ラグバタフライバルブとウェーハバタフライバルブ：産業用途に適したバルブの選び方

バタフライバルブは工業用流体制御に不可欠な部品ですが、適切なタイプを選ぶのは難しい場合があります。このブログでは、ラグ型とウェーハ型の2つの主要なバタフライバルブについて説明します。それぞれの設計、機能、用途の違いについてご紹介します。

圧力定格、流体適合性、設置の柔軟性といった重要な要素を検討し、システムに最適なバルブを選定するための情報を提供します。このガイドには、最適なバルブを選定するための情報が満載です。

ラグ型およびウェーハ型バタフライバルブの概要

バタフライバルブ ディスクを回転させて流体の流れを制御することで作動します。すべてのバタフライバルブはこの原理を共有していますが、設計と取り付け方法によって性能と用途が異なります。バタフライバルブには、ラグタイプとウェーハタイプの2つの主要な種類があります。

ラグ式バタフライバルブ

ラグバタフライバルブは、バルブ本体の周囲にねじ込みインサート（「ラグ」）を備えています。これにより、2つのフランジ間にボルトで固定することができ、堅牢な接続を実現します。

ラグ型バタフライ バルブは、ラインの終端装置として機能し、上流のパイプラインを中断することなくメンテナンスを容易にします。

主な特徴:

• 強くて堅牢な構造。
• より高い圧力に耐えられるよう設計されています。
• デッドエンドサービスに対応しています。

典型的な用途ラグバタフライバルブは、信頼性の高い遮断性能が求められる産業で広く使用されています。例えば、石油・ガス、化学処理、水処理といった分野が挙げられます。

ウェーハ型バタフライバルブ

ウェーハバタフライバルブはコンパクトで軽量です。主な用途は、ボルトで2つの配管フランジの間に挟み込むことです。このタイプは、フランジの圧力によってバルブを所定の位置に保持します。このタイプのバタフライバルブは、流量制御がそれほど重要でない用途に最適です。

主な特徴:

• シンプルでコスト効率に優れたデザイン。
• 省スペースで軽量。
• 安定性のためにフランジ サポートが必要です。

一般的な用途: ウェーハ バタフライ バルブは、HVAC、食品および飲料、一般的な給水などの低圧システムに適しています。

ウェーハ型バタフライバルブとラグ型バタフライバルブの違いは何ですか?

このセクションでは、ウエハ型バタフライバルブとラグ型バタフライバルブの違いについて説明します。この情報は、適切なバルブを選択する上で非常に重要です。主な点における比較は以下のとおりです。

取り付け設計

• ラグスタイル: フランジに直接ボルト締めできるねじ付きラグを備えています。正確な位置合わせと柔軟なメンテナンスを実現します。
• ウエハーススタイル: ボルトを貫通させたフランジ間に配置されます。フランジの圧縮によって安定性を確保します。

エンドオブラインサービス能力

• ラグスタイルこれはエンドオブラインバルブとして機能し、上流でメンテナンスを実行しながら下流のパイプラインをサポートします。
• ウエハーススタイル: ラインエンド用途には適していません。取り外すにはパイプラインを減圧する必要があります。

アプリケーションと互換性

• ラグスタイル: 高圧環境や頻繁な隔離が必要なシステムに最適です。
• ウエハーススタイル: 低圧システムやコスト効率を重視するアプリケーションに最適です。

流体適合性

• ウェーハバタフライバルブ水や空気などの清浄な液体や軽い液体に適しています。粘度の高い物質や研磨性のある物質は目詰まりの原因となるため、適していません。
• ラグ式バタフライバルブ: 粒子を含む流体を含む幅広い流体を処理できるため、要求の厳しい用途に適しています。

設置の柔軟性

• ウェーハバタフライバルブ: 独立した分離機能がないため、メンテナンスや交換にはシステム全体のシャットダウンが必要です。
• ラグ式バタフライバルブ: エンドオブライン サービスをサポートし、部分的なシステム分離を可能にするため、完全なシャットダウンを行わずにメンテナンスを行うことができます。

圧力降下

• ウェーハバタフライバルブ: 流線型設計のため、圧力損失が一般的に低く抑えられます。エネルギー損失を最小限に抑えることを重視するシステムに最適です。
• ラグ式バタフライバルブ: 圧力降下が若干大きくなる可能性がありますが、より高い圧力処理能力で補われます。

素材オプション

• ウェーハバタフライバルブ: 一般的にPVC、ステンレス鋼、鋳鉄などの軽量素材で作られています。シートは効果的な密閉性を確保するためにゴムまたはEPDMが使用されることが多いです。
• ラグ式バタフライバルブダクタイル鋳鉄やステンレス鋼などの金属を使用し、耐久性に優れた構造です。シートは用途に応じて、ゴム、EPDM、金属など、幅広い材質からお選びいただけます。

温度範囲

• ウェーハバタフライバルブ: 材質に応じて、-10℃～120℃の中程度の範囲内で効果的に動作します。
• ラグ式バタフライバルブ: 材質とシートの設計によっては、250°C を超える高温にも耐えることができます。

設置の柔軟性

• ウェーハバタフライバルブ: 独立した分離機能がないため、メンテナンスや交換にはシステム全体のシャットダウンが必要です。
• ラグ式バタフライバルブ: エンドオブライン サービスをサポートし、部分的なシステム分離を可能にするため、完全なシャットダウンを行わずにメンテナンスを行うことができます。

ラグバタフライバルブとウェーハバタフライバルブの長所と短所

どちらのタイプのバルブも、用途に応じて明確な利点と欠点があります。

ラグバタフライバルブの利点は何ですか?

• エンドオブラインサービス: メンテナンスのためにパイプラインのセクションを分離できます。
• 高い耐久性: 過酷な用途に適した頑丈な構造。
• より広い互換性: より広範囲の流体と温度に対応します。

デメリット:

• 初期コストと重量が高くなります。
• ウェーハバルブに比べて圧力降下がわずかに増加します。

ウェーハバタフライバルブの利点は何ですか?

• コスト効率: 重要でない低圧システムには経済的です。
• コンパクトなデザイン: 軽量で省スペース。
• エネルギー効率: バルブ全体の圧力降下が最小限に抑えられます。

デメリット:

• きれいな液体と中程度の温度範囲に限定されます。
• メンテナンスのためにシステムを完全にシャットダウンする必要があります。

アプリケーションに適したバルブの選択

産業用途に最適なバタフライバルブを選定するには、最適な性能と長寿命を確保するために、様々な要素を慎重に検討する必要があります。バタフライバルブには様々な種類があるため、選定の重要な基準を理解することが不可欠です。 

以下は意思決定プロセスを導く 5 つの重要な要素です。

1. 材料

バタフライ バルブの材料構成によって、特定の流体、圧力条件、および動作環境との適合性が決まります。

• 金属バルブステンレス鋼とアルミニウムは、高圧・高温用途に最適です。優れた耐久性と耐腐食性を備えているため、石油・ガス産業や化学処理などの産業に適しています。
• プラスチックバルブPVC（ポリ塩化ビニル）およびPP（ポリプロピレン）製のバルブは、低圧システムにおいて非腐食性流体を扱う際に軽量かつコスト効率の高い選択肢となります。水処理、灌漑、食品加工などの産業で広く使用されています。

2. 温度範囲

特定の材料や設計では耐えられる温度に制限があるため、バタフライ バルブを選択する際には温度適合性が重要な要素となります。

• 低温アプリケーションPVC製またはゴムライニング製のバルブは、通常60℃までの温度に耐えます。HVACや給水などの、それほど重要ではないシステムに適しています。
• 高温用途金属製バタフライ バルブ、特に金属製シートを備えたバタフライ バルブは、250°C 以上の高温にも耐えられるため、蒸気ラインや工業用暖房システムに適しています。

3. 圧力定格

バルブは変形や漏れなくシステムの動作圧力に耐える必要があるため、圧力はバルブの選択において重要な役割を果たします。

• 低圧システム: ウェーハ スタイルのバタフライ バルブは、最小限の圧力要件を持つシステムに適した軽量で経済的な選択肢です。
• 高圧システムラグスタイルのバタフライ バルブは、より高い圧力を管理し、厳しい条件下でも優れた密閉性を実現するように設計されています。

4. 接続タイプ

バタフライ バルブの接続タイプによって、パイプラインへの統合方法が決まります。

• ねじ接続: 小規模なシステムによく使用されるこれらのバルブは、取り付けと取り外しが容易です。配管や灌漑用途でよく使用されます。
• フランジ接続フランジ付きバタフライ バルブは、特に耐久性が最も重要となる大規模システムにおいて、産業用パイプラインに堅牢かつ安全な取り付けを提供します。

5. 作動方法

バルブの作動方法（手動、空気圧、電気）は、その機能性、効率、操作のしやすさに影響します。

• 手動作動: シンプルでコスト効率に優れた手動バタフライ バルブは、調整があまり必要のないシステムに適しています。
• 空気圧作動これらのバルブは圧縮空気で駆動され、自動化システムで高速かつ正確な操作を実現します。
• 電動作動: 遠隔操作に最適な電動作動バルブは、優れた制御および監視機能を備えており、多くの場合、産業オートメーション システムと統合されています。

ラグ型およびウェーハ型バタフライバルブの産業用途

ラグバタフライバルブとウェーハバタフライバルブはどちらも、さまざまな業界で重要な役割を果たしています。

1. 石油・ガス: 高圧パイプラインおよび研磨材用のラグバルブ。
2. 化学処理: 腐食に強い化学物質に対応した耐腐食性材料を使用したバルブ。
3. 水処理: 給水システム用のウェーハバルブ。
4. 空調: 加熱および冷却システムにおける効率的な温度制御のためのウェーハ バルブ。
5. 発電: 蒸気および冷却用途向けの高性能ラグバルブ。

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参考文献

ラグ型とウエハー型バタフライ型 Valve 著 Dombor 著; 2022 (https://www.dombor.com/lugged-vs-wafer-butterfly-valve/)
伝送パイプラインの計算とシミュレーションマニュアル; E.シャシ・メノン。 2015年（https://www.sciencedirect.com/book/9781856178303/)