空気圧ボールバルブはどのように機能しますか?

pneumatic ball valve

空気圧ボールバルブ 圧縮空気を使用して、中心に穴が開いた球状のボールを回転させ、流体の流れを制御します。 

この回転により、流体の通過を整列または遮断し、正確な制御が可能になります。 

空気圧アクチュエータは、ボールを素早く効率的に動かすために必要な力を提供します。 

このタイプのバルブは、リモート制御または自動制御が不可欠な自動化システムで広く使用されています。

空気圧ボールバルブの動作原理

空気圧ボールバルブは、中央の穴のある球形のボールを使用して流体の流れを制御するように設計されています。 

バルブの動作は主に空気圧アクチュエータによって駆動され、圧縮空気を使ってボールを回転させます。その仕組みを詳しく説明します。

フェーズ1:アクチュエータの起動

プロセスは、アクチュエータがバルブを開閉するための信号を受信することから始まります。この信号は、手動制御、リモート制御システム、または自動プロセスコントローラから取得できます。

フェーズ2:圧縮空気の利用

信号を受信すると、空気圧アクチュエータは圧縮空気を用いて必要なトルクを生成します。アクチュエータの種類に応じて、スプリングリターン機構または複動機構が採用される場合があります。

フェーズ3:ステムとボールの回転

発生したトルクは、バルブ本体内のボールに接続されたステムを介して伝達されます。ステムが回転すると、ボールも回転します。

フェーズ4:フローの制御

ボールの中心には穴(またはポート)があります。この穴がバルブの入口と出口に一直線になると、流体が流れます。ボールを90度回転させると、ボールの固体部分が流れを遮断し、流体の流れを止めます。

このメカニズムにより、流体の流れを迅速かつ効率的に制御できるため、空気圧ボールバルブは、迅速な応答と信頼性の高い操作が求められる用途に最適です。

空気圧バルブ方式とは何ですか?

空気圧バルブ方式とは、圧縮空気を使用してバルブの動作を制御する方法を指します。 

空気圧バルブには、ボールバルブ、バタフライバルブ、ダイヤフラムバルブなどさまざまなタイプがあり、いずれも空気圧を利用してバルブ機構を作動させます。 

この方法は、信頼性、危険な環境での安全性、自動化システムで正確な制御を提供する能力を備えているため、好まれています。

空気圧バルブ方式の主な特徴

重要な側面説明
エアサプライ圧縮空気の安定した供給が不可欠です。この空気は通常、60~120psiの圧力で供給されます。
制御信号空気圧バルブは、手動レバー、電気信号、あるいはプロセス要件に基づいて空気の流れを管理する高度な制御システムによって制御できます。
作動機構アクチュエータは、圧縮空気のエネルギーを機械的な運動に変換します。この運動は、ボールバルブやバタフライバルブのように回転運動の場合もあれば、ダイヤフラムバルブやゲートバルブのように直線運動の場合もあります。

双方向空気圧バルブはどのように機能しますか?

2方空気圧バルブには、入口と出口の2つのポートがあります。バルブの主な機能は、これらのポートを通過する空気の流れを遮断することです。その仕組みは以下のとおりです。

ステップ1:アクチュエータの起動

制御信号が送信されると、圧縮空気を使用して空気圧アクチュエータが作動します。

ステップ2:開閉機構

信号によってバルブが開くよう指示されると、アクチュエータはボールを回転させて穴を入口ポートと出口ポートに合わせ、流体が通過できるようにします。

ステップ3:バルブを閉じる

逆に、バルブを閉じる信号の場合、アクチュエータはボールを 90 度回転させ、流路を遮断して流体を止めます。

ステップ4:フローの制御

2 方向バルブは、システム内の必要なフロー制御に応じて、通常開 (NO) 構成と通常閉 (NC) 構成の両方で使用できます。

空気圧ボールバルブの種類

空気圧ボールバルブにはいくつかの種類があり、それぞれがさまざまな用途で特定の機能を果たすように設計されています。

1:フローティングボールバルブ

ボールは固定されておらず、バルブシートによって所定の位置に保持されます。圧力が加えられると、ボールは下流側にわずかに浮上し、密閉性を維持します。これらのバルブは、低圧から中圧の用途で広く使用されています。

2: トラニオンボールバルブ

ボールはトラニオンによって固定されており、これにより追加のサポートが提供され、バルブはより高い圧力に耐えることができます。このタイプのバルブは、石油やガスのパイプラインでよく使用されます。

3: Vポートボールバルブ

ボールまたはシートにV字型のノッチが付いているため、流量をより正確に制御できます。これらのバルブは、精密な流量制御が求められる用途に最適です。

4: マルチポートボールバルブ

これらのバルブは2つ以上のポートを備えており、流体を複数の方向に送ることができます。複数の流路を管理する必要がある複雑な配管システムに役立ちます。

5: 縮小ボアボールバルブ

ボールを貫通するボア(穴)はバルブの配管径よりも小さくなっています。この設計により流量が低減されるため、全流量を必要としない用途に使用されます。

6: フルボアボールバルブ

ボアはパイプラインと同じサイズで、最大の流量を確保します。これらのバルブは、流量を制限しないことが重要な場合に使用されます。

空気圧バルブはどのように選択すればよいですか?

適切な空気圧バルブを選択するには、アプリケーションの特定のニーズを満たすことを確認するために、いくつかの要素を考慮する必要があります。

ヒント #1: 特定の要件を特定する

バルブが遭遇する流体の種類、圧力、および温度条件を決定します。

ヒント #2: バルブの流量を考慮する

必要な流量に対応できるバルブを選択してください。フルボアバルブは高流量に適しており、レデュースドボアバルブは低流量に適しています。

ヒント#3: 互換性のあるバルブ材料を選択する

バルブの材質が流体に適合していることを確認してください。腐食性環境では、ステンレス鋼や特殊合金などの材料が必要になる場合があります。

ヒント #4: 作動速度を考慮する

バルブの開閉速度を考慮してください。迅速な応答が求められるアプリケーションでは、異なるタイプのアクチュエータが必要になる場合があります。

ヒント #5: サイズとスペースの制約を入力する

バルブがシステムの物理的制約内に収まることを確認します。

ヒント #6: 認証と規格を確認する

バルブが安全性とパフォーマンスに関する関連する業界標準および認証を満たしていることを確認します。

よくある質問

  • ボールバルブとコントロールバルブの違いは何ですか?

    ボールバルブは主に、シンプルな開閉機構によるオン/オフ制御に使用されますが、コントロールバルブは流体の流れを連続的に調整するように設計されており、さまざまな流量を正確に制御できます。

  • ボールバルブをどのように制御しますか?

    ボールバルブは、レバーを使って手動で制御することも、アクチュエータを使って自動的に制御することもできます。空気圧式ボールバルブでは、圧縮空気を用いてバルブを作動させ、遠隔制御と自動制御が可能です。

  • ボールバルブを使用する理由は何ですか?

    ボールバルブは、耐久性、迅速な操作性、そして信頼性の高いシール性能を備えています。迅速な遮断が求められる用途に最適で、他のバルブタイプに比べて摩耗しにくいのが特徴です。

空気圧ボールバルブメーカー:Gowin

Gowinは、2007 年に設立され、石油・ガス、化学、冶金、電力、水道、エネルギー分野の世界中の業界から信頼されている大手バルブ製造会社です。 

Gowin は、ボール、ゲート、グローブ、チェック、バタフライ、プラグ、ニードル バルブなど、幅広いバルブを提供しており、最高級の製品を提供し、顧客との強力な関係を維持していることで知られています。 

Gowin は、ISO9001 および ISO14001 の認証、および API6D、TS、OHSAS45001、防火 API607 および API6FA などの標準を取得しており、重要な日常的なアプリケーション向けに高品質で信頼性の高いソリューションを保証し、業界における卓越性と革新性に対する評判を確固たるものにしています。

記事の出典
Gowinは、記事内の事実を裏付けるために、査読済みの研究を含む高品質な情報源のみを使用しています。正確性と信頼性へのこだわりにより、読者の皆様には、綿密に調査された信頼できる情報をお届けしています。

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