KR200350971Y1 - 제수변의 바이패스 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 양수장의 송수 관로나 상수도 관로상에 흐르는 유량을 차단하거나 제어하기 위하여 설치하는 제수변(스루스밸브등)의 부대설비로 바이패스 밸브 설치에 관한 것이다.

제수변은 관로의 종점이나 분기점 , 횡단부에 설치하여 유량을 제어하거나 차단하는 용도로 사용되는데 유량변화에 따라 자주 조작하는 경우가 많다. 개폐조작에 있어 직경 300mm이하 소구경 밸브는 수동으로 개폐가 가능하지만 대구경의 용량이 큰 밸브는 입구 및 출구의 압력 차가 크고 유체와 관로의 마찰저항이 심하여 밸브 개폐조작이 힘들어 수동조작이 불가능하고 기계 및 전기적인 힘에 의해서 조작하여야 하는데 전동시 모터의 소비마력이 커지는 단점이 있으며, 밸브의 개도를 완전 개방하지 않고 1/2정도 개방시 밸브의 배면에 와류 현상이 발생하고 케비테이션(cavitation)이 현상이 발생되어 밸브의 손상과 진동 및 소음이 발생하는등 시설의 기능유지 및 유지관리에 많은 문제점이 나타난다,

본 고안은 종래 제수변의 단점을 보완하기 위한 것으로 기존의 제수 밸브에 부대시설로 바이패스 관 및 소구경의 체크밸브를 부가적으로 설치하여 제수변 입구 및 출구부의 수압을 자동 조절하는 구조로 제수밸브의 개폐조작을 용이하게 하고 밸브 배면의 와류 방지와 케비테이션 발생을 방지하게 된다

Description

제수변의 바이패스 밸브장치{Gate valve off by-pass valve installation}

본 고안은 양수장 송수관로나 상수도 관로상에 흐르는 유량을 차단하거나 제어하기 위하여 설치하는 제수변에 관한 것이다

종래에 설치된 제수변은 작동방법에 따라 수동식과 전동식 및 유압식으로 분류 할 수 있으며 재질에 따라 주철제 및 주강제로 구분하며 그 구성은 밸브몸체, 밸브시트, 밸브디스크, 스리브, 스템등 으로 구성된다,

송수 관로상의 종점이나 분기점에 설치하여 유량을 차단하거나 조절하기 위하여 밸브를 개폐하게 되는데 대부분 조작하는데 많은 힘이 들어 개폐시간이 많이 소요되며 밸브입구와 출구간에 차압이 발생되어 밸브 공동부와 출구측에 와류 및 케비테이션 현상이 발생되어 진동과 소음이 생기고 관로를 손상시키는 후라싱(flashing)현상이 발생 하는 등 유지관리상 많은 문제점이 발견되어 그에 대한 개선이 요구되고 있다

상기에서 기술한 바와 같이 밸브를 개폐 조작하는데 많은 힘과 시간이 소요되며 와류 발생과 케비테이션 및 후라싱 현상 등으로 송수관로 설비 제품의 수명이 단축되고 운전관리상 애로가 많으므로 이를 해결하기 위하여 기존 제수변의 입구측 및 출구측 사이에 바이패스관 및 소구경 체크밸브를 설치하여 밸브 입 출구부의 수압을 자동 조절하게 하므로서 밸브 개폐조작을 용이하도록 하고 와류 발생 방지와 더불어 케비테이션 및 후라싱 현상 발생을 방지하여 제수설비의 수명 연장과 유지관리를 편리하게 하는데 있다.

도 1은 바이패스 밸브 장치도

도 2는 종래의 제수변

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 밸브몸체 2: 밸브시트 3: 밸브디스크 4: 스톱밸브

5: 바이패스관 6: 소구경 체크밸브 7: 밸브입구 8: 밸브출구

도 1은 본 고안에 따른 제수변및 바이패스 밸브장치의 정면도 및 평면도이고 도 2는 종래의 제수변 정면도 이다.

도 1에서 ①은 제수밸브의 몸체, ②는 밸브시트, ③은 밸브디스크, ④는 스톱밸브, ⑤는 바이패스 관, ⑥은 소구경 체크밸브이며, 그 작동상태를 설명한다면 펌프에서 양수된 물이나 상수도 원수가 수압에 의하여 송수관을 따라 이송 중 제수변에 가로막혀 더 이상 진행하지 못할 때 밸브 도1의 입구측송수관⑦ 압력이 상승하며 그때 제수변을 조작시 높은 수압과 제반 손실로 개폐조작이 어렵게 되며 도1의 제수밸브디스크③의 배면에는 압력이 낮은 상태가 유지되어 제수변을 개방시 도1의 입구측송수관⑦의 높은 압력이 도1의 제수변 출구측 송수관⑧의 낮은 압력과 균형을 유지하기 위하여 유속이 빨라져 와류 및 케비테이션이 발생하게 된다. 본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도1의 밸브 입구측⑦의 높은 압력을 도1의 2인치 정도의 바이패스관⑤을 통하여 도1의 밸브 출구측 송수관⑧에 흘러보내 입구측과 출구측간의 수압이 자동 조절 균형을 이루게 함으로서 개폐조작을 용이하게 하며 송수관내에 와류 및 케비테이션 발생을 방지할 수 있다

양수장 펌프송수관의 실지 사례를 들어 좀더 구체적으로 보완 설명한다면 양수작업시 초기 진공이 발생하게 되는데 도1의 바이패스 관⑤에 설치된 도1의 소형체크밸브⑥가 자동으로 닫혀 진공에 의한 배관 및 밸브 소손이 발생하지 않으며 펌프가 정상으로 가동하여 일정 토출 압력에 도달하게 되면 도1의 제수변 입구측 송수관⑦ 물량이 도1의 바이패스 관⑤을 통하여 도1의 소형체크밸브⑥를 열게되어 밸브 입 출구측간의 수압이 균형을 유지하게되어 제수변 개방이 용이하며 와류 및 케비테이션의 발생이 방지되고, 반면 정상적인 운전 중 정전이나 기타 사유로 펌프가 비상 정지 시에는 송수 관로상의 메인 체크밸브가 작동하겠지만 제수변의 바이패스 라인에 설치된 소형 체크밸브가 작동되어 워터햄머(water hammer) 발생 방지에도 도움이 된다.

종전의 제수변은 개폐하는데 힘이 많이 들어 많은 시간이 소요되고 전동화 할 때는 전동기의 용량이 커지며, 밸브 입출구부 간에 수압의 균형이 이루어지지 아니하여 와류 및 케비테이션 발생과 후라싱 현상 등으로 제수변이나 송수관의 진동 및 소음이 발생하여 제수설비의 손상을 가져오는 등 유지관리상 많은 문제점이 있지만 본 고안의 바이패스 관 (체크밸브)을 설치할 때 제수변의 개폐조작이 용이해지고, 밸브 구동모터의 용량이 적어지며, 제수변 입,출구부 간 수압의 균형을 이루게 되어 와류 및 케비테이션 발생 방지와 밸브디스크의 편 마모 및 고착 방지, 밸브의 급격한 조작이나 정전시 수격작용 발생을 완화하여 밸브의 손상방지에 기여하는 등 제수 설비의 수명 연장을 도모하는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 농업용수의 유량 제어시에 발생하는 관로의 입,출구간의 압력차로 인한 밸브의 개폐조작의 불편함 및 관로내의 와류현상 및 캐비테이션 현상으로 인한 밸브 및 관로의 소손을 방지하기 위하여 제수변 몸체(①)에 바이패스 밸브장치를 설치함에 있어서 제수변 몸체(①)의 입구측 송수관(⑦)에서 출구측 송수관(⑧) 사이에 바이패스 배관(⑤)을 설치하고 바이패스 배관(⑤)에 스톱밸브(④) 또는 체크밸브(⑥)를 장착하여 제수변 밸브 개폐시 제수변 입,출구간 수압의 균형을 이루게 하여 제수밸브의 개폐조작을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 바이패스(by-pass) 밸브장치
2. 청구항1의 바이패스 배관(⑤)에 스톱밸브(④)와 체크밸브(⑥)를 직렬로 장착하여 제수변 입,출구간 수압의 균형을 이루게 하여 제수 밸브의 개폐조작을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 바이패스(by-pass) 밸브장치