배기 밸브의 작동 원리

배기 밸브의 원리는 액체가 떠다니는 볼에 미치는 부력 효과입니다. 떠다니는 볼은 배기 밸브의 액체 수위가 상승하여 배기 포트의 밀봉 표면에 닿을 때까지 액체의 부력에 의해 자연스럽게 위로 떠오릅니다. 일정한 압력이 가해지면 볼은 저절로 닫힙니다. 볼은 액체 수위와 함께 떨어집니다.밸브의액체 수위가 감소합니다. 이 시점에서 배기 포트는 파이프라인에 상당한 양의 공기를 주입하는 데 사용됩니다. 배기 포트는 관성에 의해 자동으로 열리고 닫힙니다.

파이프라인이 작동 중일 때 플로팅 볼은 볼 볼 바닥에서 멈춰 많은 공기를 배출합니다. 파이프 안의 공기가 빠지면 액체가 밸브로 유입되어 플로팅 볼 볼을 통과하면서 플로팅 볼을 뒤로 밀어내어 떠다니다가 닫힙니다. 만약 소량의 가스가 볼 볼에 고여 있다면,판막파이프라인이 정상적으로 작동하는 동안 특정 범위 내에서 액체 레벨은판막감소하면 플로트도 감소하고 가스는 작은 구멍으로 배출됩니다. 펌프가 멈추면 언제든지 음압이 발생하고 플로팅 볼은 언제든지 떨어지며 파이프라인의 안전을 보장하기 위해 많은 양의 흡입이 수행됩니다. 부표가 고갈되면 중력으로 인해 레버의 한쪽 끝이 아래로 당겨집니다. 이때 레버가 기울어지고 레버와 통풍구가 접촉하는 지점에 틈이 생깁니다. 이 틈을 통해 통풍구에서 공기가 배출됩니다. 배출로 인해 액체 수위가 상승하고 플로트의 부력이 상승하며 레버의 밀봉 끝면이 점차적으로 배출구를 눌러 완전히 막히고 이때 배출 밸브가 완전히 닫힙니다.

배기 밸브의 중요성

부표가 고갈되면 중력에 의해 레버의 한쪽 끝이 아래로 당겨집니다. 이때 레버가 기울어지고 레버와 배출구가 만나는 지점에 틈이 생깁니다. 이 틈을 통해 배출구에서 공기가 배출됩니다. 배출로 인해 액체 수위가 상승하고 부표의 부력이 상승하며, 레버의 밀봉면이 배출구를 점차적으로 눌러 완전히 막힙니다. 이 지점에서 배출 밸브가 완전히 닫힙니다.

1. 급수관망에서 가스가 발생하는 원인은 대부분 다음 다섯 가지입니다. 이는 정상 작동 배관망에서 발생하는 가스의 원인입니다.

(1) 어떤 이유로든 일부 지역 또는 전체 파이프망이 차단된 경우

(2) 특정 파이프 구간을 급하게 수리 및 비우기

(3) 파이프라인에 음압이 생성되도록 하나 이상의 주요 사용자의 유량이 너무 빨리 변경되어 배기 밸브와 파이프라인이 가스 주입을 허용할 만큼 충분히 조여지지 않았습니다.

(4) 흐름에 없는 가스 누출

(5) 운전 시 음압으로 인해 생성된 가스는 수중펌프 흡입관 및 임펠러로 방출된다.

2. 급수관망 에어백의 운동특성 및 위험성 분석:

파이프 내 가스 저장의 주요 방법은 슬러그 유동(slug flow)으로, 파이프 상단에 불연속적으로 존재하는 여러 개의 독립적인 공기 주머니를 말합니다. 이는 급수관망의 파이프 직경이 주수 흐름 방향을 따라 크고 작기 때문입니다. 가스 함량, 파이프 직경, 파이프 종단면 특성, 그리고 기타 요인들이 에어백의 길이와 점유수 단면적을 결정합니다. 이론 연구와 실제 적용을 통해 에어백은 파이프 상단을 따라 물의 흐름과 함께 이동하고, 파이프 굽힘부, 밸브 및 기타 직경이 다양한 부위 주변에 쌓이는 경향이 있으며, 압력 진동을 발생시키는 것으로 나타났습니다.

물의 유속 변화의 심각성은 가스 이동으로 인한 압력 상승에 상당한 영향을 미칩니다. 배관망 내 물의 유속과 방향은 매우 예측 불가능하기 때문입니다. 관련 실험 결과, 가스의 압력은 최대 2Mpa까지 상승할 수 있으며, 이는 일반 상수도관을 파손시키기에 충분한 수준입니다. 또한, 배관망 전반에 걸친 압력 변화는 배관망 내 특정 시점에 작동하는 에어백의 개수에 영향을 미친다는 점을 유념해야 합니다. 이는 가스로 가득 찬 물의 압력 변화를 악화시켜 배관 파열 가능성을 높입니다.

가스 함량, 파이프라인 구조, 그리고 운영은 모두 파이프라인 내 가스 위험에 영향을 미치는 요소입니다. 위험에는 명시적 위험과 은폐된 위험, 두 가지 유형이 있으며, 두 유형 모두 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

다음은 주로 명확한 위험입니다.

(1) 견고한 배기로 인해 물의 배출이 어렵습니다.
물과 기체가 계면(interphase)할 때, 플로트형 배기 밸브의 거대한 배출구는 사실상 아무런 기능을 하지 못하고 미세 기공 배출에만 의존하여 심각한 "공기 차단"을 초래합니다. 즉, 공기가 배출되지 않고, 물의 흐름이 원활하지 않으며, 물의 흐름 경로가 막힙니다. 단면적이 줄어들거나 심지어 사라지고, 물의 흐름이 중단되며, 시스템의 유체 순환 용량이 감소하고, 국부적인 유속이 상승하며, 수두 손실이 증가합니다. 원래 순환량 또는 수두를 유지하려면 워터 펌프를 확장해야 하는데, 이는 전력 및 운송 측면에서 더 많은 비용을 초래합니다.

(2) 공기 배출이 불균일하여 물의 흐름이 원활하지 않거나 파이프가 터지는 현상이 발생하여 급수 시스템이 제대로 작동하지 못하는 경우가 있습니다.
배기 밸브는 소량의 가스를 방출할 수 있는 용량이 있기 때문에 파이프라인이 자주 파열됩니다. 열악한 배기로 인한 가스 폭발 압력은 최대 20~40기압에 달할 수 있으며, 관련 이론적 추정에 따르면 그 파괴력은 40~40기압의 정압과 같습니다. 급수에 사용되는 모든 파이프라인은 80기압의 압력에 의해 파괴될 수 있습니다. 엔지니어링에 사용되는 가장 강한 연성 주철조차도 손상을 입을 수 있습니다. 파이프 폭발은 항상 발생합니다. 이러한 사례로는 중국 북동부 한 도시의 91km 길이의 수도관이 수년간 사용 후 폭발한 것이 있습니다. 최대 108개의 파이프가 폭발했고, 선양 건설공정 연구소의 과학자들은 조사 후 가스 폭발이라고 결론지었습니다. 길이 860m에 직경 1,200mm인 남부 도시의 수도관은 운영 1년 만에 최대 6번의 파이프 파열을 겪었습니다. 결론은 배기가스가 원인이라는 것이었습니다. 다량의 배기가스로 인한 약한 수도관 배기가스로 인한 공기 폭발만이 밸브에 손상을 입힐 수 있습니다. 배관 폭발의 핵심 문제는 배기가스를 충분한 배기량을 확보할 수 있는 동적 고속 배기 밸브로 교체함으로써 최종적으로 해결됩니다.

3) 파이프 내의 물의 흐름 속도와 동압은 끊임없이 변화하고, 시스템 매개변수는 불안정하며, 물 속에 녹아 있는 공기가 계속 방출되고 공기 주머니가 점진적으로 생성되고 확장되어 심각한 진동과 소음이 발생할 수 있습니다.

(4) 금속 표면의 부식은 공기와 물에 번갈아 노출되면 가속화됩니다.

(5) 파이프라인에서 불쾌한 소음이 발생합니다.

롤링 불량으로 인한 숨겨진 위험

1. 불균일한 배기로 인해 부정확한 유량 조절, 파이프라인의 부정확한 자동 제어, 안전 보호 장치의 고장이 발생할 수 있습니다.

2 다른 파이프라인 누출도 있습니다.

3 파이프라인 고장 건수가 증가하고 있으며, 장기간 지속되는 압력 충격으로 인해 파이프 조인트와 벽이 마모되어 서비스 수명이 단축되고 유지 관리 비용이 증가하는 등의 문제가 발생합니다.

수많은 이론적 연구와 몇 가지 실제 적용을 통해 많은 양의 가스가 포함된 가압수 공급 파이프라인이 얼마나 쉽게 손상될 수 있는지가 입증되었습니다.

수격 현상은 가장 위험한 현상입니다. 장기간 사용하면 벽체의 수명이 단축되고, 취성이 높아지며, 물 손실이 증가하고, 잠재적으로 파이프가 폭발할 수 있습니다. 파이프 배기는 도시 상수도관 누수의 주요 원인이므로 이 문제를 해결하는 것이 매우 중요합니다. 배기 가능한 배기 밸브를 선택하고 하부 배기관에 가스를 저장하는 것이 중요합니다. 이제 동적 고속 배기 밸브가 이러한 요구 사항을 충족합니다.

보일러, 에어컨, 석유 및 가스 파이프라인, 상하수도 파이프라인, 그리고 장거리 슬러리 수송에는 모두 배기 밸브가 필요합니다. 배기 밸브는 파이프라인 시스템의 중요한 보조 장치입니다. 배기 밸브는 파이프라인 내 불필요한 가스를 제거하고, 파이프라인 효율을 높이며, 에너지 사용량을 줄이기 위해 높은 곳이나 엘보(elbow)에 설치되는 경우가 많습니다.
다양한 유형의 배기 밸브

물 속 용존 공기량은 일반적으로 약 2VOL%입니다. 공기는 이송 과정에서 물에서 지속적으로 배출되어 파이프라인의 가장 높은 지점에 모여 공기 주머니(AIR POCKET)를 형성하고, 이 공기 주머니가 이송에 사용됩니다. 물의 흐름이 더 어려워짐에 따라 시스템의 물 이송 능력은 약 5~15% 감소할 수 있습니다. 이 마이크로 배기 밸브의 주요 목적은 2VOL%의 용존 공기를 제거하는 것이며, 고층 빌딩, 제조 파이프라인, 소규모 펌프장에 설치하여 시스템의 물 이송 효율을 유지 또는 향상시키고 에너지를 절약할 수 있습니다.

싱글 레버(SIMPLE LEVER TYPE) 소형 배기 밸브의 타원형 밸브 몸체도 비슷합니다. 내부에는 표준 배기 구멍 직경이 적용되었으며, 플로트, 레버, 레버 프레임, 밸브 시트 등 내부 구성 요소는 모두 304S.S 스테인리스강으로 제작되어 최대 PN25의 작동 압력 조건에 적합합니다.