싱글 시트 밸브를 선정하고 싶은데, 캐비테이션으로 인한 밸브 본체의 침식이 걱정되는 경우, 케이지형 싱글시트 밸브를 선정하게 됩니다. 어떤 경우에 케이지형 싱글 시트 밸브를 사용할까요?
밸브 내부를 흐르는 유체는 플러그와 시트링으로 구성된 축류부를 통과할 때, 가장 큰 압력 강하를 일으키며 통과한 후에는 압력이 급속도로 회복합니다. 액체 서비스의 경우, 유체 압력이 국소적으로 포화 압력보다 낮아지면, 신체의 일부가 증발하여 무수한 기포(cavity)를 발생시키며 압력 회복에 의해 괴멸될 수 있습니다. 이 기포 괴멸로 생기는 충격력에 의해 내밸브나 밸브 본체 내부가 손상되는 현상을 ‘캐비테이션 침식’이라고 합니다.
여기서는 캐비테이션이 발생하기 쉬운 고차압 조건으로 「일반적인 싱글 시트 밸브」 와 「케이지형 싱글 시트 밸브」의 차이에 대해 살펴 보겠습니다.
케이지가 탑재되지 않은 경우, 그림 1과 같이 유체가 포트부를 통과할 때 발생한 기포가 본체부에 닿아 침식(Erosion)이 발생하는 원인이 됩니다. 한편, 케이지를 탑재한 경우에는 그림 2와 같이 발생한 기포는 케이지 구멍을 통과하고 하류로 이동되므로 본체부가 직접적으로 받는 충격을 막을 수 있습니다. 따라서, 밸브 본체의 형상을 변경하지 않고 내부 밸브만 변경하여 캐비테이션의 영향을 방지할 수 있습니다.
아즈빌에서는 상용 차압이 3MPa를 초과하는 경우, 케이지형 싱글 시트 밸브를 권장하고 있습니다.
*캐비테이션(cavitation): 유수 중 어느 부분의 정압이 물의 온도에 해당하는 증기압 이하로 되어 물이 증발하고 수중에 용입되어 있던 공기가 낮은 압력으로 인하여 기포가 발생하는 현상으로 공동 현상이라고도 한다. 소음과 진동이 발생하고 깃에 대한 침식이 발생한다. |