빠른 응답을 위한 공압 보조장치, Volume Booster 분석

빠른 응답을 위한 공압 보조장치, Volume Booster 분석

 

 

 

1.Valve Volume Booster의 정의
Valve Volume Booster는 제어 밸브 시스템에서 공압 액추에이터에 대용량의 압축 공기를 빠르게 공급하거나 배기함으로써, 밸브의 개폐 동작 속도를 향상시키는 장치입니다. 

 

일반적으로 포지셔너(Positioner)와 액추에이터 사이에 설치되며, 포지셔너에서 출력되는 비교적 작은 유량의 제어 공기를 감지하여 이를 기반으로 큰 유량의 공급 라인을 개방하거나 차단합니다. 이로써 액추에이터는 짧은 시간 내에 원하는 위치로 빠르게 이동할 수 있습니다.

 

 

 

 

2.Volume Booster의 작동 원리
Volume Booster는 일종의 공압 증폭 장치로서, 입력 신호(포지셔너에서 나오는 제어 압력)를 기준으로 공기 공급원과 액추에이터 사이의 밸런스를 조절합니다. 포지셔너가 "열어라" 또는 "닫아라"는 압력 신호를 보내면, Booster는 이 신호를 받아 고유량의 공급 공기를 액추에이터에 전달합니다. 또한, 필요 시에는 내부 배기 포트를 통해 신속하게 공기를 배출하여 밸브의 응답속도를 빠르게 합니다.

 

 

 

 

3.Volume Booster의 주요 기능

* 빠른 동작 속도 제공
Booster는 일반 포지셔너보다 훨씬 많은 공기를 빠르게 공급 및 배출할 수 있어, 큰 액추에이터나 고속 응답이 필요한 시스템에서 밸브 개폐 시간을 대폭 줄여줍니다.

* 어 신호 증폭 역할
Booster는 신호 압력을 증폭시키는 것이 아니라, 유량을 증폭하는 장치입니다. 즉, 압력 신호는 동일하지만 대용량 공기를 전달함으로써 출력 반응을 빠르게 합니다.

* 포지셔너의 안정성 유지
포지셔너가 직접 대형 액추에이터를 제어하게 되면 과부하가 발생할 수 있지만, Booster를 중간에 설치하면 포지셔너는 소신호만 보내고 Booster가 실질적인 유량 공급을 담당하게 됩니다.

 

 

 

 

4.설치 위치 및 구성

* 포지셔너와 액추에이터 사이의 Air Line 중간에 설치
* 통상적으로 1:1 압력비 설계 (입력 압력과 동일한 압력 출력)
* 입출력 포트 크기는 일반적으로 1/4", 3/8", 1/2", 3/4" 등
* 일부 Booster는 bleed control 기능 또는 signal bypass 기능 탑재

 

 

 

 

5.Volume Booster의 적용 대상

* 대형 공압 액추에이터 구동 밸브
* 급속 응답이 필요한 긴급 차단 밸브(ESDV, SDV)
* 고속 제어가 필요한 공정 라인 (예: 발전소 터빈 밸브, 가스 배관)
* 고압 또는 고유량의 공기를 사용하는 자동 제어 밸브
* 개도 속도 조절이 필요한 정밀한 유량 제어 시스템

 

 

 

 

6.사용 시 고려사항

* 과도한 유량은 밸브의 헌팅(oscillation)을 유발할 수 있음
* 필요 시 restrictor(조절밸브) 또는 snubber와 병용하여 속도 조절
* 부하 조건, 밸브 크기, 액추에이터 용적에 따라 Booster 용량 선택
* 공급 압력 안정성과 배관 지름도 응답 속도에 영향

 

 

 

 

7.결론
Valve Volume Booster는 밸브의 개폐 속도를 빠르게 하고 응답성을 높이는 데 핵심적인 역할을 하는 공압 보조 장치입니다. 

특히 대형 액추에이터나 고속 동작이 요구되는 설비에서는 필수적으로 사용되며, 포지셔너와의 조합을 통해 효율적인 공압 제어 시스템을 구성할 수 있습니다. 

Booster의 설치 및 선택 시에는 시스템 전체의 압력, 유량, 응답 요구 조건을 면밀히 분석하여 적용해야 하며, 필요 시 유량 조절 부품과 함께 운용하는 것이 바람직합니다.