증기 전동 조절밸브의 부적절한 선정은 큰 피해를 초래합니다

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　　증기용 전동 조절밸브는 주로 증기용 전동 온도 조절밸브, 전동 압력 조절밸브, 전동 유량 조절밸브로 나뉩니다. 사용되는 매체의 고온·고압 특성 때문에, 선택 시 매우 신중을 기해야 합니다. 잘못된 모델을 선택할 경우 사용 중에 자주 고장이 발생하여 장비와 시스템의 정상적인 작동에 심각한 영향을 미칩니다.이제 하나의 사례를 통해 스팀 전동 조절밸브의 선정 및 사용 시 주의해야 할 몇 가지 사항에 대해 살펴보겠습니다. 　　한 대형 화학 기업에서는 반응탱크의 온도를 조절하기 위해 증기가 필요했습니다. 이 증기는 화력발전소에서 나오는 잉여 열에너지를 이용해 얻어졌으며, 온도는 약 200℃, 압력은 약 1.2MPa였습니다. 증기 압력을 일정하게 유지하기 위해 증기용 전동 조절 밸브가 사용되었으며, 밸브의 입구 압력은 0.8~1.0MPa, 출구 압력은 0.4~0.5MPa였습니다.선정을 시작할 때 현장의 파라미터를 명확히 파악하지 못해 전동 싱글 시트 조절밸브를 선택했는데, 사용한 지 얼마 되지 않아 자주 고장이 발생했습니다. 액추에이터 모터가 손상되거나, 제어 모듈이 망가지거나, 감속 기어가 파손되는 일이 반복적으로 일어났습니다. 　　나중에 사람을 현장에 보내 관찰하고 분석한 뒤에야 고장 원인을 찾아냈습니다.알고 보니, 스팀 전동 조절 밸브의 입구와 출구 사이의 압력 차이가 매우 커서, 액추에이터가 작동할 때 부하가 너무 크게 되는 것입니다. 이를 과부하라고도 할 수 있죠. 그래서 감속 기어가 과도한 부담을 견디지 못해 여러 번 손상되고, 모터나 모듈도 손상되는 것입니다. 더욱 심각한 경우에는, 사용자가 시스템 설계 시 압력 측정 지점을 잘못 선택하여(압력 변화가 매우 심한 곳에 설정함), 제어 시스템의 PID 파라미터 설정에도 문제가 생깁니다. 그 결과 전체 시스템의 민감도가 너무 높아져서, 압력에 약간의 변화만 생겨도 조절기가 제어 신호를 보내어 조절 밸브를 작동시키게 됩니다. 그로 인해 조절 밸브가 자주 작동하게 되고, 결국 전체 시스템이 진동하게 됩니다. 그 결과 제어되는 변수는 안정적으로 유지될 수 없으며, 조절 밸브도 과도한 부담을 견디지 못해 조절 업무를 수행할 수 없게 됩니다. 　　사용자와 협의한 결과, 단좌 조절밸브 대신 전동 슬리브 조절밸브를 사용하기로 결정했습니다. 슬리브밸브의 균형 구조를 가진 밸브 코어는 증기가 통과할 때 발생하는 불균형한 힘을 상쇄시켜 주며, 이를 통해 전동 액추에이터의 부하를 줄여주어 조절밸브가 장기간 안정적으로 작동할 수 있도록 해줍니다.균형식 단좌 조절밸브를 선택하지 않은 이유는, 단좌밸브의 가이드 실링이 증기 환경에서의 장기적인 마모에 견디지 못하기 때문이며, 또한 시스템에서는 조절밸브의 누설량에 대한 기준이 그다지 엄격하지 않아서, 슬리브밸브가 이러한 작동 조건을 충분히 감당할 수 있기 때문입니다.동시에 압력 측정 지점을 다시 설정해야 합니다. 슬리브형 조절 밸브를 교체한 후 시스템을 테스트할 때는 PID 파라미터를 재설정하여 비율 계수를 줄이고 적분 시간을 늘려야 합니다. 이를 통해 시스템의 반응 속도를 약간 조절함으로써, 증기의 압력 변동이 사용에 적합한 수준이 되도록 해야 합니다.이러한 조정을 거친 후, 기본적으로 이 문제가 해결되었습니다. 　　사실, 이상적인 방안을 고려한다면, 여기서의 현장 조건과 요구사항에 따라 공압식 2위치 조절밸브를 사용하는 것이 더 적절합니다. 다만 사용자가 공기 공급관을 설치하는 데 불편함이 있어서 그 방안이 채택되지 않았을 뿐입니다. 　　요약하자면, 스팀 전동 조절밸브의 경우, 모델 선택도 중요하지만 설치, 조정, 유지보수가 더욱 중요합니다. 많은 고장들은 사용자가 조절밸브의 성능과 사용 및 유지보수 방법을 제대로 이해하지 못해서 발생하는 것입니다.조절밸브를 제어 시스템과 분리해서 생각할 수는 없으며, 전체 시스템과 함께 고려하고 조정해야 합니다. 또한 조절밸브는 동적인 작동 부품이기 때문에 다양한 고장이 발생하기 쉬운데, 이는 수동 밸브와는 비교할 수 없는 점입니다.또한, 현장 버스식 조절밸브가 점점 더 널리 사용되면서, 원래 시스템이 수행하던 역할들이 조절밸브에게로 이관되었습니다. 이로 인해 증기 조절밸브의 사용 및 유지보수에 대한 요구사항도 더욱 높아졌습니다.