볼 밸브를 빠르게 열고 닫을 수 있는 이유는 무엇입니까?

이유는볼 밸브독특한 기계적 구조와 유체 역학 설계 덕분에 신속한 개폐가 가능합니다. 개폐 구성 요소는 원형 관통 구멍이 있는 구형으로, 밸브 스템에 의해 구동되어 자체 축을 중심으로 90도 회전하여 상태 전환을 완료할 수 있습니다. 구형의 관통 구멍이 파이프라인 축과 정렬되면 밸브가 완전히 열립니다. 90도 회전한 후 관통 구멍은 파이프라인과 수직이 되고 밸브는 완전히 닫힙니다. 이 "1/4 회전" 설계는 개폐 동작을 단일 평면 내 회전 동작으로 단순화하여 작동 경로를 크게 단축합니다.

기계 구조의 관점에서 볼 때볼 밸브밸브 시트와 "라인 접촉" 또는 "표면 접촉" 밀봉 방식을 채택합니다. 플로팅 볼 밸브를 예로 들면, 볼은 매체의 압력에 따라 출구 밸브 시트 쪽으로 이동하여 자체 밀봉을 형성하고 개폐 시 마찰 저항을 줄입니다. 고정 볼 밸브는 상부 및 하부 밸브 스템의 베어링에 의해 지지되므로 볼은 회전할 때 밸브 시트와 볼 사이의 작은 마찰력만 극복하면 됩니다. 이 설계는 구가 회전하는 동안 유체 저항에 거의 영향을 받지 않게 하며 특히 고압 조건에 적합합니다. 예를 들어, 석유화학 산업에서 DN300 공압 볼 밸브는 여러 회전이 필요한 게이트 밸브나 글로브 밸브보다 훨씬 빠른 0.5초 만에 개폐를 완료할 수 있습니다.

유체 역학 특성은 빠른 응답 능력을 더욱 향상시킵니다.볼 밸브. 풀 보어 볼 밸브의 흐름 채널은 파이프라인의 내경과 완전히 일치하며 유체가 통과할 때 압력 강하가 거의 없습니다. 열고 닫는 동안 매체의 관성으로 인해 추가 저항이 발생하지 않습니다. 대조적으로, 버터플라이 밸브의 디스크는 회전 중에 일부 흐름 채널을 막아 유체가 디스크에 역추력을 가하고 개폐 속도에 영향을 미칠 수 있습니다. 게이트 밸브의 게이트는 수직으로 올리고 내려야 하며 스트로크가 길고 매체 점도의 영향을 받기 쉽습니다. 실험 데이터에 따르면 DN200 파이프라인에서 볼 밸브의 개폐 시간은 동일한 사양의 버터플라이 밸브보다 40% 짧고 게이트 밸브보다 70% 짧습니다.

또한 볼 밸브의 구동 방식도 신속한 개폐를 지원합니다. 공압, 전기 또는 유압 액츄에이터는 순간적으로 높은 토크를 출력하여 구를 구동하여 0.1초 이내에 90도 회전을 완료할 수 있습니다. 예를 들어, 천연가스 비상 정지 시스템에서 공압식 볼 밸브는 전기 신호를 수신하여 0.3초 이내에 공기 흐름을 차단하여 사고 확대를 효과적으로 방지할 수 있습니다. 이 "밀리초 수준" 응답 기능은 기존 수동 밸브와 비교할 수 없습니다.