니들 밸브란?- 유형, 작동 및 용도

니들 밸브란?

니들 밸브는 작은 포트와 나사산이 있는 바늘 모양의 플런저가 있는 밸브 유형입니다. 일반적으로 상대적으로 낮은 유속만 가능하지만 정확한 유량 조절이 가능합니다.

니들 밸브는 청정 가스 또는 유체의 유량을 정확하게 제어하는 데 사용됩니다. 조정은 유속을 제어하기 위해 점진적이고 매끄럽습니다. 그러나 신뢰할 수 있는 차단 밸브로도 사용할 수 있습니다.

그러나 일반적으로 저유량에만 사용되며 입구에서 출구까지의 압력 강하가 상대적으로 큽니다. 니들 밸브의 일반적인 포트 크기는 1/8"에서 최대 2"입니다. 가장 일반적인 적용은 프로판 니들 밸브처럼 가스의 흐름을 제어하는 것입니다.

 

니들 밸브의 구성 및 작동

계기 니들 밸브는 테이퍼 핀을 사용하여 미세 흐름 제어를 위한 공간을 점차적으로 엽니다. 스핀들을 사용하여 흐름을 제어하고 조절할 수 있습니다. 니들 밸브는 길고 테이퍼진 시트가 있는 비교적 작은 오리피스와 시트에 정확히 맞는 나사 끝에 바늘 모양의 플런저가 있습니다.

나사를 돌리고 플런저를 집어넣으면 시트와 플런저 사이의 흐름이 가능합니다. 그러나 플런저가 완전히 수축될 때까지 유체 흐름이 상당히 방해를 받습니다. 플런저를 후퇴시키기 위해서는 가는 나사를 여러 번 돌려야 하므로 정확한 유량 조절이 용이합니다.

니들 밸브의 장점은 니들 길이와 직경의 비율 또는 니들과 시트의 직경 차이의 버니어 효과에 있습니다. 축 방향으로 긴 이동(제어 입력)은 반경 방향으로 매우 작고 정확한 변화를 만듭니다(결과 흐름에 영향을 미침).

니들 밸브는 가스로 채워진 진공관, 가스 레이저 및 유사한 장치를 채울 때와 같이 저압에서 가스 흐름의 정밀한 제어가 필요한 경우 진공 시스템에서도 사용할 수 있습니다.

 

 

니들 밸브의 작동 원리

니들 밸브는 수동 또는 자동으로 작동할 수 있습니다. 수동으로 작동되는 니들 밸브는 핸드휠을 사용하여 플런저와 밸브 시트 사이의 거리를 제어합니다. 핸드휠을 한 방향으로 돌리면 플런저가 들어 올려져 밸브가 열리고 유체가 통과할 수 있습니다. 핸드휠을 다른 방향으로 돌리면 플런저가 시트에 더 가깝게 이동하여 유량을 줄이거나 밸브를 닫습니다.

자동 니들 밸브는 밸브를 자동으로 열고 닫는 유압 모터 또는 공기 액추에이터에 연결됩니다. 모터 또는 액추에이터는 기계를 모니터링할 때 수집된 타이머 또는 외부 성능 데이터에 따라 플런저의 위치를 조정합니다.

수동 작동 및 자동 니들 밸브 모두 유량을 정밀하게 제어합니다. 핸드휠은 가느다란 나사산으로 되어 있어 플런저의 위치를 조정하는 데 여러 번 회전해야 합니다. 결과적으로 니들 밸브는 시스템에서 유체의 유속을 더 잘 조절하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

니들 밸브의 다른 유형

수동으로 작동되는 나사식 니들 밸브(위에 설명됨)는 니들 밸브의 가장 일반적인 유형입니다. 그러나 두 가지 추가 변형이 전동 및 각도입니다.

전동 니들 밸브
이 니들 밸브에는 수동 조작용 핸들이 없지만 대신 전기 또는 공압 액추에이터를 사용하여 플런저에 연결하고 돌립니다. 이들은 원격 제어, 폐쇄 루프 시스템에서 사용 및/또는 원격으로 유량을 정확하게 제어하기 위해 타이머를 장착할 수 있습니다.

앵글 니들 밸브
이 니들 밸브는 인라인 대신 입구에서 출력을 90도 회전시킵니다. 동일한 작동 개념이 적용되지만 90도 각도는 더 나은 시스템 통합을 허용할 수 있습니다.

 

니들 밸브의 용도

니들 밸브는 일반적으로 유량 측정 응용 분야에 사용되며, 특히 기화기의 유휴 연료 흐름과 같이 일정하고 보정된 낮은 유량을 일정 시간 동안 유지해야 하는 경우에 사용됩니다.

기화기의 플로트 밸브(기화기 내 연료 레벨 제어)는 니들 밸브가 아니지만 일반적으로 니들 밸브로 설명됩니다. 뭉툭한 원추형 바늘을 사용하지만 일치하는 원뿔형이 아닌 정사각형 모서리 시트에 맞춥니다. 여기서 의도는 두 개의 좁은 결합 표면 사이에 잘 ​​정의된 시트를 확보하여 가벼운 부유 압력만으로 흐름을 확실하게 차단하는 것입니다.

니들 밸브는 또한 무수 암모니아(NH3) 애플리케이션에서 나이프에 대한 NH3 공급을 차단하기 위해 압력 게이지 또는 애플리케이터의 차단을 제공하는 데 일반적으로 사용됩니다.

유속이 낮고 밸브 스템을 여러 번 돌려서 완전히 열거나 닫아야 하기 때문에 니들 밸브는 단순한 차단 용도로 사용되지 않습니다.

오리피스가 작고 가는 나사형 스템의 힘 이점이 높기 때문에 니들 밸브는 일반적으로 "손으로 꽉 조이는" 압력으로 완전히 차단하기 쉽습니다. 니들 밸브의 스핀들 및/또는 시트, 특히 황동으로 만들어진 밸브는 흐름을 차단할 때 과도한 회전력에 의해 쉽게 손상됩니다.

작고 단순한 니들 밸브는 종종 온수 응용 분야에서 블리드 밸브로 사용됩니다.

볼 밸브나 스템이 상승하는 밸브와 달리 핸들 위치를 보면 밸브가 열려 있는지 닫혀 있는지 알기가 쉽지 않습니다.

 

니들 밸브의 장점

▷ 낮은 속도로 유량 제어가 매우 정확합니다.
▷ 니들 밸브는 크기가 더 작습니다.
▷ 조절 목적으로 사용할 수 있습니다.
▷ 유량을 정확하게 조정할 수 있습니다.
▷ 니들 밸브는 온수 가열용 블리드 밸브로 사용됩니다.
▷ 이 밸브는 쉽게 차단할 수 있습니다

니들 밸브의 단점

▷ 유체 흐름의 높은 제한 때문에 니들 밸브에서 압력 손실이 높습니다.
▷ 이 밸브는 시트와 니들 사이의 통과 흐름이 적기 때문에 저유량에 사용됩니다.
▷ 유체에 부유 물질이 있으면 시트와 바늘이 손상될 수 있습니다.
▷ 핸들 위치를 검사하여 밸브가 열렸는지 닫혔는지 알 수 없습니다.
▷ 니들 밸브의 시트를 차단하는 동안 과도한 회전력으로 인해 손상될 수 있습니다.