ケミカルバルブの選定

バルブ選定のポイント
1. 機器や装置のバルブの目的を明確にする
適用媒体の性質、使用圧力、使用温度、操作の制御方法など、バルブの使用条件を決定します。
2. バルブの種類を正しく選択してください
バルブタイプの正しい選択は、前提条件として設計者が製造プロセス全体と動作条件を完全に把握していることに基づいています。バルブの種類を選択する際には、設計者はまず各バルブの構造的特徴と性能を把握する必要があります。
3. バルブの端部接続を決定します。
ねじ接続、フランジ接続、溶接端接続のうち、最初の 2 つが最も一般的に使用されます。ねじ込みバルブは主に呼び径が50mm以下のバルブです。直径が大きすぎると、接続部の取り付けと密閉が非常に困難になります。
フランジ接続バルブは取り付けや分解が容易ですが、ねじ接続バルブに比べて重量があり高価であるため、さまざまな直径および圧力の配管接続に適しています。
溶接接続は重荷重条件に適しており、フランジ接続よりも信頼性が高くなります。ただし、溶接で接続されたバルブは分解・再取り付けが困難なため、通常長時間確実に動作する場合や、使用条件が重く高温となる場合に使用が限定されます。
4. バルブ材質の選定
バルブのシェル、内部部品、シール面の材質を選択する際には、作動媒体の物理的特性（温度、圧力）および化学的特性（腐食性）に加えて、媒体の清浄度（固体粒子の有無）も考慮してください。も把握すべきである。また、国およびユーザー部門の関連規制を参照する必要があります。
バルブ材料を正しく選択することで、最も経済的な耐用年数とバルブの最高の性能を得ることができます。バルブボディの材質選択順序は、鋳鉄 - 炭素鋼 - ステンレス鋼、シールリング材質の選択順序は、ゴム - 銅 - 合金鋼 - F4 です。
5. その他
また、バルブを流れる流体の流量や圧力レベルも把握し、既存の情報（バルブ製品カタログ、バルブ製品サンプル等）から適切なバルブを選定する必要があります。

一般的に使用されるバルブの選択手順

1:ゲートバルブの選定方法
一般に、ゲート バルブを最初に選択する必要があります。ゲートバルブは、蒸気、油、その他の媒体に適しているだけでなく、粒状固体や高粘度を含む媒体にも適しており、通気システムや低真空システムのバルブにも適しています。固体粒子を含む媒体の場合、ゲート バルブのバルブ本体には 1 つまたは 2 つのパージ穴が必要です。低温媒体の場合は、特殊な低温用ゲートバルブを使用する必要があります。

2:グローブバルブの選定方法
ストップバルブは、厳密な流体抵抗を必要としないパイプライン、つまり、圧力損失を考慮しない高温高圧媒体を使用するパイプラインまたは装置に適しており、DN<200mmの蒸気などの中量パイプラインに適しています。
小型バルブは、ニードルバルブ、計器バルブ、サンプリングバルブ、圧力計バルブなどのグローブバルブを選択できます。
ストップバルブには流量調整または圧力調整がありますが、調整精度は高くなく、パイプの直径が比較的小さいため、ストップバルブまたはスロットルバルブを使用する方が良いです。
毒性の高い媒体の場合は、ベローズシールのグローブバルブを使用する必要があります。ただし、グローブバルブは粘度の高い媒体や沈殿しやすい粒子を含む媒体には使用しないでください。また、ベントバルブや低真空システムのバルブとして使用することもできません。
3:ボールバルブの選定方法
ボールバルブは低温、高圧、高粘度の媒体に適しています。ほとんどのボールバルブは、浮遊固体粒子を含む媒体で使用でき、シール材の要件に応じて粉末および粒状媒体でも使用できます。
フルチャンネルボールバルブは流量調整には適しませんが、素早い開閉が必要な場合に適しており、事故時の緊急停止に便利です。通常、厳密なシール性能、摩耗、くびれ通路、急速な開閉動作、高圧カットオフ（大きな圧力差）、低騒音、蒸発、小さな操作トルク、小さな流体抵抗を伴うパイプラインには、ボールバルブが推奨されます。
ボールバルブは軽量構造、低圧遮断、腐食性媒体に適しています。ボールバルブは、低温および極低温媒体にとって最も理想的なバルブでもあります。低温媒体の配管システムおよび機器には、ボンネット付き低温用ボールバルブを選択してください。
フローティングボールボールバルブを選択する場合、そのシート材質はボールと作動媒体の荷重に耐える必要があります。大口径ボールバルブは作動時に大きな力を必要とします。DN≧
200mm ボールバルブはウォームギヤ伝達形式を使用する必要があります。固定ボールバルブは、より大きな直径とより高い圧力の場合に適しています。さらに、毒性の高い物質の処理や可燃性媒体のパイプラインに使用されるボールバルブは、耐火性および帯電防止構造を備えている必要があります。
4:スロットルバルブの選択手順
スロットルバルブは媒体温度が低く圧力が高い場合に適しており、流量や圧力の調整が必要な箇所に適しています。粘度が高く固体粒子を含む媒体には不向きであり、アイソレーションバルブには不向きです。
5:コックバルブの選定方法
プラグバルブは素早い開閉が必要な場合に適しています。一般に、蒸気や高温の媒体、低温や高粘度の媒体、浮遊粒子を含む媒体には適していません。
6:バタフライバルブの選定方法
バタフライバルブは、大口径（DN﹥600mmなど）で構造長が短い場合や、流量調整や素早い開閉が必要な場合に適しています。通常、温度 ≤ の場合に使用されます。
80℃、圧力 ≤ 1.0MPa 水、油、圧縮空気、その他の媒体。バタフライバルブはゲートバルブやボールバルブに比べて圧力損失が比較的大きいため、圧力損失の要件がそれほど厳しくない配管システムに適しています。
7:チェックバルブの選択手順
逆止弁は通常、清浄な媒体に適していますが、固体粒子や高粘度を含む媒体には適していません。≤40mmの場合、リフトチェックバルブを使用する必要があります（水平パイプラインにのみ設置可能）。DN=50～400mmの場合、スイング逆止弁を使用してください（垂直パイプラインに設置するなど、水平パイプラインと垂直パイプラインの両方に設置でき、媒体の流れ方向は下から上にする必要があります）。
DN≧450mmの場合、バッファチェックバルブを使用する必要があります。DN=100～400mmの場合はウエハチェックバルブも使用可能です。スイングチェックバルブは非常に高い作動圧力にすることができ、PNは42MPaに達することができ、シェルとシール部品のさまざまな材質に応じて、あらゆる作動媒体とあらゆる作動温度範囲に適用できます。
媒体は水、蒸気、ガス、腐食性媒体、油、薬品などです。媒体の使用温度範囲は-196～800℃です。
8:ダイヤフラムバルブの選定方法
ダイヤフラムバルブは使用温度200℃以下、圧力1.0MPa以下の油、水、酸性媒体、懸濁物質を含む媒体に適しています。有機溶媒や強力な酸化媒体には適していません。
ウェアダイヤフラムバルブは研磨性粒状媒体用に選択する必要があり、ウェアダイヤフラムバルブを選択する際にはウェアダイヤフラムバルブの流量特性表を参照する必要があります。粘性流体、セメントスラリーおよび堆積媒体には、ストレートスルーダイヤフラムバルブを選択する必要があります。道路および真空装置の特定の要件を除き、ダイヤフラム バルブを真空パイプに使用しないでください。

バルブ選定に関するQ&A

1. 実施機関を選択する際に考慮すべき 3 つの主な要素はどれですか?
アクチュエータの出力はバルブの負荷よりも大きく、適切に一致している必要があります。
標準組み合わせを確認する場合は、バルブに規定されている許容圧力差がプロセス要件を満たしているかを考慮する必要があります。圧力差が大きい場合、スプールにかかるアンバランスな力を計算する必要があります。
アクチュエータ、特に電動アクチュエータの応答速度がプロセス動作の要求を満たすかどうかを考慮する必要があります。

2. 電動アクチュエータは空気圧アクチュエータと比べてどのような特徴があり、出力の種類にはどのようなものがありますか?
電動駆動源は電力であり、簡単・便利で、高推力・高トルク・高剛性です。しかし、構造が複雑で信頼性が低い。中小型仕様ではエア式より高価になります。ガス源がない場合や厳密な防爆・耐炎性が要求されない場合によく使用されます。電動アクチュエータには角度ストローク、直線ストローク、マルチターンの3つの出力形式があります。

3. 1/4 回転バルブのカットオフ圧力差が大きいのはなぜですか?
クォーターターンバルブのカットオフ圧力差は、バルブコアまたはバルブプレート上の媒体によって発生する合力によって回転軸に非常に小さなトルクが発生するため、より大きくなり、より大きな圧力差に耐えることができます。バタフライ バルブとボール バルブは、最も一般的な 1/4 回転バルブです。

4. 流れの方向にはどのバルブを選択する必要がありますか?どのように選ぶか？
シングルシートバルブ、高圧バルブ、バランスホールのないシングルシールスリーブバルブなどのシングルシールコントロールバルブを流す必要があります。フローオープンとフロークローズには長所と短所があります。フローオープンタイプのバルブは動作が比較的安定していますが、自浄性やシール性が悪く、寿命が短いため、フロークローズタイプのバルブは長寿命、自浄性、シール性が良好ですが、ステム径がバルブコア径より小さい場合は安定性が悪くなります。
シングルシートバルブ、小流量バルブ、およびシングルシールスリーブバルブは、通常、開いて流れるように選択され、厳しいフラッシングまたはセルフクリーニング要件がある場合には流れが閉じるように選択されます。2位置式急開特性制御弁はフロークローズタイプを選択します。

5. 単座バルブ、複座バルブ、スリーブバルブ以外に調整機能を備えたバルブにはどのようなものがありますか?
ダイヤフラムバルブ、バタフライバルブ、O型ボールバルブ（主にカットオフ）、V型ボールバルブ（調整比が大きく、せん断効果が大きい）、偏心ロータリーバルブなどは調整機能を持ったバルブです。

6. モデルの選択が計算よりも重要なのはなぜですか?
計算と選択を比較すると、選択の方がはるかに重要かつ複雑です。この計算は単なる単純な式の計算であるため、それ自体は式の精度に依存するのではなく、指定されたプロセス パラメータの精度に依存します。
選定には多くの内容が含まれており、少しでも不用意に選定を誤ると、人材、物的、資金の無駄が発生するだけでなく、満足な使用効果が得られず、信頼性、寿命、耐久性などの使用上の問題が発生します。そして操作。品質など

7. 二重シールバルブはなぜ遮断弁として使用できないのですか?
ダブルシートバルブコアの利点は、フォースバランス構造により大きな圧力差を許容できることですが、2つのシール面を同時に良好に接触させることができず、漏れが大きくなるという大きな欠点があります。
人為的かつ強制的に機会を遮断するために使用される場合、その効果は明ら​​かに良くありません。たとえ多くの改良（二重シールスリーブバルブなど）が行われたとしても、それはお勧めできません。

8. 複座弁は開度が小さいと振れやすいのはなぜですか?
シングルコアの場合、媒体がフローオープンタイプの場合、バルブの安定性は良好です。流体がフロークローズタイプの場合、バルブの安定性が悪くなります。ダブルシートバルブには 2 つのスプールがあり、下部スプールはフロークローズ状態、上部スプールはフローオープン状態になります。
このように、小開度での作業では、流れが閉じたバルブコアではバルブ振動が発生しやすいため、複座弁は小開度での作業には使用できません。

9. ストレートスルーシングルシートコントロールバルブの特徴は何ですか?どこで使われていますか?
バルブコアが1つのため漏れ流量が少なく、シール性が確保しやすいです。標準吐出流量は0.01%KVで、さらに設計により遮断弁としても使用可能です。
許容圧力差が小さく、アンバランスな力により推力が大きくなります。DN100のバルブ△Pは120KPaしかありません。
循環能力が小さい。DN100のKVはわずか120です。漏れが少なく圧力差が大きくない場合によく使用されます。

10. 直通複座調節弁の特徴は何ですか?どこで使われていますか?
多くの不均衡な力を相殺できるため、許容圧力差は大きくなります。DN100バルブ△Pは280KPaです。
循環能力が大きい。DN100のKVは160です。
2つのスプールを同時にシールできないため、漏れが大きくなります。標準吐出流量は0.1%KVでシングルシートバルブの10倍です。ストレートスルーダブルシートコントロールバルブは、主に圧力差が大きく、漏れが少ないことが必要な場合に使用されます。

11. ストレートストローク調整弁の耐ブロッキング性能が悪く、アングルストローク調整弁の耐ブロッキング性能が優れているのはなぜですか?
ストレートストロークバルブのスプールは垂直絞りになっており、媒体は水平に流入、流出します。バルブキャビティ内の流路は必然的に反転・反転するため、バルブの流路は非常に複雑（逆S字状）となります。このように、媒体が沈殿するスペースとなるデッドゾーンが多く存在し、このままでは詰まりを引き起こします。
クォーターターンバルブの絞り方向は水平方向です。培地が水平方向に流入、流出するため、汚れた培地が除去しやすいです。同時に、流路がシンプルで、媒体の沈殿スペースが小さいため、1/4 回転バルブは優れた耐ブロッキング性能を備えています。

12. どのような状況でバルブ ポジショナーを使用する必要がありますか?

摩擦が大きく、正確な位置決めが必要な場合。たとえば、高温および低温の制御バルブ、または柔軟なグラファイトパッキンを備えた制御バルブ。
プロセスが遅い場合には、調整弁の応答速度を高める必要があります。たとえば、温度、液面、分析、その他のパラメータの調整システムです。
アクチュエータの出力や切削力を大きくする必要があります。たとえば、DN ≥ 25 のシングルシート バルブ、DN > 100 のダブルシート バルブなどです。バルブ両端の圧力降下△P＞1MPa、または入口圧力P1＞10MPaの場合。
スプリットレンジ調整システムや調整弁の操作では、大気開放モードと大気閉鎖モードを切り替える必要がある場合があります。
調整弁の流量特性を変更する必要があります。

13. 調整弁のサイズを決定する 7 つのステップは何ですか?
計算された流量-Qmax、Qminを決定します。
計算差圧を決定します。システムの特性に応じて抵抗比 S 値を選択し、計算差圧 (バルブ全開時) を決定します。
流量係数を計算します - 適切な計算式チャートまたはソフトウェアを選択して、KV の最大値と最小値を見つけます。
KV 値の選択 - 選択した製品シリーズの KV 最大値に従って、1 速ギアに最も近い KV が主選択口径を取得するために使用されます。
開度チェック計算 - Qmax が必要な場合、バルブ開度 ≯ 90%。Qmin がバルブ開度 ≮ 10% の場合。
実際の調整可能な比率チェック計算—一般的な要件は ≮ 10 である必要があります。実数＞R要件
口径が決定されます。不適格な場合は、KV 値を再選択し、再度確認します。

14. スリーブ バルブがシングル シート バルブやダブル シート バルブの代わりになるのに、期待どおりの結果が得られないのはなぜですか?
1960年代に登場したスリーブバルブは、1970年代には国内外で広く使用されました。1980年代に導入された石油化学プラントではスリーブバルブの割合が大きくなりました。当時、多くの人がスリーブ バルブがシングル バルブやダブル バルブの代わりになると信じていました。シートバルブは第2世代製品となりました。
今まではそうではありませんでした。シングルシートバルブ、ダブルシートバルブ、スリーブバルブはすべて同じように使用されます。これは、スリーブバルブはシングルシートバルブよりもスロットリングフォーム、安定性、メンテナンス性を改善するだけですが、その重量、アンチブロッキング、漏れインジケーターはシングルシートバルブとダブルシートバルブと一致しているためです。シングルシートバルブとダブルシートバルブをどのように置き換えることができますかシートバルブ 毛織物？したがって、これらは一緒にのみ使用できます。

15. 遮断弁には可能な限りハードシールを使用する必要があるのはなぜですか?
遮断弁の漏れは最小限に抑えられます。ソフトシールバルブの漏れは最も少ないです。もちろん遮断効果は良いのですが、耐摩耗性が低く信頼性も劣ります。漏れが少ないことと確実なシールという二重基準から判断すると、ソフトシールはハードシールほど優れていません。
たとえば、耐摩耗合金保護で密封および積層された全機能の超軽量調整弁は信頼性が高く、漏れ率が 10-7 であり、遮断弁の要件をすでに満たしています。

16. ストレートストロークコントロールバルブのステムが細いのはなぜですか?
これには、高い滑り摩擦と低い転がり摩擦という単純な機械原理が関係しています。直動バルブのバルブステムは上下に動き、パッキンがわずかに圧縮され、バルブステムを非常にしっかりと詰めることになり、リターン差が大きくなります。
このため、バルブステムは非常に小さく設計されており、パッキンには摩擦係数の小さいPTFEパッキンを使用することでバックラッシを低減していますが、バルブステムが薄く曲がりやすいことや、パッキンが破損しやすいという問題がありました。人生は短いです。
この問題を解決する最良の方法は、トラベル バルブ ステム、つまり 1/4 回転バルブを使用することです。ステムの太さはストレートストロークバルブステムの2～3倍です。また、長寿命のグラファイトパッキンとステム剛性を採用しています。良いですね、パッキン寿命は長いですが、摩擦トルクが小さくバックラッシが小さいです。

あなたの仕事での経験や経験をもっと多くの人に知ってもらいたいと思いませんか？機器の技術的な仕事に従事されている方、バルブメンテナンスなどの知識をお持ちの方は、ぜひご相談いただければ、あなたの経験や経験がより多くの方のお役に立てるかもしれません。