グローブバルブグローブバルブは200年にわたり流体制御の主力として使われており、今では至る所で見られます。しかし、用途によっては、流体の完全遮断を管理するためにグローブバルブ設計を利用することもできます。グローブバルブは一般的に流体の流れを制御するために使用されます。グローブバルブのオン/オフ制御や流量調整は、バルブが頻繁に設置される住宅や商業施設の外部で見られます。
蒸気と水は産業革命に不可欠だったが、これらの潜在的に危険な物質は抑制する必要があった。グローブバルブこの作業を効果的に完了するために必要な最初のバルブは、グローブバルブです。グローブバルブの設計は非常に成功し、広く受け入れられたため、主要な従来型バルブメーカー(クレーン、パウエル、ランケンハイマー、チャップマン、ジェンキンス)のほとんどが最初の特許を取得することになりました。
ゲートバルブバルブは全開または全閉のいずれかの位置で使用することを想定していますが、グローブバルブは遮断弁または遮断弁として使用できますが、流量調整時には部分的に開いて流量を制御するように設計されています。遮断弁やオンオフ弁にグローブバルブを使用する場合は、ディスクにかなりの圧力がかかると密閉状態を維持するのが難しいため、設計上の決定には注意が必要です。流体の力が確実な密閉を実現し、流体が上から下に流れる場合はシールが容易になります。
グローブバルブは、その調整機能により、制御弁用途に最適です。グローブバルブのボンネットとステムに接続されたポジショナーとアクチュエーターによって、非常に精密な調整が可能になります。グローブバルブは、多くの流体制御用途で優れた性能を発揮し、これらの用途では「最終制御要素」と呼ばれています。
間接的な流れ経路
グローブバルブは、その丸い形状からグローブバルブとも呼ばれ、その形状からは想像できないほど複雑に入り組んだ流路の構造が隠されています。上下の流路にギザギザ加工が施されているため、完全に開いた状態のグローブバルブは、完全に開いたゲートバルブやボールバルブとは異なり、流体の流れに対して大きな摩擦抵抗や障壁となります。傾斜した流路によって生じる流体摩擦が、バルブを通過する流体の流れを遅くするのです。
バルブの流量係数、すなわち「Cv値」は、バルブを通過する流量を計算するために使用されます。ゲートバルブは開位置にあるときに流体抵抗が極めて小さいため、同じサイズのゲートバルブとグローブバルブではCv値が大きく異なります。
グローブバルブの閉鎖機構として機能するディスクまたはプラグは、さまざまな形状に製造できます。ディスクの形状を変えることで、バルブが開いているときのステムの回転数に応じて、バルブを通過する流量を大きく変化させることができます。より一般的で「従来型」の湾曲ディスク設計は、バルブステムの特定の動き(回転)に他の設計よりも適しているため、ほとんどの用途で使用されています。Vポートディスクは、あらゆるサイズのグローブバルブに適しており、さまざまな開度で細かい流量制限を行うように設計されています。ニードルタイプの目的は絶対的な流量制御ですが、多くの場合、小径のものしか提供されていません。完全な遮断が必要な場合は、ディスクまたはシートに柔らかく弾力性のあるインサートを挿入できます。
グローブバルブトリム
グローブバルブにおける実際の部品間の閉鎖は、スプールによって行われます。シート、ディスク、ステム、バックシート、そして場合によってはステムをディスクに取り付ける金具が、グローブバルブのトリムを構成します。バルブの性能と寿命は、トリムの設計と材質の選択に左右されますが、グローブバルブは流体摩擦が大きく、流路が複雑なため、より脆弱です。シートとディスクが近づくにつれて、流速と乱流が増加します。流体の腐食性と流速の増加により、バルブトリムが損傷する可能性があり、バルブが閉じているときに漏れが劇的に増加します。ストリングとは、シートまたはディスクに小さな破片として現れることがある欠陥のことです。最初は小さな漏れ経路だったものが、適時に修理しないと、拡大して大きな漏れになる可能性があります。
小型の青銅製グローブバルブのバルブプラグは、本体と同じ材質で作られていることが多いですが、場合によってはより頑丈な青銅に似た合金が使われることもあります。鋳鉄製グローブバルブのスプール材として最も一般的なのは青銅です。この鉄製トリムは、IBBM(Iron Body, Bronze Mounting:鉄製本体、青銅製取付)と呼ばれます。鋼製バルブにはさまざまなトリム材がありますが、多くの場合、1つ以上のトリム要素が400系マルテンサイト系ステンレス鋼で作られています。さらに、ステライト、300系ステンレス鋼、モネルなどの銅ニッケル合金といった硬質材料も使用されます。
グローブバルブには、大きく分けて3つの基本的な形状があります。最も一般的なのは、ステムが配管の流れに対して垂直な「T」字型です。
Tバルブと同様に、アングルバルブはバルブ内部の流れを90度回転させ、流量制御装置と90度エルボの両方の役割を果たします。石油・ガス関連の「クリスマスツリー」と呼ばれるボイラー設備では、アングルグローブバルブは、ボイラー上部に設置される最終出力調整弁として今でもよく用いられています。
3番目の設計である「Y」型は、グローブバルブ本体内で発生する乱流を低減しつつ、オン/オフ用途における設計をより厳密にすることを目的としています。このタイプのグローブバルブは、ボンネット、ステム、ディスクが30~45度の角度で配置されており、流路をより直線的にし、流体摩擦を低減します。摩擦が低減されるため、バルブが浸食による損傷を受けにくくなり、配管システム全体の流量特性が向上します。
投稿日時:2023年4月11日




