자동로그인
컨텐츠 | contents
일반게시판
Q&A게시판
공학 S/W
스터디 | study
단위환산
농도계산
일반화학
화공일반
화공실무

   
  BPV와 PRV의 차이?
  글쓴이 : 초순수   고유ID : hietzsche87     날짜 : 18-10-24 14:46     조회 : 157    
제가 원래 알던것은 PRV는 전단 압력을 Setting값으로 유지 BPV는 후단 압력을 Setting값으로 유지인줄
 
알았는데 아래와같이 자료를 찾다 보니 조금은 달랐습니다.
 
"PRV는 DownStream의 압력을 측정하며 DownStream 압력값을 Setting 값보다 낮게 유지시키며
 
BPV는 UpStream의 압력을 측정하며 Upstream 압력값을 Setting 값보다 높게 유지시키는 장치"인데
 
둘의 용도의 차이점을 잘 모르겠습니다. 현장에서도 거의 비슷 하게 쓰고있으니 다들 잘모르는 상황입니다.
 
 
제가 이해한 바로는 BPV의 경우 Valve의 Inlet 부분이 Setting값으로 유지 되며 Valve의 차압을 뺀
 
나머지 압력이 Outlet의 압력으로 작용하여 설계상 배압보다 높으면 정상 작동한다라고 판단할수 있다고
 
생각되는데 이게 맞는 이해인지 잘모르겠습니다.
 
그리고 PRV의 경우는 같은 방식으로 이해를 해보려고 하면 DownStream의 압력값을 Setting 보다 낮게 유지
 
한다라고 하면 Upstream(Valve Inlet)의 압력은 0가 되어도 되는 부분이 아닌지 ... 이해가 되지 않습니다.
 
 
혹시 제가 이해하는데 도움이 될수 있는 설명이 있으면 감사하겠습니다.

이종석 chemtech   18-10-26 09:13
BPV 는 아마도 BREATHER VALVE를 이야기 하는 것으로 보이네요 보통은 BRV 로 표기를 하는데
BPV로 표기하는 경우도 있군요
BREATHER VALVE 가 맞다면 BREATHER VALVE는 통상적으로 600mmH2O 이하의 미압에 사용되며
(저장탱크 등  ATM 탱크나 미압의 탱크에서 주로 사용)
이름대로 저장탱크 등에 압력이 낮으면 기체가 공급되고 압력이 높으면 배출되는 용도로 사용 합니다

PRV는 미압부터 고압까지 자유롭게 이용이 가능 합니다
저장탱크에 N2를 넣어 탱크의 압력을 유지 시키는데 사용되가도 하지만 고압의 경우에 더 많이 사용 됩니다.
PRV의 경우 전단의 압력이 0 이 되면 후단의 압력이 0 이상 이라면 당연히 열리지 않습니다
전단의 압력이 후단의 압력보다 반드시 높아야만 조절이 됩니다
PRV는 후단의 압력을 일정하게 유지 시키는데 사용 합니다.
스테파노 Stefano   18-10-26 15:07
to 초순수:

(1) 원래의 질문 내용을 유심히 살펴보면 BPV는 <Back Pressure (Control) Valve>에 해당하고 PRV는  <Pressure Reducing(또는 Regulating) (Control) Valve>에 해당하는데,  (약어는 항상 원래 용어를 인용하여 확인하는 습관을 가지도록 하세요.)

질문 첫 부분의 <제가 원래 알던것은 PRV는 전단 압력을 Setting값으로 유지 BPV는 후단 압력을 Setting값으로 유지인 줄 알았는데 ...>부분에서 "전단"과 "후단"에 대해이들 둘을 서로 반대로 이해하고 있는 것으로 봅니다. 즉 <반대로 이해하고 있었다>고 보시면 됩니다.  유체의 흐름을 기준으로 전단은 흘러나가는 앞을 이야기 하고 흘러왔던 부분이라고 판단하세요.  (5항 참조)

대신 그 이후 인용부분으로 나타낸 내용 즉,
<"PRV는 DownStream의 압력을 측정하며 DownStream 압력값을 Setting 값보다 낮게 유지시키며  BPV는 UpStream의 압력을 측정하며 Upstream 압력값을 Setting 값보다 높게 유지시키는 장치"> 는 정확한 설명입니다. 

그 뒷부분 내용 즉,
<..(snip)..BPV의 경우 Valve의 Inlet 부분이 Setting값으로 유지 되며 Valve의 차압을 뺀 나머지 압력이 Outlet의 압력으로 작용하여 설계상 배압보다 높으면 정상 작동한다라고 판단할수 있다 ..(snip)..> 이 부분은 정확히 옳은 이해입니다. 

질문의 마지막 부분 즉,
<...PRV의 경우는 같은 방식으로 이해를 해보려고 하면 DownStream의 압력값을 Setting 보다 낮게 유지 한다라고 하면 Upstream(Valve Inlet)의 압력은 0가 되어도 되는 부분이 아닌지 ...> 이 부분은 맞지 않는 내용입니다.  PRV를 사용하여 DownStream의 압력을 유지 하기위해서는 PRV의 Upstream에서 필요한 유량이 계속해서 공급되어야 하는데 Upstream 압력이 DownStream 압력보다 낮아서는 유체가 PRV를 통과하여 흐를 수 없기때문입니다. 

질문자가 맨 처음과 마지막 부분처럼 원리를 반대로 생각하고 있었기 때문에 이 부분에 이해가 되지 않았던 것인데 이제 잘못 알고 있던 부분만을 바로잡도록 하세요.  BPV과 PRV의 원리를 이해하면 의문이 안전히 해소될 것입니다.   

(2) PRV와 BPV의 용도차이

PRV(Pressure Reducing (또는 Regulating) Valve는 PRV 출구(Downstream 즉 유체가 흘러나가는 쪽)의 압력을 조절하기 위해 사용되는 조절 Valve로 사용되지만  반대로 BPV(Back Pressure (Control 또는 Regulting) Valve)는 BPV달려있는 입구(Upstream 쪽)의 압력을 조절하는데 사용되는 밸브입니다.

(다른 동력을 사용하지 않는 장치나 기구인경우) 어느 경우에나 유체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로만 흘러가기 때문에 이들 Valve들의 Upstream 압력은 항상 Downstream 압력보다 높습니다.  따라서 이들 모두 전단(Upstream) 압력이 낮으면 Val
ve의 기능은 상실합니다.  동작이 되지 않는 것이지요.

(3) PRV와 BPV의 압력 감지관의 위치차이

위의 목적으로 각각 사용되기 되기 때문에 조절하고자 하는 쪽에 압력감지관이 연결됩니다.  즉 PRV는 흘러나가는 쪽, BPV는 흘러들어오는 쪽에 압력감지관이 연결되어 있습니다. 

(4) Pressure Control Loop의 일반적 구성

이들 밸브들은 주로 기계식 Control 기능을 가지지만 Controller로 압력조절계통을 구성하는 경우 Pressure Control Valve(PCV)는 동일하고 압력 Sensor위치만 다릅니다.  즉 PRV는 Downstream쪽, BPV는 Upstream쪽에 Pressure Sensor가 연결되어 <압력신호>를 감지하고 Pressure Transmitter에 의해 Controller로 <신호가 전송되면 Controller는 <설정치>와 비교해서 <밸브 제어신호>를 <밸브 제어기>로 보내면 계장공기를 이용하여 <밸브작동 공기압력>으로 전환하여 압력조절밸브(PCV)를 동작합니다. 

(5) BPV에서 "Back"의 의미

수많은 엔지니어들이 BPV에서 "Back"을 의미(방향)에 대해 혼동을 일으키며 헷갈려 하는 경향이 있습니다.  그러나 어렵게 생각할 필요없이 전차(유체)가 진행하는 방향의 앞이 <Front>이고 꽁무니가 <Back>이라고  구분하면 됩니다.

따라서 원래의 질문으로 돌아가서 (3)의 내용을 반복하자면.. PRV는 PRV 앞의 압력을 조절하는 목적으로 사용되고 BPV는 BPV 뒷부분의 압력을 조절하는 목적으로 사용됨을 알 수 있습니다.
 
(** 게시판에 글을 올릴 때 불필요한 빈줄을 사용하지 않도록 하세요.  인터넷 자원낭비,  주제산만의 원인이 됩니다. )
이종석 chemtech   18-10-29 09:08
용어에서 많은 차이가있군요 저는 항상 다음과 같이 용어를 사용하고 있습니다

PCV : PRESSURE CONTROL VALVE
PRV : PRESSURE REDUCING VALVE (REGULATOR)
BRV : BREATHER VALVE

PCV나 PRV는 전단압력을 CONTROL 할수도 있고 후단압력을 콘트롤 할수 있는 것으로 SENSOR의
위치에 따라 조절이 가능한 것으로 밸브역할은 변함이 없는것 이므로 CONTROL VALVE
인가 아니면 REGULATOR 인가로만 구분을 했었습니다

BPV 로 표기하는 것을 처음으로 배윘습니다  BACK PRESSURE VALVE 의 약자 이군요
감사 합니다
초순수 hietzsche87   18-10-29 10:09
답변감사합니다.

추가적으로 Upstream, DownStream의 압력 측정에 대한 위치 차이가 무엇인지 궁금합니다.
특수한 상황에 따라 PRV, BPV를 지정해서 써야하는 공학적인 이유가 있는지..
제가 있는 현장은 그런 Standard가 없는지라.. 제 상식선에는 무엇을 써도 무방할것으로 생각되어서입니다.
이종석 chemtech   18-10-29 10:52
공정에 따라 달라지는데요 증기를 예로들면 증기 10kg/cm2 가 10톤이 발생해서 5톤만 쓴다고 했을때
PCV로 (PRV)로 전단의 압력을 조절해서 일정압력으로 조절하면 남는 스팀 5톤만 콘트롤 밸브 후단으로 가게 되지요
이 경우 반드시 전단압력을 조절해야 하는것 이구요 즉 10kg/cm2가 넘으면 밸브가 열려 후단으로 빠져 나가 압력이
일정하게 유지가 되겠지요 이렇게 함으로서 남는 잉여 스팀만 배출하는 경우가 있고

반대로 10kg/cm2을 다른데 쓰려는데 사용하고져 하는 압력이 10kg/cm2가 필요한 것이 아니라
6lkg/cm2의 스팀이 필요한 경우 후단의 압력은 6kg/cm2가 되도록 10kg/cm2 스팀양을 조절해서 항상 6kg/cm2가
되도록 하는것 이지요. 이경우는 후단의 압력을 6kg/cm2가 되도록 콘트롤 밸브가 작동 되어야 하지요
후단에서 사용이 안 된다면 스팀압력이 6kg/cm2를 초과하게 되고 그러면 밸브는 막히는 것이고 후단의 사용량이
많아서 6kg/cm2 보다 낮아지면 밸브를 더 열어 6kg/cm2가 되도록 10kg/cm2 스팀이 보충이 되는 경우가 있겠습니다.
이경우는 BRV가 되겠지요

무었을 써도 무방한 것은 아니며 상황에 따라 공정조건에 따라 결정을 해 주어야 합니다
스테파노 Stefano   18-10-30 15:39
Valve의 Seat와 Cone의 형태 차이는 없습니다.  다만, 

1) 밸브의 Downstream의 압력을 일정한 압력으로 조절하려면 PRV를 두는 것이고.
2) 밸브의 Upstream의 압력을 일정하게 조절하려면 BPV를 두는 것이기 때문에

전자는 Downstream에 압력이 중요해서 이곳에 감지관이 연결되고 후자는 Upstream쪽 압력이 중요하여 이곳에 연결됩니다
앞 뒤 전혀 중요하지 않으면 이들을 달아둘 이유가 없고,  Upstream, DownStream 차이는 이전 답글을 참조하면 됩니다.
스테파노 Stefano   18-10-31 11:35
(0) 이전의 몇 답글에서 <전단> <후단> 설명이 잘못되어 있고 동작원리도 잘못되어 있어서 오히려 혼동스럽습니다. 

이해를 돕기 위해 다음의 시스템을 설명하고 PRV(Pressure Reducing 또는 Pressure Regulating Valve)와  BPV(Back Pressure Regulating 또는 Control Valve)의 실제용도,  밸브역할과 동작원리를 다시 보충설명합니다. 
 
(1) System A.  -- (PRV를 둔 경우)

반응기를 가열하는 Steam Coil이 있고 반응기의 온도를 조절하기 위해 <가열 Steam Coil 내의 스팀압력>을 조절하기 위해 사용하는 PRV를 둔 시스템.    공급 Steam은  10 KG이고  반응기 Coil내 Steam 유지희망 압력은 0.5 KG인 경우.

i) 조절하고자 하는 압력:  <가열 Steam Coil 내의 스팀압력>
ii) 설치된 PRV의 위치:  10 KG Steam 공급관과 Coil 연결 Nozzle 사이
iii) 압력 감지관의 위치:  PRV와 Steam Coil Nozzle 중간위치 (즉 Coil측)

==>동작원리 및 특징:  이 System A에서 조절하고자 하는 Parameter는 10KG Steam의 압력도 아니고, 반응기 온도나 압력도 아니고 단순히 Steam Coil에 공급되어 응축되고 있는 Steam의 압력입니다.  PRV의 감지관이 Coil 내 압력을 감지해서 PRV 밸브를 더 열어줄 것인지 닫을 것인지 현상태를 유지할 것이 결정합니다.  Steam 사용량은 관련이 없습니다.  다만 압력만 일정하게 유지할 뿐입니다.  이 System에서 응축되는 Steam의 온도는 항상  109℃를 유지하기 때문에 고온으로 과열될 우려는 없습니다.  이 PRV는 Coil 압력이 떨어지면 더 열어주고 Coil 압력이 높아지면 발브를 더 닫아주는 역할을 하고 있습니다.

(2) System B - (BPR 밸브를 달아둔 경우)

CSTR 반응기가 있고 이 반응은 원료 Glycol과 Ester가 반응하여 고분자 물질의 Ester을 만들어 내는 반응이고 반응에 의해 연속적으로 Alcohol이 생성되어 나오는데 Alchol이 잘 배출될 수 있도록 약간의 질소로 불어주고 있습니다.  반응기 상부에 Condenser가 달려있고 Condenser 출구에 BPR이 달려 있습니다.    이 BPR 의 기능은 반응기의 압력이 항상 1.2KG 유지하도록 되어 있습니다.  반응기 압력을 조절하지 않으면 반응기 온도가 흔들려 중합반응이 균일하게 일어나지 않기 때문입니다. 

i) 조절하고자 하는 압력:  <반응기 내의 압력>
ii) 설치된 BPV의 위치:  반응기 응축기 출구 노즐과 Vent 관 사이
iii) 압력 감지관의 위치:  BPV와 응축기 사이(즉 반응System측) 

이 BPR의 압력 감지관은 BPR에 흘러들어오는 Valve Nozzle 쪽 (즉 반응기쪽)에 달려있어서 반응기의 압력을 일정하게 유지하도록 합니다.  이 BPR은 반응기측 압력이 높으면 열어주고 압력이 떨어지면 닫아주는 역할을 합니다. 

(3) 기능과 동작
위의 두 System 예는 실제로 많이 사용되고 있고 여기 사용되는 밸브들은 모두 압력 조절밸브들 입니다. 그러나 동작은 반대로 일어납니다.  PRV는 Down Stream 압력이 떨어지면 밸브를 더 열어주는데 반하여 BPV는 Upstream 압력이 떨어지면 더 닫아줍니다.  압력조절은 같지만 어느 쪽 압력을 조절하느냐에 따라 동작이 반대인 것이지요. 

PRV는 Upstream 압력에 관계없이 Downstream 압력만 조절하는 밸브이고,  압력이 올라가면 닫아주고 떨어주면 열어주는데,
BPR은 Downstream 압력에 관계없이 Upstream 압력만 조절하는 밸브이고, 압력이 올라가면 열어주고 떨어지면 닫아줍니다.

감지위치와 동작이 완전히 반대인 것이지요.
코멘트입력
   

Copyright 1999.07.10-Now ChemEng.co.kr & 3D System Engineering. (mail : ykjang@naver.com, call 010-4456-8090)