다이어프램 밸브란? - 정의, 작동원리, 종류

다이어프램 밸브란?

다이어프램 밸브(또는 멤브레인 밸브)는 두 개 이상의 포트가 있는 밸브 본체, 탄성 중합체 다이어프램, 다이어프램이 밸브를 닫는 "위어 또는 새들" 또는 시트로 구성됩니다. 밸브 본체는 사용 목적에 따라 플라스틱, 금속, 목재 또는 기타 재료로 구성할 수 있습니다.

다이어프램 밸브는 밀봉을 형성하기 위해 밸브 본체 상단의 시트와 접촉하는 유연한 디스크에서 이름을 얻습니다. 다이어프램은 밸브를 열거나 닫거나 제어하는 힘을 전달하는 유연하고 압력에 반응하는 요소입니다.

다이어프램 밸브는 핀치 밸브와 관련이 있지만 밸브 본체의 엘라스토머 라이너 대신 엘라스토머 다이어프램을 사용하여 흐름 스트림을 폐쇄 요소에서 분리합니다.

 

다이어프램 밸브의 작동 원리

다이어프램 밸브는 구성 및 작동이 간단합니다. 밸브 액추에이터는 열린 위치에서 밸브의 내부 멤브레인(또는 "다이어프램")과 접촉합니다. 사용자가 밸브를 차단하기를 원하면 액추에이터를 누르고/돌리며 멤브레인을 솔리드 댐의 가장자리로 밀어넣어 밸브를 닫습니다.

특정 다이어프램 밸브는 멤브레인이 부분적으로 닫혀 있는 반개방/제한 위치를 가질 수 있어 밸브를 통한 스로틀 흐름을 허용합니다. 다음 섹션에서는 다이어프램 밸브의 광범위한 범주와 가장 유용한 위치를 살펴보겠습니다.

 

 

제어 방법

다이어프램 밸브는 다이어프램에 성형된 스터드로 압축기에 연결된 유연한 다이어프램을 사용합니다. 차단을 제공하기 위해 닫힌 라이너를 조이는 대신, 차단을 제공하기 위해 다이어프램을 밸브 본체의 바닥과 접촉하도록 밀어 넣습니다.

수동 다이어프램 밸브는 밸브를 통한 압력 강하를 제어하기 위해 가변적이고 정밀한 개방을 제공함으로써 유량 제어에 이상적입니다. 원하는 양의 미디어가 시스템을 통해 흐를 때까지 핸드휠을 돌립니다.

시작 및 중지 응용 프로그램의 경우 압축기가 밸브 본체 바닥에 대해 다이어프램을 밀어 흐름을 중지하거나 흐름이 통과할 수 있을 때까지 바닥을 들어올릴 때까지 핸드휠을 돌립니다.

 

다이어프램 밸브 기능

다이어프램은 다이어프램에 성형된 스터드에 의해 압축기에 연결됩니다. 유량을 시작하거나 증가시키기 위해 압축기는 밸브 스템에 의해 위로 이동됩니다. 흐름을 멈추거나 느리게 하기 위해 압축기를 내리고 다이어프램을 밸브 바닥으로 누릅니다.

다이어프램 밸브는 부유 물질을 포함하는 유체의 흐름을 제어하는 데 탁월하며 어떤 위치에든 설치할 수 있는 유연성을 제공합니다. 위어형 다이어프램 밸브는 시트를 따라 설계의 큰 차단 영역이 빠르게 열리는 밸브의 특성을 제공하기 때문에 다이어프램 밸브를 통해 직선형보다 스로틀링에 더 좋습니다. 다이어프램은 밸브의 개스킷 역할을 하여 본체와 보닛 캡 사이의 누출을 막습니다.

 

다이어프램 밸브의 종류

다이어프램 밸브는 다이어프램 체크 밸브와 다이어프램 제어 밸브의 두 가지 주요 범주로 구분됩니다. 다이어프램 체크 밸브는 유연한 멤브레인 다이어프램을 사용하여 재료가 한 방향으로 흐르도록 합니다.

주로 다이어프램 밸브의 두 가지 기본 설계가 있습니다: 위어 및 직선형. 다이어프램 밸브를 부식성 응용 분야에 적합하게 만들기 위해 본체 내부와 끝 플랜지를 라이닝할 수 있습니다. 용도에 따라 다양한 라이닝 재료를 사용할 수 있습니다.

위어형 다이어프램 밸브
도 A에 도시된 바와 같이, 위어는 밸브 본체의 일체형 부분으로서 제공된다. 위어는 흐름을 멈추기 위해 다이어프램이 압축되는 밸브 시트 역할을 합니다. 이 유형의 다이어프램 밸브는 일반적으로 큰 크기로 생산됩니다. 융기된 위어는 완전히 열린 위치에서 완전히 닫힌 위치까지의 다이어프램 이동량을 줄여서 다이어프램의 응력과 변형량을 줄입니다.

직선형 다이어프램 밸브
볼 브러시 클리너가 밸브를 통과하는 모습을 보여주는 전경식 다이어프램 밸브
스트레이트웨이 밸브가 열리면 다이어프램이 높이 들어 올려 양방향으로 전체 유선형 흐름이 이루어집니다. 밸브가 닫히면 다이어프램이 단단히 밀봉되어 라인에 모래나 섬유질 재료가 있는 경우에도 확실하게 닫힙니다.
풀 보어 유형의 밸브는 음료 산업에서 가장 광범위하게 사용됩니다. 밸브를 열거나 라인에서 제거하지 않고도 스팀 또는 가성 소다로 볼 브러시 세척이 가능합니다.

추가 다이어프램 밸브 유형
다른 다이어프램 밸브 유형에는 프로세스 밸브, 제로 스태틱 밸브, 위생 다이어프램 밸브, 다이어프램 솔레노이드 밸브, 직접 작용 다이어프램 솔레노이드 밸브, 간접 작용 다이어프램 솔레노이드 밸브, 차단 밸브, 공압 다이어프램 밸브 및 다이어프램 작동 게이트 밸브가 있습니다.

▷ 프로세스 밸브는 흐름 프로세스를 조절, 시작 또는 중지하도록 설계된 기계적 다이어프램입니다.
▷ 제로 스태틱 밸브는 박테리아 성장 및 흐름 정체 가능성을 제거하기 때문에 청정 작업에 적합한 또 다른 다이어프램 밸브 유형입니다.
▷ 위생 다이어프램 밸브는 사용자가 제품 오염을 방지하는 데 도움이 됩니다. 그들은 무균 분위기를 조성하는 무균 재료로 만들어집니다.
▷ 다이어프램 솔레노이드 밸브는 유량 제어에 사용되는 전자 기계 밸브인 일반 솔레노이드 밸브의 변형입니다. 솔레노이드 코일과 함께 다이어프램 솔레노이드 밸브에는 일반적으로 밸브 본체 내부에 위치한 고무 다이어프램이 있습니다. 그들은 단단한 좌석에 대해 열리고 닫힙니다. 그들은 직접 행동 또는 간접 행동 일 수 있습니다.
▷ 다이렉트 액팅 다이어프램 솔레노이드 밸브는 솔레노이드 코일에 전원이 공급될 때만 다이어프램 위치를 변경합니다. 이 경우 밸브가 정상적으로 열리거나 닫혀 있는지에 따라 다이어프램이 열리거나 닫힙니다.
▷ 파일럿 작동식 다이어프램 솔레노이드 밸브라고도 하는 간접 작동 다이어프램 솔레노이드 밸브는 작동하려면 다이어프램 압력이 필요합니다. 밸브를 통해 흐르는 유체가 충분한 압력을 모을 때 다이어프램 위치를 변경합니다. 즉, 매체 압력은 다이어프램 위치를 지시하는 파일럿 역할을 합니다.
▷ 차단 밸브는 포지티브 폐쇄를 사용하여 파이프의 흐름을 멈추거나 차단할 수 있는 밸브입니다.
▷ 공압식 다이어프램 밸브는 탄성 중합체 멤브레인과 함께 공압식 제어를 사용하는 자동화된 다이어프램 밸브입니다. 다이어프램 재료를 팽창 및 수축시키는 데 압축 공기만 필요하기 때문에 인기가 있습니다.
▷ 다이어프램 작동식 게이트 밸브는 양방향 흐름 안전 밸브입니다. 다이어프램과 게이트 밸브가 사용하는 전략을 결합하여 매우 안정적인 하이브리드를 만듭니다. 2개의 플로팅 시트, 슬래브 게이트 및 스프링 리턴 다이어프램 액추에이터가 특징입니다.

 

다이어프램 밸브의 응용

▷ 깨끗하거나 더러운 물 및 공기 서비스 응용 프로그램
▷ 탈염수 시스템
▷ 부식성 응용
▷ 원자력 시설의 방사성폐기물 시스템
▷ 진공 서비스
▷ 식품 가공, 제약 및 양조 시스템

 

다이어프램 밸브의 장점

▷ 켜기-끄기 및 조절 서비스 밸브로 사용할 수 있습니다.
▷ 사용 가능한 다양한 라이닝으로 인해 우수한 내화학성을 제공합니다.
▷ 줄기 누출이 제거됩니다.
▷ 버블타이트 서비스를 제공합니다.
▷ 고형물, 슬러리 및 기타 불순물을 가두는 주머니가 없습니다. 슬러리 및 점성 유체에 적합합니다.
▷ 이 밸브는 특히 위험한 화학 물질 및 방사성 유체에 적합합니다.
▷ 이 밸브는 흐름 매체의 오염을 허용하지 않습니다. 따라서 식품 가공, 제약, 양조 및 기타 오염을 견딜 수 없는 응용 분야에서 광범위하게 사용됩니다.

다이어프램 밸브의 단점

▷ 위어는 배관의 완전한 배수를 방지할 수 있습니다.
▷ 작동 온도와 압력은 다이어프램 재질에 의해 제한됩니다. 일반적으로 압력은 200psi(1380kPa) 및 최대 400F(204C)의 온도로 제한됩니다.
▷ 다이어프램은 정수압을 제한할 수도 있습니다.
▷ 다이어프램은 불순물이 포함된 가혹한 조절 서비스에서 광범위하게 사용되는 경우 침식을 경험할 수 있습니다.
▷ 다이어프램 밸브는 일반적으로 NPS ¹⁄₂ ~ 12(DN 15 ~ 300)의 제한된 크기로 제공됩니다.