1. 구조적 특징

1. 구형 설계
   • 전체 지름 구조: 구의 중간 구멍 지름은 파이프 내경과 일치하며 유체 저항은 극히 작습니다 (0에 가깝습니다). 높은 유량, 낮은 압력 손실 장면 (예: 긴 송관선).
   • V형 구체: 부분 절단 볼 밸브는 V형 절구 구체를 사용하여 회전 각도를 통해 유량을 정확하게 제어하고 절단 및 조절 기능 (예를 들어 제지, 오수 처리 중의 펄프 제어) 을 겸비한다.
   • 부동구체: 구형은 양단 밸브로 지탱되며, 유체 압력으로 밸브를 꽉 눌러 밀봉을 실현하며, 구조는 간단하지만 중저압 장소 (예: DN ≤ 200의 밸브) 에 적용된다.
   • 고정구체: 구체는 상하 베어링으로 고정되어 있으며, 밸브 회전만으로 개폐를 실현하며, 고압, 대구경 밸브 (예: DN ≥ 300의 가스관) 에 적용된다.
2. 밀봉 구조
   • 소프트 밀봉: PTFE, PPL 또는 고무 등의 재료를 밸브 받침대 밀봉면으로 사용하여 밀봉성이 좋으나 (누출이 없음) 내온성이 제한적 (보통 ≤ 200 ℃) 이며 물, 가스 등의 매체에 적용됩니다.
   • 하드 밀봉: 밸브 받침대는 금속 재질 (예: 스테인리스강, 경질 합금) 이며, 표면 경화 처리 (예: 스프레이, 스택 용접) 를 통해 내마모성, 내고온 (600 ℃ 까지) 을 실현하며, 증기, 고온 오일 등 매체에 적용된다.
   • 양방향 밀봉: 일부 밸브는 양방향 압력을 받도록 설계되어 매체의 흐름에 관계없이 안정적으로 밀봉할 수 있으며 역류가 가능한 시스템 (예: 펌프 출구 보호) 에 적용됩니다.
3. 구동 방식
   • 수동: 핸들, 웜 휠 또는 레버를 통해 직접 작동하며 작은 구경, 저주파 개폐 장면 (예: DN ≤ 50의 계기 밸브) 에 적용됩니다.
   • 공기압: 실린더에 의해 구동되고 응답 속도가 빠르며 (≤ 1초) 자동화 생산 라인이나 원격 제어가 필요한 장소 (예: 식품 포장 기계) 에 적합합니다.
   • 전기: 모터 구동을 통해 스마트 컨트롤러를 장착하여 원격 모니터링과 정밀 위치를 실현할 수 있으며, 대형 밸브나 무인 경비 시스템 (예: 도시 급수 배관망) 에 적용된다.
   • 액동: 유압 시스템 구동을 이용하여 출력 토크가 크고 고압, 대구경 밸브 (예를 들어 해상 플랫폼 가스관) 에 적합하다.

2. 성능 특징

1. 빠른 개폐
   • 구체는 90 ° 회전하면 전체 켜기 또는 전체 끄기를 완료할 수 있으며, 작동 시간이 짧아 (일반적으로 0.5~5초) 긴급 차단이 필요한 장소 (예: 소방 시스템, 위험 매체 누출 응급 처리) 에 적합하다.
2. 고밀봉성
   • 소프트 밀봉 볼 밸브는 제로 누출(ANSI B16.104 Class VI 또는 ISO 15848 준수)을 구현할 수 있으며, 하드 밀봉 볼 밸브는 10⁻⁶Pa·m/s로 누출률이 낮아 가혹한 작업 조건을 충족합니다.
3. 내마모와 내부식
   • 구체와 밸브 받침대 표면에는 탄화텅스텐, 니켈기합금 등 내마모성 재료를 도포하여 사용 수명을 연장할 수 있다 (예를 들어 펄프 수송 시스템 수명은 5년 이상).
   • 밸브 재질은 316L 스테인리스강, 하스합금 등 내부식 재료를 선택할 수 있으며, 해수, 강산 등 매체(예를 들면 화학반응솥 재료 밸브)에 적용된다.
4. 고압과 고온에 견디다
   • 고정 볼 밸브는 고압 (예: PN100, Class 600) 을 견딜 수 있도록 설계되었으며, 증기 파이프 밸브는 550 ℃ 에 달하는 고온에 견딜 수 있는 하드 밀봉 구조입니다.
5. 낮은 토크 작업
   • 부동 볼 밸브는 유체 압력 보조 밀봉으로 인해 개폐 토크가 작고 (브레이크 밸브의 1/4에 불과) 수동 조작이 쉽고 전동/공기압 집행기의 전력 수요가 낮다.

3. 응용우세

1. 시스템 보안 향상
   • 빠른 절단 기능은 미디어 누출이나 확산을 효과적으로 차단하고 가스관 비상 절단 밸브와 같은 화재, 폭발 위험을 줄입니다.
   • 양방향 밀봉 설계는 매체의 역류를 방지하고 펌프 출구 리턴 밸브 대안과 같은 해머의 충격으로부터 장비를 보호합니다.
2. 유지 보수 비용 절감
   • 구조가 간단하고 부품이 적으며 (구체, 밸브받침대, 밸브봉 등만), 고장률이 낮고 유지보수주기가 길다 (보통 2~3년에 한번씩 점검수리).
   • 온라인 수리가 편리하고 일부 밸브는 압력을 띠고 밸브 받침대나 밀봉 코일을 교체하여 정지 시간 (예를 들어 정유공장 촉매 분열장치 밸브) 을 줄일 수 있다.
3. 적응성이 강하다
   • 가스관 밸브 매립과 같은 전체 용접 구조로 설계할 수 있으며, 토양의 부식에 강하고 설치가 편리하다.
   • 방폭전동집행기를 배치한후 인화성, 폭발성 환경 (예를 들면 유전집하소) 에 적용된다.
   • 저온형 밸브 (예: LNG 전용 밸브) 는 특수 밀봉 재료와 구조 설계로 -196 ℃ 에서 정상적으로 작동 할 수 있습니다.

4. 전형적인 응용장면

1. 석유 천연가스 업계
   • 송유관, 천연가스 갱구, 정유공장 촉매 분열 장치에서 매체 절단, 유량 조절 또는 설비 보호에 사용된다.
2. 화학공업
   • 반응솥의 원료, 저장탱크의 수출입, 도관의 격리를 통해 매체의 교차오염이나 루출을 방지한다.
3. 수처리 분야
   • 상수도 공장, 하수 처리 공장 중 물 흐름 방향을 통제하거나 점검 수리 구역을 격리한다.
4. 전력 산업
   • 보일러 급수 시스템, 증기 파이프에서 고온 고압 매체의 빠른 절단을 실현한다.
5. 식품의약업
   • 위생급 설계(예를 들어 내표면 광택 ≤0.8μm)를 채택하여 GMP/FDA의 요구를 만족시키고 음료 생산라인, 제약 반응솥에 사용한다.

5. 선형주의사항

1. 미디어 호환성
   • 매체의 부식성, 온도, 점도에 따라 밸브와 밀봉재료를 선택한다(예를 들어 강산매체는 하씨합금밸브 + PTFE 밀봉해야 한다).
2. 압력과 온도가 일치하다
   • 밸브 정격 압력 (예: PN16, PN40) 및 온도 범위 (예: -40 ℃ ~ + 200 ℃) 가 작업 요구사항을 커버하는지 확인합니다.
3. 개폐 주파수
   • 고주파 개폐 장면 (예: 시간당 수십 회) 은 내마모성 밸브 (예: 하드 밀봉 + 표면 경화 처리) 를 선택해야 한다.
4. 설치 공간
   • 대구경 밸브는 실행기 크기와 설치 방향을 고려하여 공간 부족으로 인해 조작이 제한되지 않도록 해야 한다.