Jiangsu Huafilter Hydraulic Industry Co., Ltd.
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릴리프 밸브 작동 원리 : 이러한 안전 장치가 시스템을 보호하는 방법

2025-09-08
릴리프 밸브 작동 원리

압력이 너무 높아질 때 산업 시스템이 어떻게 안전을 유지하는지 궁금한 적이 있습니까? 대답은 릴리프 밸브라고 불리는 단순하지만 영리한 장치에 있습니다. 이 안전 영웅들은 24 시간 연중 무휴 장비를 보호하고 생명을 구하고 재난을 예방합니다.

릴리프 밸브 란 무엇이며 왜 필요한가요?

릴리프 밸브는 가압 시스템의 안전 가드와 같습니다. 컨테이너 내부에 너무 혼잡 할 때 열리는 자동 도어로 생각하십시오. 압력이 위험 해지면 밸브가 자체적으로 열리고 유체가 탈출됩니다. 이것은 폭발, 장비 손상을 방지하며 사람들을 안전하게 유지합니다.

압력이 위험해질 수있는 이유는 다음과 같습니다.
  • 펌프가 막히고 유체를 계속 밀고 있습니다
  • 열은 액체와 가스를 확장시킵니다
  • 화학 반응은 통제를 벗어납니다
  • 가열 탱크와 파이프를 발사합니다

구호 밸브가 없으면 이러한 상황은 치명적인 실패를 유발할 수 있습니다. 그렇기 때문에 많은 산업 시스템에서 법이 요구하는 이유입니다.

알아야 할 핵심 용어

릴리프 밸브의 작동 방식으로 뛰어 들기 전에 중요한 압력 용어를 이해해 봅시다.

압력을 설정하십시오: 밸브가 열리는 정확한 압력. 이것은 알람 시계를 설정하는 것과 같습니다. 적시에 꺼집니다.

작동 압력: 일상적인 수술 중 정상적인 압력. 이것은 항상 정해진 압력보다 낮아야합니다.

지나친 압력: 밸브를 완전히 열기 위해 필요한 추가 압력. 일반적으로 정해진 압력보다 10-25%입니다.

블로우 다운: 밸브가 열릴 때와 다시 닫을 때의 압력 차이. 이로 인해 밸브가 지속적으로 개방 및 닫는 것을 방지합니다 (채터 링이라고 함).

역 압력: 밸브의 배출구에서 뒤로 밀리는 압력.

릴리프 밸브의 기본 부분

모든 구호 밸브에는 이러한 주요 구성 요소가 함께 작동합니다.

밸브 본체

이것은 시스템에 연결되는 주요 주택입니다. 입구 (가압 유체가 들어오는 곳)와 출구 (유체가 탈출)가 있습니다.

디스크 또는 공

이 움직이는 부분은 병에 코르크처럼 작용합니다. 닫으면 좌석에 단단히 밀봉됩니다. 압력이 너무 높아지면 들어 올려 유체가 흘러 나옵니다.

좌석

이것은 디스크가있는 밀봉 표면입니다. 닫을 때 누출을 방지하려면 매우 매끄럽고 정확해야합니다.

이것은 정상 작동 중에 밸브를 닫는 힘을 제공합니다. 스프링 장력을 조정함으로써 설정 압력을 변경할 수 있습니다.

감지 요소

이 부분은 시스템 압력을 "느낌"합니다. 피스톤, 다이어프램 또는 디스크 자체 일 수 있습니다. 압력이 설정 지점에 도달하면이 요소가 움직이고 밸브를 엽니 다.

릴리프 밸브의 작동 방식 : 완전한 프로세스

작동 원리는 개방 및 폐쇄력 사이의 줄다리기와 같은 간단한 힘 균형을 기반으로합니다.

1 단계 : 정상 작동 (밸브 폐쇄)

정상 작동 중에, 스프링 포스는 디스크를 아래로 밀어 좌석에 밀봉합니다. 시스템 압력이 디스크 위로 올라가지 만 스프링 힘을 극복하기에 충분히 강하지는 않습니다.

힘 균형: Spring Force> 압력력 = 밸브가 닫힙니다.

2 단계 : 압력이 쌓입니다

시스템 압력이 증가함에 따라 디스크의 상향 힘도 증가합니다. 압력이 설정 점에 도달 할 때까지 밸브는 닫힙니다.

3 단계 : 개구부가 시작됩니다

압력이 정해진 압력에 부딪히면 상향 힘은 스프링 힘과 같습니다. 디스크가 약간 들어 오기 시작하여 작은 개구부를 만듭니다. 이것을 "크래킹"또는 "팝핑"이라고합니다.

4 단계 : 전체 개방

압력이 설정 점 (과압) 이상으로 계속 증가함에 따라 디스크가 더 높아집니다. 유체가 더 많이 흐르면 ​​시스템 압력을 줄입니다.

5 단계 : 다시 닫습니다

충분한 유체가 탈출되고 압력이 떨어지면 스프링 력은 압력력보다 강해집니다. 디스크가 다시 아래로 움직이고 좌석에 밀봉됩니다.

밸브는 열린 것과 같은 압력으로 닫히지 않습니다. 더 낮은 압력으로 닫힙니다. 이 차이 (블로우 다운)는 밸브가 빠르게 열리고 닫히는 것을 방지하여 밸브가 손상 될 수 있습니다.

두 가지 주요 유형의 릴리프 밸브

직접 활동 릴리프 밸브

이것들은 더 간단한 유형입니다. 시스템 압력은 디스크에서 직접 작용하여 스프링에 대비합니다.

그들이 일하는 방법 :
  • 시스템 압력이 디스크에 직접 밀려납니다
  • 압력이 스프링 힘을 극복하면 밸브가 열립니다
  • 개방은 점진적입니다 (압력 증가에 비례)
  • 압력이 떨어지면 폐쇄가 발생합니다

장점 :

  • 매우 빠른 응답 (2-10 밀리 초 안에 열림)
  • 부품이 적은 간단한 디자인
  • 저렴합니다
  • 기본 응용 프로그램에 신뢰할 수 있습니다

단점 :

  • 덜 정확한 압력 제어
  • 시끄럽거나 대화 할 수 있습니다
  • 제한된 흐름 용량
  • 정해진 압력 근처에 약간의 누출이있을 수 있습니다

최선의 :소규모 시스템, 유압 회로, 비상 압력 완화

파일럿 작동 릴리프 밸브 (PORV)

이들은 2 단계 시스템을 사용합니다. 작은 파일럿 밸브는 더 큰 메인 밸브를 제어합니다.

그들이 일하는 방법 :
  1. 시스템 압력은 메인 밸브의 상단과 하단을 모두 채 웁니다.
  2. 상단 챔버는 더 큰 면적을 가지므로 순 힘으로 메인 밸브를 닫습니다.
  3. 작은 파일럿 밸브는 시스템 압력을 감지합니다
  4. 압력이 설정 지점에 도달하면 파일럿 밸브가 열립니다.
  5. 이것은 상단 챔버에서 압력을 방출합니다
  6. 압력 차이는 이제 메인 밸브를 빠르게 열어줍니다
  7. 시스템 압력이 떨어지면 조종사가 닫히고 메인 밸브가 다시 시작됩니다.

장점 :

  • 매우 정확한 압력 제어
  • 큰 흐름 용량
  • 단단한 밀봉 (단단한 압력 아래 누출 없음)
  • 수다없이 안정적인 작동
  • 높은 배압을 처리 할 수 ​​있습니다

단점 :

  • 더 복잡한 디자인
  • 느린 응답 시간 (~ 100 밀리 초)
  • 더 높은 비용
  • 깨끗한 액체가 필요합니다 (파일럿 플러그가 꽂을 수 있음)

최선의 :대형 산업 시스템, 증기 보일러, 화학 공장, 정확한 공정 제어

실제 시스템의 응용 프로그램

유압 시스템

릴리프 밸브는 유압 펌프와 실린더를 과압으로부터 보호합니다. 예를 들어:

  • 굴삭기: 양동이가 움직이지 않는 물체에 부딪 칠 때 유압 실린더 보호
  • 항공기 브레이크: 착륙 중에 열로 인해 압력이 증가합니다
  • 산업 프레스: 워크 피스가 형성 될 때 손상을 방지합니다

증기 및 보일러 시스템

보일러의 안전 밸브는 압력이 너무 높아질 때 증기를 방출하여 치명적인 폭발을 방지합니다. 이들은 엄격한 ASME 안전 코드를 충족해야합니다.

화학적 처리

릴리프 밸브는 원자로와 용기를 보호합니다.

  • 런 어웨이 화학 반응
  • 외부 화재 가열 용기
  • 냉각 시스템 고장
  • 방전 라인이 차단되었습니다

냉장 시스템

온도 활성화 릴리프 밸브는 주변 온도가 상승 할 때 냉매 과압을 방지합니다.

일반적인 문제와 솔루션

수다거나 펄럭이는

문제: 밸브가 빠르게 열리고 닫히고 소음을 내고 부품을 착용합니다.

원인: 밸브가 너무 큰 응용 프로그램, 높은 배압, 흡입구 배관 압력 강하

솔루션: 작은 밸브를 사용하거나, 배압을 줄이거 나, 큰 입구 배관을 설치하십시오.

닫을 때 누출

문제: 시스템 압력이 정해진 압력 아래에 있더라도 유체는 탈출합니다.

원인: 손상된 밀봉 표면, 좌석의 외국 재료, 부식 또는 마모

솔루션: 밸브를 깨끗하게하고 손상된 부품을 교체하고 체액 청결을 점검하십시오

정해진 압력으로 열리지 않습니다

문제: 밸브는해야 할 때 열리지 않습니다.

원인: 스프링 조정 잘못, 부식으로 인해 밸브가 붙어 있고, 차단 된 파일럿 시스템 (PORV)

솔루션: 스프링, 청정 및 서비스 밸브를 다시 교환하십시오

열린 후에는 닫히지 않습니다

문제: 압력이 떨어지면 밸브가 열려 있습니다.

원인: 손상된 디스크 또는 시트, 구부러진 밸브 스템, 외국 재료 폐쇄 방지

솔루션: 손상된 부품을 수리하거나 교체하고 밸브를 철저히 청소하십시오

올바른 릴리프 밸브를 선택하는 방법

1 단계 : 시나리오를 식별합니다

과압을 유발할 수있는 원인 결정 : 펌프 방전 차단, 외부 화재, 열교환 기 튜브 고장, 제어 밸브 고장

2 단계 : 필요한 유량을 계산합니다

API 520과 같은 산업 표준을 사용하여 밸브가 제어 압력을 위해 배출 해야하는 유체의 양을 계산합니다.

3 단계 : 밸브 유형을 선택하십시오

직접 행동: 중간 정도의 유량을 가진 간단하고 빠른 응답 애플리케이션

파일럿 작동: 정확한 제어, 고 유량 또는 높은 배압

4 단계 : 자료를 선택하십시오

유체와 호환되는 재료 선택 : 부식성 유체 용 스테인리스 스틸, 고온을위한 특수 합금, 단단한 밀봉을위한 부드러운 좌석

5 단계 : 밸브 크기

표준 공식을 사용하여 필요한 유량, 유체 특성, 허용 가능한 과압, 백 압력 조건에 따라 필요한 밸브 크기를 계산합니다.

안전 표준 및 규정

구호 밸브는 엄격한 산업 표준을 충족해야합니다.

ASME 보일러 및 압력 용기 코드: 압력 용기의 릴리프 밸브가 필요하고 과압을 설계 압력보다 10-21%로 제한합니다.

API 표준: 크기 조정 밸브 (API 520), 설치 관행 (API 521) 및 표준 치수 (API 526)를위한 방법을 제공합니다.

정기 테스트: 밸브는 정기적으로 테스트되어 올바른 압력으로 열리고 닫을 때 올바르게 밀봉해야합니다.

결론 : 시스템의 마지막 방어선

릴리프 밸브는 산업 안전의 이름이없는 영웅입니다. 전기 나 인간의 개입없이 자동으로 작동하여 치명적인 실패를 방지합니다. 그들의 작업 원칙을 이해하는 데 도움이됩니다.

  • 애플리케이션에 오른쪽 밸브를 선택하십시오
  • 신뢰할 수있는 작업을 위해 올바르게 유지하십시오
  • 문제가 발생하면 문제를 해결하십시오
  • 안전 규정 준수 여부를 확인하십시오

간단한 유압 회로 또는 복잡한 화학 공정을 다루 든 릴리프 밸브는 중요한 마지막 방어선을 제공합니다. 올바르게 선택, 설치 및 유지 관리함으로써 전체 시스템의 안전성과 신뢰성에 투자하고 있습니다.

기억하십시오 : 릴리프 밸브는 유지 보수만큼 우수합니다. 정기 검사, 테스트 및 서비스는 이러한 중요한 안전 장치가 가장 필요할 때 준비 될 수 있도록합니다.

특정 응용 프로그램의 경우 항상 자격을 갖춘 엔지니어와 상담하고 해당 코드 및 표준을 따르십시오. 적절한 엔지니어링 분석 없이는 구호 밸브 선택 및 설치를 수행해서는 안됩니다.

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