산업용 유체 시스템용 밸브 선택 방법

산업용 유체 시스템에 적합한 밸브를 선택하는 방법

Joe Bush, Swagelok 수석 제품 관리자

밸브 선택은 산업, 배관 및 계장 시스템에 대한 적절한 설계 및 유지 관리 방식의 중요한 부분입니다. 특정 응용 분야에 적합한 밸브가 없으면 작업자는 부적절하거나 열악한 유체 시스템 성능, 가동 중지 시간 증가, 피할 수 있는 안전 위험에 직면할 수 있습니다.

밸브는 일반적으로 초기 유체 시스템 설계 중에 선택됩니다. 시스템 수명 동안 유지 보수 기술자는 일반적으로 사양에 따라 시스템에 이미 있는 동일한 유형으로 밸브 및 대부분의 기타 구성 요소를 교체합니다. 따라서 처음부터 올바른 밸브를 선택하는 것이 훨씬 더 중요해지고 작업자가 나중에 밸브를 조기에 교체할 ​​필요가 없도록 도울 수 있습니다.

어떻게 올바른 선택을 합니까?

적절한 밸브 선택을 위해 설계자와 기술자는 스탬프를 따를 수 있습니다. S를 설명하는 방법 크기, T 온도, A 신청서, M 이디아, P 안심, E nds 또는 피팅, 그리고 D 배달. 이러한 각 작동 조건을 철저히 고려하면 산업용 유체 및 분석 샘플링 시스템 전문가가 올바른 밸브 선택을 할 수 있습니다.

스탬프를 적용하는 방법은 다음과 같습니다. 유체 시스템 설계:

S:크기

밸브의 크기는 유량 용량을 결정하며 시스템의 원하는(또는 필요한) 유량과 일치해야 합니다. 제조업체는 유량 계수(C_v ), 이는 밸브를 가로지르는 압력 강하와 해당 유량 사이의 관계를 나타냅니다.

유량 계수 또는 C_v , 는 60°F의 온도에서 밸브를 가로질러 1psi 압력 강하로 밸브를 통해 흐르는 분당 미국 갤런 단위의 물의 양입니다. 가스와 같은 압축성 유체의 경우 C_v 계산 및 사용 유량을 예측하는 매개변수는 더 복잡하지만 여전히 주어진 애플리케이션에 대한 밸브 크기를 결정하는 효과적인 수단을 제공합니다.

C_v에 영향을 미치는 밸브 설계 요소 흐름 경로의 크기와 형상을 포함합니다. 밸브의 오리피스 크기는 밸브를 통과하는 유체의 흐름에 영향을 줍니다. 오리피스가 클수록 잠재적인 흐름 용량이 커집니다. 다양한 밸브 유형의 오리피스는 상당히 다를 수 있습니다. 예를 들어 볼 밸브는 최소한의 흐름 저항을 제공하지만 니들 밸브는 흐름을 제한하거나 느리게 할 수 있습니다. 이는 선택 과정에서 고려되어야 합니다.

확실하지 않은 경우 제조업체에 문의하십시오. 적절한 밸브 크기를 결정하는 데 도움이 될 것입니다. 이를 위해 Swagelok은 편리한 C_v를 제공합니다. 응용 분야에 적합한 밸브를 선택하는 출발점으로 사용할 수 있는 계산기입니다.

T:온도

밸브가 작동할 온도를 염두에 두십시오. 여기에는 밸브가 주변 환경의 주변 작동 온도를 제어하는 ​​데 도움이 되는 시스템 매체의 온도가 모두 포함됩니다. "이 온도가 일정할 것입니까, 아니면 자주 변할 것입니까?" 이러한 조건은 밸브 선택 또는 예방 유지보수를 수행해야 하는 빈도에 영향을 줄 수 있습니다.

밀봉재의 팽창 및 수축을 유발할 수 있는 온도 변동을 고려하십시오. 또한 금속 구성 요소는 더 높은 온도에서 강도를 잃어 압력 등급을 낮출 수 있습니다. 밸브가 극한 상황에서 완전히 테스트되었는지 제조업체에 확인하는 것이 중요합니다.

A:애플리케이션

밸브가 시스템에서 수행해야 하는 작업을 고려하십시오. 흐름을 시작하거나 중지해야 합니까? 유량을 조절하시겠습니까? 흐름의 방향을 제어? 과압으로부터 시스템을 보호하시겠습니까?

이 질문에 대한 답변은 설계를 위해 선택할 밸브 유형을 안내할 것입니다. 다시 한 번 간단한 양방향 볼 밸브를 예로 들어 보겠습니다. 다른 제조업체의 일부 볼 밸브가 스로틀 기능을 제공할 수 있지만 대부분의 볼 밸브는 스로틀링 또는 유량 조절용으로 사용해서는 안 되며 완전히 열리거나 완전히 닫힌 위치에서 사용해야 합니다. 목표가 유량을 조절하거나 조절하는 것이라면 바늘이나 계량 밸브가 더 나은 옵션일 수 있습니다. 이 기사에서 밸브 기능 및 유형에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

남:미디어

올바른 재료 구성으로 올바른 밸브를 선택하려고 할 때 시스템 내부의 공정 유체도 신중하게 고려해야 합니다. 시스템 매체가 밸브 본체, 시트, 스템 팁 및 기타 부드러운 재료를 구성하는 재료와 호환되는지 확인하십시오. 비호환성은 부식 문제, 취성 또는 응력 부식 균열로 이어질 수 있으며, 이 모두는 비용이 많이 드는 생산 문제뿐만 아니라 안전 위험을 초래할 수 있습니다.

온도와 마찬가지로 밸브를 사용할 위치도 고려해야 합니다. 플랜트 내부 또는 가열된 기기 인클로저와 같이 기후가 제어되는 환경에서 작동합니까? 직사광선, 비, 눈, 서리, 얼음 및 온도 변동과 같은 요소에 노출된 실외입니까? 염화물에 상당한 노출이 있는 해양 환경? 밸브와 그 구성 요소는 다양한 재료로 제공됩니다. 밸브의 수명과 기능을 최대화하려면 이러한 요인에 가장 적합한 것을 선택하십시오.

P:압력

압력은 밸브 선택에서 또 다른 중요한 고려 사항입니다. 용어가 사용된 두 가지 다른 상황에 유의하십시오.

• 작업 압력: 시스템의 정상 작동 압력입니다.
• 디자인 압력: 밸브의 제조업체가 제공한 최대 압력 한계; 통제된 테스트 조건에서 그렇게 하지 않는 한 유체 시스템 구성 요소의 설계 압력을 초과하지 마십시오.

유체 시스템의 압력 제한은 가장 낮은 정격 구성 요소를 기반으로 합니다. 밸브를 선택할 때 이를 기억하십시오. 공정 유체의 압력과 온도는 구성 요소 성능에 상당한 영향을 미칩니다. 선택한 밸브는 압력을 유지하고 필요할 때 광범위한 온도와 압력에서 작동해야 합니다. 설계, 재료 선택 및 검증은 모두 밸브 성능의 중요한 측면입니다. 또한 압력과 온도는 서로 상당한 영향을 미친다는 점을 기억하십시오. 일반적으로 공정 유체의 온도가 증가함에 따라 작동 압력 등급이 감소합니다.

E:연결 종료

밸브에는 ​​다양한 연결구가 있습니다. 이들은 일체형 튜브 피팅, 파이프 나사산, 파이프 플랜지, 용접된 끝 등이 될 수 있습니다. 전통적으로 밸브 구성과 관련되지는 않았지만 끝 연결 선택은 밸브의 전체 구성과 누출 방지 시스템을 유지하는 능력에 매우 중요합니다. . 연결구가 시스템 압력과 온도에 적합하고 크기가 올바른지 확인하십시오. 올바른 연결구는 설치를 단순화하고 추가 누출 지점을 방지할 수 있습니다.

D:배송

이러한 각 요소를 고려하고 애플리케이션에 가장 적합한 밸브를 선택했으면 다음과 같이 자문해 보십시오. “내 밸브는 언제 필요합니까? 얼마나 필요합니까?”

정시 배송과 안정적인 공급은 다른 요소와 마찬가지로 유체 시스템을 작동하고 효율적으로 유지하는 데 중요합니다. STAMPED 방법의 마지막 단계로 공급업체를 확인하십시오. 필요할 때 필요한 부품을 얻을 수 있습니까? 액세스할 수 있습니까? 그들은 당신의 시스템 요구 사항을 이해하기 위해 당신과 함께 일할 것입니까?

밸브 선택은 안전하고 효율적인 유체 시스템 설계에 필수적입니다. 밸브 선택 및 유체 시스템 설계에 대한 더 자세한 정보에 관심이 있으십니까? 작업 설계 지식을 향상시키기 위해 교육 과정 중 하나에 참석하는 것을 고려하십시오. 오늘 예정된 가상 과정에 대해 자세히 알아보십시오.

Joe Bush는 Swagelok의 수석 제품 관리자이며 일반 산업용 밸브 제품 라인에 대한 장기 비전과 전략 수립을 책임지고 있습니다. Swagelok에서 26년간 근무하면서 고순도 서비스 그룹의 기술 서비스 리더십, 선임 가격 분석가, 석유 및 가스 시장 시장 관리자 등 다양한 경험을 보유하고 있습니다.