버터플라이 밸브는 디스크를 회전시켜 유체 흐름을 제어하는 1/4회전 회전 밸브입니다. 간단한 구조, 빠른 작동, 낮은 유량 저항, 그리고 가벼운 디자인으로 잘 알려진 버터플라이 밸브는 수처리, 석유화학, 발전, 해양 및 HVAC 분야에서 널리 사용됩니다.
1. 버터플라이 밸브의 주요 구성 요소
버터플라이 밸브의 핵심 구성 요소는 다음과 같습니다.
(1)밸브 본체
- 일반적으로 주철(HT200/250), 연성 주철(QT450), 탄소강(WCB), 스테인리스강(CF8/CF8M) 또는 듀플렉스강과 같은 주조 또는 단조 소재로 만들어집니다.
- 일반적인 연결 유형: 웨이퍼 유형, 플랜지 유형, 러그 유형.
(2)디스크
- 일반적으로 스테인리스 스틸, 듀플렉스 스틸로 만든 원형 플레이트이거나 고무/PTFE로 안감 처리되어 있습니다.
- 밀봉 메커니즘에 따라 Centric(동심) 및 Eccentric(단일, 이중, 삼중 오프셋) 설계로 분류됩니다.
(3)줄기
- 내식성과 토크 전달을 위해 고강도 합금강(예: 17-4PH) 또는 스테인리스강(304/316)으로 제작되었습니다.
- 안정성을 위해 키 또는 핀리스 디자인을 통해 디스크에 연결됩니다.
(4)밀봉 시스템
- 소프트 실링(탄성 씰): EPDM, NBR 또는 PTFE를 사용하며 저압 및 저온 적용 분야에 적합합니다(≤1.6MPa, ≤120°C).
- 금속 밀봉(하드 씰): 흑연/합금 오버레이가 있는 스테인리스 스틸로 고압 및 고온 조건에 이상적입니다(≤10MPa, ≤600°C).
(5)구동방식
- 수동 조작(레버, 기어박스)
- 공압 액추에이터(단동/복동)
- 전기 액추에이터(온-오프 또는 변조)
- 유압 작동(고압, 고토크 응용 분야)
2. 주요 기술 사양
Parameter | Range | 비고 |
공칭 직경(DN) | DN50~DN3000 | 대구경 밸브는 수처리에 널리 사용됩니다. |
압력 등급(PN) | PN6~PN100(ANSI 150~600) | 고압 트리플 오프셋 밸브는 PN100에 도달할 수 있습니다. |
온도 범위 | -40°C ~ 600°C | 극저온 응용 분야에는 특수 처리가 필요합니다. |
호환 미디어 | 물, 기름, 가스, 증기, 부식성 액체 | 산성/알칼리성 유체용 PTFE 라이닝 밸브 |
Leakage Class | ANSI 클래스 IV/V/VI | 금속 씰은 Class VI를 달성할 수 있습니다. |
3. 버터플라이 밸브의 종류 및 용도
(1)센트릭 버터플라이 밸브
- 디자인: 디스크와 시트는 동심원이며, 탄성 압축을 통해 밀봉합니다.
- 응용 프로그램:
- 급수 및 폐수처리(DN100~DN2000)
- HVAC 시스템
- 식품 및 제약 산업(위생 버터플라이 밸브)
(2)더블 편심 버터플라이 밸브
- 디자인: 스템은 디스크 중앙에서 오프셋되어 있어 마찰을 줄이고 수명을 연장합니다.
- 응용 프로그램:
- 석유 및 가스 파이프라인(PN16~PN40)
- 발전소 냉각수 시스템
(3)삼중 편심 버터플라이 밸브
- 디자인: 디스크, 시트, 스템이 모두 오프셋되어 있어 고압/고온 사용 시 금속 간 밀봉이 가능합니다.
- 응용 프로그램:
- 정유소(고온유, ≤600°C)
- 화학 처리(부식성 매체용 PTFE 라이닝)
- 해양 밸러스트수 시스템(해수 저항성)
4. 장점 및 단점
✔ Advantages
✅ 대구경 파이프라인에 적합한 컴팩트한 디자인
✅ 빠른 작동(완전히 열리고 닫히기 위해 90° 회전)
✅ 낮은 흐름 저항, 에너지 효율성
✅ 간편한 유지관리, 교체 가능한 씰
✖ 단점
❌ 제한된 유량 제어 정밀도(정밀 조절에는 적합하지 않음)
❌ 고압 강하 시 잠재적인 캐비테이션 발생 (특수 설계 필요)
5. 선택 가이드
- 급수/HVAC → 센트릭 소프트씰 버터플라이 밸브(EPDM/NBR)
- 석유 및 가스/화학 → 이중 또는 삼중 오프셋 금속 씰 버터플라이 밸브
- 식품/제약 → 위생용 버터플라이밸브(316L+EPDM)
- 해양/해수용 → 슈퍼듀플렉스 스틸 밸브(염화물 저항성)
Conclusion
버터플라이 밸브는 비용 효율적이고 다재다능하여 다양한 산업 분야에 적합합니다. 극한 조건(고온, 고압, 부식)에서는 장기적인 신뢰성을 위해 트리플 오프셋 금속 씰 또는 PTFE 라이닝 버터플라이 밸브를 권장합니다.