쿼터턴 밸브의 토크 추정 가이드

밸브는 유체 제어 시스템에서 중요한 구성 요소로 사용되며, 안정적인 작동이 무엇보다 중요합니다.직접적으로 밸브가 제대로 작동할 수 있는지 여부를 결정합니다부적절 한 토크는 완전한 열 또는 닫을 것을 방지하여 시스템 성능을 손상시키거나 고장을 일으킬 수 있습니다. 반대로 과도한 토크는 밸브 구성 요소를 손상시킬 위험이 있습니다.누출이나 더 심각한 사고로 이어질 수 있습니다.따라서 1/4 회전 밸브에 필요한 토크를 정확하게 추정하는 것은 적절한 밸브 선택, 액추에이터 일치 및 전체 시스템 안전에 중요합니다.

원동력 은 밸브 줄기 를 회전 시키기 위해 필요 한 힘 을 나타낸다. 액추에이터 는 이 원동력 을 생성 하여 밸브 가 특정 위치 를 열거나 닫거나 유지 할 수 있게 한다.다른 밸브 유형은 다른 설계 및 응용 프로그램으로 인해 다양한 토크 수준을 요구합니다.액추에이터의 토크 출력은 주요 성능 메트릭으로 작용합니다. 선택은 적절한 안전 마진을 유지하면서이 출력이 밸브 요구 사항을 충족시키는 것을 보장해야합니다.

액추에이터의 토크는 밸브의 브레이킹 토크를 초과해야합니다. 불충분한 토크는 밸브를 부분적으로 열거나 작동 중간에 고정시켜 시스템 성능을 방해 할 수 있습니다.과도한 토크는 밸브 손상 및 잠재적인 누출 위험을 초래합니다..

밸브 작동 중에 몇 가지 토크 유형이 존재합니다. 정확한 추정을 위해 이러한 개념을 이해하는 것이 중요합니다.

• 브레이킹 토크:또한 개척 토크라고도 하며, 이것은 완전히 닫힌 밸브를 열기 위해 필요한 힘을 나타냅니다. 움직임을 시작하기 위해 정적 마찰을 극복합니다.
• 작동 토크:또한 중동 토크라고 불리며, 이것은 어떤 개방된 위치에서 마찰을 극복함으로써 밸브 움직임을 유지합니다. 일반적으로 갱신 토크보다 낮습니다.그것은 자주 조정 밸브에 특히 중요합니다.
• 닫는 토크:좌석 토크로도 알려져 있는데, 이것은 표면 사이에 단단한 밀폐 접촉을 만들어 완전한 폐쇄를 보장합니다.
• 최대 허용 스팀 토크 (MAST):최대 토크 밸브 구성 요소 (줄기와 같이) 는 손상을 입지 않고 견딜 수 있습니다. 액추에이터 토크는 MAST를 절대 초과해서는 안됩니다. 수동 밸브는 제한된 인력으로 인해 MAST 한계에 거의 접근하지 않지만전기/공압 가동 장치에 대한 철저한 검증이 필요합니다..

불가피한 계산 오차를 감안할 때, 충분한 안전 차이는 신뢰할 수 있는 작동을 보장합니다. 표준 관행은 계산 토크에 25%를 추가합니다. 예를 들어 닫는 데 125 in-lb가 필요한 경우,150 in-lb로 지정된 액추에터를 선택.

이 기준선을 넘어서면, MAST와 액추에터 토크 비율은 응용 프로그램에 따라 달라집니다.

• 표준 조건:MAST는 1.2x의 액추에이터 토크를 초과해야 합니다.
• 무거운 용량 용도 (예를 들어, 폐수):1최소 5배
• 안전에 중요한 시스템 (예를 들어, 비상 종료):최소 2배

제조업체는 토크를 계산할 때 다음과 같은 변수를 고려합니다.

• 크기와 압력 등급:더 큰 밸브와 더 높은 압력은 일반적으로 더 큰 토크를 필요로합니다.
• 압력차기:더 높은 차이는 토크 요구량을 증가시킵니다.
• 미디어 속성:유체 유형 (유체/가스/유연), 점성과 입자 함량은 토크에 영향을 미칩니다.
• 온도:좌석 재질 성능에 영향을 미치며 토크 요구사항을 변경합니다.
• 좌석 재료:부드러운 좌석은 일반적으로 단단한 좌석보다 더 적은 토크를 필요로합니다.
• 잠자리 기간:긴 무활동은 정적 마찰을 증가시키고 더 높은 시작 모멘트를 요구합니다.
• 윤활:적절한 윤활은 토크 필요를 줄입니다.

나비 밸브 토크 계산은 설계에 따라 다릅니다.

• 탄력적인 좌석 나비 밸브:디스크보다 약간 큰 좌석은 닫을 때 압축되어 토크가 증가합니다. 시간이 지남에 따라 고무 좌석의 저하가 토크 요구 사항을 변경 할 수 있습니다.
• 고성능의 나비 밸브:금속/금속 합성 좌석은 더 높은 온도/압에 견딜 수 있다. 토크 계산은 극한 조건 하에서 디스크 좌석 간섭, 베어링 마찰 및 매체 특성을 고려한다.금속 의자 는 고무 의자 와 비교 할 때, 그 생활 기간 내내 더 일관성 있는 토크 를 유지 한다.
• 3번 오프셋 나비 밸브:금속과 금속의 좌석은 단단한 밀폐를 위해 정밀한 제조를 요구합니다. 필요한 토크는 부품의 정확성과 밀폐가 좌석과 접촉 할 때 초기 저항에 달려 있습니다.

다음 매개 변수와 함께 물 공급 시스템에 8 인치 (DN200) 나비 밸브를 선택하는 것을 고려하십시오.

• 최대 압력: 150 psi
• 최대 온도: 25°C
• 가동: 전기 가동기

제조업체의 차트에서 이러한 조건에서 1,180 inl torque를 나타낸다고 가정하면, 1.5 안전 인수를 적용하면 1,770 inl actuator를 선택하는 것이 좋습니다.일부 제조업체는 정교한 계산을 위해 특정 응용 프로그램에 대한 안전 인수를 제공합니다..

설계 변동은 구슬 밸브 토크에 상당한 영향을 미칩니다.

• 플로팅 볼 밸브:밀폐는 두 개의 탄력적인 좌석 압력을 통해 발생합니다. 유체 압력은 닫는 동안 좌석에 대한 공을 밀어줍니다. 더 높은 압력은 마찰과 토크를 증가시킵니다.
• 턴니온 볼 밸브:추가 상위/아래 줄기 지원은 고압 좌석 압축을 방지함으로써 토크를 줄여 큰/고압 애플리케이션에 더 적합합니다.
• 상부 입구 공 밸브:일반적으로 낮은 토크, 그러나 부적절한 사이즈, 높은 차차 또는 부적절한 윤활은 요구 사항을 크게 증가시킬 수 있습니다.
• 전체 구리 대 축소 구리:풀 보어 밸브는 압력 하락을 최소화하지만 더 큰 밀폐 표면으로 인해 더 많은 토크가 필요할 수 있습니다. 줄이 된 보어 설계는 종종 더 적은 토크가 필요합니다.
• 좌석 재료:부드러운 좌석 (예를 들어, PTFE) 은 토크를 줄이고, 열악한 조건에 적합한 금속 좌석은 토크를 증가시킵니다.

정밀한 1/4 회전 밸브 토크 추정은 안전하고 신뢰할 수있는 시스템 작동을 뒷받침합니다. 밸브 특정 토크 특성과 주요 영향을 미치는 요소를 이해함으로써그리고 적절한 안전 간격을 포함합니다., 엔지니어들은 토크와 관련된 장애를 예방하고 시스템의 안정성을 보장 할 수 있습니다. 실용적인 응용 프로그램은 최적의 결과를 위해 제조업체의 토크 데이터와 운영 조건을 결합해야합니다.