유압 웨지 게이트 밸브
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유압 웨지 게이트 밸브 DN400 PN25
1. 설명 및 주요 기능
유압 웨지 게이트 밸브는 쐐기 모양의 디스크(게이트)가 유압 액추에이터에 의해 올라가거나 내려가 유체의 흐름을 제어하는 선형 모션 밸브입니다.
이 크기와 등급의 주요 특징:
- 풀보어 설계: 내부 직경이 파이프(DN400)와 일치하므로 완전히 열렸을 때 압력 강하가 매우 낮아 파이프라인 피깅이 가능합니다.
- 양방향 흐름: 어느 방향으로든 흐름에 적합합니다.
- 라이징 스템: 밸브가 열리면 스템이 올라가서 밸브의 위치를 시각적으로 명확하게 보여줍니다.
- 금속-금속 밀봉: 일반적으로 침식 및 마모 저항성을 위해 경질 표면(예: 스텔라이트) 처리된 쐐기 및 시트 링을 사용합니다.
- 견고한 구조: 높은 압력과 힘을 견딜 수 있도록 설계되어 무겁고 내구성이 뛰어난 본체가 만들어졌으며, 종종 주조 또는 단조 강철로 만들어졌습니다.
2. 주요 구성 요소
- 본체: 주요 압력 흡수 구조로, 일반적으로 탄소강(WCB) 또는 스테인리스강(CF8M/316SS)으로 제작됩니다. DN400에는 플랜지형(예: PN25/ASME B16.5 Class 150)이 표준입니다.
- 보닛: 차체에 볼트로 고정되어 스템을 감싸고 압력 경계를 형성합니다. 확장된 보닛은 단열 목적으로 자주 사용됩니다.
- 웨지(게이트): 핵심 밀봉 부품입니다. PN25의 경우 플렉시블 웨지가 일반적입니다. 웨지 주변에 홈이나 절개가 있어 웨지가 약간 휘어지면서 밀봉 성능을 향상시키고 열 팽창이나 파이프 응력으로 인한 시트 정렬의 미세한 변화를 보상합니다.
- 스템: 액추에이터에서 쐐기로 힘을 전달하는 고강도 나사산 샤프트(예: SS420 또는 17-4PH 스테인리스 스틸).
- 시트 링: 쐐기가 밀봉되는 몸체에 압착되거나 용접된 단단한 링입니다. 쐐기가 밀폐되도록 단단히 닫힙니다.
- 패킹: 스템 주위를 밀봉한 것(고온용 흑연이 주로 사용됨)으로, 스터핑 박스에 넣어 환경으로 누출을 방지합니다.
- 유압 액추에이터: 유압(일반적으로 오일)으로 구동되는 피스톤형 또는 스카치 요크 액추에이터입니다. 높은 차압에 대해 DN400 대형 밸브를 작동하는 데 필요한 높은 토크/추력을 제공합니다.
3. 작동 원리
- 개방: 유압 유체가 액추에이터로 주입되어 피스톤을 움직입니다. 이 운동은 회전 운동(스카치 요크) 또는 선형 운동(선형 피스톤)으로 변환되어 밸브 스템을 회전시킵니다. 스템은 쐐기에 나사산이 형성되어 밸브 스템을 보닛 안으로 완전히 들어 올려 흐름 경로를 방해하지 않습니다.
- 닫힘: 유압 유체가 액추에이터 반대쪽으로 이동하여 작동을 역전시킵니다. 스템이 회전하면서 쐐기가 닫힌 위치로 밀려 내려가 두 개의 시트 링에 단단히 밀착되어 밀봉을 형성합니다.
중요 참고 사항: 이 밸브는 격리(완전 개방 또는 완전 폐쇄)용으로 설계되었습니다. 스로틀링이나 유량 제어에 사용하면 진동, 캐비테이션, 웨지와 시트의 급격한 침식이 발생할 수 있으므로 절대 사용해서는 안 됩니다.
4. 일반적인 응용 분야
이 밸브는 크기와 압력 정격 덕분에 까다로운 산업용 애플리케이션에 사용됩니다.
- 물 전송 및 분배 본관: 대형 파이프라인의 일부를 분리합니다.
- 발전소: 냉각수 시스템, 급수관.
- 산업 공정수: 대규모 산업 플랜트.
- 담수화 플랜트: 고압 역삼투압(RO) 라인.
- 광업 및 광물 처리: 슬러리 파이프라인(적절한 재료 선택).
5. 장점과 단점
| 장점 | 단점 |
|---|---|
| 열려 있을 때 흐름 저항이 매우 낮습니다. | 열리고 닫히는 속도가 느립니다. |
| 상태가 좋을 때는 꼭 닫힙니다. | 조절에 적합하지 않습니다. |
| 양방향 흐름. | 잘못 사용하면 좌석과 디스크가 마모되기 쉽습니다. |
| 고압 응용 분야에 적합합니다. | 설치 및 스템 이동에 넓은 공간이 필요합니다. |
| 파이프 피깅이 가능합니다. | 무겁고 복잡하며 비쌉니다(밸브 + 유압 동력 장치). |
6. 선택 및 사용을 위한 중요 고려 사항
- 재료 선택: 차체/웨지/시트 재료(WCB, WC6, CF8M 등)를 유체 서비스(물, 부식성, 온도)에 맞게 조정합니다.
- 연결부: 플랜지 표준 및 표면(RF, RTJ)이 파이프라인과 일치하는지 확인하세요.
- 유압 동력 장치(HPU): 밸브는 유압을 생성하기 위해 별도의 HPU가 필요합니다. 필요한 작동 속도, 압력, 그리고 제어(로컬/원격)를 고려하십시오.
- 안전 모드: 액추에이터는 안전 요구 사항에 따라 FO(Fail-Open), FC(Fail-Closed) 또는 FL(Fail-in-Last-Position)로 지정할 수 있습니다.
- 바이패스 밸브: 고압 응용 분야의 경우, 메인 밸브를 열기 전에 쐐기 전체의 압력을 균일하게 하기 위해 작은 바이패스 밸브(예: DN50)가 설치되는 경우가 많으며, 이를 통해 필요한 작동 토크가 줄어듭니다.
요약하자면, DN400 PN25 유압 웨지 게이트 밸브는 대형 고압 파이프라인의 물 흐름을 완전히 차단하거나 재개하는 데 적합한 고성능, 고내구성 제품입니다. 유압 작동 방식으로 원격 또는 자동화된 중요 차단 지점에 적합합니다.
