버터플라이 밸브는 동작이 단순합니다. 직경 전체가 뚫린 평평한 원형 디스크가 링- 모양의 시트 내부에서 90도 회전하여 유체 통로를 열거나 조절하거나 닫습니다. 디스크는 항상 흐름 경로에 남아 있으므로 밸브의 특성은 얇은 프로파일이 압력, 속도 및 씰 마찰과 상호 작용하는 방식에 따라 정의됩니다.
기본원리
샤프트가 파이프 축과 평행할 때 디스크는 흐름에 가장자리를 제공하여 수두 손실이 거의 발생하지 않습니다. 완전히 닫힌 위치에서 디스크는 엘라스토머나 금속 시트에 안착되어 단단히 밀봉됩니다. 1/4{1}}회전 동작은 공압식 또는 전기식 액추에이터가 1초 이내에 밸브를 순환할 수 있음을 의미하므로 비상 차단-또는 자동 배치에 이상적입니다.
토크 거동
디스크가 대칭이기 때문에 토크는 두 극단(0도와 90도) 근처에서 가장 낮고 디스크 전체의 차압이 가장 큰 70도 부근에서 최고에 이릅니다. 최신 디자인은 샤프트 축을 몇 밀리미터 오프셋('편심' 또는 '고성능'이라고 함)하여 디스크 캠이-처음 10도 열림 동안 시트를 비우고 브레이크아웃 토크를 30% 줄이고 시트 수명을 연장합니다.
씰링 기술
1. 탄력 있는 시트: 니트릴 또는 EPDM 라이너가 본체에 접착되어 있습니다. 라인 압력으로 인해 디스크가 고무에 강제로 들어가 16bar 및 −20도~120도까지 완벽하게-밀폐 차단-됩니다.
2. 금속 시트: 스테인리스 또는 Stellite 오버레이는 고온(600도) 또는 연마 매체에 사용됩니다. 누출율은 클래스 IV(Cv의 0.01%)로 증기 분리에 충분합니다.
3. 이중 오프셋: 샤프트와 시트 중앙-선이 모두 오프셋되어 원추형 캠 동작을 생성합니다. 삼중 오프셋은 각진 시트 면을 추가하여 LNG 극저온 서비스에서 클래스 VI 금속-대-금속 밀봉을 달성합니다.
흐름특성
30도 개방 시 디스크는 이미 최대 압력 강하의 60%를 생성하여 버터플라이 밸브에 빠른 -개방을 제공하고 40도에서 70도 사이의 선형 Cv 곡선에 가까운-냉각수 조절 또는 가스 배출에 탁월합니다. 전산 유체 역학은 얇은 2mm 디스크 가장자리가 5mm 무딘 프로파일에 비해 캐비테이션 시작을 25% 감소시키는 것으로 나타났습니다. 이는 담수화 플랜트의 펌프 에너지를 절약하는 조정입니다.
일반적인 크기는 화학 물질 투여 스키드의 DN 25mm(1인치)부터 수력 발전 수압통의 DN 3000mm(120인치)까지 다양합니다. 여기서 단일 밸브의 무게는 30t이지만 최대 보어에서의 낮은 토크 덕분에 10bar 공압식 액추에이터로 계속 작동됩니다.
응용
• 물 및 폐수: 탄력적인-시트 밸브는 16바 분배 네트워크를 처리하고 음용수에 대한 NSF 61 인증을 받았습니다.
• HVAC: 러그-스타일 본체는 냉수-격리를 위한 막다른 골목 서비스를 허용하며 홈이 있는-끝 버전은 고층-라이저에 설치 속도를 높입니다.
• 석유 및 가스: 화재에 안전한 흑연 인서트가 포함된 탄소강 소재의 이중-오프셋 버터플라이 밸브는 API 607을 충족하며 최대 클래스 600의 탱크{3}}격리에 적합합니다.
• 식품 및 제약: 광택 처리된 316 L 디스크 및 PTFE 시트는 FDA 21 CFR 177을 준수하는 CIP/SIP 청결성과 틈새{1}}없는 표면을 제공합니다.
게이트 또는 볼 밸브에 비해 장점은 더 가벼운 무게(게이트 밸브의 약 15%), 1/4{1}}회전 작동, 컴팩트한 정면 대{3}}(ISO 5752 시리즈 20) 및 비용-은 일반적으로 DN 200mm의 동급 볼 밸브보다 50% 저렴합니다. 제한 사항에는 흐름의 잔류 디스크(3ms⁻1에서 압력 강하 ~0.3bar)와 스템 부싱에 쌓일 수 있는 슬러리에 대한 제한된 적합성이 포함됩니다. 그러나 교체 가능한 라이너와 스크레이퍼 씰은 이제 가벼운 슬러리 작업까지 서비스를 확장합니다.
즉, 버터플라이 밸브는 기계적 단순성과 높은 유량, 빠른 작동 및 적응형 밀봉을 결합하여 가정용 관개에서 30MW 냉각 시스템에 이르기까지 온/오프 또는 조절 응용 분야에 대한 기본 선택이 됩니다.
