バタフライバルブの設計の違い

バタフライ バルブは、さまざまな流体媒体のフロースルー システムを制御する最も一般的な工業用 1/4 回転バルブの 1 つです。これらにはさまざまな設計があり、1/4 回転制御、スペースが限られた場所でも使用できる小型サイズ、優れた制御機能など、さまざまな利点を提供します。また、軽くて安価で、高い流量係数を実現できるため、多くの用途に役立ちます。ただし、その設計により掃除が難しく、キャビテーションや窒息が発生しやすくなります。スロットルは低差圧に限定されます。この記事では、バタフライ バルブで利用できるさまざまな設計オプションについて説明します。

バタフライバルブとは何ですか?

あ バタフライバルブ は、バタフライバルブと同様に機能する 4 分の 1 回転バルブです。 ボールバルブ。名前が示すように、バタフライは、蝶の羽ばたきを思わせる方法で開閉する棒または紡錘に接続された円盤です。ロッドがディスクを流れの方向に垂直な位置まで 90°回転させるとバタフライ バルブが閉じ、流れが制限されます。ディスクが回転して戻ると開き、メディアの流れが可能になります。バタフライ バルブは、産業システム内の媒体 (気体、液体、またはスラリー) の流れを制御するサービスの絞り、オンオフ、または調整のために多くの業界で使用されています。流体の流れを一方向にのみ許可します。詳細については、バタフライ バルブに関する記事をお読みください。

制御方法

バタフライ バルブの閉鎖要素は、パイプ内の流れの方向に対して直角な軸を中心に回転する金属製の円形ディスクまたは羽根で構成されています。シャフト上で回転すると、ディスクはバルブ本体のシートに対してシールされます。薄いディスクは常に通路内にありますが、流れに対する抵抗はほとんどありません。これらのバルブは、コンパクトな設計でありながら、90 度以下の回転ステムの動きを実現します。ボールバルブとは異なり、バタフライバルブには、バルブを閉じたときに流体が閉じ込められる可能性のあるポケットがありません。弁体を1/4回転させて流路を開閉するため、弁作動時間が短くなります。

関数

バタフライバルブは、オン/オフサービスまたはスロットリングに使用できます。バルブが流れを絞ったり調整したりすると、バルブを通過する媒体の速度と容量が制御されます。

あ オン/オフ サービス用のバタフライ バルブは 通常、ライン サイズであり、開位置での圧力降下を最小限にする必要があります。

制御バルブは流体ハンドリング システムの重要な部分です。この機能にバタフライ バルブを選択するには、より多くの計算が必要となり、システム要件を考慮する必要があります。ユーザーは、設計流量と同等の最大流量要件と、コンサルティング エンジニアによって提供される最大許容圧力損失 (通常は最大 3 ～ 5 ポンド) を特定できなければなりません。この圧力降下は入口圧力の半分を超えてはなりません。

種類

バタフライバルブ 画像バタフライバルブの種類はシートとディスクのデザインでわかります。

同心円状に設計されたバルブは、回転中心がバルブディスクの中心線から後退しています。この設計は、中心に円錐形に設計されたシールとシートの間の摩擦干渉シールに依存しています。ソフトシートバルブに最適です。

二重偏心設計のバルブは高性能バルブとしても知られています。ディスクのシール面は回転軸からオフセットされており、これによりディスク上に途切れのない円形のシール面が形成され、円形のシール要素をバルブ内に配置することが可能になります。ディスクの回転軸は中心から横にずれており、バルブの開閉時の詰まりを防ぐためにシートから遠ざかります。二重偏心バルブは、シートの上部と底部のディスク周囲の摩耗点を排除し、バルブの漏れのない性能の寿命を延ばします。シートは金属またはプラスチックからお選びいただけます。金属シートは長持ちしますが、ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) や充填 PTFE などの柔らかいプラスチック シートほど良好なシールは得られません。

本体構造と接続設計に基づく

ウエハー式バタフライバルブ

あ ウェハ スタイルのバタフライ バルブは、 最も経済的な設計を実現します。 2 つのパイプ フランジの間に挟まれ、ユニバーサル フロー システムにおける双方向の差圧と逆流に対する流れとシールを可能にします。軽いのでイニシャルコストや導入コストも抑えられます。

これらのバルブには、本体の外側にフランジ穴がある場合とない場合があります (図 3、左)。パイプフランジは、バルブ本体全体を貫通する長いボルトを使用して配管に接続されます。ガスケット、O リング、およびフラット バルブ フェイスは、バルブとパイプ フランジの間のシールを実現します。

フランジ型バタフライバルブ

フランジ型バタフライ バルブは 、シャフト、ステム、またはフランジの中央に取り付けられたディスクまたはベーンを使用し、回転ディスクの軸として機能します。これらのバルブには両端に 2 つのフランジがあり (図 3、中央)、ラグ付きバルブやウェハ バルブよりも面間が大きくなります。フランジに対するディスクの位置と方向により、流れの方向が決まります。

フランジ付きバタフライ バルブは、回転式、空気圧式、または油圧式で、特に配水、化学サービス、換気などの用途に使用できます。

突合せ溶接式バタフライバルブ

突合せ溶接されたバタフライ バルブはダブルまたはトリプル オフセットで、極端な温度、圧力、腐食に耐性があります。そのため、暖房システム、天然ガス、エネルギー、化学、精製所、化学サービスでの使用に適しています。

ラグ形バタフライバルブ

これらのタイプのバルブには、バルブの外側にネジ付きインサート (ラグ) があります (図 3、右)。パイプとフランジのボルト穴と一致するボルト穴を提供する突き出た脚があり、バルブは各フランジのボルトのセットを使用して 2 つのフランジの間に取り付けられます。この設置により、反対側に影響を与えることなく、行き止まりのサービスや下流配管の排除が可能になります。ラグ型バタフライバルブとウェハ型バタフライバルブの比較を以下の表に示します。