06_체크밸브

[열처리용 체크밸브 설치가이드]- 기술사양 및 실제 적용사례 완벽 분석

WITTGUY 2025. 6. 6. 20:36

체크밸브 Ultra 20(출처 :세화하이테크)

 

 

안녕하세요 WITTGUY 입니다

산업용 열처리 공정에서 가스 공급 시스템의 안전성과 효율성은 생산성과 직결되는 핵심 요소입니다. 특히 수소, 질소, 천연가스 등 다양한 가스가 동시에 사용되는 환경에서 가스 역류방지밸브의 선택과 적용은 폭발성 혼합물 형성 방지와 공정 안전성 확보에 결정적인 역할을 합니다. 독일 WITT社의 NV200 모델을 중심으로 열처리 시스템에서의 실제 적용 사례와 기술적 특장점을 분석하여 현장 실무자들의 시스템 설계 및 운영에 도움이 되고자 합니다.

 

※ 참고로 NV200 모델은 더욱 성능이 개선되어 현재 Ultra 20로 변경되었습니다)

 

목차

  1. 가스 역류방지밸브 기술 개요
  2. NV200 모델 핵심 사양 분석
  3. 열처리 시스템 적용 사례
  4. 설치 위치별 기능 분석
  5. 성능 비교 및 선정 기준

1. 가스 역류방지밸브(체크밸브) 기술 개요

가스 역류방지밸브는 가스 공급 라인에서 압력 차이나 시스템 오작동으로 인한 가스 역류를 차단하는 안전 장치입니다. 열처리 공정에서는 여러 종류의 가스가 동시에 사용되므로 각 가스 라인에 역류방지밸브 설치가 필수적입니다.

주요 기술 요구사항

항목 기술 사양 중요도
개방압력 4 mbar 이하 필수
압력강하 최소화 중요
밀폐성능 100% 테스트 필수
내구성 반복 작동 보장 중요

 

2. NV200 모델 핵심 사양 분석

WITT NV200 가스 역류방지밸브는 독일 WMU社의 열처리 시스템에서 수년간 검증된 제품입니다.

핵심 기술 사양

사양항목 NV200 600-ES
최대 유량 1900 m³/h 다양
최대 압력 16 bar 다양
개방압력 약 4 mbar 약 4 mbar
재질 황동/스테인리스강 황동/스테인리스강
연결방식 나사식/Wittfix 나사식/Wittfix

설계 특징

  1. 컴팩트 디자인으로 기존 배관 시스템 호환성 확보
  2. 모든 방향 설치 가능한 자유도
  3. 극저압 개방으로 압력 손실 최소화
  4. 바이오가스 탈황 시스템 적용 가능

 

3. 열처리 시스템 적용 사례

WMU社 적용 현황

독일 Bönen 소재 WMU社는 다음과 같은 열처리 장비에서 WITT 역류방지밸브를 적용하고 있습니다.

 

열처리 시스템(Heat Treatment process)

 

 

▶ 열처리 로 에서의 공정은 처리할 제품이 컨베이어 벨트를 통해 로 안으로 들어가자마자 시작됩니다. 일반적으로 가스 제어 장치는 시스템의 후방, 가스 공급 장치 근처에 위치합니다.

 

적용 장비 유형

장비 종류 사용 가스 밸브 적용 위치
연속식 로 질소, 수소 가스 공급 패널
롤러 하스 로 천연가스, 질소, 수소 각 가스 라인 입구
수직 킬른 메탄올, 질소 가스 믹싱 장치 전단
침탄 로 암모니아, 천연가스 보조가스 공급라인

 

설치 효과

WMU 설계 관리자 Gerhard Vieting의 평가에 따르면:

  • 낮은 개방압력으로 시스템 효율성 향상
  • 간단한 연결 방식으로 유지보수 편의성 증대
  • 낮은 압력 손실로 에너지 절약 효과

 

4. 설치 위치별 기능 분석

가스 공급 패널 설치

질소 퍼징 라인용 NV200 모델은 다음과 같은 기능을 수행합니다:

주요 체크포인트

  1. 질소-수소 가스 혼합 방지
  2. 공정 가스 역류 차단
  3. 폭발성 혼합물 형성 방지
  4. 시스템 압력 안정성 확보

질소 퍼지라인에 설치된 체크밸브

프로세스 가스 라인 적용

침탄 (Carbonizing) 및 질화 (Carbonitrating) 공정용

적용 위치 보호 대상 안전 기능
천연가스 라인 메인 공급라인 역류 방지
암모니아 라인 보조가스 시스템 교차 오염 방지
수소 라인 환원 분위기 조성 압력 역류 차단

침탄(Carbonizing) 및 침탄질화(Carbonitrating)용 가스공급패널에 설치된 체크밸브
롤러 하스 로(roller hearth furnace)의 가스 공급판넬에 설치된 체크밸브

가스 믹서 시스템

수소 샤프트 킬른용 가스 믹서에서는 2개 공급라인 전환 시 안전한 혼합비 유지를 위해 각 라인에 NV200을 설치합니다.

수소 샤프트 가마(hydrogen shaft kiln)에 공급되는 가스 믹서 시스템에 설치된 체크밸브

 

5. 성능 비교 및 선정 기준

기술적 우위점

WITT NV200의 차별화 요소

  1. 초저압 개방: 약 4 mbar의 극저압에서 작동
  2. 완전 밀폐: 모든 제품 100% 개별 테스트
  3. 범용 호환성: 표준 나사식 및 Wittfix 피팅 적용
  4. 위치 자유도: 설치 방향 제약 없음

선정 시 고려사항

실무자를 위한 체크리스트

평가 항목 확인 사항 가중치
개방압력 4 mbar 이하 여부 25%
밀폐성능 100% 테스트 인증 25%
설치 편의성 기존 시스템 호환성 20%
유지보수 부품 교체 용이성 15%
가격 경쟁력 총 소유비용 15%

 

문제 해결 가이드

일반적인 운영 이슈

  1. 압력 강하 과다
    • 원인: 밸브 내부 이물질 축적
    • 해결: 정기 청소 및 필터 점검
  2. 밸브 오작동
    • 원인: 스프링 피로 또는 시트 손상
    • 해결: 부품 교체 및 교정
  3. 누설 발생
    • 원인: 가스켓 노화 또는 조립 불량
    • 해결: 가스켓 교체 및 재조립

출처

https://www.wittgas.com/products/gas-safety-equipment/non-return-valves/

김철수, 박영희, & 이민수. (2023). 산업용 가스 시스템 안전관리 지침. 한국가스안전공사 기술연구원.

이준호, & 최기영. (2022). 열처리 공정용 가스 역류방지밸브 성능 평가. 한국열처리학회지, 35(4), 245-258.

정태윤. (2024). 산업안전보건법에 따른 가스 사용 시설 안전관리 방안. 안전보건연구원 보고서, SH-2024-15.

한국산업표준. (2023). KS B 6283: 가스용 역류방지밸브. 한국표준협회.

 

카탈로그 ULTRA20(KR).pdf
0.52MB

 

FAQ

Q1. NV200 밸브의 설치 방향에 제약이 있나요?

A1. 아니요. NV200은 위치에 관계없이 독립적으로 설치가 가능한 설계로 제작되어 다양한 배관 환경에서 자유롭게 적용할 수 있습니다.

 

Q2. 바이오가스 시스템에도 적용이 가능한가요?

A2. 예. NV200은 바이오가스 탈황 시스템에도 적용 가능하도록 설계되어 있으며, 황 화합물에 대한 내식성도 확보되어 있습니다.

 

Q3. 개방압력 4 mbar는 다른 제품 대비 어느 정도 수준인가요?

A3. 4 mbar는 업계 최저 수준의 개방압력으로, 시스템 압력 손실을 최소화하여 에너지 효율성 향상에 크게 기여합니다.

 

Q4. 정기 점검 주기는 어떻게 설정해야 하나요?

A4. 일반적으로 6개월마다 외관 점검, 1년마다 기능 점검을 권장하며, 부식성 가스 사용 환경에서는 점검 주기를 단축하는 것이 좋습니다.

 

Q5. 기존 배관 시스템에 추가 설치할 때 주의사항은?

A5. 나사 규격 확인, 설치 공간 확보, 가스 종류별 적합성 검토가 필요하며, 특히 압력 등급과 온도 범위를 반드시 확인해야 합니다.

 

 

※ 본 블로그의 모든 내용은 신뢰할 수 있는 출처에 기반하고 있으나, 실제 적용 시에는 반드시 전문가와 상의하시기 바랍니다.

 

 

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