バルブトルクとアクチュエータ

バルブトルクとは、バルブを開閉するときに必要なねじり力のことで、バルブ駆動アクチュエータを選択する際の主要なパラメータの 1 つです。バルブを閉じると、開閉部とシートのシール面の間に密閉圧力が形成されますが、ステムとパッキン、ステムとナットのねじ、ステム端サポートなどの摩擦部品の摩擦力を克服するためにも、一定の開放力が必要であり、その最大値は閉鎖の最終瞬間または開放の初期瞬間にあります。手動バルブの開放トルクは 360N•m を超えてはなりません。これを超える場合は、電気、空気圧、油圧などの適切な駆動アクチュエータを検討する必要があります。バルブは、開閉力とトルクを低減するように設計および製造する必要があります。

開弁トルクは作動トルクとも呼ばれ、計算や測定、またはトルクレンチなどのツールによる実測によって得ることができます。電動および空気圧アクチュエータは、バルブトルクの1.5倍のトルクで使用できます。バルブ開弁トルクが大きすぎる場合は、ギアまたはウォームギアトランスミッションを使用して駆動することができます。異なるタイプのバルブのトルクは異なります。トルクを計算する際に考慮すべき3種類の摩擦があります。 ボールバルブ: ボールとシートの摩擦トルク; ステム上のパッキンの摩擦トルク; ステム上のベアリングの摩擦トルク、ボールバルブのトルクをどのように計算しますか? ボールバルブのステムの総トルク。

M=M1+M2+M3

M1: ボールとバルブシートのシール面間の摩擦トルク。

M2: 中圧によるパッキンとステム間の摩擦トルク。

M3: ステム上部の摩擦トルク。

 

また、バルブトルクを計算する際には、媒体、材質、その他の摩擦係数を総合的に考慮する必要があります。ディスク、シート、パッキンの種類が非常に多いため、摩擦、接触面、圧縮などがそれぞれ異なります。計算されたバルブトルクは実際の測定値と異なり、ガイドとして使用することはできません。正確な値は、バルブメーカーのテスト結果と組み合わせて修正する必要があります。

安全弁の種類

安全弁はリリーフ弁とも呼ばれ、システムまたはパイプライン内の媒体の圧力または温度が規定値を超えると、安全弁は媒体をシステム外に排出して、パイプラインまたは機器が規定値を超えないように保護します。蒸気ボイラー、液化石油ガストラックまたは液化石油ガスタンカー、油井、高圧バイパスの蒸気発電設備、圧力パイプライン、圧力容器に広く使用されています。

 

安全弁の分類

安全弁 安全弁は、全体の構造と負荷モードに応じて、レバー安全弁、スプリング安全弁、静重安全弁、パイロット安全弁に分類できます。スプリング安全弁は、ディスクシートがスプリングの力で密閉される弁を指します。レバー安全弁は、レバーと重いハンマーの力で操作されます。パイロット安全弁は大容量に設計されており、メインバルブと補助バルブで構成されています。

 

レバー安全弁

重ハンマーレバー安全弁は、重ハンマーとレバーを使用してディスクにかかる力をバランスさせます。 レバーの原理に従って、小さな重りの重さを利用してレバーの作用を高め、より大きな力を得ることができます。また、重りの位置を移動することで(または重りの重さを変更することで)、安全弁の開放圧力を調整します。

利点: 構造がシンプルで、調整が便利かつ正確、ディスクの上昇による負荷の大幅な増加がなく、高温、特に高温ボイラーや圧力容器に適しています。

欠点: 構造が重く、振動しやすく、荷重機構が漏れやすい。戻りシート圧力が低く、開いた後に閉じてしっかりと保つのが難しい。

スプリング安全弁

スプリング安全弁 圧縮スプリングを使用してディスクにかかる力をバランスさせます。コイルスプリングの圧縮量は、ナットを介したリリーフバルブの開放圧力によって調整できます。

利点: コンパクトな構造と高感度、設置位置の制限がなく、振動に対する感度が小さいため移動式圧力容器に使用できます。

デメリット: バルブが開くと負荷が変化します。つまり、ディスクが上昇すると、スプリングの圧縮量が増加し、ディスクにかかる力も増加します。これは、バルブの急速な開放に悪影響を及ぼします。

安全弁は長期の高温により弾性が低下するため、高温または低温の状況で使用するスプリングは、スプリングの温度による変形とスプリング材料のクリープまたは冷間脆性を十分に考慮する必要があります。 長時間作業時のスプリングの安定性を確保するために、スプリングは強力な圧力処理を受け、強力な圧力処理、材料、熱処理レポートを発行する必要があります。 一般的には円筒形のスパイラル圧縮スプリングを使用するのが適切です。安全弁が完全に開いていることを確保するために、スプリングの変形は20%-80%スプリングの最大変形に等しく、スプリング設計の最大せん断応力は80%の許容せん断応力を超えないようにします。

 

安全弁は、媒体の排出方法によって、全閉型、半閉型、開放型に分けられます。

完全密閉型安全弁

密閉型安全弁により排気するとガスは排気管から排出され、媒体は外部に漏れません。主に有毒ガスや可燃性ガスの容器に使用されます。

半密閉式安全弁

半密閉式リリーフバルブからのガスは、一部は排気管を通り、一部はカバーとステムの隙間を通過します。主に環境を汚染しないガスの容器として使用されます。

安全弁を開く

ボンネットが開いているため、スプリング室が大気と連通し、スプリングの温度を下げるのに役立ちます。主に蒸気の媒体に適しており、大気は高温ガス容器の汚染を生成しません。

 

安全弁は、ディスク開口部の最大高さとリリーフ弁ポートの直径の比率に応じて、主に低リフト安全弁と全リフト安全弁に分けられます。

低リフト安全弁

開口高さは流路直径の 1/4 未満、通常は 1/40 - 1/20 で、比例動作プロセスであり、主に液体に使用され、ガスの少量排出の場合にも使用されます。

フルリフト安全弁  

開口高さはポート径の1/4以上、排出面積はシートの最小断面積です。2段階の動作プロセスで、完全に開くには昇降機構に頼る必要があり、主にガス媒体で使用されます。

 

空気分離プラント用バルブ

空気分離ユニットは、圧縮サイクルによる深冷凍によって空気を液体に変換し、蒸留プロセスによって酸素、窒素、アルゴンなどの不活性ガスを分離する一連の装置です。冶金、石炭化学工業、大規模窒素肥料、ガス供給などの分野で広く使用されています。石炭化学業界では、空気分離ユニットのシステム性能と処理能力に対してより高い要件が求められています。

空気分離ユニットは主に高圧高純度の酸素と窒素を提供します。純度99.6%の酸素は石炭気化ユニットの気化剤として使用され、気化炉で高温高圧下で石炭と水と反応します。結果として得られる合成ガス(CO + H2)は、アルコール、エーテル、オレフィン、石炭から石油、石炭から天然ガス、水素、アンモニアなどの製造、またはIGCCの原料です。純度99.99%のさまざまな圧力レベルの窒素は、緊急停止安全窒素プラグ、原料窒素、不活性保護ガス、空気輸送ガス、パージガスとして使用されます。

大型空気分離ユニットは、空気圧縮システム、空気予冷システム、分子ふるい精製システム、空気加圧システム、加圧タービン膨張システム、蒸留システム、熱交換システムで構成されており、それらにマッチしたバルブは、安全性、システム性能、コストに直接関係しています。空気分離プラントでよく使用されるバルブは、酸素グローブバルブ、偏心バタフライバルブ、ボールバルブ、高圧専用リリーフバルブです。

 

酸素グローブバルブ

酸素圧力は、ガス化プロセスとガス化燃料の違いによって分けられ、4.5〜5.2MPa(中圧酸素)、6.4〜9.8MPa(高圧酸素)です。高圧酸素パイプラインでは、一般的に遮断弁付きの酸素が選択されます。バルブ本体は難燃性が良く、摩擦衝撃で火花が出ない銅系合金またはニッケル系合金を選択し、シール材も燃えにくいものや難燃性のものを選択します。バルブキャビティランナーは、しわを防ぐために滑らかに磨く必要があります。バルブは脱脂してしっかりと詰め、汚染を防ぐ必要があります。大口径酸素 グローブバルブ 開いたバルブの安全性を確保するために、小さな圧力バイパスバルブを設置する必要もあります。DN25〜DN250mm、圧力PN10MPa、温度-20℃〜150℃。

 

ハードシートバタフライバルブ

蒸留塔の液体窒素還流システムと分子ふるい精製システムでは、主に3偏心型バタフライバルブまたは3ステムバタフライバルブが使用されています。これらは、操作が便利で、摩擦による開放や漏れがなく、寿命が長いという特徴があります。三偏心バタフライバルブは、耐摩耗性、長寿命、優れた密閉性などの利点があるため、空気分離装置の膨張システムに広く使用されています。3ステムバタフライバルブは、熱システム、発電所、製鉄所、空気分離ユニットで主に使用されているカットオフバルブの一種で、クリーンなガス媒体(空気、窒素、酸素など)と固体粒子を含む不純物ガスに適しています。DN100〜DN600mm、圧力PN6-63Mpa、温度-196℃〜200℃。

 

高圧特殊安全弁

設備の安全な操作を確保するために、過圧保護装置として安全弁をパイプラインに設置することができます。設備の圧力が許容値を超えて上昇すると、バルブが自動的に開き、設備の圧力のさらなる上昇を防ぎます。圧力が規定値まで低下すると、適時にバルブを閉じることで、設備の安全な操作を保護できます。特殊安全弁は高圧酸素パイプラインの安全保護装置であり、システムで生成される可能性のある余分な媒体を排出することができ、その性能は設備の安全性と信頼性に直接影響します。DN40〜DN100mm、圧力PN10MPa、温度-20℃〜150℃、開放圧力4〜10MPa、密閉圧力3.6〜9MPa、排出圧力4.4〜11MPaの場合。

 

バルブの種類に加えて、化学バルブでは材質も重要です。フルポート トラニオン マウント ボール バルブは、分子ふるいシステムにも使用できます。蒸気分子ふるいによって加熱された汚染窒素の最高温度は 250℃ に達し、DN200 および DN150 ボール バルブの双方向シール リングは、250℃ に耐えられる高温炭素繊維強化 PTFE で作られています。

マッドバルブとは何ですか?

マッドバルブは、油圧アクチュエータによって制御されるエンジェルグローブバルブの一種で、都市水または下水処理場の汚泥や廃水の排出用の沈殿タンクの底に使用されます。マッドバルブの媒体は50℃未満の一次下水で、その動作深度は10メートル未満です。マッドバルブは低圧用途のみに使用され、バルブ本体、アクチュエータ、ピストン、ステム、ディスクで構成されており、ソレノイドバルブによって遠隔から制御することもできます。

PERFECT CONTROL が提供する泥よけバルブは、鋳鉄製の本体、カバー、ヨーク、弾力性のあるシートを備えたブロンズシートで作られており、小さなゴミがバルブを塞いでも漏れない気泡のない密閉を形成します。ステンレススチールのステムは、長年の水中使用による腐食を防ぐためです。泥よけバルブは、アクチュエーターによって、一般的に油圧泥よけバルブと空気圧アングル泥よけバルブに分けられます。ダブルチャンバーダイヤフラム駆動機構は、動きによる摩耗なしでピストンを交換します。油圧シリンダー駆動ディスクは、バルブ本体のチャネルを開閉して、流体のオン/オフを実現します。

泥水バルブには多くの利点があります。ネジ付きのカバーはハンドルで浅瀬に向けることができます。錫青銅のシール面は耐腐食性に優れ、耐摩耗性に優れているため、水中設置にも使用できます。鋳鉄コーティングは耐腐食性があり、飲料水用途にも安全です。プラグステムの油圧リリーフスロットによりスラッジを排出できるため、バルブが詰まることはありません。

泥止め弁は、管路内の堆積物の排出やメンテナンス時の汚水の排出が必要な場所、すなわち管路の最下部で汚水の流れに接する排出ティーに設置し、汚水による付属品の浸食の影響を考慮する必要があります。

スプリングリターンボールバルブとは何ですか?

スプリングリターンバルブとは、内部スプリングの作用により元の位置に戻ることができるバルブを指します。これは、ボールバルブの 1/4 回転ハンドル操作に適しており、通常、2 つまたは 3 つのボールバルブと、バルブを完全に開いた位置に戻すためのスプリングレバーまたはハンドルユニットで構成されており、スプリング自動リターンボールバルブまたはスプリングセルフクローズボールバルブとも呼ばれます。スプリングリターンボールバルブには、ソケット溶接、突合せ溶接、フランジなどがあり、食品、製薬、石油、化学、冶金、機械プロセスなどの業界で、瞬間的または短時間の操作後に閉じた位置に確実に戻る必要があるアプリケーションで使用されます。さらに、スプリングリターン設計は、ゲートバルブやグローブバルブにも使用されています。

 

 

スプリングリターンボールバルブの詳細

サイズ: DN50まで

圧力: クラス600まで

規格: API 608/API 6D

試験規格: API 598

公称径: DN15 — DN100 (mm)

接続: ねじ、フランジ

温度範囲: ≤-180℃

本体材質: 鋳鋼WCB、ステンレス鋼304/316

 

特徴

  • 手動で素早く開始位置に戻り、誤った操作を回避します。
  • 2 ピースまたは 3 ピース構造はシンプルでメンテナンスが容易で、フルポートと低流量抵抗を備えています。
  • ステンレスボール素材により、部品の摩耗が軽減され、耐用年数が延びます。
  • PTFE シート/パッキング ロッドは優れた密閉性能を備えており、完全に開いたときや完全に閉じたときでも、中程度の腐食や摩擦による損傷が発生しにくいです。