다음 밸브 중 핸들을 90° 회전시켜 개폐 조작이 가능한 것은?
- 슬루스 밸브
- 게이트 밸브
- 체크 밸브
- 볼 밸브
정답과 해설 보기
정답 ④ · 핸들 90도 회전만으로 개폐되는 밸브를 고르는 문제이다. 볼 밸브는 구멍이 뚫린 볼을 개폐체로 사용하며 핸들을 90도만 회전하면 유로가 완전히 열리거나 닫히는 단회전(quarter-turn) 방식이다.
볼 밸브는 내부의 구멍이 뚫린 볼을 90도 회전시켜 개폐하는 밸브로, 빠른 조작이 가능하다.
개념 한 쪽
에너지관리기능장 감압 밸브 및 온도조절밸브 — 밸브 유형과 트랩 작동원리
배관계통에서는 목적에 따라 다양한 밸브와 트랩을 사용하여 흐름을 제어하거나 응축수를 배출한다는 점을 이해한다. 감압밸브는 압력을 낮추는 역할을 하고, 각종 차단·조절 밸브는 구조와 구동 방식에 따라 적용 용도가 달라진다. 증기계통의 트랩은 증기와 응축수를 구별하여 응축수만 배출하는 장치로, 작동 원리에 따라 분류가 명확하다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「감압 밸브 및 온도조절밸브」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 90° 회전 개폐 밸브 판별 | 1 | 90도 회전 단회전식 밸브의 종류를 가리기 |
| 밸브 유형과 용도 연결 | 1 | 감압밸브의 작동 구조 분류에서 해당하지 않는 항목 찾기 |
| 트랩 작동원리 매칭 | 1 | 증기트랩별 작동원리(부력·온도·압력차) 매칭하기 |
뜻
밸브는 내부 구조와 구동 방식에 따라 분류되며, 개폐 방식(단회전·다회전)과 구조적 특성이 적용성을 결정한다는 점을 기억한다. 예컨대 볼 밸브는 내부의 구멍이 뚫린 볼을 90° 회전시켜 조작하는 단회전식 밸브로 빠른 온·오프가 가능하다. 반면 게이트(슬루스) 밸브는 스템을 위아래로 이동시켜 다회전으로 개폐하므로 90° 회전만으로는 작동하지 않는다는 점을 구분한다.
감압밸브는 압력 저감을 위한 장치로, 작동 구조에 따라 다이어프램형, 피스톤형, 벨로즈형 등으로 분류한다. 파일럿형은 보조밸브를 이용한 제어 방식으로, 구조적 분류 항목이라기보다는 제어 기법으로 분류된다는 점을 구분한다.
증기트랩은 작동 원리에 따라 기계식(플로트·버켓), 열역학적(디스크), 온도조절식(바이메탈·벨로즈 등)으로 나눈다. 플로트와 버켓은 응축수의 부력이나 수위 차이를 이용하는 기계적 작동원리를 사용한다. 바이메탈과 벨로즈 계열은 온도 변화에 반응하여 작동하는 경우가 많으며, 디스크 트랩은 유동에 따른 압력 차를 주로 이용하여 작동하는 특성이 있다.
트랩별 작동원리를 혼동하면 운영상 문제나 오작동을 초래하므로, 출제에서는 '부력=플로트·버켓', '온도=바이메탈·벨로즈', '압력차=디스크'의 대응 관계를 중심으로 묻는 경향이 있다.
예제
예시 1: 문제에서 '핸들을 90° 회전시켜 개폐'라는 특징이 명시되면 해당 밸브는 볼 밸브로 판단한다. 볼의 회전에 의해 유로가 열리고 닫히므로 단회전 조작과 빠른 개폐가 특징이라는 점을 기억한다.
예시 2: 감압밸브의 작동 방법을 묻는 문제에서 선택지가 '다이어프램형·피스톤형·벨로즈형·파일럿형'으로 나올 때, 구조적 분류를 묻는다면 파일럿형은 해당되지 않는 정답이 된다. 파일럿형은 보조밸브를 이용한 제어 방식이므로 구조적 분류 항목과는 구분한다.
대표 기출 3문항
슬루스 밸브에 관한 설명으로 틀린 것은?
- 리프트가 커서 개폐에 시간이 걸린다.
- 밸브를 중간 정도만 열어도 마찰저항이 없으므로 유량 조절용으로 적합하다.
- 밸브를 완전히 열면 밸브 본체 속이 관로의 단면적과 거의 같게 된다.
- 쐐기형의 밸브 본체가 밸브 시트 안을 눌러 기밀을 유지한다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 슬루스 밸브의 특성 중 틀린 설명을 고르는 문제이다. 슬루스 밸브는 게이트 밸브처럼 개폐체의 리프트가 커서 여닫는 데 시간이 걸리고, 완전히 열면 유로 단면적이 관로와 거의 같아지며, 쐐기형 본체가 시트를 눌러 기밀을 유지하는 구조이다.
슬루스 밸브는 리프트가 커 유량 조절용으로는 부적합하며, 주로 완전 개폐용에 사용된다.
증기와 응축수의 열역학적 특성으로 작동하는 트랩은?
- 디스크 트랩
- 하향버켓트랩
- 벨로즈 트랩
- 플로트 트랩
정답과 해설 보기
정답 ① · 디스크 트랩(Thermostatic Disk Trap)은 증기와 응축수의 온도 차이에 따른 팽창과 수축 원리를 이용하여 작동합니다. 증기가 들어오면 디스크가 팽창하여 배출구를 막고, 응축수가 차거워지면 디스크가 수축하여 트랩이 열리면서 응축수를 배출합니다.
증기와 응축수의 온도 차이에 따른 팽창과 수축 원리를 이용하는 디스크 트랩이 열역학적 특성 작동 방식입니다.
자주 묻는 물음
- 볼 밸브와 게이트 밸브의 차이는 무엇인가?
- 볼 밸브는 내부의 구멍이 난 볼을 90° 회전시켜 단회전으로 빠르게 개폐하는 방식이며, 게이트(슬루스) 밸브는 스템을 위아래로 움직여 다회전으로 개폐하므로 중간 개도에서 유량 조절용으로는 부적합하다는 점이 다르다.
- 감압밸브의 분류에서 파일럿형이 제외되는 이유는 무엇인가?
- 파일럿형은 주밸브를 제어하는 보조밸브를 의미하는 제어 방식이므로 밸브의 본체 구조에 따른 분류(다이어프램형·피스톤형·벨로즈형)에는 포함되지 않는다는 점을 명확히 한다.
- 증기트랩을 분류할 때 주요 작동원리는 어떻게 연결해야 하나?
- 플로트·버켓은 응축수의 부력(수위)을 이용하는 기계식, 바이메탈·벨로즈는 온도 변화를 이용하는 온도조절식, 디스크는 유동에 따른 압력 차를 주로 이용하는 방식으로 구분한다.
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