各種バルブの長所と短所

1. ゲートバルブ:ゲートバルブとは、閉止部材(ゲート)が流路軸の垂直方向に沿って移動するバルブのことです。主に配管内の流体を遮断するために使用され、全開または全閉の状態をとります。一般的なゲートバルブは流量調整には使用できません。低温高圧だけでなく高温高圧にも適用でき、バルブの材質によって用途が異なります。ただし、ゲートバルブは一般的に泥などの流体を輸送する配管には使用されません。

アドバンテージ :
1. 流体抵抗が小さい。
2. 開閉に必要なトルクが小さい。
3. 媒体が双方向に流れるリングネットワークパイプラインで使用できます。つまり、媒体の流れの方向は制限されません。
4. 完全に開いた状態では、グローブバルブよりも作動媒体によるシール面の侵食が少ない。
5. 形状と構造が比較的単純で、製造工程も良好である。
6. 構造物の長さは比較的短い。

欠点:
1. 全体のサイズと開口部の高さが大きく、必要な設置スペースも大きい。
2. 開閉の過程で、シール面は比較的擦れ合い、摩擦が比較的大きいため、高温でも摩耗が発生しやすい。
3. 一般的に、ゲートバルブには2つのシール面があり、加工、研削、メンテナンスに多少の困難が伴います。
4. 開店時間と閉店時間が長い。

2. バタフライバルブ:バタフライバルブは、ディスク型の開閉部を約90°前後に回転させて流体通路を開閉および調整するバルブの一種です。

アドバンテージ :
1. シンプルな構造、小型軽量、消耗品が少ない、大口径バルブには使用されない。
2. 開閉が速く、流体抵抗が小さい。
3. 固体粒子が懸濁した媒体に使用できるほか、シール面の強度に応じて粉状媒体や粒状媒体にも使用できます。換気および除塵配管の双方向開閉および調整に適しており、冶金、軽工業、電力、石油化学システムなどのガス配管や水路で広く使用されています。

欠点:
1. 流量調整範囲は広くありません。開度が30%に達すると、流量は95%以上になります。
2. バタフライバルブの構造と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。一般的な使用温度は300℃以下、圧力はPN40以下です。
3. 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、シール性能がそれほど高くない場所で使用されます。

3. ボールバルブ:プラグバルブから発展したものです。開閉部は球状で、シール部がバルブステムの軸を中心に90°回転することで開閉動作を行います。ボールバルブは主に配管内の流体の遮断、分配、流れ方向の変更に使用され、V字型の開口部を持つボールバルブは優れた流量調整機能も備えています。

アドバンテージ :
1. 最も低い流量抵抗(実際には0)を持つ。
2. 潤滑剤中で作業中に詰まることがないため、腐食性媒体や低沸点液体にも確実に適用できます。
3. より広い圧力および温度範囲において、完全なシールを実現できます。
4. 高速な開閉を実現できます。一部の構造では開閉時間がわずか0.05~0.1秒であるため、試験台の自動化システムでの使用が可能です。バルブを高速で開閉しても、動作中に衝撃はありません。
5. 球状の閉鎖部材は境界位置に自動的に配置される。
6. 作動媒体は両側で確実に密閉されている。
7. バルブが完全に開いたときと完全に閉じたとき、ボールとバルブシートのシール面は媒体から隔離されるため、高速でバルブを通過する媒体によってシール面が侵食されることはありません。
8. コンパクトな構造と軽量性を備えているため、低温媒体システムにとって最も合理的なバルブ構造と言える。
9. バルブ本体は対称構造であり、特に溶接構造のバルブ本体は、配管からの応力に十分耐えることができます。
10. 閉鎖部は、閉鎖時の高い圧力差に耐えることができる。
11. 完全溶接構造のボールバルブは、地中に直接埋設できるため、バルブ内部部品の腐食を防ぎ、最大30年の耐用年数を実現します。石油・天然ガスパイプラインに最適なバルブです。

欠点:
1. ボールバルブの最も重要なシートシールリング材はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であるため、ほとんどすべての化学物質に対して不活性であり、摩擦係数が小さく、性能が安定しており、劣化しにくく、使用温度範囲が広く、シール性能に優れた総合的な特徴を備えています。しかし、PTFEの物理的特性、すなわち高い膨張係数、冷間流動に対する感度、および低い熱伝導率のため、シートシールはこれらの特性を考慮して設計する必要があります。したがって、シール材が硬化すると、シールの信頼性が損なわれます。さらに、PTFEは耐熱温度が低く、180℃以下でのみ使用できます。この温度を超えると、シール材が劣化します。長期使用の場合、一般的に120℃では使用されません。
2. 調整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)よりも劣ります。

4. グローブバルブ:閉止部材(ディスク)が弁座の中心線に沿って移動するバルブを指します。ディスクの動き方によって、弁座の開口部の変化はディスクのストロークに比例します。このタイプのバルブは、弁軸の開閉ストロークが比較的短く、非常に信頼性の高い遮断機能を有し、弁座の開口部の変化が弁ディスクのストロークに比例するため、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、調整、絞りなどの用途に非常に適しています。

アドバンテージ:
1. 開閉動作中、ディスクと弁本体のシール面との間の摩擦力がゲート弁よりも小さいため、耐摩耗性に優れています。
2. 開口部の高さは一般的にシートチャンネルのわずか1/4なので、ゲートバルブよりもはるかに小さい。
3. 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、製造工程が比較的良好で、メンテナンスも容易です。
4. 充填材は一般的にアスベストとグラファイトの混合物であるため、耐熱性は比較的高い。一般的に蒸気弁にはグローブ弁が用いられる。

欠点:
1. 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。
2. ストロークが長いため、開弁速度はボールバルブよりも遅くなります。

5. プラグバルブ:プランジャー状の閉鎖部を備えた回転式バルブです。90°回転させることで、バルブプラグの流路ポートとバルブ本体の流路ポートが接続または分離され、開閉が実現されます。バルブプラグの形状は円筒形または円錐形です。その原理は基本的にボールバルブと同様です。ボールバルブはプラグバルブをベースに開発され、主に油田開発や石油化学産業で使用されています。

6. 安全弁:圧力容器、機器、またはパイプラインの過圧保護装置として使用されます。機器、容器、またはパイプライン内の圧力が許容値を超えると、バルブが自動的に開き、完全に排出して、機器、容器、またはパイプライン内の圧力の上昇を防止します。圧力が規定値まで低下すると、バルブは自動的に閉じて、機器、容器、またはパイプラインの安全な動作を保護します。

7. 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。装置の動作効率と安全な操作を確保するため、これらの不要で有害な媒体は適時に排出して、装置の消費と使用の安全性を確保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. 凝縮水を迅速に除去します。2. 蒸気の漏れを防ぎます。3. 空気やその他の非凝縮性ガスを除去します。

8. 減圧弁これは、調整によって入口圧力を必要な出口圧力まで下げ、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バルブです。

9. チェックバルブ逆流防止弁、チェック弁、背圧弁、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自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自動弁の一種です。チェック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、ポンプや駆動モーターの逆回転、容器内の媒体の排出を防ぐことです。チェック弁は、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ラインでも使用されます。主にスイングタイプ(重心を中心に回転)とリフティングタイプ(軸に沿って移動)に分類できます。


投稿日時:2023年9月8日
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