를 통해 모든 각도에서 정밀하고 반복 가능한 위치 조정이 가능합니다.
- 봄철 복귀스프링은 밸브를 한 위치에 고정합니다. 유압이 밸브를 반대 방향으로 움직입니다. 유압 동력이 차단되면 스프링이 밸브를 안전한 위치로 되돌립니다.
유압 동력 장치(HPU)는 유압을 공급합니다. HPU는 펌프, 오일 저장소, 제어 밸브 및 압력 방출 장치로 구성됩니다.
HPU는 로컬에 장착하거나 제어 라인을 통해 원격으로 연결할 수 있습니다. 이는 모든 기능을 지원합니다. 산업 자동화 PLC 및 SCADA 시스템과의 통합.
전기 및 공압 액추에이터 대비 주요 장점
엔지니어들이 유압식 구동 방식을 선택하는 주된 이유는 토크 때문입니다. 이 구동 방식은 소형 하우징에서도 상당한 힘을 발생시킬 수 있습니다.
이것은 가장 중요한 것은 대형 버터플라이 밸브 크기. 펌프 스테이션 출구에 있는 DN1200 또는 DN2000 밸브는 높은 유량 압력에 대항하여 작동하기 위해 엄청난 토크가 필요합니다.
다음은 엔지니어들이 중요하게 생각하는 다섯 가지 실질적인 이점입니다.
- 높은 토크 출력유압 시스템은 동일 크기에서 전기 액추에이터가 따라잡을 수 없는 토크 등급을 생성합니다.
- 정밀한 유량 제어유압유는 압축되지 않습니다. 따라서 디스크는 유량 조절을 위한 부분 개방 설정을 포함하여 어떤 각도에서도 안정적이고 고정된 위치를 유지합니다.
- 빠른 응답유압유의 압력 변화는 고속으로 전달됩니다. 시스템 보호가 필요할 때 밸브는 몇 초 만에 열리거나 닫힙니다.
- 위험 지역에서도 안전함: 유압 시스템의 작동 장치에는 전기가 사용되지 않습니다. 따라서 석유화학 공장과 같은 폭발 위험 환경에서도 시스템을 사용할 수 있습니다.
- 긴 수명: 유압 피스톤과 씰은 일반적으로 전기 모터 권선보다 수명이 더 깁니다.
아래 표는 다양한 액추에이터 유형을 비교합니다.
액추에이터 비교표
| 특징 | 유압 | 전기 같은 | 영적인 |
|---|---|---|---|
| 토크 출력 | 매우 높음 | 보통의 | 보통의 |
| 응답 속도 | 빠른 | 느린 속도에서 중간 속도 | 빠른 |
| 적합한 파이프 크기 | 대구경 | 소형에서 중형 | 소형에서 중형 |
| 위험 지역 안전 | 예 (스파크 없음) | 제한된 | 예 |
| 정밀 제어 | 높은 | 높은 | 보통의 |
| 안전장치 옵션 | 봄철 복귀 | 봄철 복귀 | 봄철 복귀 |
| 유지보수 필요 | 보통의 | 낮은 | 낮은 |
유압 제어식 버터플라이 밸브의 산업적 응용
유압식 버터플라이 밸브는 파이프라인 규모가 크거나 압력이 높거나 비상 시 신속한 차단이 필요한 산업 분야에 사용됩니다.
펌프장 및 급수 시스템
에이 유압 액추에이터 이는 매일 대량의 물이 DN600~DN2000 배관을 통해 흐르는 시립 펌프장에서 발견됩니다.
압력 급증을 방지하기 위해 배출 밸브는 천천히 열려야 하며, 펌프가 예기치 않게 정지할 경우 빠르게 닫혀야 합니다. 액추에이터는 이러한 작동을 가능하게 하기 위해 제어된 2단 속도 동작(느린 개방 및 빠른 비상 폐쇄)을 제공합니다.
이는 수격 현상으로 인한 손상으로부터 배관 연결 부품, 하류 장비 및 펌프 케이스를 보호합니다.
수자원 보존 및 수력 발전소
수력 발전소 취수 구조물은 수압관에 버터플라이 밸브를 1차 차단 밸브로 사용합니다.
이 파이프들은 50미터에서 200미터가 넘는 수두 하에서 작동합니다. 밸브는 터빈이 정지된 상태에서도 최대 정압을 견뎌야 합니다.
터빈 시동 시 엔지니어는 먼저 작은 바이패스 밸브를 열어 디스크 전체의 압력을 균등하게 합니다. 그런 다음 유압으로 제어되는 메인 버터플라이 밸브가 완전히 열립니다.
2단계 폐쇄 방식이 표준입니다. 초기에는 빠르게 이동한 후, 압력 급증을 방지하기 위해 제어된 속도로 최종 밀봉을 진행합니다.
석유화학 및 석유·가스 파이프라인
원유 수송관, LPG 이송 시스템, 정유 공정 배관에는 모두 탄화수소를 안전하게 처리할 수 있는 밸브가 필요합니다.
전동 액추에이터는 특별한 보호 조치가 없는 한 구역 1 및 구역 2로 분류된 지역에서 사용이 금지되는 경우가 많습니다.
유압 액추에이터는 밸브에서 스파크 발생 위험이 없습니다. 안전한 장소에 설치된 방폭형 유압 유닛(HPU)과 통합됩니다.
장거리 파이프라인에 설치된 자동 세그먼트 밸브는 파이프라인 파열이나 예정된 유지 보수 중에 신속한 차단을 위해 유압 밸브를 사용합니다.
도시 하수 처리 시설
대규모 시설에서는 간선 하수 유입구 게이트와 슬러지 처리 파이프라인의 크기가 DN800에서 DN1600에 이르는 경우가 많습니다.
이러한 사용 환경에서는 밸브가 마모성 고체, 부식성 가스 및 잦은 작동에 노출됩니다.
EPDM 또는 NBR 시트 라이너가 있는 주철 또는 연성 주철 본체 밸브는 이러한 환경에 잘 견딥니다.
유압 구동 장치는 액추에이터에 과도한 스트레스를 주지 않고 고체에 밀착되는 데 필요한 토크를 제공합니다.
발전 및 냉각수 시스템
화력 발전소와 원자력 발전소는 응축기의 입구 및 출구 밸브를 통해 상당량의 냉각수를 순환시킵니다.
이 밸브들의 작동 빈도는 낮을 수 있지만, 비상 정지 작업 시에는 반드시 닫아야 합니다.
이는 유압식 스프링 복귀 액추에이터를 사용하여 구현할 수 있습니다.
프로젝트 시나리오: 시립 상수도 사업소의 펌프장 시설 개선
다음은 TG Valve가 복잡한 프로젝트 요구 사항에 접근하는 방식의 예입니다. 완전한 유압 작동 패키지.
문제:
지역 상수도 당국은 DN1400 송수관에 물을 공급하는 5개의 고양정 펌프 스테이션을 업그레이드해야 했습니다. 각 스테이션에는 2.5MPa의 작동 압력과 1.8MNm의 파괴 토크를 견딜 수 있는 새로운 배출 차단 밸브가 필요했습니다. 또한 당국은 SCADA 시스템과 통합된 자동 개폐 제어 기능도 요구했습니다.
해결:
TG Valve의 엔지니어링 팀은 유량 데이터, 배관 형상 및 제어 구조를 검토했습니다. 그 결과, 스테인리스 스틸 디스크와 EPDM 시트를 사용하는 연성 주철 재질의 DN1400 이중 플랜지 버터플라이 밸브를 권장했습니다.
각 밸브는 복동식 유압 실린더 액추에이터, 로컬 HPU 패널 및 SCADA 피드백용 4-20mA 위치 트랜스미터와 연결됩니다. HPU 패널에는 정전 시에도 3회의 완전한 개폐 사이클을 수행할 수 있도록 어큐뮬레이터가 포함되어 있습니다.
TG Valve는 밸브 크기 선정, 액추에이터 토크 계산, HPU 사양 지정 및 현장 설치 지원을 담당했습니다.
플랜지 치수: ANSI B16.5A
결과:
5개의 제어 스테이션은 프로젝트 일정 내에 가동을 시작했습니다. 이제 운영자는 중앙 SCADA 워크스테이션에서 각 밸브를 30초 이내에 열고 닫을 수 있습니다.
이전 밸브를 손상시켰던 수격 현상은 시운전 이후 재발하지 않았습니다.
결론
유압식 버터플라이 밸브 이 밸브는 높은 분리 토크와 안전 작동이 필수적인 펌프 스테이션, 수력 발전소 취수구 및 석유화학 시설에 사용하도록 설계되었습니다. 유량 제어 실패가 매우 중요한 모든 경우에 이 밸브 유형을 사용해야 합니다.
유압 구동 방식은 전기식이나 공압식 방식에 비해 토크 대비 크기 비율이 높고 응답 속도가 빠르며 정밀한 위치 제어가 가능합니다.
TG 밸브는 대구경 밸브를 제조합니다., 고토크 밸브 당사는 유압 구동 장치 설계 및 완벽한 유압 작동 솔루션을 제공합니다. 5축 CNC 가공을 통해 ±0.01mm의 정밀도와 Ra0.4의 표면 조도를 유지하여 고압 및 고주기 작동 조건에서도 누출 없는 밀봉과 우수한 밸브 성능을 보장합니다.
모든 밸브는 대구경 유량 제어를 위해 AWWA C504 또는 API 609 표준에 따라 설계 및 테스트되었습니다.
