벨브

벨브 또는 밸브(valve)는 유체(기체, 액체, 유동화된 고체, 슬러리 등)의 흐름을 제어하는 장치이다. 유체가 지나가는 통로를 열거나 닫거나 부분적으로 막음으로써 유량, 압력, 방향 등을 조절하는 역할을 한다. 배관 시스템의 필수 구성 요소이며, 산업, 건축, 자동차, 의료, 생활 가전 등 매우 광범위한 분야에서 사용된다.

기능

벨브의 주요 기능은 다음과 같다.

• 개폐 (On/Off): 유체의 흐름을 완전히 차단하거나 완전히 통과시킨다.
• 조절 (Regulation): 유체의 흐름 속도나 압력을 부분적으로 조절한다.
• 방향 전환 (Diversion): 유체의 흐름 방향을 바꾸거나 여러 경로로 분배한다.
• 역류 방지 (Backflow Prevention): 유체가 설정된 방향과 반대로 흐르는 것을 막는다.
• 압력 제어 (Pressure Control): 시스템 내의 압력을 일정하게 유지하거나 과압을 방출한다.

종류

벨브는 작동 방식, 구조, 용도 등에 따라 매우 다양하게 분류된다. 주요 종류는 다음과 같다.

• 게이트 밸브 (Gate Valve): 평행하거나 쐐기 모양의 판(gate)을 상하로 움직여 유로를 개폐한다. 완전 개방 시 유량 저항이 적지만, 유량 조절에는 부적합하다.
• 글로브 밸브 (Globe Valve): 밸브 몸체 내부에 시트(seat)가 있고, 플러그(plug)가 시트에 밀착되며 유로를 개폐한다. 유체가 S자 형태로 흐르게 되어 유량 조절 성능이 뛰어나지만, 압력 손실이 비교적 크다.
• 볼 밸브 (Ball Valve): 내부에 구멍이 뚫린 구형의 마개(ball)를 회전시켜 유로를 개폐한다. 90도 회전만으로 완전 개폐가 가능하여 작동이 빠르고, 완전 개방 시 유량 저항이 적다.
• 버터플라이 밸브 (Butterfly Valve): 배관 내부에 원판 모양의 밸브 판(disc)을 회전시켜 유로를 개폐한다. 구조가 간단하고 경량이며, 대구경에 적합하다.
• 체크 밸브 (Check Valve): 유체의 역류를 자동으로 방지하는 밸브이다. 유체 흐름 방향에 따라 열리고 닫히며, 역방향 흐름 시 자동으로 닫힌다.
• 플러그 밸브 (Plug Valve): 원추형 또는 원통형의 마개(plug)에 구멍이 뚫려 있으며, 이 마개를 회전시켜 유로를 개폐한다. 구조가 간단하고 내구성이 좋다.
• 다이어프램 밸브 (Diaphragm Valve): 탄성 있는 다이어프램을 이용하여 유로를 개폐하거나 유량을 조절한다. 유체와 작동부가 다이어프램으로 분리되어 있어 부식성 유체나 슬러리 등에 적합하다.
• 핀치 밸브 (Pinch Valve): 탄성 있는 튜브를 외부에서 압착하여 유로를 개폐한다. 슬러리나 부유물이 많은 유체 처리에 사용된다.
• 니들 밸브 (Needle Valve): 바늘 모양의 플러그를 이용하여 미세한 유량 조절에 적합하다.

재질

벨브는 취급하는 유체의 종류, 압력, 온도 및 사용 환경에 따라 다양한 재질로 제작된다. 일반적인 재질로는 주철, 주강, 스테인리스강, 황동, 청동, PVC, PP, PTFE, 세라믹 등이 있다.

작동 방식

벨브의 작동 방식은 다음과 같이 나뉜다.

• 수동식 (Manual Operation): 핸들, 레버, 기어 등을 사용하여 사람이 직접 작동한다.
• 자동식 (Automatic Operation): 전기 모터(전동식), 공기압(공압식), 유압(유압식) 또는 솔레노이드 등을 사용하여 자동으로 작동한다. 제어 시스템과 연동되어 원격 제어 또는 자동 제어가 가능하다.

용도

벨브는 상하수도 시스템, 발전소, 화학 공장, 정유 공장, 제철소, 조선소, HVAC 시스템, 자동차 엔진, 의료 기기, 식품 및 음료 생산 라인 등 거의 모든 산업 분야와 일상생활에서 폭넓게 사용된다.