안전밸브는 위와 같이 분류하며, Spring 장력으로 작동하는지, 별도 보조 시스템으로 작동하는지에 따라서
Spring Loaded Type 과 Pilot operated Type으로 대별합니다.
우선, Spring Loaded 주요 Type인 Conventional/Balanced Type 및 Pilot operated Type을 같이 확인하겠습니다.
1) Conventional Type :
가장 일반적인 형식으로
모든 유체에 적용가능합니다.
Backpressure(배압)의 영향을 받기에
주로 대기 방출하는 타입입니다.
(배압이 설정압력 10% 이하)
만약 Outlet이 다른 라인에 연결되어
있으면, 후단에 작용하는 배압(Backpressure)
이 안전밸브에 영향을 줄 수 있으므로
이 타입은 대기 방출을 하는 것이 일반적입니다.
Superimposed backpressure: Constant
(만약, Variable일 경우, Bellows 적합)
2) Bellows Type :
모든 유체에 적용 가능하며
Backpressure에 영향이 별로 없으므로
방출 라인이 Head 또는 Tank에 연결됩니다.
(배압이 설정압력 50% 이하)
하지만, 고압 조건일 경우에는
Bellows Type을 쓰기 어려워서
밀폐구조로 되어 있는
Balanced Piston Type 사용합니다.
Bellows Type 원리는??
Balanced Bellows를 자세히 살펴보면,
디스크와 스프링 사이에 위치하여 디스크의
하부 면에 작용하는 배압을 차단(최소화)합니다.
이에 따라서, 외부 배압이 증가하더라도
벨로우즈가 상쇄하여 주기 때문에 배압에
직접적인 노출을 막을 수 있습니다.
하지만, Vent hole이 Plug되거나 없는 경우
stem등을 통해 Bonnet 내부로 압력이 유입될
수 있으며, 내부에서도 Backpressure에
영향을 받을 수 있는 구조가 됩니다.
이경우 Bellows Tension 초기값 설정
자체가 어려우므로, Vent hole 을 뚫어
대기압으로 표준 초기값을 맞춰놓고
Bellows를 선정해야 합니다.
다시 말해서,
Vent hole 없는 Conventional Type 경우
초기 설계값부터 Backpressure에 영향을
받지 않는 전제하에 제작을 진행하기때문에
(Set p 10%이하에서만 사용)
초기값을 대기압으로 설정하지 않아도
되는 닫힌계로 설계합니다.
Pilot operated Type
이 밸브는 Main Valve와 Pilot Valve로 구성된
안전밸브 타입으로, 공정 압력을 이용해 Main Valve를
개방하거나 닫는 방식으로 정밀한 압력 제어와
높은 효율을 제공하는 타입입니다.
1) 파일럿 밸브 (Pilot Valve) :
작은 크기의 보조 밸브로, 공정 압력을 감지하고 메인 밸브의 작동을 제어합니다.
설정 압력(Set Pressure)을 초과할 경우 메인 밸브를 작동시키는 신호를 보냅니다.
2) 메인 밸브 (Main Valve) :
시스템의 주요 압력 해제 장치로 파일럿 밸브로부터 신호를 받아 공정 압력
(Process Pressure)을 이용해 열리거나 닫힙니다.
구조적으로 Unbalanced Piston 또는 Diaphragm 타입으로 설계됩니다.
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