공부중

대체로 Control 밸브로 Globe, Ball, Butterfly, Diaphragm 밸브가 Control용으로 많이 사용되고 있습니다.

그러나 밸브마다 압력회복이 다르기 때문에 밸브의 종류에 따라서 Cv가 같더라도 유량은 같지 않으며 밸브 종류에 따라 수십 %정도 차이가 있는것도 있습니다.

유체가 밸브의 제일 좁은 부위를 통과할 때 유속은 증가하며 증가한 만큼 압력은 감소합니다. 제일 좁은 부위를 통과한 유체는 흐르는 힘에 의하여 좀 더 수축되는데 이 부위를 수축부(Vena Contractor)라 합니다.

이때에 유체의 단면적과 압력은 최소가 되고 유속은 최대가 됩니다. 이 수축부를 지나면 압력과 유속은 다시 회복됩니다. 그러나 회복율은 밸브마다 다른데 이것을 밸브의 압력회복 계수(FI)라 합니다. 

Fl=((P1-P2)/(P1-Pvc))^0.5

Fl : 압력 회복계수

P1 : 입구 압력

P2 : 출구 압력

Pvc : 수축부 압력(Super Cooled Vapor Pressure)

Ball 이나 Butterfly 밸브는 압력회복이 Globe 밸브에 비하여 크기 때문에 저압에서는 Flashing이나 Cavitation 이 발생하기

쉽습니다. 예를 들어 Globe 밸브와 Butterfly 밸브를 비교했을때  두 밸브의 Cv가 같다면 측정된 차압이 달라도 유량은 같아야 합니다. 그런데 Cavitation, Flashing 현상이 일어난다면 실제 유량은 전혀 다르게 나타날 겁니다.

자 그럼 오늘의 가장 중요한 포인트! Cavitation과 Flashing을 방지하기위해선 어떻게 해야 할까요?

Cavitation은 먼저 고려해 보면

 ① 가능하면 dP 값을 적게 가져가는 겁니다. 

 ② 계산치보다 큰 구경을 선정 하고

 ③ 차압을 순차적으로 감소 시킬수 있게 밸브를 여러개 설치합니다.

 ④ 액체의 포화 증기압 이상이 될 수 있도록 밸브를 가능한 한 낮은 곳에 설치하여 수두를 크게 가져 가거나, 

     공정 압력을 올립니다.

Flashing은 유체의 증기압보다 낮고 회복된 압력도 유체의증기압보다 낮아 밸브출구측에서 Vapor가 발생하는 겁니다. 이 현상을 Flushing이라하며 이 증기가 액체와 같이 흘러 실제유량은 상대적으로 적어짚니다..따라서 계산상 Cv는 Flashing 일 때에는 반드시 보정해 주어야 합니다.

Butterfly valve

1. Butterfly valve는 비싸지 않고, 무게가 적게 나가서 적은 support를 요구합니다 

   그리고 설치가 간단하다는 장점이 있어요.

2. LNG cryogenic service valve로도 사용가능한데(ball valve도 가능), 그 이유는 

   extension bonnet을 제공하면서stuffing box를 cryogenic service에 맞추어 제공할

   수 있기 때문이라네요.

3. Type 을 보충 설명하자면

     (1) Concentric butterfly valves

       - This type of valves has a resilient rubber seat with a metal disc.

     (2) Doubly-eccentric butterfly valves (high-performance butterfly valves or 

          double-offset butterfly valves)

       - Different type of materials is used for seat and disc.

     (3) Triply-eccentric butterfly valves (triple-offset butterfly valves)

       - The seats are either laminated or solid metal seat design.