파일럿 작동식 밸브란 무엇입니까?
단일 고압 라인은 밸브 디스크에 수천 파운드의 힘을 가할 수 있는데, 이는 소형 액추에이터가 자체적으로 안전하게 제어할 수 있는 것보다 더 큰 힘입니다. 이것이 바로 파일럿 작동식 밸브가 해결하는 문제입니다. 하나의 큰 작동력에 의존하는 대신 작은 파일럿 밸브와 더 큰 메인 밸브 사이의 작업을 분할하여 낮은 힘의 신호가 높은 힘의 흐름 경로를 제어할 수 있도록 설계되었습니다.
파일럿 밸브는 시스템 압력을 감지하고 메인 밸브가 열리거나 닫혀야 하는 시기를 결정합니다. 메인 밸브는 유체를 통과시키는 실제 작업을 수행합니다. 이 2단계 배열은 엔지니어가 대형의 값비싼 액츄에이터를 필요로 하는 유량을 정밀하게 제어해야 하는 모든 곳에서 유압 회로와 압력 완화 시스템 전반에 걸쳐 나타납니다.
파일럿 작동식 밸브의 작동 방식
대부분의 파일럿 작동식 밸브는 종종 돔이라고 불리는 메인 밸브 디스크 위의 챔버에 의존합니다. 정상적인 조건에서 입구 압력은 파일럿을 통해 이 돔으로 전달됩니다. 디스크의 상단 표면은 하단의 시트 표면보다 크기 때문에 돔에 작용하는 압력은 메인 밸브를 단단히 닫히게 유지하는 순 하향 힘을 생성합니다.
입구 압력이 설정점을 향해 올라가면 파일럿 밸브가 작동하여 돔 공급을 차단하고 대신 돔을 더 낮은 압력으로 환기시킵니다. 하향 힘이 제거되면 입구 압력이 메인 디스크를 시트에서 들어 올려 밸브가 열립니다. 압력이 파일럿의 재설정 지점으로 다시 떨어지면 돔이 다시 채워지고 메인 밸브가 다시 안착됩니다. 조종사는 효과적으로 감지 및 전환을 수행합니다. 메인 밸브가 흐르고 있습니다.
팝 액션과 모듈레이팅 액션
파일럿 작동식 밸브는 일반적으로 두 가지 동작 유형 중 하나에 속합니다. 팝액션 파일럿은 설정된 압력에 도달하면 메인 디스크를 닫힘 상태에서 완전 열림 상태로 곧바로 스냅한 다음 과압 이벤트가 사라질 때까지 열린 상태를 유지합니다. 이는 빠르고 완전한 완화를 제공하지만 과압 스파이크가 짧은 경우 공정 매체를 낭비할 수 있습니다.
변조 동작 조종사는 보다 온화한 접근 방식을 취합니다. 한 단계로 돔 압력을 대기로 배출하는 대신 압력이 설정점을 얼마나 초과했는지에 비례하여 디스크가 들어올릴 수 있을 만큼만 블리드됩니다. 밸브는 설정 압력의 약 10% 내에서만 최대 리프트에 도달하므로 최대 팝에 비해 매체 손실이 줄어들고 배출이 줄어듭니다.
주요 장점
2단계 설계는 파일럿 작동식 밸브에 스프링 장착 대안이 따라잡기 힘든 몇 가지 실용적인 장점을 제공합니다.
- 좌석 견고성 최대 설정압력의 98% , 밸브가 열려야 할 때까지 누출이 없는 상태를 유지합니다.
- 파일럿이 메인 밸브 하류의 압력 변화를 보상하므로 배압에 대한 내성이 향상됩니다.
- 더 작은 본체에 전체 구멍 용량이 있어 대형 시스템의 배관 및 설치 비용이 절감됩니다.
- 시스템을 종료하지 않고도 계획된 유지 관리를 위한 필터, 원격 감지 라인 및 이중 파일럿 설정이 가능한 액세서리 친화적인 디자인
다음과 같은 업계 지침 압력 완화 장치에 대한 API의 크기 및 설치 표준 배관 및 장착 요구 사항이 기존 스프링 작동식 설계와 다르기 때문에 특히 파일럿 작동식 밸브를 다루고 있습니다.
고려해야 할 제한 사항
이 중 어느 것도 파일럿 작동식 밸브가 모든 작업에 적합한 선택이 될 수는 없습니다. 파일럿과 메인 밸브 사이의 상호 연결 튜브는 좁고, 더럽거나 입자가 많은 매체는 시간이 지남에 따라 막힐 수 있습니다. 심각한 더러운 서비스에서는 막힘 위험이 밀봉 이점보다 클 수 있습니다.
응답 속도는 또 다른 요소입니다. 동일한 튜브를 통해 돔을 채우고 균등화하는 데 시간이 필요하기 때문에 파일럿 작동식 밸브는 빠른 플랜트 가동과 같은 매우 빠른 압력 상승 중에 지연될 수 있습니다. 이러한 조건에서는 스프링 장착형 또는 직동식 밸브가 더 예측 가능하게 반응하는 경우가 많습니다.
파일럿 작동식 밸브와 직동식 밸브
직동식 밸브는 파일럿 단계를 완전히 건너뜁니다. 압력은 스프링에 맞서 메인 디스크에 직접 작용하므로 설계가 더 간단하고 저렴하며 반응 속도가 빨라집니다. 저유량 보호 또는 예산에 민감한 회로의 경우, 더 간단하고 저유량 보호를 위한 직동식 릴리프 밸브 종종 더 실용적인 옵션입니다.
파일럿 작동식 설계는 압력이 상승하거나 배압을 예측할 수 없거나 누출 없는 시트 비용이 파일럿 튜빙의 추가 유지 관리 비용보다 클 때 더욱 복잡해집니다. 결정은 일반적으로 유량, 매체 청결도 및 시스템이 설정 압력 근처에서 얼마나 단단히 밀봉되어야 하는지에 따라 결정됩니다.
일반적인 응용 분야
파일럿 작동식 밸브는 압력 변동이 크고 가동 중지 시간이 많은 곳에서 흔히 사용됩니다. 즉, 업스트림 석유 및 가스 생산, 해양 플랫폼, 정유 및 발전 모두 과압 보호를 위해 이 밸브에 의존합니다. 용량에 비해 설치 공간이 작기 때문에 데크 공간이 제한된 해양 설치에도 적합합니다.
이동식 및 산업용 유압 장치에서는 부하가 걸린 실린더와 모터를 관리하는 회로 제어 밸브에도 동일한 파일럿 원리가 나타납니다. 응용 분야가 무엇이든 밸브는 단독으로 작동하지 않습니다. 사이즈를 맞춰서 맞춰야해요 보호하는 더 넓은 유압 시스템 , 펌프 출력, 라인 크기 및 예상되는 압력 과도 현상을 포함합니다.
시스템에 적합한 밸브 선택
경계하고 있는 실패 모드부터 시작하세요. 고용량, 고압 라인의 과압 보호가 문제라면 일반적으로 파일럿 작동식 릴리프 밸브를 사용하는 것이 추가 배관 및 유지 관리의 가치가 있습니다. 시스템이 적당한 압력에서 더 깨끗한 매체를 작동하는 경우 직동식 밸브는 비용과 복잡성을 줄이면서 동일한 보호 기능을 제공할 수 있습니다.
방향 제어는 압력 완화와 별개의 문제입니다. 많은 유압 회로에는 또한 솔레노이드 작동 방향 제어 밸브 흐름을 라우팅하고 흐름 수요가 더 높은 회로의 경우, 더 높은 유량의 솔레노이드 역전 밸브 옵션 디자인을 확정하기 전에 비교해 볼 가치가 있습니다. 이러한 구성 요소가 어떻게 결합되는지 자세히 살펴보려면 다음을 찾아보세요. SherTech의 모든 밸브 및 펌프 구성 요소 .
