バタフライバルブはどのように機能しますか?効率的なフロー制御の簡単な仕組み
【バタフライバルブ】は、幅広い産業用途で流れを調整および分離するための、最も汎用性が高く、コンパクトで、コスト効率の高いバルブの 1 つです。{0}操作は非常にシンプルなので、都市の水道システムから複雑な化学処理プラントまで広く選ばれています。それらがどのように機能するかを理解すると、それらが非常に広範囲に指定されている理由が明らかになります。
中心原理: パイプライン内の回転ディスク
その中心にあるのは、バタフライバルブ円形のディスク（「バタフライ」）をパイプ内で 4 分の 1 回転（90 度）回転させることで流れを制御します。-このディスクは、と呼ばれるロッドに取り付けられています。幹。基本的な動作原理は直感的です。
● オープンポジション (0 度):ディスクは流れの方向と平行に回転するため、障害物が最小限に抑えられ、比較的低い圧力降下で流体が通過できます。
● 閉位置 (90 度):ディスクは流れに対して垂直に回転し、バルブ本体の内部シートに対してシールを形成し、流体を効果的に遮断します。
● スロットリング (0 度から 90 度の間):ディスクを中間の角度に配置することにより、流れ領域が部分的に遮断され、流量と圧力の正確な制御が可能になります。
この 4 分の 1 回転の動作により、バタフライ バルブの開閉速度は、ゲート バルブやグローブ バルブのような複数回転のバルブと比較して非常に高速になります。{1}{1}
主要なコンポーネントとその役割
仕組みを理解するには、次の主要な部分を理解することが不可欠です。
1. バルブ本体:通常は、2 つのパイプ フランジの間に収まる短い円筒形のユニットです。工業用の一般的な本体材質には、ダクタイル鋳鉄 (強度と耐食性を目的とする) およびコーティングされた鋳鉄が含まれます。
2. ディスク:フロー制御要素-。ディスクはさまざまなプロファイル (ラグまたはウェハー スタイルなど) で設計されており、ステンレス鋼などの材料で作成したり、シールのために EPDM や PTFE などの弾性材料でコーティングしたりすることができます。
3.ステム:ディスクをアクチュエータに接続するワンピース シャフトまたはツーピース シャフト。- または 2 ピースのシャフト。-。回転力を伝達します。
4. シート (ライナー):バルブ本体の内側に取り付けられた弾性リング（合成ゴムや PTFE などのポリマーでできていることが多い）で、ディスクがシールされて気泡をしっかりと遮断します。--シートの素材は、流体媒体との適合性にとって非常に重要です。
5. アクチュエーター:ステムを回転させる機構。これには、単純な手動レバーやギアボックス、または遠隔制御用の自動電気、空気圧、または油圧アクチュエータを使用できます。
-段階的な-仕組み
1.作動:オペレーターがレバーを回すか、アクチュエーターが制御信号を受信します (自動バルブの場合)。
2.トルク伝達:この回転力がステムに伝達されます。適切に設計されたバルブでは、ステムはディスクを通過し、ディスクにしっかりと固定されます。
3.ディスクの回転:ステムが回転すると、ディスクがパイプの穴内でその軸を中心に正確に回転します。
4.流量調整:
○から閉店から開店へ: ディスクは垂直のシール位置から遠ざかり、流体がその端の周りを通過するための開口部を作成します。
○中スロットリング: ディスクは特定の角度で保持され、三日月形の流路を形成します。-ディスク角度と流量の関係はほぼ直線的であり、良好な制御が可能です。
○からオープンからクローズまで: ディスクが回転して弾力のあるシートをしっかりと押し付け、シールを形成します。
主な利点と考慮事項
利点:
コンパクト&軽量:同等サイズのゲート バルブやグローブ バルブよりも必要なスペースと構造サポートが少なくて済みます。{0}
クイック操作:90 度回転すると、開から閉までのフルストロークが得られます。
良好な流量制御:オン/オフおよびスロットル サービスの両方に優れています。
費用対効果-:一般に、特に直径が大きい場合は、構造が単純で部品点数が少ないため、コストが低くなります。
低メンテナンス:可動部分が少ないシンプルなデザイン。
考慮事項と制限事項:
ディスクは常にフロー状態にあります:完全に開いた場合でも、ディスクが障害物となり、永続的な圧力低下が発生します。このため、最小限の抵抗を必要とする用途には、フルボア ボール バルブほど理想的ではありません。-
キャビテーションの可能性:圧力降下が高いスロットル運転では、キャビテーションによりディスクとシートが損傷する可能性があります。
シート温度制限:弾性シートには、他のタイプのバルブで使用される金属シートと比較して温度の制約があります。
一般的なアプリケーション
結論: シンプルさによる効率性
バタフライ バルブは、回転ディスクという非常にシンプルな原理で動作し、流量制御、コンパクトな設計、価値の非常に効果的なバランスを提供します。その 4 分の 1 回転操作により素早い応答が可能になる一方、ボディ、ディスク、シートの材質が多様であるため、-耐食性ライニングを備えた耐久性のあるダクタイル鋳鉄ボディなど--水から強力な化学物質に至るまで、数え切れないほどの用途に適応できます。頻繁な操作、確実な遮断、スペースの節約が必要な用途では、バタフライ バルブが最適なエンジニアリング ソリューションとなることがよくあります。{6}}その動作原理を理解することが、システムに正しく指定するための第一歩です。
