ゲートバルブの作動原理、分類、および用途

A ゲートバルブバルブは、バルブシート(シール面)に沿って直線的に上下に動き、開閉部(ゲート)はバルブステムによって駆動される。

1. なんてゲートバルブする

ゲートバルブと呼ばれる遮断弁は、パイプライン内の流体を接続または切断するために使用されます。ゲートバルブにはさまざまな用途があります。中国で一般的に使用されているゲートバルブは、公称圧力PN1760、公称サイズDN151800、使用温度t610°Cという性能特性を備えています。

2.ゲートバルブ

① ゲートバルブの利点

A. 流体抵抗が小さい。ゲートバルブ本体内部の流体流路は直線状になっているため、流体はゲートバルブを通過する際に流れの方向を変えず、流体抵抗が低減される。

B. 開閉時の抵抗が少ない。グローブバルブと比較すると、ゲートバルブはゲートの動きの方向が流れの方向と垂直であるため、開閉時の省力性は劣る。

C. 媒体の流れ方向は制限されない。媒体はゲートバルブの両側からどの方向にも流れることができるため、本来の目的を果たすことができ、媒体の流れ方向が変化する可能性のあるパイプラインにより適している。

D. 構造が短い。グローブバルブの構造長はゲートバルブよりも短い。これは、グローブバルブのディスクがバルブ本体内で水平に配置されているのに対し、ゲートバルブのゲートバルブはバルブ本体内で垂直に配置されているためである。

E. 効果的なシール性能。シール面は全開時に劣化しにくい。

②ゲートバルブの欠点

A. シール面は簡単に損傷します。ゲートとバルブシートのシール面は、開閉時に相対摩擦を受けるため、損傷しやすく、シール性能と寿命が低下します。

B. 高さがかなりあり、開閉時間が長い。ゲートプレートのストロークが大きく、開閉には一定のスペースが必要であり、ゲートバルブは開閉時に完全に開いた状態または完全に閉じた状態にする必要があるため、外形寸法が高くなる。

構造が複雑で、記号はCです。グローブバルブと比較すると、部品点数が多く、製造やメンテナンスがより複雑で、コストも高くなります。

3. ゲートバルブの構造

ゲートバルブの大部分は、バルブ本体、ボンネットまたはブラケット、バルブステム、バルブステムナット、ゲートプレート、バルブシート、パッキンリング、シールパッキン、パッキングランド、および伝達装置で構成されています。

バイパスバルブ(ストップバルブ)は、大口径または高圧のゲートバルブの入口側と出口側の配管に並列に接続することで、開閉トルクを軽減できます。ゲートバルブの両側の圧力を均等にするためにバイパスバルブを使用する場合は、ゲートバルブを開ける前にバイパスバルブを開けてください。バイパスバルブの公称直径はDN32以上です。

① ゲートバルブの本体であり、媒体流路の圧力支持部を形成するバルブ本体は、配管または(機器)に直接取り付けられます。バルブシートの位置決め、バルブカバーの取り付け、配管との接続において重要な役割を果たします。バルブ本体内部には、垂直方向に上下に動く円盤状のゲートが収まる必要があるため、バルブ内部の高さは比較的大きくなっています。バルブ本体の断面形状は、主に定格圧力によって決まります。例えば、低圧ゲートバルブのバルブ本体は、構造長を短縮するために扁平化することができます。

弁本体では、流体通路の大部分は円形断面となっています。収縮は、大径のゲート弁にも適用できる技術で、ゲートのサイズ、開閉力、トルクを低減できます。収縮を行うと、弁内の流体抵抗が増加し、圧力降下とエネルギーコストの上昇につながります。そのため、流路の収縮率は過度にならないようにする必要があります。狭窄流路の母線の中心線に対する傾斜角は12°以下とし、弁座流路の直径と公称直径の比は通常0.8~0.95の範囲とします。

バルブ本体と配管、およびバルブ本体とボンネットの接続は、ゲートバルブ本体の構造によって決まります。バルブ本体の表面仕上げには、鋳造、鍛造、鍛造溶接、鋳造溶接、および管板溶接のいずれも選択肢となります。直径がDN50未満の場合、一般的には鋳造バルブ本体が使用され、鍛造バルブ本体も一般的に使用されます。鋳造溶接バルブは、仕様を満たさない一体鋳造品に一般的に使用され、鋳造溶接構造も使用できます。鍛造溶接バルブ本体は、一般的に、全体的な鍛造プロセスに問題があるバルブに使用されます。

②バルブカバーにはグランドパッキンが設けられており、バルブ本体に取り付けられているため、圧力室の主要な耐圧部品となっています。中小径バルブの場合、バルブカバーにはステムナットや伝動機構などの機械面支持部品が装備されています。

③ステムナットまたはトランスミッション装置のその他の部品は、ボンネットに取り付けられたブラケットによって支持されます。

④バルブステムはステムナットまたは伝達装置に直接接続されています。研磨されたロッド部分とパッキンがシール対を形成し、トルクを伝達してゲートの開閉の役割を果たします。バルブステムのねじ山の位置によって、ステムゲートバルブと隠しステムゲートバルブが区別されます。

A. 昇降式ゲートバルブとは、伝動ねじが本体キャビティの外側にあり、バルブステムが上下に動くタイプのバルブです。ブラケットまたはボンネット上のステムナットを回転させることでバルブステムを持ち上げることができます。ステムねじとステムナットは流体と接触しないため、流体の温度や腐食の影響を受けにくく、広く普及しています。ステムナットは上下に動かず回転のみが可能であるため、バルブステムの潤滑に有利です。また、ゲート開口部もクリアです。

B. ダークステムゲートバルブは、本体内部に伝動ねじ山があり、バルブステムが回転します。バルブステムを回転させると、ステムナットがゲートプレートに押し付けられ、バルブステムが上下します。バルブステムは回転のみ可能で、上下には動きません。高さが小さく、開閉動作が困難なため、バルブの操作が難しいです。インジケーターを取り付ける必要があります。バルブステムのねじ山とステムナットと媒体との接触は、媒体の温度や腐食の影響を受けるため、非腐食性媒体や、気候条件の悪い状況に適しています。

⑤伝達装置に直接取り付けてトルクを伝達できる運動対の部分は、バルブステムナットとバルブステムねじ山群から構成される。

⑥バルブステムまたはステムナットには、伝達装置を介して、電力、空気力、油圧、および労働力が直接供給されます。発電所での長距離駆動では、ハンドル、バルブカバー、伝達部品、連結シャフト、およびユニバーサルカップリングがよく使用されます。

⑦バルブシート バルブシートをバルブ本体に固定し、ゲートとシールできるようにするために、圧延、溶接、ねじ込み接続などの技術が使用されます。

⑧お客様のご要望に応じて、シールリングをバルブ本体に直接加工してシール面を形成することができます。鋳鉄、オーステナイト系ステンレス鋼、銅合金などの材質のバルブの場合、シール面をバルブ本体に直接加工することも可能です。バルブステムに沿って流体が漏れるのを防ぐため、パッキンはグランドパッキンボックス(スタッフィングボックス)内に配置されます。


投稿日時:2023年7月21日
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