니들 밸브는 깨끗한 가스 또는 액체의 유량을 정확하게 제어하는 데 사용됩니다. 스템과 플런저를 점진적으로 조정하면 원활한 흐름 제어가 가능합니다. 이러한 밸브는 일반적으로 낮은 유속과 입구에서 출구로의 상대적으로 상당한 압력 강하를 가지고 있습니다. 니들 밸브의 표준 포트 크기는 1/8" ~ 2"(2 ~ 12mm)입니다. 니들 밸브의 가장 일반적인 용도는 탱크의 프로판과 같은 가스 흐름을 제어하는 것입니다.
• 니들 밸브의 작동 원리
니들 밸브의 플런저에는 오리피스를 열거 나 닫는 핸들의 회전에 따라 상승 및 하강하는 테이퍼 끝이 있습니다. 그림 2는 니들 밸브, 그 설계 및 다양한 구성 요소의 단면도를 보여줍니다. 핸들(A로 표시된 그림 2)은 스템(그림 2로 표시된 B)이라고 하는 플런저에 연결되어 있습니다. 핸들을 돌리면 플런저가 나사산을 통해 위아래로 움직입니다(그림 2 C). 잠금 너트(그림 2 D)는 플런저가 완전히 풀리는 것을 방지합니다. 플런저가 아래로 이동함에 따라 뾰족한(테이퍼진) 끝(E로 표시된 그림 2)이 밸브 시트와 접촉하여 오리피스(그림 2로 표시된 F)가 완전히 밀봉됩니다. 종종 밸브 시트도 테이퍼집니다. 이를 통해 정확한 유량 제어가 가능합니다.
입력 및 출력의 포트 연결(G로 표시된 그림 2)을 통해 니들 밸브를 파이프 또는 호스에 연결하는 데 사용할 수 있는 다양한 옵션과 크기가 있습니다. 예를 들어 나사산, 플랜지 또는 용접. 보닛은 황동 또는 스테인리스 스틸과 같은 다양한 재료로 만들 수 있는 밸브 하우징(그림 2 H)에 연결됩니다.
다양한 유형의 니들 밸브
수동으로 작동되는 나사식 니들 밸브(이전 섹션에서 설명)는 가장 일반적인 유형의 니들 밸브입니다. 두 가지 추가 변형은 다음과 같습니다.
• 전동 니들 밸브: 이 니들 밸브는 전기 또는 공압 액추에이터를 사용하여 플런저에 연결하고 돌립니다. 이들은 원격 제어, 폐쇄 루프 시스템에서 사용 및/또는 원격으로 유량을 정확하게 제어하기 위해 타이머를 장착할 수 있습니다.
• 앵글 니들 밸브: 이 니들 밸브는 인라인 흐름 대신 입구에서 흐름을 90도 회전시킵니다. 동일한 작동 개념이 적용되지만 90도 각도는 더 나은 시스템 통합을 허용합니다. 그림 3은 앵글 니들 밸브의 예를 보여줍니다.
니들 밸브 선택
니들 밸브를 선택할 때 재질, 압력, 크기 및 온도의 네 가지 주요 특성 및/또는 적용 요구 사항을 고려해야 합니다.
재료
니들 밸브 하우징 재료(I로 표시된 그림 2)는 애플리케이션에 따라 지정됩니다. 가장 일반적인 밸브 하우징 재료는 내화학성 범위로 인해 황동 및 스테인리스강입니다. 그러나 특수 용도에 사용할 수 있는 다른 재료도 있습니다.
놋쇠
황동 니들 밸브는 유압 시스템, 음용수, 고온 응용 분야 및 가스 배관에 적합합니다. 음용수 적용 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 중성 및 비부식성 매체에 이상적입니다. 단, 염수(해수), 증류수, 산, 염화물에는 사용하지 마십시오.
스테인레스 스틸
스테인리스 스틸 니들 밸브는 거의 모든 매체에 대한 전반적인 내화학성이 뛰어납니다. 이 소재는 내구성이 뛰어나고 높은 온도와 압력을 견딜 수 있습니다. 스테인리스 스틸이 부식되기 때문에 바닷물에 지속적으로 노출되지 않는 한 해수와 같은 공격적이고 부식성이 있는 매체에 적합합니다.
플라스틱
플라스틱 니들 밸브는 순수 및 부식성 유체를 미세 조정하는 데 사용됩니다. 그러나 플라스틱은 고온이나 고압을 견딜 수 없으며 일반적으로 섭씨 60도 미만의 응용 분야에 사용됩니다.
압력
올바른 니들 밸브를 선택하려면 시스템의 압력에 대한 적용 요구 사항을 이해하는 것이 중요합니다. 견고한 니들 밸브는 화씨 100°(섭씨 38°)에서 최대 4,000~5,000psi(275~413bar)의 압력을 처리할 수 있습니다. 고압 유압 응용 분야와 같이 더 높은 압력이 필요한 경우 100°F(38°C)에서 최대 10000psi(689bar) 압력을 처리할 수 있는 고성능 밸브를 사용할 수 있습니다. 진공 바늘 디자인은 저압을 처리할 수 있습니다.
포트 및 오리피스 크기
니들 밸브는 다양한 포트 및 오리피스 크기로 제공됩니다. 연결 포트에는 수 또는 암 끝이 있을 수 있습니다. 사용되는 일반적인 나사산 표준은 NPT(National American Pipe Thread), BSP(British Standard Pipe) 또는 미터법(ISO 표준)입니다. 가장 일반적으로 사용되는 니들 밸브의 범위는 2~12mm 또는 1/8"~2"입니다. 올바른 포트 크기와 오리피스 크기를 확인하면 마모 및/또는 누출 가능성이 적은 효율적인 흐름 및 시스템 작동이 보장됩니다.
온도
니들 밸브는 고온 또는 저온 응용 분야에 적합합니다. 밸브 하우징과 패킹/실링 재료를 적절하게 지정하여 특히 극한의 온도에서 요구 사항을 견딜 수 있도록 하십시오. 가장 일반적인 두 가지 씰링 재료는 화씨 -65° ~ 화씨 450°(섭씨 -54°)의 온도 범위에 사용되는 PTFE(테플론)입니다.
