1. 체크 밸브란
체크 밸브는 유체와 가스가 한 방향으로 흐르도록 하고 역류를 방지하도록 설계된 자동 안전 장치입니다. 압력이 가해지면 유체가 입구에서 밸브로 들어가 디스크를 밸브 시트에서 밀어내고 출구를 통해 빠져 나옵니다.
디스크가 열린 상태를 유지하기 위해 압력이 유지되는 한 흐름은 꾸준히 계속되며 압력 강하가 발생하면 디스크가 자동으로 제자리로 돌아가 흐름을 차단합니다.
밸브를 여는 압력을 크래킹 압력이라고 하며 체크 밸브의 크기, 목적 및 기능에 따라 3psi에서 350psi까지 다양할 수 있습니다.
체크 밸브는 가스 또는 액체가 올바른 방향으로 흐르도록 하고 누출을 방지하기 위해 단단한 밀봉을 만듭니다. 액체의 흐름을 제어함으로써 체크 밸브는 펌프와 압축기를 심각한 손상으로부터 보호합니다.
체크 밸브의 이름은 용도와 제조 방법에 따라 변경되며 딸깍, 역류 방지(NRV), 환류, 유지 및 단방향 밸브가 포함됩니다. 설계 및 기능의 단순성에 관계없이 펌프, 배관 시스템 및 유체 이동을 보호하는 데 필수적인 요소입니다.
체크 밸브의 가장 일반적인 유형인 스윙 밸브는 유체 흐름 중에 디스크가 완전히 방해가 되지 않는 풀 포트 디자인이며 방향성 흐름은 디스크를 엽니다. 흐름이 계속되면 디스크는 열린 상태로 유지되며 흐름이 느려지거나 멈추면 디스크는 중력에 의해 닫힌 위치로 이동합니다.
체크 밸브의 주요 기능은 펌프 및 기타 메커니즘을 손상시킬 수 있는 역류를 방지하는 것입니다. 체크 밸브가 닫히면 시스템의 유체가 닫힌 체크 밸브에 부딪히는 잠재적인 수격 현상이 발생합니다. 체크 밸브 작동의 이러한 측면은 탄력적이고 내구성이 있어야 하며 고품질 재료로 만들어져야 합니다.
체크 밸브는 소음이 있을 수 있으며 소음을 억제해야 하며 이를 위해 다양한 형태의 컨트롤이 추가됩니다. 서지를 제어하고 밸브가 닫히는 것을 방지하기 위해 스프링, 레버 또는 웨이트가 밸브 구조에 설계되었습니다.
2. 체크 밸브의 종류
체크 밸브의 기능은 사용 장소에 관계없이 동일하지만 체크 밸브의 종류는 유량, 매체 비중 및 온도, 라인 크기, 압력 및 유량 속도에 따라 다릅니다.
체크 밸브 유형
체크 밸브의 선택은 응용 분야의 요구 사항에 맞아야 합니다. 엔지니어가 체크 밸브를 선택할 때 매체 유형, 파이프 크기, 압력 구배, 유체 속도 및 펌핑 메커니즘 유형에 맞게 조정되며 이러한 요소의 검사는 응용 프로그램 또는 프로세스의 안전한 작동을 보장하고 장비를 보호하는 데 필요합니다.
주택 개조 상점에서 구입할 수 있는 표준 밸브부터 고유한 응용 분야의 요구 사항에 맞게 특별히 설계된 체크 밸브까지 다양한 체크 밸브가 있습니다.
스윙 체크 밸브
스윙 체크 밸브는 역류 방지기 또는 단방향 밸브 역할을 하는 자체 작동식 밸브이며 앞으로 흐를 수 있도록 밸브 시트의 경첩에서 스윙하는 디스크를 가지고 있습니다. 흐름이 멈추면 역류를 멈추기 위해 제자리로 돌아갑니다. 디스크의 무게는 리턴 흐름의 충격을 견딜 수 있을 만큼 충분해야 합니다.
스윙 체크 밸브는 난류가 적고 압력 강하가 적습니다. 레버 및 웨이트 스윙 체크 밸브는 수격 현상이 발생할 가능성이 있을 때 사용되는 반면 레버와 스프링이 있는 밸브는 고압 및 고유속 응용 분야에 사용됩니다. 스윙 체크 밸브의 유형에 관계없이 디스크를 정기적으로 점검하고 청소해야 합니다.
웨이퍼 체크 밸브
웨이퍼 체크 밸브에는 흐름을 차단하거나 허용하기 위해 스윙하는 얇은 디스크가 있습니다. 미디어의 흐름이 한 방향으로 흐르도록 허용되어 디스크가 시트에서 들어 올려지며 흐름이 반대 방향이면 디스크가 닫혀 역류를 방지하기 위한 씰이 생성됩니다. 대부분의 경우 스프링이나 레버가 디스크에 부착되어 닫히는 시간이 빨라지고 수격 현상을 줄이는 데 도움이 됩니다.
웨이퍼 체크 밸브의 얇고 짧고 컴팩트한 설계는 소형 파이프 시스템 및 고체 또는 반고체 매체를 이동하는 시스템에 이상적입니다.
틸팅 디스크 체크 밸브
틸팅 디스크 체크 밸브는 디스크 중앙에 피벗 포인트가 있어 유체가 디스크의 상단과 하단으로 흐릅니다. 빈번한 흐름 반전이 있는 곳에서 자주 사용됩니다.
디스크가 열리면 흐름이 열린 상태로 유지되며, 이는 흐름의 속도가 열린 상태로 유지되는 스윙 체크 밸브와 다릅니다. 디스크는 작고 가벼우며 무게 중심이 피벗점에 가까우며 낮은 유량으로 낮은 압력 강하를 가지며 높은 유량으로 더 높은 압력 강하를 갖습니다.
볼 체크 밸브
볼 체크 밸브는 밸브에서 위아래로 움직이는 볼을 사용하여 흐름을 차단합니다. 밸브의 시트는 볼에 맞도록 설계되었으며 볼을 시트로 안내하는 원뿔 모양의 챔버가 있습니다. 볼의 무게는 펌프 용량과 수격 현상의 가능성에 따라 달라질 수 있습니다.
역류는 볼을 시트로 다시 이동시켜 흐름을 차단하며 흐름에 충분한 압력이 가해지면 볼이 흐름에서 멀어지며 압력이 감소하면 내려와 좌석으로 안내됩니다.
버터플라이 밸브
버터플라이 체크 밸브는 이중, 접이식 디스크, 이중 디스크 또는 분할 체크 밸브라고도 합니다. 디스크의 절반은 유체가 앞으로 흐르는 동안 다이어그램에서 볼 수 있듯이 중심선을 향해 열리고 역류로 반쪽이 열리고 파이프가 밀봉됩니다.
반쪽이 이동해야 하는 거리가 짧기 때문에 디스크에 가해지는 슬래밍 효과가 줄어듭니다. 버터플라이 체크 밸브는 매우 조용하게 작동하므로 난방, 환기 및 공조 시스템에 이상적입니다.
리프트 체크 밸브
리프트 체크 밸브의 흐름은 밸브 시트 아래로 들어가며 흐름의 압력은 디스크 또는 볼을 시트에서 들어 올립니다. 흐름이 약해지거나, 느려지거나, 역전되거나, 멈출 때 중력은 디스크나 볼을 시트 아래로 밀어냅니다. 유속과 속도가 높은 시스템에 이상적입니다.
사일런트 체크 밸브
포핏 체크 밸브라고도 하는 사일런트 체크 밸브는 유체 흐름이 역전되기 전에 닫혀 수격 현상이나 충격을 방지합니다. 저소음 체크 밸브의 장점은 빠르고 부드럽게 닫혀 주변 물질의 손상을 방지한다는 것입니다.
Duckbill 체크 밸브
Duckbill 체크 밸브는 고무 또는 합성 엘라스토머로 만들어지며 오리의 부리 모양을 가지고 있습니다. 밸브의 열린 끝은 출구를 통해 공급 라인으로 뻗어 있고 다른 쪽 끝은 정상적인 모양을 유지합니다. 상류 압력은 덕빌 입술을 강제로 열어 흐름을 허용하며 압력이 증가하면 더 크게 열리며 압력이 낮아지면 평평해지고 닫힙니다.
다이어프램 체크 밸브
다이어프램 체크 밸브에는 고무 다이어프램 또는 디스크가 있습니다. 밸브는 밸브의 입구 쪽에 밀봉 표면이 있는 좌석 영역의 중앙에 있으며 중앙에 구멍이 있고 역류로 인해 고무 디스크 = 밀봉 개구부를 덮어 입구에 대한 개구부를 닫습니다.
풋 체크 밸브
풋 체크 밸브는 펌프에 연결된 파이프의 바닥에 있습니다. 파편을 차단하는 스크린이 있는 볼 체크 밸브와 같은 역할을 합니다.
밸브의 개구부는 라인의 개구부보다 크며 풋 밸브는 펌프를 프라이밍 상태로 유지합니다. 펌프가 작동 중일 때 흡입은 파이프와 풋 밸브를 통해 물을 끌어 올리며 펌프가 꺼지면 파이프의 물이 중력에 의해 뒤로 당겨집니다. 풋 체크 밸브는 물이 떨어질 때 물의 경로를 차단하고 물의 무게에 의해 닫힙니다.
공압 체크 밸브
공압 체크 밸브 또는 공기 체크 밸브는 공기가 들어오고 나가는 것을 방지하여 압축기의 공기 흐름을 제어합니다. 그들은 한 방향으로 공기 흐름이 필요한 공압 회로에 배치됩니다.
3. 체크 밸브의 활용
체크 밸브는 낭비를 방지하고 장비를 보호하는 비용 절감 장치입니다. 배관 네트워크를 통해 이동하는 유체는 취급 불량으로 인해 손실되는 것을 방지해야 합니다. 체크 밸브는 압력이 떨어지거나 역류를 차단하고 유체를 포함하여 유량이 감소할 때 액체 흐름을 자동으로 멈춥니다.
체크 밸브 용도
펌프
펌프의 체크 밸브는 가장 일반적인 용도 중 하나입니다.
- 단일 펌프 시스템 – 체크 밸브는 흡입 탱크의 흐름을 제어하고 펌프가 멈출 때 역류하는 것을 차단합니다.
- 병렬 펌프 시스템 – 병렬 펌프 시스템에서 체크 밸브는 듀티 펌프가 대기 펌프로 펌핑되는 것을 방지합니다.
- 시리즈 펌프 시스템 – 일련의 펌프는 파이프 라인에서 재료를 장거리로 펌핑할 때 사용됩니다. 시리즈에서 펌프 중 하나라도 고장나면 체크 밸브가 작동하여 손실을 방지합니다.
- 압력 완화 – 스프링이 장착된 체크 밸브는 저압 조건의 가스 응용 분야에 사용됩니다. 시스템의 압력이 크래킹 압력 이상으로 상승하면 체크 밸브가 가스를 안전하게 방출합니다.
- 풋 밸브 – 풋 밸브는 파편을 차단하고 펌프가 꺼질 때 물이 우물로 되돌아가는 것을 방지합니다.
제약산업
제약 산업에는 유체 이동을 위한 체크 밸브가 필요합니다. 체크 밸브는 제품 품질, 효율성 및 생산을 위해 유체 흐름의 압력을 조절합니다. 이 공정에는 위생 체크 밸브만 사용할 수 있으며 분해할 필요 없이 쉽게 청소할 수 있어야 하며 단단히 차단하여 조용히 닫아야 합니다.
항공기 유압 시스템
오리피스 체크 밸브는 랜딩 기어 액추에이터 시스템의 유압 장치에 사용됩니다. 기어를 올리면 유체가 흘러 기어를 들어 올리며 기어를 내리면 체크 밸브가 액추에이터의 흐름을 제어하여 기어가 떨어지는 것을 멈춥니다. 착륙 장치 외에도 항공기의 체크 밸브는 연료 및 공압 시스템뿐만 아니라 다른 유압 시스템에도 사용됩니다.
연료 펌프
체크 밸브는 전자 분사 시스템이 발명되기 전에 만들어진 차량에서 발견됩니다. 오래된 자동차 연료 펌프에는 펌프의 입구와 출구에 체크 밸브가 있으며 연료가 올바른 방향으로 흐르도록 설계되었습니다. 체크 밸브가 나빠지면 연료 압력이 내려갑니다.
물 공급 체크 밸브
가정의 물은 공급 라인에서 고정 장치를 통해 또는 배수구에서 하수구로만 이동해야 합니다. 체크 밸브는 교차 연결 또는 역류를 방지하기 위해 가정에 있으며 볼 및 스윙 체크 밸브를 포함한 여러 종류가 있습니다. 가정용 체크 밸브는 가정용 온수 시스템 다이어그램에서 아래에서 볼 수 있습니다.
난방 보일러
난방 보일러의 체크 밸브는 온도 조절기가 열을 요구하지 않을 때 온수가 순환하는 것을 방지하며 물이 보일러로 다시 들어가는 것을 막아 과도한 압력을 축적합니다. 가정용 난방 보일러에서 체크 밸브는 보일러 물이 식수, 목욕 또는 요리에 사용되지 않도록 가정용 공급에 들어가는 것을 방지합니다.
액체 연료
액체 연료 체크 밸브는 제트 연료, 유압 오일, 합성 오일 및 공기를 포함한 여러 유형의 연료와 함께 작동하도록 설계되었습니다. 밸브의 균열에서 최대 흐름까지 안정적인 작동을 제공하도록 설계되었습니다. 균형과 안정성을 보장하기 위해 압력 센서가 내장되어 있고 밸브에 특정 델타 압력을 유지하는 역 스풀이 사용됩니다. 전체 설계로 밸브가 균일하게 열릴 수 있습니다.
4. 체크 밸브 작동방식
체크 밸브의 작동 방식을 논의할 때 먼저 체크 밸브가 어떻게 구성되는지 이해하는 것이 중요합니다. 기본 체크 밸브에는 본체, 시트, 디스크 및 덮개의 네 가지 개별 부품이 있으며 아래 다이어그램에서 볼 수 있습니다.
스프링, 볼, 스템, 힌지 핀 및 기타 기능은 체크 밸브의 목적과 설계에 따라 기본 요소에 추가할 수 있습니다.
다양한 유형의 체크 밸브의 작동 원리
스윙
스윙 체크 밸브에는 흐름의 압력이 가해질 때 완전히 열린 위치로 이동하는 무유도 디스크가 있습니다. 다양한 응용 분야에 맞게 여러 크기와 디자인으로 제공됩니다.
리프트
리프트 체크 밸브에는 흐름이 체크 밸브로 들어갈 때 들어 올리는 가이드 피스톤이 있습니다. 시트는 배럴 디자인이며 나사로 고정되고 밀봉되어 있습니다. 체크 밸브의 개구부는 입구 및 출구와 동일한 크기입니다.
틸팅
틸팅 체크 밸브의 설계는 가장 일반적인 유형인 스윙 체크 밸브의 일부 문제를 극복하는 것입니다. 흐름의 속도가 낮을 때 열린 상태를 유지하고 흐름이 멈출 때 빠르게 닫힐 수 있고 고속의 응용 분야에서 잘 작동합니다.
폴딩 디스크
폴딩 디스크 체크 밸브는 부드러운 시트가 있는 웨이퍼 본체 패턴이 있는 분할 디스크 디자인입니다. 디스크는 피벗 로드로 고정되고 흐름의 압력으로 열립니다. 디스크의 스프링은 밸브를 닫는 데 도움이 됩니다.
수직 체크 밸브
수직 체크 밸브는 스프링이 시트에 디스크를 고정하는 데 사용되기 때문에 스프링 체크 밸브라고도 합니다. 밸브는 스프링을 뒤로 밀고 밸브를 열기 위해 충분한 양의 압력이 가해질 때까지 스프링으로 닫힌 상태로 유지됩니다.
압력은 밸브를 열린 상태로 유지하고 스프링을 압축하고 압력이 떨어지면 스프링이 디스크를 시트로 밀어 넣어 흐름을 차단합니다. 수직 또는 스프링 체크 밸브는 우수한 역류 방지 기능을 제공하며 매우 안정적입니다.
5. 체크 밸브의 장점과 단점
체크 밸브의 주요 이점은 모니터링하거나 제어할 필요 없이 작동할 수 있다는 것입니다. 기본 설계를 통해 파이프의 흐름에 삽입할 수 있으며 관리 없이 흐름을 제어할 수 있습니다.
많은 이점에도 불구하고 체크 밸브는 다른 유형의 메커니즘과 같으며 단점이 있습니다.
체크 밸브의 장점
- 역류 방지
- 고압 및 저압 조건을 견딤
- 백업 및 안전 시스템으로 수행
- 수평 및 수직으로 사용 가능
- 자체 작동식
- 빠른 작동
- 역류로 인한 손상으로부터 펌프와 압축기를 보호
- 가동 중단 시간 및 생산 손실 감소
- 수격 현상 방지
- 갑작스런 밸브 고장 감소
- 유지보수 비용 절감
- 움직이는 부품이 거의 없음
- 더 작은 설치 공간
- 가변적인 유량 조건에 대처
- 전원 불필요
체크 밸브의 단점
- 맥동 시스템에서 작동하지 마십시오
- 닫는 요소는 쾅 닫혀 손상 및 마모를 일으킬 수 있습니다.
- 완전히 밀폐된 시스템에서 작동해야 합니다.
- 열려 있는지 닫혀 있는지 확인할 수 없습니다.
- 내부 부품은 확인할 수 없습니다.
- 디스크가 열린 위치에 갇힐 수 있습니다.
- 슬래밍 디스크로 인한 소음이 발생합니다.
- 워터 해머 현상이 발생합니다.
- 역류 문제가 있습니다.
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