잘못된 유형의 밸브는 많은 문제를 일으킬 수 있기 때문에 밸브 선택은 모든 유체 처리 시스템 설계에서 매우 중요한 단계입니다. 모든 유형의 밸브 중에서 게이트 밸브와 볼 밸브는 엔지니어링 및 기술 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 밸브입니다. 둘 다 액체의 흐름을 제어하는 데 사용되지만 설계, 기능 및 용도가 다릅니다. 다양한 산업에서 시스템 성능, 생산성 및 안전성 측면에서 최상의 결과를 얻으려면 이러한 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 이 문서에서는 게이트 밸브와 볼 밸브에 대한 자세한 설명에 중점을 두어 애플리케이션에 적합한 선택을 하는 데 도움이 될 것입니다.
게이트 밸브란 무엇인가요?
가장 간단한 형태의 게이트 밸브는 물 흐름이나 기타 유체를 열거나 차단하는 선형 모션 밸브입니다. 주요 용도는 유체 흐름을 완전히 열거 나 닫아 개방 위치에서는 전체 보어 흐름을 허용하고 닫을 때는 흐름이 없도록 하는 것입니다. 가장 일반적인 유형의 게이트 밸브는 평행 슬라이드 게이트 밸브, 웨지 게이트 밸브(솔리드 웨지, 플렉시블 웨지 및 스플릿 웨지) 및 관통 도관 게이트 밸브이며, 다양한 고압 및 온도 조건을 충족하도록 개발되었습니다.
볼 밸브란 무엇인가요?
볼 밸브는 중앙에 구멍이 있는 구형 디스크의 도움으로 1/4 바퀴 회전하여 밸브를 열거나 닫는 회전식 밸브의 일종입니다. 볼 밸브는 빠르게 차단하고 단단히 밀봉하며 크기가 비교적 작아 급수 시스템에 사용하기에 적합한 것이 특징입니다. 볼 밸브에는 풀 포트, 축소 포트, V 포트 및 트러니언 장착 볼 밸브와 같은 여러 유형이 있으며, 각 유형마다 유량 계수와 압력 등급이 다릅니다. 주요 요소는 회전 가능한 구멍이 있는 중공 볼입니다.
게이트 밸브와 볼 밸브: 어떻게 비교할 수 있을까요?
작업 중
디자인 및 구조
게이트 밸브와 볼 밸브의 구조는 다음과 같이 몇 가지 차이점이 있습니다: 게이트 밸브는 본체, 보닛, 게이트, 시트 링, 스템 및 액추에이터(수동 또는 자동일 수 있음)로 구성됩니다. 게이트는 시트 링의 도움으로 스템을 따라 미끄러져 유량을 조절합니다. 반면 볼 밸브는 일반적으로 몸체, 볼, 시트, 스템, 액추에이터로 구성됩니다. 고유한 구멍이 있는 볼은 유체의 흐름을 허용하거나 방지하기 위해 시트를 열거나 닫도록 회전하는 주요 유량 제어 구성 요소입니다. 게이트 밸브는 일반적으로 게이트의 이동에 필요한 공간 때문에 같은 크기와 압력 등급의 볼 밸브보다 크고 무겁습니다.
흐름 제어
유량 제어의 경우, 게이트 밸브는 주로 대형 급수관의 온-오프 애플리케이션에 사용됩니다. 유량을 제어하거나 관리하는 데는 그다지 효과적이지 않습니다. 게이트 밸브를 부분적으로 개방할 때 발생할 수 있는 문제로는 유량으로 인한 진동, 제한된 개방부를 통과하는 유체의 빠른 속도로 인한 게이트 및 시트의 침식, 밸브 손상 등이 있습니다. 볼 밸브는 주로 온/오프 서비스에 사용되지만 특히 볼에 V자형 포트가 있는 경우 어느 정도 스로틀링을 제공할 수 있습니다. 그러나 표준 볼 밸브를 사용한 스로틀링은 장시간 사용하면 시트 마모를 유발할 수 있습니다. 유량 제어 측면에서는 게이트 밸브와 볼 밸브 모두보다 제어 밸브를 사용하는 것이 더 좋습니다.
애플리케이션
게이트 밸브는 유체의 큰 자유 흐름이 필요하고 밸브를 자주 열거나 닫지 않는 공정에 사용됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다:
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상수 및 폐수 처리장
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석유 및 가스 파이프라인
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발전소
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채굴 작업
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대량 자재 취급
볼 밸브는 빠른 작동과 차단 및 밀봉 기능으로 인해 다음과 같은 광범위한 애플리케이션에 사용됩니다:
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HVAC 시스템
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천연 가스 분배
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화학 처리
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식음료 산업
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제약
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자동화된 프로세스 제어 시스템
주로 빠른 폐쇄, 단단한 밀봉 또는 낮은 압력 강하가 필요한지 여부와 같은 시스템의 요구 사항에 따라 달라집니다.
씰링 성능
기밀성은 밸브 성능의 가장 중요한 측면 중 하나이며, 게이트 밸브와 볼 밸브는 모두 다양한 수준의 밀봉을 제공합니다. 볼 밸브, 특히 부드러운 시트(PTFE 또는 엘라스토머)가 있는 볼 밸브는 게이트 밸브보다 밀봉 측면에서 상대적으로 더 효과적입니다. 이는 볼의 구형과 씰링 표면을 따라 시트와 균일하게 접촉하기 때문입니다. 게이트 밸브는 시트에서 닫히는 게이트에 의존하여 씰을 만듭니다. 시간이 지남에 따라 게이트 밸브의 밀봉 표면은 밸브의 사용 빈도 또는 밸브를 통과하는 유체에 연마재가 포함되어 누출을 유발할 수 있는 경우 마모될 수 있습니다.
서비스 수명
게이트 밸브와 볼 밸브의 수명은 밸브에 사용되는 재료, 작업 조건(압력, 온도, 유체 종류), 사용 빈도에 따라 달라집니다. 일반적으로 볼 밸브는 설계가 덜 복잡하고 움직이는 부품 수가 적기 때문에 특히 순환 서비스에서 수명이 더 길어질 가능성이 높습니다. 또한 1/4 회전 작동으로 내부 부품의 마모도 줄어듭니다. 게이트 밸브는 미세한 동작으로 인해 특히 밸브가 스로틀링에 사용되는 경우 게이트와 시트에 더 많은 마모가 발생할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 대부분 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에서 사용되며 가혹한 조건에 노출되지 않는 경우 게이트 밸브도 오랫동안 사용할 수 있으며 시스템 전체의 내구성을 보장할 수 있습니다.
유지 관리 및 청소
게이트 밸브와 볼 밸브의 유지 보수는 두 밸브의 설계로 인해 다릅니다. 게이트 밸브는 일반적으로 움직이는 부품의 수와 게이트 및 시트의 마모로 인해 유지보수 측면에서 더 까다롭습니다. 스핀들은 자주 윤활해야 하고 패킹은 누출 여부를 확인하기 위해 점검이 필요할 수 있습니다. 게이트 밸브는 일반적으로 이물질이 쌓일 수 있는 구멍이 있어 오염을 유발할 수 있기 때문에 청소가 더 복잡할 수도 있습니다. 볼 밸브는 상대적으로 덜 복잡하므로 유지 관리가 덜 필요합니다. 그럼에도 불구하고 볼 밸브의 시트는 연마성 유체나 고압에 의해 마모될 수 있습니다. 볼 밸브의 청소는 일반적으로 간단하며 때로는 밸브를 열고 세척하기만 하면 됩니다.
게이트 밸브와 볼 밸브 중에서 선택할 때 고려해야 할 요소
유체 유형
시스템에서 관리해야 하는 유체의 특성은 밸브 선택에 있어 중요한 요소입니다. 깨끗한 비점성 유체의 경우 게이트 밸브와 볼 밸브 모두 더 나은 선택이 될 수 있습니다. 그러나 부유 물질이나 슬러리가 포함된 유체의 경우 게이트 밸브는 게이트의 슬라이딩 동작으로 인해 막힘이나 시트 손상에 더 취약할 수 있습니다. 볼이 회전하면서 스스로 청소하는 볼 밸브가 이러한 용도에 더 적합할 수 있습니다. 부식성이 강한 유체의 경우 밸브 부품(몸체, 시트, 씰)의 구성 재료가 중요하며 두 가지 유형의 밸브 모두 다양한 부식 방지 재료로 제작되어 가스를 처리할 수 있습니다.
설치 공간
설치 공간의 크기에 따라 게이트 밸브 또는 볼 밸브 사용 여부가 결정될 수도 있습니다. 볼 밸브는 일반적으로 동일한 공칭 크기와 압력 등급의 게이트 밸브에 비해 설계가 더 콤팩트합니다. 따라서 볼 밸브는 많은 경우 설치 공간이 덜 필요하기 때문에 많은 시스템에서 선호됩니다. 게이트 밸브는 완전히 열렸을 때 게이트를 완전히 들어 올리려면 더 많은 선형 이동 거리가 필요하며, 이는 일부 애플리케이션에서 제한이 될 수 있습니다.
비용
게이트 밸브와 볼 밸브의 초기 비용은 크기, 압력 등급, 구성 재료 및 브랜드에 따라 다를 수 있습니다. 일반적으로 작은 크기와 저압 등급의 경우 볼 밸브의 비용이 게이트 밸브보다 약간 높을 수 있습니다. 그러나 대형 사이즈와 고압 등급의 경우 비용 차이가 크지 않을 수 있으며 때로는 게이트 밸브가 더 저렴할 수 있습니다. 전체 비용에는 장비 유지 보수 비용과 가까운 장래에 장비를 교체하는 비용과 같은 장기적인 비용도 포함되어야 합니다.
압력
ANSI 클래스 300까지의 저압 및 중간 압력의 경우 게이트 밸브와 볼 밸브를 모두 사용할 수 있지만, 더 나은 밀봉과 빠른 작동으로 인해 볼 밸브가 더 선호됩니다. 고압 애플리케이션(ANSI 클래스 600+)에서는 두 가지 모두에 특수 설계를 사용해야 합니다. 게이트 밸브는 매우 높은 압력 용도에 사용되지만 트러니언이 장착된 고압 볼 밸브도 있습니다. 밸브의 압력 등급이 시스템의 최대 압력 및 유압 충격보다 높은지 확인하는 것이 항상 중요합니다.
온도
밸브 선택에 영향을 미치는 또 다른 요소는 취급하는 유체의 온도입니다. 게이트 밸브와 볼 밸브는 다양한 온도 범위에 적합한 몸체, 시트 및 씰에 대해 서로 다른 재질로 주문할 수 있습니다. 온도는 밸브의 성능과 내구성에 중요한 역할을 하므로 온도가 높거나 낮을 수 있습니다. 예를 들어, 온도가 높으면 볼 밸브에 사용되는 일부 연질 시트 소재의 성능이 저하될 수 있습니다. 다음 표는 가장 일반적으로 사용되는 밸브 재료의 대략적인 온도 제한을 보여줍니다:
| 재료 | 일반적인 온도 범위(°C) | 일반적인 온도 범위(°F) |
| 탄소강 | -29 ~ 427 | -20 ~ 800 |
| 스테인리스 스틸 | -196 ~ 538 | -320 ~ 1000 |
| PTFE(테프론) | -200 ~ 260 | -328 ~ 500 |
| EPDM | -50 ~ 150 | -58 ~ 302 |
| Buna-N(니트릴) | -40 ~ 121 | -40 ~ 250 |
밸브 작동: 게이트 및 볼 밸브의 다음 단계
게이트 및 볼 밸브에는 핸드휠 또는 레버 작동이 일반적이지만, 원격 또는 자동 제어가 필요한 애플리케이션이 많습니다. 이때 밸브 액추에이터가 중요한 역할을 합니다. 공압식, 전기식, 유압식 액추에이터는 게이트 밸브와 볼 밸브 모두에 사용할 수 있습니다. 공압식 액추에이터는 압축 공기의 원리로 작동하여 밸브 작동에 필요한 힘을 제공하므로 많은 애플리케이션에 비용 효과적이고 효율적인 솔루션입니다. 전동 액추에이터는 전기 모터를 사용하여 밸브 작동에 필요한 토크를 공급하며 제어 시스템과 쉽게 인터페이스할 수 있습니다.
중국의 전문 작동식 밸브 제조업체로서, Vincer 는 가장 혁신적인 밸브 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 품질과 안전에 대한 당사의 노력은 유럽 안전 표준, 국제 품질 관리 시스템, 엄격한 안전 및 환경 규정을 준수하고 있음을 입증하는 CE, ISO9001:2015, FDA, RoHS 등 다양한 인증에서 잘 드러납니다. 또한 업그레이드된 SIL 인증은 제품이 엄격한 안전 무결성 수준을 충족함을 보장합니다. 당사는 다음과 같은 독립적인 연구, 개발, 생산 및 마케팅에 전념하고 있습니다. 전기 그리고 공압 게이트 및 볼 밸브. 필요 여부 전동 볼 밸브 정확한 유량 제어 또는 신뢰할 수 있는 차단을 위한 공압식 게이트 밸브 등 고객의 요구에 맞는 다양한 제품을 보유하고 있습니다.
결론
올바른 밸브 선택은 모든 유체 처리 시스템의 성공을 위해 매우 중요합니다. 이 두 가지 유형의 밸브 중 어떤 것을 선택할지는 애플리케이션의 특성, 유체 유형, 압력, 온도, 사용 가능한 공간, 비용, 밸브의 작동 여부에 따라 결정됩니다. 각각의 차이점과 강점을 이해해야만 밸브를 올바르게 선택하고 보다 효율적인 유체 처리 시스템을 구축할 수 있습니다.
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