공압 조절밸브는 어떻게 작동할까요?

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　　공압 조절밸브는 다양한 조절밸브 중에서도 매우 흔하게 사용되는 종류입니다. 압축 공기를 이용해 동력을 만들어내므로 사용이 간편하고 쉬워서 많은 사람들에게 인기가 있습니다. 아래에서는 그 작동 원리와 분류에 대해 알아보겠습니다. 　　모든 기계의 작동에는 동력이 필요하며, 일부는 외부 연료를 통해 동력을 얻고, 또 다른 일부는 에너지 변환을 이용해 동력을 얻습니다. 기계의 밸브도 바로 에너지 변환을 활용하여 기계가 작동하도록 하는 도구 중 하나입니다.그중 공압 밸브는 압축 공기를 이용해 기계를 구동하는 장치로, 그 원리가 매우 정교합니다. 공압 조절밸브의 작동 원리: 공압 조절밸브란, 공기를 동력으로 사용하고 실린더를 액추에이터로 활용하는 장치입니다. 4~20mA 신호가 구동 신호로 사용되며, 전기식 밸브 포지셔너, 변환기, 솔레노이드 밸브, 유지 밸브와 같은 부품들을 통해 밸브를 제어합니다. 이를 통해 밸브는 선형적이거나 등분율 방식으로 조절될 수 있으며, 그 결과 파이프라인 내의 유체의 유량, 압력, 온도와 같은 다양한 공정 변수들을 비례적으로 조절할 수 있습니다. 　　공압 조절밸브는 제어가 간단하고 반응 속도가 빠르며 본질적으로 안전한 장점이 있으며, 가연성 및 폭발성이 있는 환경에서 사용할 때 별도의 방폭 조치를 취할 필요가 없습니다. 　　공압 조절밸브는 일반적으로 공압 액추에이터와 조절밸브가 연결되어 설치 및 조정되는 구조로 이루어져 있습니다. 공압 액추에이터는 단작동식과 이중작동식 두 가지로 나뉩니다. 단작동식 액추에이터에는 복원 스프링이 내장되어 있지만, 이중작동식 액추에이터에는 복원 스프링이 없습니다.그중 단작동 액추에이터는 원동력이 상실되거나 갑작스러운 고장이 발생할 경우, 밸브가 처음 설정된 열림 또는 닫힘 상태로 자동으로 복귀합니다. 　　공압 조절밸브는 동작 형태에 따라 개방형과 폐쇄형, 즉 소위 상시개방형과 상시폐쇄형의 두 가지로 나뉩니다. 공압 조절밸브의 개방 또는 폐쇄는 일반적으로 실행기구의 양방향 작용과 밸브 구조의 다양한 조립 방식을 통해 이루어집니다. 공압 조절밸브의 작동 방식은 개방형과 폐쇄형, 두 가지가 있습니다. 공압 조절밸브는 개방형과 폐쇄형으로 나뉩니다. 　　에어 투 오픈형(Air to Open)은 멤브레인 헤드의 공기 압력이 증가하면 밸브가 더욱 열리는 방향으로 작동하며, 입력된 공기 압력의 상한에 도달하면 밸브는 완전히 열린 상태가 됩니다.반대로, 공기 압력이 낮아지면 밸브는 닫히는 방향으로 작동하며, 공기가 공급되지 않으면 밸브는 완전히 닫힙니다.따라서 때때로 기압 작동형 밸브는 고장 시 닫힘형(Fail to Close FC)이라고도 불립니다.에어 투 클로즈형(Air to Close)의 동작 방향은 에어 투 오픈형과 정반대입니다.공기 압력이 증가하면 밸브는 닫히는 방향으로 작동합니다；공기 압력이 감소하거나 없을 때, 밸브는 열리는 방향으로 또는 완전히 열릴 때까지 열립니다.그래서 때로는 고장 발생 시 개방형(Fail to Open FO)이라고도 불린다. 　　공압 조절밸브의 온/오프는 일반적으로 액추에이터의 양방향 작용과 밸브 구조의 다양한 조립 방식을 통해 실현됩니다.가스 개폐 선택은 공정 생산의 안전 측면을 고려하여 결정됩니다.가스 공급이 차단될 때, 조절 밸브를 닫은 상태로 두는 것이 안전한가, 아니면 열린 상태로 두는 것이 안전한가?예를 들어, 가열로의 연소 제어에서는 연료 공급관에 조절 밸브가 설치되어 있으며, 로 내부의 온도나 가열로 출구에서의 가열 대상물의 온도에 따라 연료 공급을 조절합니다.이때는 가스 개폐밸브를 사용하는 것이 더 안전합니다. 왜냐하면 가스 공급이 중단되면, 밸브를 완전히 열어두는 것보다는 닫아두는 것이 더 적절하기 때문입니다.가스 공급이 중단되고 연료 밸브가 완전히 열리면 과열로 인한 위험이 발생할 수 있습니다.또한, 냉각수를 이용해 냉각하는 열교환 장비의 경우, 고온의 물질이 열교환기 내에서 냉각수와 열을 교환하면서 냉각됩니다. 조절 밸브는 냉각수 파이프에 설치되며, 열교환된 물질의 온도를 이용해 냉각수의 양을 조절합니다. 가스 공급이 중단될 경우, 조절 밸브는 열린 상태로 유지하는 것이 더 안전합니다. 따라서 기체 차단식(즉, FO형) 조절 밸브를 사용하는 것이 적절합니다.개방형을 폐쇄형으로, 또는 폐쇄형을 개방형으로 변경할 수 있으며, 조절 밸브에 스마트 밸브 포지셔너가 장착되어 있으면 현장에서 쉽게 상호 전환할 수 있습니다.하지만 일부 경우에는 고장이 발생했을 때 밸브가 완전히 열려 있거나 닫혀 있는 상태로 유지되는 것을 원하지 않으며, 조작도 허용되지 않습니다. 대신 고장 시에도 공기가 차단되기 전의 원래 위치에 그대로 머물러 있기를 바랍니다.이때는 보호 밸브를 사용하거나, 비상용 공기 저장 탱크와 같은 장치를 설치하는 등 다른 조치를 취함으로써 안전을 확보할 수 있습니다.밸브 포지셔너는 조절 밸브의 주요 부품으로, 공압식 조절 밸브와 함께 사용됩니다. 이 장치는 조절기에서 나오는 신호를 받아 그 신호를 이용해 공압식 조절 밸브를 제어합니다. 조절 밸브가 작동하면, 밸브 스템의 움직임이 기계적 장치를 통해 다시 밸브 포지셔너로 전달되며, 밸브의 위치 정보는 전기 신호로 상위 시스템에 전송됩니다. 　　밸브 포지셔너는 그 구조 형태와 작동 원리에 따라 공압식 밸브 포지셔너, 전기-공압식 밸브 포지셔너, 스마트형 밸브 포지셔너로 나눌 수 있습니다. 밸브 포지셔너는 조절 밸브의 출력 성능을 향상시키고, 조절 신호의 전달 지연을 줄여주며, 밸브 스템의 이동 속도를 높여줍니다. 또한 밸브의 선형성을 개선하고, 밸브 스템의 마찰력을 극복하며 불균형한 힘의 영향을 제거함으로써 조절 밸브가 정확하게 위치하도록 해줍니다. 일반적으로 사용되는 실행기구에는 공압식 실행기구와 전동식 실행기구가 있으며, 직선형과 각형으로 나뉜다.각종 방충문, 환기판 등을 자동·수동으로 열고 닫는 데 사용됨