다이어프램 밸브(Diaphragm Valve)에 대해 알아보자.

밸브는 많은 산업 분야와 제조, 과학, 엔지니어링 등의 분야에서 다양하게 사용됩니다.

특히 대부분의 산업에서 밸브는 매우 큰 역할을 합니다.

밸브의 목적은 흐름을 제어하는 것으로, 그 대상은 액체와 기체, 심지어 고체까지도 포함됩니다.

밸브는 시스템 또는 프로세스의 안전하고 효율적인 작동을 보장하기 위해 흐름을 시작하거나 종료하고, 조절하는데 사용되며, 유량이나 압력을 조절하는데 사용되기도 합니다.

밸브는 모양과 작동 방식, 사용 환경 등에 따라 매우 다양한 종류가 존재하는데, 이번 시간에는 다이어프램 밸브에 대해 알아보겠습니다.

다이어프램 밸브(Diaphragm Valve)

다이어프램 밸브는 밸브 내의 둑과 다이어프램이 상접하는 구조의 밸브로, 다이어프램 밸브라고 불립니다.

다이어프램은 탄성력이 매우 좋은 합성수지나 금속으로 제작되며 둑과 다이어프램이 떨어져 있을 때는 유체의 흐름이 진행되고, 밀착하면 유체의 흐름이 정지합니다.

다이어프램 밸브(Diaphragm Valve) - 검은색 부분이 다이어프램입니다.

다이어프램 밸브의 구성과 작동 원리는 간단한 편입니다.

위의 그림과 같이 밸브가 열린 상태에서 밸브의 작동부(Actuator)는 다이어프램과 밀착되어 있습니다.

밸브를 닫을 때는 작동부를 누르거나 돌려 다이어프램을 둑쪽으로 밀어내 흐름을 멈춥니다.

특정 다이어프램 밸브는 다이어프램이 부분적으로 닫혀 있는 반 개방 상태를 유지할 수 있어 특정량의 흐름을 유지할 수 있습니다.

다이어프램 밸브의 유형

다이어프램 밸브는 형태와 작동 방식에 따라 두 가지 유형이 있습니다.

한 가지는 위어(Weir)라고 하는 안장형 다이어프램 밸브이고, 다른 하나는 직선형 다이어프램 밸브입니다.

이 두 종류의 다이어프램 밸브는 기능은 유사하지만 몸체의 모양이나 사용환경에 따라 각각 사용됩니다.

위어형 다이어프램 밸브

위어형 다이어프램 밸브는 위의 그림에 나타난 형태로 일반적으로 사용되는 다이어프램 밸브 디자인입니다.

돌출된 위어 디자인은 용량이 작은 흐름 제어에 적합하며 다이어프램과 작동부 위의 보닛이 유출을 방지하는 역할을 합니다.

이 보닛은 다이어프램의 오작동이나 고장을 억제하는 역할도 합니다.

위어형 다이어프램 밸브는 몸체가 경사져 있어 자체적으로 배수가 가능하지만, 그에 따라 일부 사용 환경에서는 문제가 발생되기도 합니다.

위어형 다이어프램 밸브는 침전물이 다이어프램쪽에 쌓일 수 있기 때문에 깨끗하고 균질한 유체에서 사용하는 것이 권장되며, 부식성 있는 액체나 가스에서 사용할 수 있는 장점이 있습니다.

직선형 다이어프램 밸브

직선형 다이어프램 밸브는 구조적으로는 위어형 다이어프램 밸브와 유사합니다.

하지만 직선형 다이어프램 밸브는 위어형 다이어프램 밸브에 있는 둑이 없기 때문에 보다 더 유연한 다이어프램이 필요하며,

금속보다는 탄성력이 높은 합성 수지인 엘라스토머(Elastomer)가 사용됩니다.

직선형 다이어프램 밸브는 둑이 없이 평평한 바닥을 가지고 있기 때문에 흐름이 큰 장애물 없이 밸브를 통과할 수 있고 위어형 다이어프램 밸브보다 대용량에서 사용할 수 있습니다.

다이어프램 밸브의 작동부(Actuator)

다이어프램 밸브의 작동부는 스템과 디스크를 작동해 밸브를 열거나 닫습니다.

밸브를 작동하는데 필요한 속도와 자동 작동의 필요성 같은 시스템 요구 사항에 따라 여러 유형의 작동부가 고려됩니다.

수동 작동기

수동 작동기는 소동 휠 또는 크랭크를 사용해 밸브를 열거나 닫습니다.

자동은 아니지만 사용자가 필요에 따라 밸브를 배치할 수 있는 기능을 제공합니다.

수동 작동기는 전원을 연결할 수 없는 원격 시스템에 사용되며, 대형 밸브가 필요한 사용 환경에서는 권장되지 않습니다.

추가적인 기계적 이점과 개폐 속도를 위해 감속기를 추가할 수 있습니다.

전기 모터 작동기

전기 모터 작동기는 밸브의 수동과 반자동, 그리고 자동 작동을 지원합니다.

작동부는 밸브나 모터에 의해 작동되며, 기어 트레인을 통해 연결되어 모터의 속도와 토크를 조절합니다.

완전 열림 및 완전 닫힘 시, 모터를 자동으로 정지시키는 리미트 스위치가 포함될 수 있습니다.

공압 밸브 작동기

공압 밸브 작동기는 반자동과 자동 작동을 지원합니다.

공압 밸브 작동기는 스템에 연결된 다이어프램이나 피스톤에 작용하는 공기압에 의해 공기 신호를 밸브 스템의 움직임으로 변환해 작동합니다.

공압 밸브 작동기는 스프링과 공기압을 사용해 밸브를 열거나 닫을 수 있습니다.

공압 작동기는 스로틀 밸브 및 개폐 위치 지정에 사용하기 위해 빠르게 작동하는 특징이 있습니다.

유압 작동기

유압 작동기는 반자동과 자동 작동을 지원합니다.

유체 압력이 없으면 스프링의 힘에 의해 밸브가 닫힌 위치로 유지되며, 유체가 챔버로 들어가 압력이 스프링 힘보다 커지면 피스톤이 위로 올라가 밸브가 열리게 됩니다.

밸브를 닫기 위해 유압유가 피스톤의 한쪽으로 공급되고 다른 쪽은 배출됩니다.

유압 작동기는 증기 밸브와 같이밸브를 여는 데 큰 힘이 필요한 경우에 사용됩니다.

유압 작동기는 다양한 크기로 제공되며 밸브 시스템 및 단일 밸브와 함께 사용할 수 있습니다.

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