1. 공압 작동식 볼 밸브란 무엇입니까?
공압 작동식 볼 밸브는 공압식 작동기가 장착된 볼 밸브로, 파이프라인 내 유체의 원격 또는 자동 온/오프 제어(포지셔너, 비례 조절 포함)에 사용됩니다. 일반적으로 0.4~0.7MPa(4~7bar)의 압축 공기는 솔레노이드 밸브를 통해 액추에이터 포트로 전환됩니다. 액추에이터 내부에서 공기가 피스톤을 구동하고 랙-및-피니언(또는 스카치{8}}요크) 메커니즘이 해당 선형 운동을 액추에이터 출력 샤프트의 90도 회전으로 변환합니다. 출력 샤프트는 밸브 스템에 견고하게 연결되므로 볼은 90도 회전합니다. 열린 위치에서 볼 보어는 파이프 축과 평행하고 매체는 최소한의 제한으로 흐릅니다. 닫힌 위치에서 보어는 수직이고 시트는 볼에 대해 밀봉되어 흐름을 중지합니다. 전체 사이클은 - 모터나 수작업이 필요 없는 - 매체로 구동됩니다. 이것이 바로 공압 볼 밸브가 자동화 공정 공장의 주력 제품인 이유입니다.
2. 액추에이터 유형: 더블-액팅 및 싱글{2}}액팅(스프링 리턴)
두 가지 액추에이터 구성으로 거의 모든 작업을 수행할 수 있습니다.
| 구성 | 에어액션 | 실패 동작 | 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|
| 복동- | 한 포트로의 공기가 열립니다. 반대쪽 포트로의 공기가 닫힙니다. | 공기 손실 시 마지막 위치에 유지됨 | -마지막-위치의 고정이 허용되고 공기 공급이 안정적인 공정 |
| 단{0}}액팅(스프링 리턴) | 공기가 열리거나 닫힙니다. 스프링은 공기 손실 시 밸브를 반환합니다. | 스프링 위치 실패(열림 또는 닫힘) | 안전-중요한 임무: 버너의 경우 실패-폐쇄, 냉각수의 경우 실패{2}}열림 |
습관이 아닌 프로세스 위험 분석에서 실패 위치를 선택하십시오. 예를 들어, 냉각 라인의 페일{1}}폐쇄 밸브는 안전이 요구하는 것과는 반대로 공기 장애로 인해 장비를 고갈시킬 수 있습니다-.
3. 볼 밸브 본체: 플로팅 대 트러니언, 시트 및 화재-안전 설계
볼 밸브는 두 개의 본체/볼 아키텍처로 나뉩니다. 플로팅 볼 디자인에서는 볼이 약간 하류로 자유롭게 움직일 수 있습니다. 중간 압력이 볼을 다운스트림 시트 쪽으로 밀어내면서 자체 에너지 공급 밀봉을 생성합니다.- 플로팅 설계는 경제적이며 약 DN200 및 중간 압력까지 널리 사용됩니다. 트러니언- 장착 설계에서 볼은 상부 및 하부 샤프트에 의해 고정되므로 시트 하중은 스프링 예압에 의해 제어되고 라인 압력에 훨씬 덜 의존합니다. 트러니언 밸브는 대구경(DN200 이상) 및 고압 서비스(클래스 600 이상)를 위한 표준 선택입니다. 시트 재질은 의무를 따릅니다. PTFE 또는 RPTFE 시트는 최대 약 180~200도까지 기밀{10}}차단 기능을 제공하며 클린 미디어의 기본값입니다. PEEK 시트는 범위를 확장합니다. 금속(예: 표면이 단단한 스테인리스 스틸) 시트는 고온 및 부식성 매체를 견디지만 관련 테스트 등급에 따라 약간의 제어된 누출을 허용합니다. 화재{16}}안전 설계(API 607 또는 API 6FA 테스트)에는 부드러운 시트가 타버릴 때 대신할 보조 금속 시트가 추가되고, 정전기 방지 설계는 볼과 스템을 본체에 접착하여 인화성 서비스에서 정전기 방전을 방지합니다. - 두 가지 모두 탄화수소 작업에 필수입니다.
4. 성능 특성 및 제어 시스템
응답 시간:액추에이터 실린더 크기, 밸브 크기, 공기 공급 압력 및 튜브 길이에 따라 달라집니다. 빠른 솔레노이드가 있는 소형 밸브는 약 0.5~1초 안에 순환할 수 있는 반면 대형 밸브는 몇 초가 걸립니다. 필요한 스트로크 시간이 실제로 달성 가능하도록 솔레노이드와 튜브의 크기를 조정하십시오.
흐름 저항:완전{0}}내경 볼 밸브는 짧은 길이의 직선 파이프와 기본적으로 동일한 Cv를 갖습니다. 감소된-보어 설계는 더 낮은 비용과 무게를 위해 일부 용량을 교환합니다.
씰링:소프트-시트 볼 밸브는 정격 압력에서 ISO 5208 등급 A(눈에 보이는 누출 없음)에 따라 정기적으로 테스트됩니다. - 주문 시 테스트 표준과 속도를 지정하세요.
온도/압력:소프트 시트는 서비스 온도를 제한합니다(PTFE ~180~200도 연속). 금속-시트 버전은 재료에 따라 약 400~450도까지 확장될 수 있습니다. 압력 등급은 차체 등급(예: ASME B16.34에 따른 등급 150-2500)을 따릅니다.
자동화 추가 기능-:포지셔너는 4~20mA 신호를 수용하고 비례 제어를 위해 밸브 위치를 지정합니다(스로틀링을 위해 V-포트 또는 특성화된 볼 사용). 리미트 스위치 및 근접 센서는 개방/폐쇄 상태를 PLC/DCS에 피드백합니다. 수동 오버라이드가 있는 솔레노이드 밸브를 사용하면 시운전 중 로컬 작동이 가능합니다.
5. 선정 및 운영 포인트
장착 인터페이스:액추에이터는 정의된 볼트 패턴 및 드라이브 크기가 있는 ISO 5211 패드를 통해 밸브에 연결됩니다. - 최소 1.3~1.5배의 안전 여유를 두고 밸브에 필요한 브레이크 및 작동 토크에 대해 인터페이스와 액추에이터 토크 등급을 확인합니다.
공기질:깨끗하고 건조하며 오일이 없는-(또는 액추에이터 사양에 따라 윤활 처리된) 공기를 공급합니다. 밸브 스테이션당 필터-조절기-윤활 장치(FRL) 장치를 설치하고 ISO 8573-1 등급에 따라 공기 품질을 모니터링하여 실린더 스코어링 및 씰 팽창을 방지합니다.
O-포트 볼로 속도를 조절하지 마세요.온/오프 볼 밸브가 열리면 볼 가장자리가 시트에 부분적으로 움직여서 둘 다 침식됩니다. 조절을 위해 V-포트, 분할 또는 특성화된 볼을 지정합니다.
3{0}}방향 옵션:L-포트와 T-포트 볼은 하나의 밸브에서 두 개의 라인을 전환하거나 혼합할 수 있습니다. - L과 T는 서로 바꿔 사용할 수 없으므로 주문하기 전에 흐름도(예: 혼합용 T-포트)를 확인하세요.
토크 제한:절대로-수동 오버라이드에 과도한 토크를 가하거나 트래블 스톱 이상으로 액츄에이터를 막지 마십시오. - 스템, 볼 및 스톱 볼트는 정의된 토크 범위에 맞게 설계되었습니다.
6. 일반적인 오해
첫째, "더 큰 액츄에이터가 항상 더 안전합니다." - 너무 큰 액츄에이터는 볼을 스톱에 밀어 넣어 스템과 시트를 손상시킬 수 있습니다. 대신 토크 크기를 올바르게 조정하십시오. 둘째, "압축 공기는 무료입니다." - 더럽거나 습한 공기는 공압 밸브 고장의 주요 원인입니다. FRL 장치와 유지 관리 일정은 액세서리가 아닌 밸브 시스템의 일부입니다. 세 번째로, "모든 볼 밸브는 기포가-밀폐되어" - 금속-안착되어 있으며 화재-안전 밸브는 더 느슨한 클래스에 대해 테스트되었습니다. 프로세스에서 실제로 누출이 전혀 필요하지 않은 경우에만 속도 A를 지정하십시오. 넷째, "공압식은 자동 조절을 의미합니다." - 포지셔너가 없으면 공압식 밸브는 단순히 원격 켜기/끄기 스위치입니다. 스로틀링에는 전체 포지셔너 루프가 필요합니다.
7. FAQ
일반적으로 0.4~0.7MPa(4~7bar)입니다. 최소 및 최대 공급량은 액추에이터 데이터 시트를 확인하십시오. 사용 가능한 압력에서의 밸브 토크 요구 사항과 액추에이터 출력 토크는 마진과 일치해야 합니다.
이중{0}}액팅은 공기를 사용하여 열고 닫으며 공기 장애 시 마지막 위치를 유지합니다. spring-return은 공기를 한 방향으로 사용하고 다른 방향으로 스프링을 사용하여 안전 분석에 따라 정의된 실패-열기 또는 실패-닫기 작업 -을 제공합니다.
플로팅 슈트 DN ~200 이하 및 중간 정도의 압력; 트러니언은 시트 하중을 제어해야 하고 볼이 높은 차압에 대해 지지되어야 하는 큰 직경 및 클래스 600+ 서비스에 선호됩니다.
예, 포지셔너와 V-포트 또는 특성화된 볼을 사용하면 됩니다. 표준 O-포트 볼은 온/오프 서비스에만 사용해야 합니다. 부분적으로 열리면 시트와 볼 가장자리가 침식됩니다.
볼 밸브: API 6D / ASME B16.34(설계), API 598(테스트), API 607 또는 API 6FA에 따른 화재{3}}안전, ISO 5211에 따른 액추에이터 장착; ISO 5208에 따른 밀봉 테스트 속도; ISO 8573-1에 따른 공기 품질.
PTFE 시트는 일반적으로 최대 약 180-200도 연속 정격입니다. 더 높은 온도의 경우 재질에 따라 약 400~450도까지 서비스를 확장할 수 있는 PEEK 또는 금속 시트를 지정합니다.
공압식 액추에이터와 액세서리가 올바르게 일치할 수 있도록 밸브 크기, 압력 등급 및 안전{0}}위치를 구매 사양에 명시해야 합니다.
액추에이터 크기 조정, 공기 공급 및 사이클 테스트
공압 작동식 볼 밸브의 신뢰성은 밸브 자체만큼 공기 공급에 따라 달라집니다. 액추에이터의 크기는 정격 압력에서 최대 밸브 토크보다 큰 토크 여유를 두고 크기가 결정됩니다. 필요한 토크는 볼 전체의 차압과 시트의 수명에 따라 증가하기 때문입니다. 사이징 실습에서는 최대 차동에서 이탈 토크를 계산하고, 액추에이터 유형에 대한 권장 마진을 추가하고, 장착된 스프링 세트가 라인 압력에 대해 밸브를 실패 위치로 되돌릴 수 있을 만큼 충분히 강한지 확인합니다. 공기 공급 장치는 액추에이터 표준에서 권장하는 등급에 맞게 깨끗하고 건조해야 합니다. 왜냐하면 계기 공기의 습기와 입자는 현장에서 파일럿 밸브 고착과 느린 스트로크의 가장 일반적인 원인이기 때문입니다.
사이클 테스트는 중요한 액추에이터에 대한 승인 루틴의 일부입니다. 조립된 장치는 정격 압력의 밸브를 사용하여 정격 공기 압력에서 순환되며 양방향에 대한 스트로크 시간이 기록됩니다. 테스트에서는 이동 정지가 올바르게 설정되었는지, 리미트 스위치가 올바른 위치에서 작동하는지, 포지셔너(장착된 경우)가 헌팅 없이 밸브를 중간 위치에 고정하는지 확인합니다. 기록된 스트로크 시간은 유지 관리의 기준이 됩니다. 스트로크 시간이 증가한다는 것은 밸브나 액추에이터의 마찰이 증가한다는 것을 의미하고, 불규칙한 반응은 공기 누출이나 포지셔너 드리프트를 의미하며, 이 두 가지 모두 프로세스가 중단되기 전에 수정됩니다. 또한 문서화된 사이클 테스트는 유지보수 계획자에게 액추에이터 및 밸브의 검사 간격을 설정하는 데 필요한 기본 증거를 제공하며 라인을 시운전하기 전에 프로세스 엔지니어에게 안전 기능을 입증하는 기록입니다.