일반적인 압력 레귤레이터 문제를 해결하는 방법

일반적인 레귤레이터 문제를 해결하는 방법

산업용 유체 시스템 공정이 의도대로 가동되는지는 정확한 유체 온도, 유량 및 압력 설정에 달려있습니다. 압력 레귤레이터(또는 감압 밸브)를 비롯한 여러 가지 주요 부품은 필수 공정 조건을 유지하는 데 매우 중요합니다.

그럼 압력 레귤레이터가 고장나거나 오작동하면 어떻게 될까요?

압력 레귤레이터는 시스템 매개변수의 변화를 처리하는 동시에 시스템 압력을 조절하도록 설계되었습니다. 하단 압력이 감소하거나 증가하는 경우도 있는데, 이 두 경우 중 어느 쪽이든 공정의 품질과 안전성이 훼손될 수 있습니다. 예기치 못한 압력 변화의 원인을 파악하는 능력은 문제가 더 커지기 전에 이를 바로잡는 데 도움이 됩니다.

산업용 유체 시스템 전반에 걸쳐 압력 변화를 일으킬 수 있는 요인은 다양하게 나타나지만, 자주 발생하는 몇가지 문제는 귀하가 파악하고 해결할 수 있습니다. 이 블로그에서는 레귤레이터 고장을 줄이는 데 도움이 될 수 있도록, 레귤레이터 사용 중 겪을 수 있는 문제들을 해결하는 데 활용할 수 있는 간단한 3단계 공정을 확인하실 수 있습니다.

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1단계: 귀하의 특정 공정이 가진 요건, 그리고 그에 적합한 레귤레이터 유형을 알아 두십시오.

문제 해결의 첫 번째 단계는 시스템 유량, 시스템 압력, 시스템 온도, 공정 감도, 그리고 시스템 매질 등의 공정 요건을 점검하는 것입니다. 이들 요건 모두가 올바른 유형의 레귤레이터를 설치했는지 여부를 판단하는 데 중요합니다. 쉽게 말해서, 압력이 주 공정에 도달하기 전에 공급원에서 발생하는 압력을 조절해야 하는 경우에는 감압 레귤레이터가 필요합니다. 만약 상단에서 압력을 조절해야 한다면 역압 레귤레이터가 적합합니다.

애플리케이션에 잘못된 레귤레이터를 사용하면 공정이 저해될 수 있습니다. 귀하의 레귤레이터 공급업체와 협력한다면 귀하의 공정에 적합한 레귤레이터 유형을 더 자세하고 상세하게 확인하실 수 있습니다. 적합한 레귤레이터를 설치한 것으로 확인되었다면 2단계로 넘어가십시오.

2단계: 귀하에게 발생한 문제의 특성을 측정하십시오.

이어서, 문제의 특성을 파악하십시오. 압력이 귀하가 설정한 상단 압력보다 높아지고 있습니까? 혹은 귀하가 설정한 하단 압력 밑으로 떨어지고 있습니까?

압력이 목표 압력보다 떨어지고 있습니까?  

 

압력이 목표 압력보다 높아지고 있습니까? 

압력이 귀하가 설정한 압력보다 높아지고 있다면, 2가지 문제 중 하나가 원인일 수 있습니다. 첫 번째 문제는 크립(creep)이라는 현상입니다. 이 현상은 설비 파편이 시스템 내부에 흘러 다니면 레귤레이터의 첫 시운전 직후 발생할 수 있습니다. 이러한 이물질은 레귤레이터의 시트와 포펫 사이에 미세한 틈을 만들어내며, 이렇게 되면 시스템 매질이 의도치 않게 시트 전체로 흘러가 하단의 압력이 불필요하게 증가할 수 있습니다. 하단 부품들이 시트 전체에서 크리핑되는 압력을 견디지 못한다면 크립이 문제를 유발하고 위험해질 수도 있습니다. 설치 및 업스트림 필터 사용을 주의 깊게 수행하고 새 레귤레이터와 함께 예비 키트를 구입해 두면 이러한 사태를 방지할 수 있습니다.

원치않는 압력 증가를 초래할 수 있는 두 번째 원인은 바로 공급-압력 영향(SPE, supply pressure effect)이며, 이는 입구(또는 공급) 압력의 변화로 인해 출구 압력이 변하는 현상입니다. 입구 압력이 감소하면 출구 압력이 목표하던 수준의 요건보다 높아질 수 있습니다. SPE가 귀하가 설정한 압력에 영향을 미칠 수 있다는 점을 파악했다면 3단계로 넘어가십시오.

압력이 귀하가 설정한 압력보다 떨어지고 있다면, 가장 일반적인 원인은 레귤레이터의 크기가 애플리케이션의 유량 요건에 비해 작기 때문입니다. 예를 들어 레귤레이터의 설정 압력이 70psi이고, 레귤레이터에 어떤 보상도 가해지지 않은 상태에서 유량이 증가한다면, 압력이 귀하의 목표치인 70psi 밑으로 감소할 가능성이 있습니다. 이러한 유형의 압력 감소를 드룹(droop)이라고도 합니다. 스웨즈락의 유량 곡선 생성기 도구는 레귤레이터의 크기가 귀하의 애플리케이션에 적합한지 확인하는 데에 도움이 될 수 있습니다. 이러한 현상이 문제의 원인임을 파악했다면 3단계로 넘어가십시오.

이러한 일반적인 문제들이 귀하의 레귤레이터 문제의 원인으로 보이지 않는다면, 보다 복잡한 문제가 원인일 수도 있습니다. 귀하의 레귤레이터 공급업체가 유체 시스템 작동의 추가적인 영역들에 대해 잘 알고 있다면, 해당 업체의 도움을 받아 더욱 철저한 평가를 실시하여 문제를 파악해야 합니다.

3단계. 대안 레귤레이터 옵션을 찾아보십시오.

SPE가 발생한 경우, 일부 레귤레이터 옵션은 이러한 현상의 효과를 다른 옵션보다 경감시킬 수 있습니다. 예를 들어, 균형 잡힌 포펫 설계를 갖춘 레귤레이터는 입구 압력의 영향을 받을 수 있는 영역을 최소화할 수 있습니다. 또한 대부분의 애플리케이션에서는 2단계 감압 계획으로 공급-압력 영향(SPE, Supply pressure effect)을 최소화할 수 있습니다. 이 방법에는 연속으로 1단계 레귤레이터 두 개를 설치하거나, 레귤레이터를 한 개의 어셈블리와 결합하는 것이 수반됩니다.

요건보다 작은 크기가 문제로 파악되었다면 유량 계수가 더 큰 레귤레이터를 선택하는 것이 원하지 않는 출구 압력 감소의 발생 가능성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 귀하의 공급업체는 레귤레이터 크기를 귀하의 애플리케이션에 적절하게 맞추도록 도울 수 있어야 합니다. 또 다른 해결책은 스프링 하중 레귤레이터를 돔 하중 레귤레이터로 교체하는 것입니다. 돔 하중 레귤레이터는 유량 변화에 보다 잘 견디며, 유량 변화가 잦은 애플리케이션에서도 설정 압력을 더욱 원활하게 유지할 수 있습니다.

상기 문제들은 레귤레이터 성능 저하의 가장 일반적인 원인들 중 일부입니다. 이 외에도 귀하의 애플리케이션에서만 나타나는 추가적인 요인이 있을 수 있고, 이러한 요인이 결과에 악영향을 미칠 수도 있습니다. 귀하의 레귤레이터 공급업체는 애플리케이션 요건에 맞게 올바른 선택을 할 수 있도록 귀하를 안내할 수 있어야 합니다. 새로운 레귤레이터 애플리케이션에 대해 또는 압력 레귤레이터 사용 중 겪고 있는 기존 문제에 대해 상담하고 싶으시다면, 스웨즈락 전문가들이 레귤레이터 및 유체 시스템 성능을 최적화하도록 도와 드리겠습니다.

압력 레귤레이터 전문가와 상담