バタフライバルブの4つの異なる作動方法の探究

バタフライバルブは、石油・ガスから水処理まで、様々な産業における流体の流れを制御する上で不可欠な存在です。しかし、その汎用性は、使用される作動方法に大きく依存します。つまり、作動方法によってバルブの開閉動作が決まります。

この記事では、バタフライバルブの主な4つの作動方式（手動式、電動式、電動式、空気圧式）について説明します。これらの作動方式の仕組みを詳しく解説します。このブログを読み進めて、ご自身のビジネスに最適なバタフライバルブを正しく選定できるようになるでしょう。

バタフライバルブのさまざまな作動方法にはどのようなものがありますか?

バタフライバルブは、アプリケーションの複雑さ、自動化要件、動作環境に応じて、さまざまな方法で作動させることができます。作動方法には以下が含まれます。

手動バタフライバルブ

手動バタフライバルブは、最もシンプルな作動方式です。レバーまたはギア機構を用いて手動で操作するように設計されています。この構成では、レバーが配管内のバルブディスクを直接回転させ、基本的な流量制御を可能にします。

大型バルブや高トルクバルブには、ギア機構が追加されることがよくあります。これにより、バルブを手動で操作する際に必要な身体的労力が軽減されます。

主な機能と利点:

• 費用対効果手動バタフライバルブは外部電源を必要としないため、非常に経済的です。そのため、小規模システムには実用的な選択肢となります。
• 使いやすさ: 手動バルブは構造が簡単なため、取り付け、操作、メンテナンスが簡単です。
• 信頼性: 設計がシンプルなため、停電や機械の複雑さのリスクがなく、信頼性の高い動作が保証されます。

電動バタフライバルブ

電動バタフライバルブは、電動モーターによって駆動されます。このモーターがバルブディスクの回転を駆動します。モーターは電気信号によって制御されるため、遠隔操作や自動操作が可能です。

電動アクチュエータはデジタル制御システムに統合できます。この機能により、複雑な産業用途において、流量と圧力を正確に制御できます。

主な機能と利点:

• 自動化機能電動バタフライバルブは、自動化プロセス向けにプログラム可能です。これにより、手動操作が不要になります。
• 精密制御これらのバルブは位置を微調整できます。これにより正確な流量調整が可能になり、正確なプロセス制御が求められるアプリケーションに最適です。
• 汎用性: PLC (プログラマブル ロジック コントローラー)、SCADA システム、IoT 対応デバイスなど、さまざまな制御インターフェースと互換性があります。

制限事項

• 権力依存: 電気バルブは安定した電源を必要とするため、電力供給が不安定な地域では不利となる場合があります。
• 初期コストが高い: 電動アクチュエータと関連する制御システムへの初期投資は、手動バルブに比べて高くなります。

電動バタフライバルブ

電動バタフライバルブは、電動バタフライバルブの特殊バージョンです。基本的な電動バルブとは異なり、電動バタフライバルブには、可変速度制御、トルク設定、位置フィードバック機構などの追加機能が備わっています。

主な機能と利点:

• 高度なカスタマイズ電動バタフライバルブは、特定の動作要件に合わせてカスタマイズできます。例えば、流量を動的に調整したり、マルチターンアプリケーションで動作させたりすることができます。
• 高精度: バルブの開閉位置をより細かく制御できるため、重要なプロセスに最適です。
• エネルギー効率: 最新の電動バルブはエネルギー消費を最適化し、長期にわたって運用コストを削減するように設計されています。

制限事項

• 複雑なインストールこれらのバルブでは、セットアップと調整に熟練した人員が必要となり、設置時間とコストが増加します。
• コスト考慮: 追加の機能とコンポーネントにより、標準の電動バルブに比べて価格が高くなります。

空気圧バタフライバルブ

空気圧式バタフライバルブは、圧縮空気またはガスを用いてバルブを駆動します。空気圧はアクチュエータ内のピストンまたはダイヤフラムを駆動します。ダイヤフラムはバルブディスクを回転させ、媒体の流れを制御します。空気圧式アクチュエータは、特に要求の厳しい産業環境において、その高速性と信頼性で知られています。

主な機能と利点:

• 迅速な対応: 空気圧バタフライ バルブは、緊急遮断システムなど、素早い開閉を必要とする用途に最適です。
• 防爆操作: 電動アクチュエータとは異なり、空気圧アクチュエータは火花の危険がないため、石油精製所や化学工場などの危険な環境に最適です。
• 耐久性: 空気圧バルブは堅牢で、高圧や過酷な条件にも耐えることができます。

制限事項

• 空気供給依存: 動作には信頼性の高い圧縮空気またはガスの供給が不可欠であり、システムの複雑さが増す可能性があります。
• メンテナンス要件: 最適なパフォーマンスを確保するために、空気システムとアクチュエータのコンポーネントを定期的に検査し、メンテナンスする必要があります。

作動方法の比較

適切な作動方法を選択する際に考慮すべき要素

1. サイクリング要件

頻繁なサイクリングには、速度と耐久性の点で空気圧式または電動式のバタフライ バルブが最適です。

2. アクチュエータ速度

緊急遮断などの迅速な作動を必要とするプロセスでは、空気圧バタフライ バルブが役立ちます。

3. 作業メディアの性質

電動式バタフライ バルブとモーター式バタフライ バルブは、精度が高く、漏れのリスクが低いため、腐食性または危険な媒体を扱う用途に最適です。

4. 冗長性と安全性

空気圧バタフライ バルブは、石油精製所や化学工場などの安全性が重要視される環境で信頼性の高い動作を実現します。

5. コストとメンテナンス

予算重視の用途には手動式バタフライバルブが適しています。ただし、長期的なコスト削減を重視する場合は、電動式またはモーター式のバタフライバルブの方が適している場合があります。

バタフライバルブの要件を満たすには、Gowinバルブと提携してください

となると 高品質のバタフライバルブGowinは、他社を凌駕する信頼のブランドです。2007年以来、 Gowin バルブ製造の最前線に立ち続けています。石油・ガス、化学処理、冶金、発電、給水システムなど、世界中の産業に革新的なソリューションを提供しています。

Gowinバタフライバルブは、現代の産業の多様なニーズを満たすよう、細心の注意を払って設計されています。ISO9001およびISO14001規格の認証を取得しています。また、API6D、API607、OHSAS45001といった業界固有の認証にも準拠しています。Gowinバルブは、耐久性、信頼性、そして優れた性能を体現しています。 

参考文献:

バルブとアクチュエータのハンドブック ブライアン・ネスビット著、2007年（https://www.sciencedirect.com/book/9781856174947/handbook-of-valves-and-actuators)

地上生産業務 第3巻：施設配管とパイプラインシステム モーリス・スチュワート著、2016年（https://www.sciencedirect.com/book/9781856178082/surface-production-operations)