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온수 보일러에서 생산된 증기는 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 건조, 기계 작업, 발전 및 공정 가열과 같은 산업 공정은 전형적인 증기 응용 분야입니다. 증기 밸브는 입구 증기 압력을 낮추고 이러한 공정에 공급되는 증기와 온도를 정밀하게 조정 및 제어하는 데 사용됩니다.
대부분의 다른 산업 공정 유체와 달리 증기는 특정한 특성을 갖고 있어 밸브로 제어하기 어렵습니다. 이러한 특성은 높은 부피와 온도, 그리고 응축 능력으로 인해 부피를 천 배 이상 빠르게 줄일 수 있습니다. 밸브를 공정 제어 도구로 사용하는 경우 증기를 사용할 때 몇 가지 고려 사항이 있습니다.
다음은 증기를 사용할 때 밸브 응용 분야에서 저지르면 안되는 7가지 가장 심각한 실수입니다. 이 목록에는 증기 밸브 제어에 대한 모든 예방 조치가 포함되어 있지 않습니다. 증기를 조절하려고 할 때 종종 손상이나 안전하지 않은 조건을 초래하는 일반적인 작업에 대해 설명합니다.
증기가 응축된다는 것은 누구나 알고 있지만 증기 파이프라인의 공정 제어를 논의할 때 증기의 이러한 명백한 특징은 종종 잊혀지는 경우가 있습니다. 대부분의 사람들은 생산 라인이 항상 고온, 가스 상태에 있다고 생각하는데 밸브는 이를 위해 설계되었습니다.
그러나 증기 라인이 항상 연속적으로 작동하는 것은 아니므로 냉각 및 응축이 발생합니다. 그리고 응축은 부피의 상당한 감소를 동반합니다. 스팀 트랩은 응축된 증기를 효과적으로 처리하지만, 증기 라인의 밸브 작동은 일반적으로 액체와 기체의 혼합물인 액체 물을 처리하도록 설계되어야 합니다.
증기로 인해 비압축성 물이 갑자기 가속되어 밸브나 부속품에 의해 막히면 증기관에 수격 현상이 발생합니다. 물은 빠른 속도로 이동하여 경미한 경우 소음 및 배관 이동을 일으키고, 심한 경우에는 폭발 효과를 발생시켜 배관이나 장비에 손상을 줄 수 있습니다. 증기로 작동할 때는 공정 파이프라인의 밸브를 천천히 열거나 닫아서 유체가 갑자기 터지는 것을 방지해야 합니다.
증기 응용 분야용으로 설계된 밸브는 압력 및 온도의 설계 조건에서 작동해야 합니다. 증기는 빠르게 큰 부피로 팽창합니다. 온도가 20K 증가하면 밸브의 압력이 두 배가 되므로 이러한 압력에 맞게 설계되지 않았을 수 있습니다. 밸브는 시스템의 최악의 경우(최대 압력 및 온도)에 맞게 설계되어야 합니다.
밸브 사양 및 선택 시 흔히 발생하는 실수는 증기 응용 분야에 적합한 밸브 유형이 잘못되었다는 것입니다. 대부분의 밸브 유형은 증기 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 그러나 이들은 서로 다른 기능과 컨트롤을 제공합니다. 볼 밸브 또는 게이트 밸브는 버터플라이 밸브보다 더 달성하기 쉬운 정밀한 유량 제어를 제공합니다. 유량이 크기 때문에 이러한 차이는 증기 응용 분야에서 매우 중요합니다. 증기 응용 분야에서 흔히 사용되는 다른 유형의 밸브로는 게이트 밸브와 다이어프램 밸브가 있습니다.
밸브 유형 선택 시 유사한 오류는 액추에이터 유형 선택입니다. 액추에이터는 밸브를 원격으로 열고 닫는 데 사용됩니다. 일부 응용 분야에서는 ON/OFF 액추에이터로 충분할 수 있지만 대부분의 증기 응용 분야에서는 압력, 온도 및 부피를 정밀하게 제어하기 위해 액추에이터를 조정해야 합니다.
증기 응용 분야용 밸브를 선택하기 전에 밸브 전체에서 예상되는 압력 강하를 추정하는 데 시간을 투자하십시오. 1.25인치 밸브는 업스트림 압력을 145psi에서 72.5psi로 줄일 수 있는 반면, 동일한 프로세스 스트림의 2인치 밸브는 145psi 업스트림 압력을 137.7psi로 감소시킵니다.
더 작은 밸브를 사용하는 것이 비용 효율적이고 매력적이지만, 특히 충분할 경우 불행하게도 소음이 발생하기 쉽습니다. 또한 밸브 및 파이프 피팅의 수명을 단축시키는 진동과도 관련이 있습니다. 소음과 진동을 관리하려면 필요한 것보다 더 큰 밸브를 고려하십시오. 스팀 밸브에는 특수 소음 감소 장치도 있습니다.
밸브 크기 조정의 또 다른 오류는 압력의 1단계 감소입니다. 이는 밸브 출구의 높은 증기 속도로 인해 침식이라는 과정에서 표면이 마모됩니다. 공급 증기 압력이 현지 요구 사항보다 몇 자릿수 높은 경우 두 단계 이상으로 압력을 낮추는 것을 고려하십시오.
밸브 크기의 마지막 지점은 임계 압력입니다. 이는 업스트림 압력이 더 증가해도 밸브를 통과하는 증기 흐름이 증가하지 않는 지점입니다. 이는 필요한 프로세스 적용에 비해 밸브가 너무 작다는 것을 나타냅니다. 특히 부분 부하에서 밸브 위치의 약간의 변화로 인해 제어 기능이 크게 변경될 때 발생할 수 있는 "스윙"을 방지하려면 밸브 크기가 너무 커서는 안 된다는 점을 명심하십시오.
증기 밸브와 그 공정의 설계는 까다로울 수 있습니다. 물과 증기의 부피 차이, 응축, 수격 현상, 소음을 처리하기 위한 사양은 혼란스러울 수 있습니다. 많은 사람들이 증기 시스템을 설계할 때, 특히 첫 번째 시도에서 이러한 일반적인 실수를 범합니다. 결국, 실수를 하는 것은 학습의 자연스러운 부분입니다. 정보를 완전히 알면 증기 응용 분야의 비용 증가와 가동 중지 시간을 초래할 수 있는 오류를 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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게시 시간: 2021년 10월 8일
