볼 밸브

Ball valve
이 기사는 볼 밸브에 관한 것입니다.변기 탱크에 사용되는 플로트 밸브는 볼콕을 참조하십시오.
볼 밸브 구성 요소의 컷어웨이 뷰:
  1. 몸
  2. 좌석.
  3. 플로팅 볼
  4. 레버 핸들
  5. 줄기.
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볼 밸브는 유량 제어 장치이며, 이를 통해 흐르는 액체를 제어하기 위해 구멍이 뚫린 회전 볼을 사용합니다.밸브 핸들에 의해 90도 선회하면 닫히고,[1] 볼의 구멍이 플로우 인렛과 일직선이 되면 열리게 됩니다.손잡이는 열었을 때 흐름과 일직선이 되며 닫혔을 때 수직이 되어 밸브 상태를 [2]육안으로 쉽게 확인할 수 있습니다.닫힘 위치 1/4 회전은 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 할 수 있습니다.

볼 밸브는 내구성이 뛰어나고, 여러 사이클을 거치면 성능이 우수하며, 장기간 사용하지 않아도 안전하게 닫힐 수 있어 안정적입니다.이러한 품질은 종종 게이트 및 글로브 밸브보다 선호되는 차단 및 제어 애플리케이션에 매우 적합합니다. 그러나 스로틀 애플리케이션에서 이러한 대안들에 대한 정교한 제어가 부족합니다.

볼 밸브의 작동, 수리 및 범용성은 설계 및 사용된 재료에 따라 최대 1,000bar(100MPa; 15,000psi)의 압력과 최대 752°F(400°C)의 온도를 지원하므로 산업용으로 광범위하게 사용할 수 있습니다.일반적으로 크기는 0.2~48인치(5.1~1219.2mm)입니다.밸브 본체는 금속, 플라스틱 또는 세라믹이 있는 금속으로 제작됩니다. 플로팅 볼은 내구성을 위해 크롬 도금을 하는 경우가 많습니다.볼 밸브의 단점 중 하나는 물의 흐름을 제어하기 위해 사용할 때 닫힌 위치에 있는 동안 중앙 캐비티에 물이 갇힌다는 것입니다.주변 온도가 빙점 아래로 떨어질 경우 얼음 [3]형성과 관련된 팽창으로 인해 측면의 균열이 발생할 수 있습니다.이 경우 보통 일부 절연 수단이나 히트 테이프를 사용하면 손상을 방지할 수 있습니다.추운 날씨에 사용할 수 있는 또 다른 옵션은 "냉동 내구성 볼 밸브"입니다.이 스타일의 볼 밸브에는 측면에 프리즈 플러그가 통합되어 있어 프리즈업 시 프리즈 플러그가 파열되어 '희생적인' 고장 지점 역할을 하므로 수리가 용이합니다.밸브 전체를 교체하는 대신 새 동결 플러그를 [4]장착하기만 하면 됩니다.

볼 밸브가 볼 내부에 팽창할 수 있는 저온학이나 제품에 사용되는 경우 밸브의 상류 측에 구멍이 뚫려 있습니다.이를 통풍구라고 합니다.

볼 밸브는 원치 않는 역류를 방지하기 위해 솔리드 볼을 사용하는 일종의 체크 밸브인 "볼 체크 밸브"와 혼동해서는 안 됩니다.

다른 유형의 1/4턴 밸브에는 버터플라이 밸브와 플러그 밸브 및 동결 방지 볼 밸브가 있습니다.

자동 3방향 볼 밸브.

종류들

볼 밸브에는 싱글 바디, 쓰리피스 바디, 분할 바디, 탑 엔트리 및 용접의 다섯 가지 일반적인 바디 스타일이 있습니다.차이는 밸브 조각(특히 볼 자체가 들어 있는 케이스)이 어떻게 제조되고 조립되는지에 따라 달라집니다.밸브 작동은 각 [5]경우에 동일합니다.

원피스 차체는 매우 견고한 구조를 제공하며, 일부 버전에서는 볼을 라인에서 완전히[clarification needed] 분리하지 않고 밸브에서 분리할 수 있지만, 멀티피스 차체는 독창적인 디자인을 위한 더 큰 범위를 제공합니다.

또한 볼 기구 자체의 보어에 관련된 다양한 스타일이 있습니다.그리고 작동 압력에 따라 볼 밸브는 저압 볼 밸브와 고압 볼 밸브로 구분됩니다.대부분의 산업에서 작동 압력이 3000psi 이상인 볼 밸브는 고압 볼 밸브로 간주됩니다.일반적으로 고압 볼 밸브의 최대 작동 압력은 7500 psi이며 구조, 크기 및 씰링 재료에 따라 다르지만 고압 볼 밸브의 최대 작동 압력은 15000 psi가 될 수 있습니다.고압 볼 밸브는 유압 시스템과 같은 고압 환경에서 주로 사용되므로 유압 볼 밸브라고도 합니다.

최대 2인치 크기의 볼 밸브는 일반적으로 2피스 또는 3피스 디자인으로 제공됩니다.원피스 볼 밸브는 거의 항상 보어가 줄어들고 상대적으로 저렴하며 일반적으로 일회용입니다.투피스 볼 밸브는 일반적으로 약간 감소(또는 표준)된 보어이며, 일회용 또는 수리할 수 있습니다.3피스 디자인으로 볼, 스템 및 시트를 포함하는 밸브의 중앙 부분을 파이프라인에서 쉽게 분리할 수 있습니다.이를 통해 침전물의 효율적인 세척, 시트 및 글랜드 패킹 교체, 볼의 작은 긁힌 부분에서의 연마 등 밸브 본체에서 파이프를 제거하지 않고도 이 모든 작업을 손쉽게 수행할 수 있습니다.3피스 밸브의 설계 컨셉은 수리 가능한 밸브입니다.각 밸브는 어느 정도 가열되고 여분의 재료는 본체에서 [6]제거된다.

풀보어

풀보어(때로는 풀포트) 볼 밸브에는 오버사이즈 볼이 있어 볼 구멍의 크기가 파이프라인과 동일하므로 마찰 손실이 줄어듭니다.흐름은 제한되지 않지만 밸브는 더 크고 더 비싸기 때문에 피깅이 필요한 파이프라인 등 자유로운 흐름이 필요한 경우에만 사용됩니다.

보어 감소 또는 포트 감소

감소된 보어(때로는 감소된 좌현) 볼 밸브에서 밸브를 통과하는 유량은 밸브의 파이프 크기보다 한 파이프 크기보다 작기 때문에 유량 면적이 파이프보다 작습니다.유량방전은 일정하고 유량면적(A) 곱하기 속도(V)와 같으므로 }=2}}) 유량면적이 감소함에 따라 속도가 증가합니다.

V포트

V 좌현 볼 밸브는 'v'자 모양의 볼 또는 'v'자 모양의 시트를 가지고 있습니다.이를 통해 선형 및 균등한 비율의 흐름 특성을 사용할 수 있습니다.밸브가 닫힘 위치에 있고 개방이 시작되면 'v'의 작은 끝이 먼저 열리면서 이 단계에서 안정적인 흐름 제어를 가능하게 합니다.이러한 유형의 설계에는 일반적으로 유체의 속도가 더 높아 표준 밸브를 손상시킬 수 있으므로 보다 견고한 구조가 필요합니다.올바르게 가공될 경우 우수한 제어 밸브가 되어 우수한 누출 성능을 제공합니다.

캐비티 필러

많은 산업에서 볼 밸브의 잔류물에 문제가 있습니다.오일이 사람이 소비하는 경우 잔류물은 건강상의 위험이 될 수 있으며, 오일이 수시로 변화할 경우 한 오일이 다른 오일로 오염될 수 있습니다.볼 밸브의 반개방 위치에서는 볼 보어와 차체 사이에 틈이 생겨 오일이 갇힐 수 있기 때문에 잔류물이 발생합니다.오일이 이 캐비티에 들어가지 않도록 하려면 캐비티를 막아야 합니다. 캐비티는 항상 볼과 접촉하도록 시트를 연장하여 이를 수행할 수 있습니다.이러한 유형의 볼 밸브를 캐비티 필러 볼 밸브라고 합니다.

볼의 부착 및 횡방향 이동과 관련된 볼 밸브에는 다음과 같은 몇 가지 유형이 있습니다.

트라니온, 부동 및 작동

트러니언 볼 밸브에는 상부 및 하부에 볼의 기계적 고정 장치가 추가되어 크고 높은 압력 밸브(10cm 및 40bar 이상)에 적합합니다.

플로팅 볼 밸브는 트라니온에 의해 볼이 제자리에 고정되지 않는 밸브입니다.정상 작동 시, 이로 인해 볼이 약간 다운스트림으로 떠내려갑니다.이로 인해 시트 메커니즘이 볼 아래에 눌려 압축됩니다.또한, 일부 유형의 경우, 시트 메커니즘이 소멸될 경우(예: 밸브 외부의 화재로 인한 극단적인 열), 볼은 볼에 대해 씰링되도록 설계된 금속 본체까지 떠다니며 다소 페일 세이프한 [7]설계를 제공합니다.

수동으로 작동하는 볼 밸브는 빠르게 닫힐 수 있으므로 워터 해머의 위험이 있습니다.일부 볼 밸브에는 공압, 유압 또는 모터 작동식 액추에이터가 장착되어 있습니다.이러한 밸브는 ON/OFF 또는 흐름 제어에 사용할 수 있습니다.공압유량제어밸브는 제어신호를 액추에이터위치로 변환하고 그에 따라 밸브개방으로 변환하는 포지셔너를 갖추고 있다.

멀티포트

개략적인 3방향 볼 밸브 : L자형 볼 우측, T자형
  • 3방향과 4방향은 가운데를 관통하는 L자형 또는 T자형 구멍이 있다.그림에 다양한 흐름 조합을 나타냅니다.T밸브는 어느 한 쌍의 포트 또는 3개의 포트를 모두 연결할 수 있지만 45도의 위치에서는 3개의 포트 모두를 분리할 수 있기 때문에 오류가 발생할 여지가 없습니다.L 밸브는 중앙 포트를 한쪽 측면 포트에 연결하거나 3개 모두 분리할 수 있지만 측면 포트를 함께 연결할 수는 없습니다.
  • 4방향 또는 그 이상의 멀티포트 볼 밸브도 상용화되어 있으며, 입구 방식은 종종 출구 평면에 직교합니다.공압식 모터를 전진에서 후진으로 구동하는 등의 특수 용도에서는 싱글 레버 4방향 밸브를 회전시켜 작동시킵니다.4방향 볼 밸브에는 서로 연결되지 않는 L자형 포트 2개가 있으며, "×" 포트라고도 합니다.

건축자재

티타늄 볼 밸브용 볼
합금 볼 밸브용 볼

바디 소재에는 다음 소재가 포함될 수 있지만 이에 한정되지 않습니다.

볼 밸브에 사용되는 시트 및 씰도 여러 가지 종류가 있습니다.각각은 화학적 적합성, 압력 및 온도로 인해 적합한 특정 용도를 가지고 있습니다.사용되는 재료는 다음과 같습니다.

「 」를 참조해 주세요.

Wikimedia Commons에는 볼 밸브와 관련된 미디어가 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ "ball valve". Dictionary.com. Dictionary.com, LLC. Retrieved 24 June 2015.
  2. ^ "Ball Valves, Issues and Material Selections for Manufacturing". Academia.edu. Retrieved 24 June 2015.
  3. ^ "What is Ball Valve". Linquip. Archived from the original on 2021-11-17. Retrieved 2021-11-17.
  4. ^ "Freeze Tolerant Ball Valves Backflow Parts USA". www.backflowpartsusa.com. Retrieved 2021-11-17.
  5. ^ "Learn about 6 Types of Ball Valve - Floating, Trunnion Mounted & more". HardHat Engineer. Retrieved 2021-11-17.
  6. ^ "Anix Valve USA - Industrial Wholesale Valve Manufacturer and Supplier. ANIX Valve USA - Stainless Steel and Carbon/Cast Steel Valves". anixusa.com. Retrieved 2022-06-13.
  7. ^ "Types of Ball Valves (Floating, Trunnion)". Projectmaterials. 2017-09-20. Retrieved 2021-11-17.
  8. ^ "TFM™ Technical Data Sheets". www.matweb.com.