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各種バルブの長所と短所

ゲートバルブ:ゲートバルブは、ゲート(ゲートプレート)が通路の軸に沿って垂直方向に移動するバルブです。主に配管において、流体を遮断するため、つまり全開または全閉の状態にするために使用されます。一般的に、ゲートバルブは流量調整には適していません。バルブの材質によっては、低温用途と高温高圧用途の両方で使用できます。

 

しかし、ゲートバルブは一般的に、スラリーや類似の媒体を輸送するパイプラインでは使用されません。

利点:

流体抵抗が低い。

 

開閉に必要なトルクが小さい。

 

双方向流動システムで使用でき、媒体が両方向に流れることを可能にする。

 

全開状態では、グローブバルブに比べて、シール面が作動媒体による浸食を受けにくい。

 

シンプルな構造と優れた製造工程。

コンパクトな構造長。

 

デメリット:

より大きな全体寸法と設置スペースが必要となります。

開閉時、特に高温時において、シール面間の摩擦と摩耗が比較的大きくなる。

ゲートバルブは通常、2つのシール面を備えているため、加工、研削、およびメンテナンスが難しくなる可能性がある。

営業時間と閉店時間が長くなる。

 

バタフライバルブバタフライバルブとは、円盤状の閉鎖要素を約90度回転させることで、開閉や流体の流れを調整するバルブのことです。

利点:

シンプルな構造、コンパクトなサイズ、軽量性、そして低材料消費量により、大口径バルブに適しています。

低流量抵抗で素早く開閉可能。

懸濁固形粒子を含む媒体にも対応可能で、封止面の強度によっては粉状媒体や粒状媒体にも使用できます。

換気および集塵配管における双方向の開閉および調整に適しています。冶金、軽工業、電力、石油化学システムにおけるガスパイプラインや水路などで幅広く使用されています。

 

デメリット:

 

流量調整範囲が限られています。バルブを30%開けると、流量は95%を超えます。

構造およびシール材の制約により、高温高圧の配管システムには適していません。一般的に、300℃以下の温度、PN40以下の圧力範囲で使用できます。

ボールバルブやグローブバルブに比べてシール性能が劣るため、高いシール性能が求められる用途には適していません。

 

ボールバルブ:ボールバルブはプラグバルブから派生したもので、その閉鎖要素は、バルブ軸を中心に90度回転する球体です。バルブステムを操作して開閉を行う。ボールバルブは主に配管において、遮断、分配、流れの方向変更などに用いられる。V字型の開口部を持つボールバルブは、流量調整能力にも優れている。

 

利点:

 

最小限の流体抵抗(実質的にゼロ)。

腐食性媒体や低沸点液体においても、作動中に固着しないため(潤滑剤不要)、信頼性の高い使用が可能です。

 

幅広い圧力および温度範囲において、完全な密閉性を実現します。

開閉が高速で、構造によっては開閉時間が0.05秒から0.1秒と非常に短いものもあり、試験台における自動化システムにおいて、動作中に衝撃を与えることなく使用できる。

 

ボールクロージャー要素による境界位置での自動位置決め。

作動媒体の両側を確実に密閉します。

 

全開時または全閉時において、高速流体によるシール面の侵食は発生しない。

コンパクトで軽量な構造のため、低温媒体システムに最適なバルブ構造となっています。

 

対称形状のバルブ本体、特に溶接構造のバルブ本体は、配管からの応力に耐えることができる。

 

閉鎖部材は、閉鎖時の高圧差に耐えることができます。完全溶接構造のボールバルブは地中に埋設できるため、内部部品の腐食を防ぎ、最大30年の耐用年数を実現しています。そのため、石油・ガスパイプラインに最適です。

 

デメリット:

 

ボールバルブの主要なシールリング材料はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であり、これはほぼすべての化学物質に対して不活性であり、低摩擦係数、安定した性能、耐老化性、広い温度範囲への適合性、優れたシール性能など、総合的な特性を備えている。

 

しかし、PTFEは膨張係数が高く、冷間流動に敏感で、熱伝導率が低いなど、その物理的特性から、シートシールの設計はこれらの特性に基づいて行う必要がある。そのため、シール材が硬化すると、シールの信頼性が損なわれる。

 

さらに、PTFEは耐熱温度が低く、180℃以下でしか使用できません。この温度を超えると、シール材が劣化します。長期使用を考慮すると、一般的には120℃以上では使用されません。

 

その制御性能は、グローブバルブ、特に空気圧バルブ(または電動バルブ)に比べて比較的劣る。

 

グローブバルブ:閉止要素(バルブディスク)がシートの中心線に沿って移動するバルブを指します。シートオリフィスの変化は、バルブディスクの移動量に正比例します。このタイプのバルブは、開閉ストロークが短く、確実な遮断機能を備えていることに加え、シートオリフィスの変化とバルブディスクの移動量が比例関係にあるため、流量調整に非常に適しています。したがって、このタイプのバルブは、遮断、流量調整、および絞り弁として一般的に使用されています。

利点:

 

開閉動作中、弁ディスクと弁本体のシール面との間の摩擦力はゲート弁よりも小さいため、耐摩耗性が向上している。

 

開口高さは一般的にシートチャンネルのわずか4分の1程度なので、ゲートバルブよりもはるかに小型です。

 

通常、バルブ本体とバルブディスクにはシール面が1つしかないため、製造や修理が容易である。

 

パッキンが通常アスベストとグラファイトの混合物であるため、耐熱性が高い。グローブバルブは蒸気バルブとして一般的に使用されている。

 

デメリット:

 

バルブを通過する媒体の流れ方向が変化するため、グローブバルブの最小流量抵抗は、他のほとんどのタイプのバルブよりも高くなります。

 

ストロークが長いため、ボールバルブに比べて開閉速度が遅くなります。

 

プラグバルブ:円筒形または円錐形のプラグ状の閉鎖要素を備えた回転式バルブです。プラグバルブのプラグは90度回転し、バルブ本体の通路を接続または分離することで、バルブの開閉を行います。プラグの形状は円筒形または円錐形です。その原理はボールバルブと類似しており、ボールバルブはプラグバルブを基に開発され、主に油田開発や石油化学産業で使用されています。

 

安全弁:加圧容器、機器、または配管における過圧保護装置として機能します。機器、容器、または配管内の圧力が許容値を超えると、弁が自動的に開き、圧力を全量解放して、それ以上の圧力上昇を防ぎます。圧力が規定値まで低下すると、弁は速やかに自動的に閉じ、機器、容器、または配管の安全な運転を保護します。

 

スチームトラップ:蒸気、圧縮空気、その他の媒体の輸送中に凝縮水が発生します。装置の効率と安全な動作を確保するためには、これらの不要で有害な媒体を適時に排出して、装置の消費と使用を維持する必要があります。スチームトラップには次の機能があります:(1)発生した凝縮水を迅速に排出できます。(2)蒸気の漏れを防ぎます。(3).

 

減圧弁:入口圧力を調整によって所望の出口圧力まで減圧し、媒体自体のエネルギーを利用して出口圧力を自動的に安定させる弁です。

 

チェックバルブ逆止弁は、逆流防止弁、背圧弁、または一方向弁とも呼ばれます。これらの弁は、パイプライン内の媒体の流れによって発生する力によって自動的に開閉するため、自動弁の一種です。逆止弁はパイプラインシステムで使用され、主な機能は媒体の逆流防止、ポンプや駆動モーターの逆転防止、および容器内の媒体の放出です。逆止弁は、圧力がシステム圧力を超える可能性がある補助システムに供給するパイプラインでも使用できます。逆止弁は、主に回転式(重心に基づいて回転)と昇降式(軸に沿って移動)に分類できます。


投稿日時:2023年6月3日