수충압 완화밸브의 종류와 작동원리
수충압 완화밸브(발명특허 제10-1047850호)는 관로의 수충압 발생시 이를 외부로 배출하여 수압을 완화시키는 장치로 물을 수송하는 관로에 있어 밸브를 급개폐하거나 펌프가 갑자기 정지하였을 때 유속의 급격한 변화로 인해 압력이 상승 및 저하를 하게 되는데, 이러한 경우에는 관로의 파손이나 변형이 발생하여 막대한 피해를 초래할 수 있다.
이를 방지하기 위한 설비로는 압력의 상승과 저하를 동시에 방지할 수 있는 압력챔버 서지탱크와 표준형 조압수조가 있으며, 압력상승을 방지하는 릴리프 밸브, 서지프레셔, 체크밸브 등이 있고, 압력 저하를 방지하는 설비로는 공기밸브와 한방향 조압수조가 있다
압력상승을 방지하여 수충압을 완화시키는 설비 중에서 가장 설치가 간편하고 독립적으로 신뢰성이 높게 작동되는 설비는 릴리프 밸브이다.
릴리프 밸브의 종류는 시트를 폐쇄시키는 힘의 종류에 따라 스프링식과 다이아프램식이 있다.
스프링식은 압축코일스프링을 압축시켜 그 힘으로 디스크가 시트를 폐쇄시키는 방식으로 개방압력이 높고 구경이 큰 경우에는 스프링의 크기가 상당히 커져 제작가격이 높으며, 릴리프밸브 특성상 대부분이 폐쇄상태에 있어, 스프링에 압력이 가해진 상태로 유지되므로 수명이 짧아질 위험이 있는데, 스프링의 기능이 정상적이지 못하면 스프링 교체를 하여야 하며 현장에서 교체하기에는 문제가 있다.
이러한 스프링 작동식의 문제를 해소한 다이아프램식 작동은 관로의 압력을 다이아프램 상부의 압력 챔버로 유입시켜 폐쇄시키는 방법으로, 시트 단면적에 비해 다이아프램 상부에 가해지는 단면적은 약 3배에 해당되므로 폐쇄력이 충분하며, 관로의 압력변동과 동일한 압력이므로 폐쇄력은 유지 된다.
설정된 압력에 도달되면 압력스위치 또는 파이롯트 밸브에 감지되어 압력챔버의 압력을 외부로 배출시키므로 폐쇄력이 상실되어 관로의 압력으로 디스크를 밀어올려 외부로 방출된다.
방출후 관로의 압력이 하강하면 다시 압력챔버에서 외부로 배출되던 파이롯트 라인이 막히고 관로압력이 유입되어 릴리프밸브는 폐쇄된다.
수충압 완화밸브의 장점
다이아프램 작동식 릴리프 밸브의 장점으로는 관로내의 압력으로 작동되기 때문에 개폐가 확실하고 수명이 길며, 유지관리가 편리하다.
(주)삼진정밀에서 개발한 원주방향 유출형 다이아프램 작동식 릴리프 밸브인 수충격 완화 밸브는 고가의 외국산 밸브의 50% 수준의 가격으로 설치가 가능하여 예산을 대폭 절감할 수 있으며, 동작이 확실하고 신뢰성이 높을 뿐 아니라 유지관리가 간편하여 활용이 급속히 확대될 전망이다.
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