건축기계설비기술사/133회 기출문제 풀이

1-4. 안전밸브(Safety Valve)와 릴리프밸브(Relief Valve)의 특징을 설명하시오.

onha09 2025. 3. 27. 12:45
반응형

안전밸브와 릴리프밸브는 모두 시스템 내의 압력이 설정값 이상으로 상승했을 때 자동으로 작동하여 과압을 해소하고 시스템을 보호하는 역할을 수행하는 압력 방출 장치입니다. 하지만 작동 방식과 주요 사용처에 뚜렷한 차이가 있습니다.

다음은 안전밸브와 릴리프밸브의 주요 특징을 설명합니다.

 

1. 안전밸브 (Safety Valve)

  • 주요 특징:
    • 급격한 개방 (Pop Action): 설정 압력에 도달하면 스프링 힘을 이기고 순간적으로 완전히 열리는 특징을 가집니다. 이를 "Pop Action" 또는 "Snap Action"이라고 합니다.
    • 주로 기체 및 증기: 주로 압축성 유체 (기체, 증기)의 과압 방출에 사용됩니다.
    • 큰 방출 용량: 순간적으로 완전히 열리기 때문에 비교적 큰 용량의 유체를 빠르게 방출할 수 있습니다.
    • 재착좌 압력 (Blowdown): 설정 압력보다 약간 낮은 압력에서 다시 닫힙니다. 이 압력 강하 폭을 "Blowdown"이라고 하며, 시스템의 안정적인 작동을 위해 적절하게 설정되어야 합니다.
    • 외부 레버 (Lifting Lever): 일반적으로 밸브의 작동 상태를 점검하거나 수동으로 개방할 수 있도록 외부 레버가 설치되어 있습니다.
    • 주요 목적: 시스템의 파괴를 방지하는 것이 주된 목적입니다.
  • 작동 원리: 시스템 압력이 설정 압력에 도달하면, 유체의 힘이 스프링의 힘보다 커지면서 디스크가 시트에서 빠르게 분리되어 유체가 방출됩니다. 압력이 다시 낮아지면 스프링 힘에 의해 디스크가 시트에 밀착되어 밸브가 닫힙니다.
  • 주요 사용처: 보일러, 압력 용기, 증기 배관 등 기체 또는 증기를 사용하는 시스템에서 주로 사용됩니다.

2. 릴리프밸브 (Relief Valve)

  • 주요 특징:
    • 점진적인 개방 (Proportional Action): 설정 압력 이상으로 압력이 상승하면 압력 증가에 비례하여 점진적으로 열리는 특징을 가집니다.
    • 주로 액체: 주로 비압축성 유체 (액체)의 과압 방출에 사용됩니다.
    • 비교적 작은 방출 용량: 점진적으로 열리기 때문에 안전밸브에 비해 방출 용량이 작습니다.
    • 재착좌 압력 (Reseating Pressure): 설정 압력과 거의 유사한 압력에서 다시 닫힙니다.
    • 외부 레버 (Optional): 외부 레버가 있는 경우도 있지만, 안전밸브만큼 일반적이지는 않습니다.
    • 주요 목적: 시스템 내의 압력을 특정 범위 내로 유지하는 것이 주된 목적입니다.
  • 작동 원리: 시스템 압력이 설정 압력 이상으로 상승하면, 유체의 힘이 스프링 힘보다 커지면서 디스크가 시트에서 서서히 들려 유체가 방출됩니다. 압력이 증가할수록 밸브의 개방 정도가 커져 더 많은 유체를 방출합니다. 압력이 다시 설정 압력 이하로 내려가면 스프링 힘에 의해 디스크가 시트에 밀착되어 밸브가 닫힙니다.
  • 주요 사용처: 펌프, 유압 시스템, 액체 배관, 열교환기 등 액체를 사용하는 시스템에서 주로 사용됩니다.

요약 비교:

특징 안전밸브 (Safety Valve) 릴리프밸브 (Relief Valve)
개방 방식 급격한 개방 (Pop Action) 점진적인 개방 (Proportional Action)
주요 사용 유체 기체, 증기 액체
방출 용량 비교적 작음
재착좌 압력 설정 압력보다 뚜렷하게 낮음 (Blowdown) 설정 압력과 거의 유사함 (Reseating)
외부 레버 일반적으로 있음 있는 경우도 있지만 일반적이지 않음
주요 목적 시스템 파괴 방지 시스템 압력 유지
 

이처럼 안전밸브와 릴리프밸브는 과압으로부터 시스템을 보호한다는 공통적인 목적을 가지지만, 작동 방식과 적용 분야에서 뚜렷한 차이를 보이므로 시스템의 특성과 유체의 종류에 따라 적절한 밸브를 선택하여 사용하는 것이 중요합니다.

반응형