Pump / Valve & Filter Media

Valves

Abstract

A valve is a device used to control the flow of fluids (liquids, gases, or slurries) through a pipeline or system. It consists of a movable element, such as a disc or a plug, that can be positioned to allow, block, or regulate the flow. Valves are essential components in various industries, including oil and gas, water treatment, chemical processing, and power generation.
Valves can be categorized based on their function and design:
- Gate Valve: Gate valves have a sliding gate or wedge-shaped disc that moves perpendicular to the flow path to control the flow. They provide a tight shut-off and are commonly used in applications requiring full flow or no flow conditions.
- Globe Valve: Globe valves have a disc or plug that moves linearly to control the flow. They are versatile and provide good throttling capability for regulating the flow rate.
- Ball Valve: Ball valves have a ball-shaped disc with a hole or bore that aligns with the flow path when open. They provide quick and reliable shut-off and are suitable for applications requiring frequent operation.
- Butterfly Valve: Butterfly valves have a disc mounted on a central spindle that rotates to control the flow. They are lightweight, compact, and provide efficient control for large flow rates.
- Check Valve: Check valves allow the flow in one direction and prevent backflow. They are commonly used to prevent fluid reversal, ensuring unidirectional flow.
- Plug Valve: Plug valves have a cylindrical or conical plug that rotates to control the flow. They are simple in design, provide quick shut-off, and are suitable for applications requiring frequent opening and closing.
- Valves can also be classified based on their actuation method:
- Manual Valves: Manual valves are operated manually, either by a handwheel, lever, or gear. They are simple and reliable, suitable for small-scale applications or where human intervention is desired.
- Solenoid Valves: Solenoid valves are electromechanical devices that use an electromagnetic coil to control the valve's position. They are commonly used in automated systems or applications requiring remote control.
- Pneumatic Valves: Pneumatic valves are actuated by compressed air or gas. They are widely used in industrial automation systems for their rapid response, reliability, and ease of integration.
- Electric Valves: Electric valves are operated by electric motors or actuators. They provide precise control and are commonly used in process industries and HVAC systems.

밸브(Valve)란?

밸브란 유체의 흐름을 차단․통과시키 는 개폐기능 및 유량, 압력 등의 제어하는 기능을 가지는 장치 또는 기기를 총칭하며, 수처리 플랜트 등에서 효과적이고 안전한 시설을 운영하는데 있어 중요한 역할을 한다.
밸브의 구조는 유체제어의 구조 및 특성, 유체의 물리화학적 성상, 운전조작 방법에 따라 매우 다양하며,일반적으로는 흐름을 막는 밸브 디스크(Disk), 시트(Seat) 및 이것 들을 감싸고 있는 몸체(Body)와 이를 작동시키는 핸들(구동장치; Actuator)로 나눈다.
밸브와 배관의 이음형태는 D50까지는 나사이음, D65 이상은 플랜지이음으로 되어있으나 목적에 따라 D50 이하도 플랜지이음이 적용됨.

(유압식 볼밸브 구조 및 설치 사례)

(밸브 기능별 분류)

밸브의 종류

밸브는 Pipe, 피팅류 등과 함께 가장 기본적인 배관계의 구성품으로서 그 종류는 형태, 기능 및 제어방법 등에 따라 구분하여 보면 약 800~1,000여 종에 이르는 것으로 알려져 있다.
밸브 종류를 구분하는 일반적이 방법은 사용목적에 따라 유체의 흐름을 제어하는 개폐용(On-Off 제어) 밸브, 유량․압력․수위 등을 제어(Throttling)하는 제어용 밸 브, 유체 흐름방향을 결정하는 역류 방지용 밸브, 압력 용기, 고압 배관계에 적용되는 안전밸브 등이 있으며, 작동방법에 따라 수동식, 전기식, 공기압식, 유압식이 있으며 재질은 저압용에는 청동, 주철 등이 이용되고, 고압용에는 주강 등이 적용된다.

1) 밸브 용도에 따른 종류


구분	종 류
차단용 밸브	게이트밸브 , 버터플라이밸브, 글로브밸브, 볼밸브, 콘밸브(플러그밸브), 수문 등
제어용 밸브	유량제어용	버터플라이밸브, 볼밸브, 콘밸브(플러그밸브), 가공가변형 오리피스밸브 등
	압력제어용	글로브밸브, 니들밸브, 버터플라이밸브(미소), 감압밸브(PRV) 등
	수위제어용	정수위밸브 (무동력 플로트형, Aot밸브), 전동식 버터플라이, 니들밸브 등
역류 방지용 밸 브	체크 밸브	스윙식 체크, 리프트식 체크, 버터플라이식, 두얼디스크체크식 밸브
	풋 밸브
	플랩 밸브
관로보호용밸브	공기밸브(에어벤트), Safety 밸브, Relief 밸브 등
약품용 밸브	다이아프램밸브, 핀치(Pinch)밸브, 볼밸브 등
슬러지용 밸브	다이아프램밸브, 편심밸브, 핀치(Pinch)밸브 등
컨트롤밸브 (Aut밸브)	구동 방식에 따라		직동식, 파이롯트식
컨트롤밸브 (Aut밸브)	제어 대상에 따라		감압제어(PRV), 유량제어, 수위제어, 온도제어 등

2) 구동 및 몸체 형상에 따른 분류


구 분	종 류
밸브 조작방법에 따른 분류 (Actuator)	수동식	직접 핸들 조작 방식 (소구경에 주로 쓰임)
	전동식	모터를 작동시켜 구동(MOV)
	공기압식	압축공기 이용 -실린더식, 에어모터식, 다이어프램식
	유압식	부분적으로 사용됨.
접합방식에 따른 분류	용접식	슬리브형 용접, 버트(맞대기)형 용접
	나사식	일반적으로 D50 이하에 적용
	플랜지식	일반적으로 D65 이상에 적용
	웨이퍼식	밸브 양단 플랜지 없이 직접 연결 형식

밸브 종류별 특징

1) 게이트밸브(Gate Valve)

Gate Valve는 제수밸브(상하수도) 또는 슬루스(Sluice) Valve 라고도 하며 유체 흐름을 개폐하는 대표적 밸브로 핸들조작에 의해 디스크가 상하로 움직이고 하부로 내려오면 유로를 차단하는 형식으로 개폐시 소요시간 길다.
조금 열어 사용하는 경우에는 디스크와 유체간의 충돌로 와류가 생겨 유체의 저항이 커 질 뿐만 아니라 시트가 마모되어 밸브를 완전히 닫아도 유체가 차단되지 않고 약간 흐르는 Passing 현상이 발생 할 수 있기 때문에 완전 개폐하여 사용하는 것이 원칙이며, 대형, 고온, 고압에 용이하다.
게이트 밸브는 상하류의 압력차가 커지면 디스크에 받는 저항이 커서 개폐가 어려워짐에 따라 일반 상수도에서는 400mm 이상이 되면 부 제수밸브(Bypass Valve)를 설치하여 사용 하도록 하고 있다.

(상수도용 제수(Gate)밸브)

2) 버터플라이 밸브(Butterfly Valve)

버터플라이밸브는 Body 중앙에 있는 밸브 축에 고정된 디스크가 유체 흐름과 평행 방향에서 직각 방향까지 움직이는 밸브로 디스크가 유체 흐름과 90도가 되면 유체가 차단되는 원리이다.
버터플라이 밸브는 조금 열어 사용하는 경우에도 디스크가 유체 흐름에 유선형이 됨으로 마찰이 최소화되어 차단용으로 주로 쓰이나 유량조절 밸브로도 간혹 사용하기도 한다.
버터플라이밸브는 접합방식에 따라 플랜지형, 웨이퍼형, 용접형, 커플링형이 있으며, 밸브 몸통 두께 즉, 프랜지간 거리가 매우 짧아 콤팩트하고, 가벼워 대형설비에서 배관계통의 저압유체 차단용으로 주로 쓰인다.
버터플라이 밸브 무게는 게이트 밸브에 비하여 구경 대비 60~70% 정도로 가벼울 뿐만 아니라, 볼밸브, 플러그 밸브에 비해서도 약 20% 정도로 가볍다. 특히 웨이퍼(Wafer) 타입의 경우는 콤펙트성, 설치 편리성, 가격, 배관계의 구조적 안정성 등을 고려할 때 매우 합리적인 밸브이지만 밀봉성은 다소 낮아 고압용으로는 적당하지 않다.
작동 방법에 따라 분류하면 수동식에는 레버식, 기어식이 있고, 자동식에는 전동식(MotrOperated Type), 공압식(Pneumatic Actuation Type), 유압식 등이 있다. 레버식은 90도 움직여 개폐하는 형식으로 개폐시간은 짧으나 개폐에 따른 토크가 커서 소형 밸브에 한정되며, 웜기어식은 개폐에 따른 토크를 최소화함으로써 대형 및 자동밸브에 적용되고 있다.

(레버식, 웜기어식 및 전동식 버터플라이 밸브)

3) 글로브 밸브(Globe Valve)

글로브 밸브는 스톱밸브라고도 부르며 Body 아래부위가 볼록한 몸통 형상으로 일반적으로는 유체 흐름이 아래에서 위로 유입되는 형태의 유로를 가지며, 밸브 디스크는 플러그 형식으로 밸브 시트에 직각으로 작동하여 유체 흐름을 눌러 차단하게 됨에 따라 게이트 밸브보다 차단에는 4～5배 이상이 큰 힘이 요구되며 일반적으로는 상향식이 많이 쓰이나 하향식의 밸브도 있다.
특히, 유체 흐름이 갑자기 바뀌기 때문에 유체에 대한 저항으로 압력손실 크고 와류가 발생하나 개폐가 쉽고 유량조절이 용이하며, 밸브 디스크는 평면형, 반구형, 원뿔형 등의 형상이 있으며 니들밸브처럼 원뿔형인 경우 고압의 유량 조절에도 용이하여 해수담수화의 생상 수량 조절에도 쓰이고 있다.
글로브 밸브는 몸체 유로구조의 형상에 따라 T형(G형) 글로브 밸브, Y형 글로브 밸브, 앵글형 글로브밸브, 니들밸브 형이 있다.
글로브 밸브는 유량 및 압력제어, 유로차단 기능은 우수하나 구조가 복잡하고 불안정하여 크기에 제한을 받음애 따라 플랜트 등의 배관에서 단독의 주 밸브로 쓰이기 보다는 Bypass용 밸브, 고압 유량조절용 밸브, 계측기의 유량조절 밸브, 간헐적으로 작동되는 소방밸브 등의 보조밸브로 많이 쓰인다.

(글로브 밸브)

(워뿔형 디스크의 니들밸브)

4) 볼 밸브(ball valve)

볼밸브는 디스크가 거의 원형에 가까운 형태로 가운데에는 관경과 동일한 구멍이 뚫려있고 상부에 있는 축에 핸들이 연결되어 있는 구조이다. 유로의 면적이 관경과 같고 일직선이 되에 유체의 저항이 적은 특징이 가지고 있을 뿐만 아니라 90도 회전형식으로 개폐시간이 짧아 배관 내 드레인용 밸브, 가스용 밸브 등의 차단용으로 적합하다.
또한 디스크 형태는 일반적으로 원형이나 사진과 같이 편심구조의 반구형의 경우 슬러지 등의 점도성 유체에 적용도 가능하나 정교한 유량제어 또는 고온 고압 계통의 적용에는 부적합하다.

(유압식 볼밸브 구조 및 설치 사례)

(수동식 볼밸브 및 전동식 볼밸브)

5) 플러그 밸브(Plug Valve)

플러그 밸브는 원뿔 형태의 디스크에 구멍을 뚫은 것으로 90도 회전시켜 개폐하는 콕과 같은 구조로 볼밸브와 같이 유체 저항이 작도 구조가 간단하며 작동이 빠르나 기밀성이 나빠 고압의 유량에는 적당하지 않다.
일반적으로 수처리시설에서는 생산수의 샘플을 위한 샘플링 콕 또는 약품용 탱크의 차단용 밸브, 슬러지 계통 등에 적용되며 3방향, 4방향의 코크로도 사용이 가능하다.

(볼밸브(1)와 플러그 밸브(2))

6) 체크 밸브(Check Valve)

체크 밸브는 유체 흐름 방향을 제어하여 일정한 방향으로만 흐르게 하는 역류 방지용 밸브로 흐르는 유체의 에너지에 의해 자력으로 열리고 일반적으로는 디스크의 자중에 의해 닫히나 일부의 경우에는 닫히는 속도를 조절하기 위하여 외부의 힘을 받기도 하며, 구조 및 작동 원리에 따라 스윙식 체크밸브, 리프트식 체크밸브, 풋 밸브 등이 있다.
체크밸브의 주된 기능중 하나로 배관 및 펌프 계통의 토출측에 설치되어 펌프가 정지시 유체가 역류되어 발생하는 워터해머(수격작용) 현상을 완화하는 기능을 할 뿐만 아니라 상수도 배수관의 경우에는 가정의 유량계 후단에 설치되어 Cross Connection에 의한 오염물질 유입 차단 및 계기, 기기류의 보호하는 역할도 한다.
스윙체크 밸브(Swing Type Check Valve)의 경우 수평, 수직배관에 모두 적용할 수 있으나, 일반적으로 보면 수직배관에 사용하는 경우 급격한 디스크 작용으로 텅텅거리는 소음과 진동이 발생 할 수 있을 뿐만 아니라 디스크 마모가 빠를 수 있어 피하는 것이 좋다. 또한 스윙체크의 경우 압력손실이 낮기 때문에 민감한 밸브를 사용할 경우 잦은 개폐로 디스크 및 밸브 시트 마모를 가져올 수 있어 압력과 유량을 고려하여 선정하며, 전단에는 적어도 5D 이상의 직선부를 유지하는 것이 좋다.

(펌프계통에서의 체크밸브)

리프트형 체크 밸브(Lift Type Check Valve)의 경우는 자력식과 스프링에 의한 개폐식이 있으며 구조가 조금 복잡하여 불순물이 없는 유체에 적 합하며, 스윙체크보다 압력 손실이 커서 압력이 낮은 계통에는 부적합하다. 수평배관 및 수직배관 양쪽모두 적용이 가능하나 수평배관의 경우에는 수직으로 설치하여야 편마모 및 Slamming을 방지할 수 있으며, 글로브 타입의 리프트형 체크 밸브는 수평 배관에만 사용하여야 한다. 또한 배관내에 삽입되어 설치되는 구조로 수리는 불가능할 하며, 가스와 같은 유체계통에는 디스크의 채터링 현상이 발생할 수 있어 적용해서는 안 된다.
풋형 체크 밸브(Foot type Check Valve)는 원심펌프 흡입배관의 말단에 설치되어 물이 빠짐을 방지하여 항시 흡입관내에 만수를 유지시켜 밸브로 흡입관 속에 물이 끊어지지 않도록 하여 마중물 없이 펌프가 시동될 수 있도록 한다.

(체크 밸브)

(풋형 체크 및 스윙체크 밸브)

7) 다이아프램 밸브(Diaphragm Valve)

다이아프램 밸브는 디스크 대신 고무 등의 유연성 재질의 칸막이(Diaphragm, 격막)로 패킹 없이 유체 흐름부와 작동부가 완전히 분리된 형태로 밸브축이 다이아프램을 상하로 작동시키며, 유체의 흐름을 정확하게 차단하는 형태의 밸브로 유로 형상에 따라 위어형과 스트레이트형이 있다. 또한 작동방법에 따라 수동식, 공기압식 등이 있다.
위어형은 유로부를 완만한 역 U자형의 위어를 만들어 다이아프램 운동량을 최소화하여 닫힘 속도는 빠르나 압력손실이 발생하는 형식이고, 스트레이터 형은 유로부 변형 없는 관통형으로 압력손실은 매우 적으나 다이아프램 상하 운동 폭이 커서 작동 시간이 길다.
다이아프램 밸브는 Body와 다이아프램 재료 선택에 따라 기밀성이 필요한 순수에서부터 산, 가성소다 등 부식성 액체는 물론 가스용에 까지 활용 폭이 넓으며 특히 물처리 계통에 많이 사용되나 재질에 따라 온도와 압력에 제한을 받으며 200mm를 넘는 밸브에는 바람직하지 않다.

(내산형 다이아프램 밸브 & 위어형 다이아프램 밸브)

8) 공기 밸브(Air Valve)

공기밸브는 관내에 유리(물에서 분리)된 공기를 자동으로 제거하여 액체 흐름을 원활하게 하거나 흡기하여 관로를 보호해주는 밸브로 상수도에서는 공기밸브라 하고 기계설비, 공기조화, 수처리 플랜트 등에서는 에어벤트라 불려진다. 또한 큰 구경에서는 에어밸브, 소구경에서는 에어벤트라 칭하기도 한다.
공기밸브는 구형의 플로트가 상하로 움직이며 평상시에는 액체의 압력에 의해 상부의 밸브 시트에 밀착되어 액체 유출 및 이물질 유입을 차단하고, 관로에 공기가 차서 관내 압력이 낮아지면 프로트의 무게로 아래로 내려가며 공기가 배출된다. 또한 관내 음압이 걸리는 경우에는 공기가 흡입되어 관로를 보호해주며 공기 흡입량 등에 따라 단일 또는 쌍구형 공기밸브, 급속 공기밸브 등으로 분류된다.

(공기 밸브)

공기밸브는 물속에 용해되어 있는 공기가 유리되어 에어포켓(Air Pocket)을 형성하고 통수 단면적을 감소시켜 흐름을 방해하거나 액체 중에 공기를 다량 함유시켜 펌프 등의 고장을 유발하는데 이러한 공기를 제거하는 것이 주된 목적이다.
상수도 관로의 경우에는 관로의 종단도상에서 상향 돌출부 상단, 돌출부가 없는 경우에는 높은 쪽의 제수밸브 전단 설치해야 하는데 일반적으로 유지관리를 위해 1~3km 마다 제수밸브를 설치하기 때문에 같이 설치하면 된다. 또한 D350 이하의 관에는 급속공기밸브 또는 단구공기밸브를 D400 이상의 관경에는 급속공기밸브 또는 쌍구형 공기 밸브를 설치한다.
플랜트시설 등의 기계설비의 경우에는 마이크로필터 하우징, 압력탱크 및 입상관 상부, 굴곡이 심한 배관 상향 돌출부에 설치하여 유체흐름을 원활하게 하고 시설을 보호 해준다.

9) 안전 밸브

안전밸브는 배관계와 각종 압력용기, 보일러 등의 고압 계통에 설치되어 입구측 압력이 설정압력 이상이 되면 유체 일부를 자동으로 방출하여 안전한 수준까지 감압하는 밸브로 안전밸브(Safety Valve), 릴리프 밸브(Relief Valve), 안전릴리프밸브가 있으며 폭발 등 안전과 직결되는 밸브로 고도의 신뢰성이 요구된다.
안전밸브(Safety Valve)는 증기 또는 가스와 같은 압축성 유체에 사용되는 압력강하 효과를 높이기 위해 디스크는 크며 급속히 완전히 열려 많은 양을 배출하고 일정한 압력 강하가 될 때 닫히는 구조로 되어 있다.

(릴리프형 안전밸브)

또한 릴리프 밸브(Relief Valve)는 물이나 기름과 같은 비압축성 유체에 사용되며 배출량이 적어도 압력강하 효과는 크므로 밸브 크기는 작고 점진적으로 열리는 구조로 되어 있지만 안전릴리프밸브는 기체, 액체 모두에 사용이 가능하다.
작동 원리는 밸브의 조정나사를 조절하여 안전 압력을 설정하여 두며, 기계 이상 등으로 유체 압력이 설정압력 이상이 되면 내부 압력으로 초과압력에 비례하여 스프링으로 누르고 있는 밸브 디스크를 들어 올려 유체를 방출하고 설정 압력 이하가 되면 스프링의 힘으로 밸브가 닫히는 원리이다.
안전밸는 펌프에 의하여 운영되는 시설에서 펌프 급 정지시 또는 급경사가 있는 긴 관로에서 밸브가 급 폐쇄하는 경우 수격작용(Water Hammer)이 발생하여 배관 및 계기류의 손상을 가져 올 수 있음에 따라 첨두 압력을 긴급 방출함으로써 배관계를 보호하는 역할을 한다. 설치 위치는 일반적으로 다단펌프 또는 플란저 펌프 등의 출구, 고저차가 심한 긴 관로 등에 설치하는 것이 일반적이다.

10) 감압밸브(PRV; Pressure Reducing Regulators)

감압밸브(PRV; Pressure Operation Valve)는 제어밸브(Control Valve)의 일종으로 유체의 압력을 사용목적에 맞게 조절(감압)하여 압력을 일정하게 유지시키는 밸브로 구동방식에 따라 직동식과 파이롯트식이 있다.
직동식은 유체 출구 압력에 의한 스프링 조절력과 다이아프램의 장력으로 구동하는 것이고 파이로트식은 대구경의 밸브에 파이 롯트(직동식 감압밸브)를 부착하고 설정된 값 이상이 되면 파이 롯트가 닫히면서 유량이 밸브 몸통 상부에 위치한 압력 챔버에 공급하게 되고 밸브 디스크가 작동하여 다이아프램 개도가 조절되도록 안내하는 구조이다. 일반적으로 직동식은 물 뿐 만 아니라 공기, 가스, 기름 등에도 사용할 수 있으나 증기와 같이 고온의 유체에는파이롯트식을 널리 사용하고 있다.
직동식은 압력조절 범위에 한계가 있고 최고치 이상으로 작동되는 경우 스프링 등이 영구 변형을 가져올 수 있어 소형에 주로 적용된다. 파일롯트식은 압력 조절범위가 넓으며 조절볼트 조정만으로 설정압 변경이 용이하여 중대형 시설에는 파일롯트식이 일반적으로 이용되고 있다.
파이롯트식 감압밸브는 대형의 메인 밸브와 소형의 파일롯트 밸브(다이어프램형, 벨로우즈형 또는 실린더형)로 나눠져 있으며, 작동원리는 파일롯 밸브로 유입되는 유체 압력(1차 측)이 설정된 값 이상의 고압이 유입되면 파일롯트 밸브의 디스크를 들어올려 메인 밸브로 고압의 물이 유입되면서 다이아프램을 누르게 되고 스프링의 힘보다 높게 되면 축으로 연결된 디스크가 내려가게 되어 유로를 차단하여 유량이 감소하면서 압력이 낮아지게 되는 원리로 열림과 닫힘이 반복적으로 동작하여 일정한 압력을 유지하는 원리로 일반적으로는 유량 감소가 발생한다.
상수도의 경우 지형 및 지세에 따라 저지대는 압력이 적정최대정수압이 초과하는 경우가 발생하여 관로 파손 및 누수량을 증가시킬 수 있음에 따라 감압변을 설치하여 초과 압력을 감압하면 안전하다.
플랜트시설의 경우 Pumping에 의해 동일한 압력으로 많은 시설에 공급되는 경우 압력에 따라 감압밸브를 설치하기도 하고 물을 받는 시설 등의 특성에 따라 일정 압으로 공급하기 위하여 감압밸브를 설치하기도 한다.
감압밸브는 성능 및 가격이 메이커에 따라 성능과 가격 차이가 매우 큼에 따라 감압밸브의 특성, 감압폭, 유지관리의 용의성, 경제성 등에 대하여 검토하고 적절한 기종을 선택하여야 한다.
감압밸브와 같은 제어밸브(Control Valve)에는 플랜트시설, 상수도시설 등에서 유체의 압력, 유량, 수위 등을 제어하는 밸브가 있으며, 수위조절밸브는 탱크에 설치된 부력식 정수위 Flot Valve, 볼탑 밸브, 전자식 수위계가 파일롯트 밸브 역할을 하는 밸브이다.

(감압밸브)

11) 수위제어용밸브(정수위밸브, 워터링밸브)

수위조절용밸브는 일반적으로 Pilot Type, Ball-Tap Type 또는 두가지를 조합한 형태로 이뤄지며, Tank 내 일정 수위 유지 또는 빌딩의 난방설비(공조)에 사용되어 차압발생으로 인한 펌프의 과부 및 고장을 방지 목적으로 사용된다.
Pilot 구동방식은 Main Valve와 Differential Pressure Pilot Valve를 조합시킨 형태로, 입․출구 측의 차압을 감지하여 작동되는 밸브로 차압을 일정하게 유지시켜 배관의 파손을 방지한다.
Ball-Tap 구동방식은 Main Valve와 Ball-Tap을 조합시킨 형태로 물탱크 내의 수위가 차면 부력으로Ball-Tap의 닫히고, 수압 변화에 의해 Main Valve가 개.폐되는 무동력 수위조절밸브이다.

(수위/압력조절용밸브; (좌) Ball Tap Type, (우) Pilot Type)

Valve Actuator의 종류 및 특징

1) 개요

밸브 액추에이터는 다양한 산업 및 상업 응용 분야에서 밸브의 개폐를 제어하는 데 사용되는 장치입니다. 이러한 장치는 일반적으로 공기압, 수압 또는 전기를 사용하는 동력 작동 액추에이터에 사용되며 밸브를 원격으로 조정하거나 대형 밸브를 신속하게 작동할 수 있도록 합니다.
밸브 액추에이터는 일반적으로 전기 또는 공압, 유압 등의 신호와 같은 입력 신호를 밸브를 열거나 닫는 기계적 동작으로 변환하여 작동합니다. 액추에이터는 밸브를 열고 닫는 데만 사용되거나 중간 위치 지정을 허용할 수 있습니다. 일부 밸브 작동기에는 밸브의 위치를 원격으로 표시하는 스위치 또는 기타 방법이 포함되어 있습니다.

(공기압식 및 전기식 작동기)

2) 종류별 특징

Control Valve 등에 적용되는 Actuator는 자동화 시스템 구축을 위해 고도의 신뢰성이 요구되는 요소로 Pneumatic Type, Electric Type 및 Hydraulic Type이 일반적으로 이용되고 있다.

1) Pneumatic actuator

Pneumatic actuator는 압축 공기를 사용하여 필요한 힘을 생성합니다. 공압 액추에이터는 공기(또는 기타 가스) 압력을 사용하여 밸브 액추에이터의 전원을 구동합니다. 공기압은 밸브 스템에 선형 힘을 생성하는 피스톤 또는 벨로우즈 다이어프램에 작용합니다. 공압 액추에이터에 필요한 깨끗하고 건조한 압축 공기인 공기는 중앙 압축 공기 시스템에서 제공할 수 있습니다.
압축공기를 이용하는 Pneumatic Type이 경제적이며 신뢰성이 높고 조작이 쉬워 약 90% 이상이 사용되고 있으며 Diaphragm Type과 Cylinder Type이 있다. 공기압식은 밀집된 시설, 즉 막여과 플랜트 등의 자동화 시설에 적합하다. 반면 습기에 의한 부식으로 고장이 발생하는 경향이 있다.

2) Electric actuator

Electric actuator는 감압 니들 밸브에 장착된 전동 밸브 액추에이터로 전동기를 사용하여 밸브를 작동시키는 토크를 제공합니다. 조용하고 에너지 효율적입니다. 단, 전기는 사용할 수 있어야 합니다.
전기를 이용하는 Motorized Type은 전동밸브(MOV; Motor Operated Valve)라 칭하기도 하며 전기모터로 워엄기어를 구동시키는 밸브로 최근에 증가 추세에 있으나 가격이 비싸고 모터, 기어박스 등 구조가 복잡한 단점이 있다.
반면에 정수장과 같이 산발적으로 설치되어 있는 경우에 많이 사용하고 있으며, 야외에 설치됨에 따라 낙뢰에 대한 피해가 종종 발생 할 수 있어 보호시설을 필요로 한다.

3) Hydraulic actuator

Hydraulic actuator는 유압을 사용하여 밸브를 움직이고 기계식 액추에이터는 핸드휠이나 레버를 사용하여 밸브를 수동으로 열고 닫습니다.
공압 액추에이터와 마찬가지로 선형 또는 1/4 회전 밸브에 사용됩니다. 피스톤에 작용하는 유체 압력은 게이트 또는 글로브 밸브에 선형 추력을 제공합니다.
오일 등의 유압을 이용하는 Hydraulic Type은 고압으로 작동되기 때문에 조작력이 크고 동작속도 매우 빠르며 정확하여 수문 등에도 사용되며, 오일 교환, 누수 등 유지관리가 어려운 단점이 있다.

(밸브 엑추에이터 특징 비교)


구 분		장 점	단 점
공기식		- 가격 저렴하다 - 구조 간단하며 소형이다 - 제어성 우수하다	- 작동이 느리다 (전동식보다 빠름)
전기식	전동식	- 추력이 크다. - 작동이 느리다	- 가격 비싸고 - 구조 복잡하며 크고 무겁다
전기식	솔레노이드식	- 작동이 빠르다	- 소구경에 적합
유압식		- 추력이 크다 - 작동이 빠르다.	- 구조가 복잡 크고 무겁다 - 유압 온도에 민감

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2) 구동 및 몸체 형상에 따른 분류

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1) 게이트밸브(Gate Valve)

2) 버터플라이 밸브(Butterfly Valve)

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4) 볼 밸브(ball valve)

5) 플러그 밸브(Plug Valve)

6) 체크 밸브(Check Valve)

7) 다이아프램 밸브(Diaphragm Valve)

8) 공기 밸브(Air Valve)

9) 안전 밸브

10) 감압밸브(PRV; Pressure Reducing Regulators)

11) 수위제어용밸브(정수위밸브, 워터링밸브)

Valve Actuator의 종류 및 특징

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