valve handbook 정리
Globe Control Valve 구조
1. Globe Control Valve
NeoStudio에서는 Globe Valve를 Body가 둥근 형태를 갖는 Linear Motion Valve로 설명한다.
- Linear Motion Valve로 가장 흔하게 사용
- 구조가 비교적 단순
- 다양한 Material 적용 가능
- 보전성이 쉬움
- 넓은 압력·온도 범위에 적용 가능
- 직접 크기는 비교적 작은 편
2. Globe Body의 특징
필기에는 Globe-Style Body를 긴 Face-to-Face Dimension과 Smooth, Rounded Flow Passage를 갖는 형태로 기록한다.
Rotary Valve와 비교하면 Dead Band가 적다고 기록되어 있다.
반면 Body 구조를 크게 하면 벽 두께가 증가하고, High Pressure / High Temperature 적용이 가능하다고 기록한다.
3. Trim과 Regulating Element
Globe Valve는 Trim과 Regulating Element를 설계하여 Flow Characteristic을 만들 수 있다고 기록한다.
4. Single-Seated 구조
NeoStudio에서는 대표적인 Globe Valve를 Single-Seated 구조로 설명한다.
Bonnet을 Body에 볼트로 체결하면 분해·조립이 쉬워 보전성이 좋다고 기록한다.
5. Rotary Valve와 비교
필기에서는 Rotary Valve와 비교했을 때 Globe Valve는 큰 Size 적용에 상대적으로 제약이 있다고 기록한다.
Throttling Process에서는 Stem Force가 중요하다.
특히 고압 조건에서 Body와 Plug가 커질수록 Actuator가 더 큰 힘을 요구한다고 기록한다.
6. Smooth Body의 의미
Smooth Body는 Turbulence와 Noise를 줄이는 방향으로 설명되어 있다.
7. Single-Seated Trim
필기에서는 Single-Seated Trim을 Closure Element와 Flow Characteristic을 결정하는 구조로 설명한다.
Trim은 유체에 직접 접촉하는 부분으로 기록되어 있다.
- Plug : Dynamic Portion
- Seat Ring : Static Portion
- Seat Retainer
- Cage
8. Plug
Plug는 Trim의 Dynamic Portion으로, Stem의 움직임에 따라 이동하며 유량을 조절한다.
9. Seat Ring
Seat Ring은 Trim의 Static Portion으로 기록되어 있다.
Plug Head가 Seat Ring에 안착하면서 밸브의 차단 기능을 수행한다.
10. Full Trim · Reduced Trim
NeoStudio에서는 Trim을 Full Trim과 Reduced Trim으로 구분한다.
| 구분 | 원본 내용 |
|---|---|
| Full Trim | Seat Ring을 가능한 크게 사용 |
| Reduced Trim | Globe Valve Body보다 작은 Trim을 사용하여 Throttling |
11. Bonnet
Bonnet은 Pressure Retaining Part로 기록되어 있다.
원본에서 Bonnet의 역할은 다음과 같다.
- Body의 Static Cap 역할
- Plug Stem을 Guide
- 내부 압력을 유지하는 구조
12. Stem Guiding
Plug Head가 Seat Ring에 정확하게 안착하기 위해 Stem Guiding이 필요하다고 기록한다.
두 가지 Guiding 방법이 제시되어 있다.
- Double-Top Stem Guiding
- Caged Guiding
13. Double-Top Stem Guiding
Double-Top Stem Guiding은 Stem의 위·아래를 잡아주는 방식으로 기록되어 있다.
Upper Guide
│
│
Stem
│
│
Lower Guide
│
Plug
유체에 의한 횡방향 움직임을 줄이기 위해 Guiding을 사용하는 방향이다.
14. Caged Guiding
Caged Guiding은 Cage를 이용하여 Plug를 Guide하는 방식이다.
원본에서는 Upper Guide는 Packing Box 상부, Lower Guide는 Flow Stream 부근에 위치하는 것으로 기록한다.
15. Double-Top과 Caged Guiding 비교
원본에서는 Double-Top Stem Guiding보다 횡방향 힘에 더 민감할 수 있다는 취지의 문장이 있다.
16. Seat Ring 고정
Seat Ring은 Body에 고정된다.
원본에는 Seat Ring을 고정하는 방법으로 다음 두 방식이 기록되어 있다.
- Seat Retainer로 압착·고정
- Body에 나사산으로 직접 고정
17. Seat Retainer 방식
Seat Retainer를 사용하면 분리가 쉽다는 장점이 기록되어 있다.
반면 Lapping 등 접촉면 관리와 충분한 Actuator Thrust가 필요할 수 있다고 기록한다.
18. 나사식 Seat Ring
Seat Ring을 Body에 나사산으로 직접 고정하는 방식이다.
별도 고정부품이 필요하지 않는 방향으로 기록되어 있으나, 유지보수 시 분리 어려움이 있을 수 있다고 적혀 있다.
19. Globe Control Valve Flow Direction
NeoStudio에서는 Globe Valve의 Flow Direction을 두 가지로 구분한다.
20. Flow Under The Plug
Flow가 Plug 아래에서 위로 작용하는 방식이다.
원본에는 다음 적용 특성이 기록되어 있다.
- Manual Valve에 적용
- 개방이 쉬운 방향
- Fail Open에 적용
Plug
▲
│
Flow ↑
21. Flow Over The Plug
Flow가 Plug 상부에서 아래 방향으로 작용하는 방식이다.
원본에서는 Fail Close에 적용한다고 기록한다.
Flow ↓
│
▼
Plug
22. Globe Control Valve Trim 종류
원본에서는 사용목적에 따라 다양한 Trim을 제작하여 Flow Characteristic을 설정한다고 기록한다.
- Needle Valve Trim
- Pressure-Balanced Trim
- Standard Unbalanced Trim
- Double Ported Trim
- Sanitary Trim
23. Needle Valve Trim
원본에서는 Flow가 매우 작은 경우에 사용하는 Trim으로 기록한다.
24. Pressure-Balanced Trim
Pressure-Balanced Trim은 Slider 형태로 압력균형을 맞추어 Actuator가 작아지는 방향으로 기록되어 있다.
단점으로는 다음 내용이 적혀 있다.
- Fluid가 깨끗해야 함
- Debris에 의해 누설 가능
- Leakage Rate가 높을 수 있음
- 가격이 비쌈
- 동작기간이 짧을 수 있다는 메모
25. Standard Unbalanced Trim
원본에는 Standard Unbalanced Trim을 Pressure-Balanced Trim과 구분하여 기록한다.
26. Double Ported Trim
Double Ported Trim은 양쪽으로 압력이 작용하도록 하여 힘의 균형을 만드는 방향으로 기록되어 있다.
27. Sanitary Trim
Sanitary Trim은 식품산업 등에 적용하는 용도로 기록되어 있다.
28. Globe Valve Body Variation
마지막 페이지는 Globe Valve Body Variation을 정리한다.
- Flow-Through Design / T-Style Body
- Angle Body Style
- Expanded Outlet Style
- Offset Body Style
- Split Body Style
- Y Body / 3-Way Body Style
29. Flow-Through Design
원본에서는 T-Style Body와 연결하여 기록하고 있으며, Pressure Drop이 발생하는 일반적인 구조로 적혀 있다.
30. Angle Body Style
Angle Body Style은 90° 방향전환 구조로 기록되어 있다.
원본에서는 Cavitation과 관련하여 일반 Body보다 유리할 수 있다는 취지와 Turbulence 영향이 클 수 있다는 메모가 함께 있다.
31. Expanded Outlet Style
Expanded Outlet Style은 공간 제약 또는 Outlet 확장이 필요한 경우 사용하는 것으로 기록한다.
32. Offset Body Style
Offset Body Style은 직선 Body에서 Offset이 있는 구조로 기록되어 있다.
원본에는 압력 강하가 적다는 메모가 있다.
33. Split Body Style
Split Body Style은 Leak 경로가 적고 Seat Ring 수리·접근성이 좋은 방향으로 기록되어 있다.
34. Y Body · 3-Way Body
마지막으로 Y Body와 3-Way Body Style이 별도 형태로 기록되어 있다.
35. Globe Valve 구조 전체 관계
Globe Control Valve
│
┌─────────────┼─────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
Body Bonnet Trim
│ │ │
│ Pressure Plug
│ Retaining Seat Ring
│ │ Cage
│ │ Retainer
│ │
│ └── Stem Guiding
│ │
│ ┌─────┴─────┐
│ ▼ ▼
│ Double-Top Caged
│
├── Flow Through
├── Angle
├── Expanded Outlet
├── Offset
├── Split
└── Y / 3-Way
36. NeoStudio PDF 핵심 정리
| 항목 | NeoStudio 내용 |
|---|---|
| Globe Valve | Linear Motion, 구조 단순, 보전 용이 |
| Trim | 유체 접촉부, Flow Characteristic 결정 |
| Plug | Dynamic Portion |
| Seat Ring | Static Portion, Shutoff 형성 |
| Bonnet | Pressure Retaining Part, Stem Guide |
| Stem Guiding | Double-Top / Caged Guiding |
| Flow Under Plug | Manual, 개방 용이, Fail Open |
| Flow Over Plug | Fail Close |
| Trim 종류 | Needle, Pressure Balanced, Unbalanced, Double Ported, Sanitary |
| Body Variation | Flow-Through, Angle, Expanded Outlet, Offset, Split, Y/3-Way |