制御弁
概要
制御バルブとも呼ばれる調整バルブは、電力操作を使用してプロセス システム内の流体の流れを変更するデバイスです。 国際電気標準会議（IEC）は、調整弁（海外ではコントロールバルブと呼ばれる）を「ネットコンポーネント、プロセス流体の流量を変更する内部バルブ本体コンポーネント、および接続された1つまたは複数のアクチュエータを含む」と定義しています。アクチュエータは、制御コンポーネントから送信された信号に応答するために使用され、アクチュエータとバルブコンポーネントで構成され、信号圧力に応じて対応する推力を生成します。プッシュロッドが定期的に動き、それによって調整バルブのバルブコアが動きます。バルブコンポーネントは、アクチュエーターのプッシュロッドの変位を通じて媒体と直接相互作用し、絞り領域を変更します。調整の目的を達成するための調整弁は、エネルギー源に応じて主に空気圧調整弁、電気調整弁、油圧調整弁に分類されます。 違いは搭載されているアクチュエーターにあります。 空気圧制御弁は圧縮空気を動力源とし、空気圧アクチュエータを備えています。 電気制御弁は電気を動力源とし、電動アクチュエータを備えています。 油圧制御弁は油圧を動力源とし、油圧アクチュエータを備えています。 ニーズに応じて、調整弁にはさまざまな付属品を装備して、より使いやすく、機能をより完全にすることができます。 これらのアクセサリには、バルブ ポジショナ、ハンドホイール機構、電気コンバータなどが含まれます。
弁体形状
ストレートスルーバルブボディ
直通バルブ本体はS字型の流線型流路を持ち、内壁は滑らかで、断面は等しく、圧力損失が小さく、流量が大きく、流れがスムーズという特徴があります。
アングルバルブ本体
アングルバルブ本体は、形状が直角であること以外はストレートバルブ本体と全く同じです。 コンパクトな構造、シンプルな流路、低抵抗が特徴です。 コーキングしやすい、詰まりやすい、粘度が高いなどの作業条件に特に適しています。
三方弁本体
三方弁本体は、合流型と分岐型の2種類に分かれており、主に比例調整やバイパス調整に使用され、占有スペースが少なく、コストも低いです。
Z型バルブ本体
Z 字型のバルブ本体は主に高圧作業条件に適しています。 一体鍛造製で耐圧性に優れています。 内部流路がシンプルなので渦や逆流などが起こりにくいです。 高い圧力差条件下でのフラッシュ蒸発とキャビテーションの可能性を低減します。
バルブボンネット形状
標準バルブボンネット
標準のバルブボンネットは常温用上部バルブカバーです。 バルブボンネットの材質はバルブボディと全く同じであり、バルブボディとアクチュエータを閉じる役割を果たします。 動作温度: -30 度 -260 度
高温バルブボンネット
高温バルブボンネットは、高温作業条件向けに特別に設計されています。 バルブボンネットと周囲の空気との接触面積がヒートシンクを介して増加し、熱を放散します。 パッキンやアクチュエーターを効果的に保護します。 動作温度: +230 度 -530 度
低温伸縮式バルブボンネット
低温エクステンションバルブボンネットは、低温条件の媒体（液体酸素、液体窒素）に適しています。 このタイプの上部バルブボンネットは、パッキンとアクチュエータを効果的に保護できます。 標準材質は304、316です。使用条件に応じて膨張係数の異なる材質も使用可能です。 動作温度:-196度-45度
金属ベローズシールバルブボンネット
金属ベローズシールバルブカバーにはステンレス鋼ベローズコンポーネントが装備されており、媒体を外界から隔離し、バルブステムが確実に上下に動きます。 また、培地の漏洩による廃棄物、事故、環境汚染を防止するため、上部バルブカバー内にスタッフィングボックスを標準装備しています。 動作温度: -60 度 -530 度
バルブボディ材質の選択
高温材料
高温材料として、高温強度、高温での金属組織の変化、耐食性を十分に考慮する必要があります。合金鋼材料には、一般的にクロム、ニッケル、モリブデン元素が含まれている必要があります。また、高温と高度では、鋼は水素によって腐食され、一般的に脱炭と脆化を引き起こします。クロム、ニッケル、モリブデンなどの金属元素を鋼に添加すると、炭素元素と結合して鋼の水素腐食耐性が向上します。
極低温材料
低温材料を選択する際には、材料の低温衝撃値を十分に考慮する必要があり、また、低温での材料の靭性が低下する脆性の問題も考慮する必要があります。したがって、低温条件で使用される材料は、低温で十分な靭性を備えている必要があります。異なる温度のバルブに選択される鋼材は、安全で信頼できるものであるために、適用温度で規格で指定された衝撃エネルギーを満たす必要があります。オーステナイト系ステンレス鋼は、低温での機械的性質が比較的安定しているため、よく使用されます。
耐キャビテーション材料
流体が液体の場合、特にフラッシュ蒸発やキャビテーションが発生する場合は、材料の耐キャビテーション性を十分に考慮する必要があります。耐キャビテーション材料は、主に次の 2 種類に分けられます。a. 高硬度材料 (熱処理により硬度が増加)。b. 強力な酸化層、靭性、疲労強度を備えた材料 (表面熱処理により材料の表面硬度が向上します)。c. 部分硬化材料 (表面処理)。
耐食性材料
金属材料の腐食の程度は、一般に全面腐食、隙間腐食、粒界腐食、穴腐食、応力腐食などに分けられます。すべての腐食に耐えられる材質はありません。 実際、材料の腐食性は流体の種類、濃度、温度、酸化剤の有無や流量などにも関係し、材料の選択がより複雑になります。 コントロールバルブに一般的に使用される耐食性材料は、主にPTFEやF46などのライニング材、または高コストのオーステナイト系ステンレス鋼、20#合金鋼、ハステロイB、ハステロイC、チタンなどの特殊金属です。
バルブ内部部品材料
主な硬化処理方法
バルブ内部の材質はSUS304、SUS316、SUS316L、SUS410、SUS420などが一般的に使用されており、流体条件に合わせて加工されています。 キャビテーション流体や固体粒子を含む流体、高温・高圧の状況を制御するには硬化処理が必要です。 バルブの寿命を延ばすための処理。
熱処理
a.304/316固溶体処理このシリーズの材料はオーステナイト系ステンレス鋼であり、主に媒体が腐食性である作業条件または低温状況で使用されます。媒体の腐食性が高い場合は、溶体化処理を行う必要があります。溶体化処理の目的は、材料の硬度と耐腐食性を向上させることです。温度範囲 -196~530 度
b.410/420 焼入れ焼戻し処理（焼入れ＋焼戻し） 耐キャビテーション性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼を材質としています。 高温・高圧差下で使用する場合には焼入れ・焼き戻しが必要です。 焼き入れ焼き戻し処理の目的は、材料の硬度を大幅に向上させ、過酷な使用条件下での寿命を延ばすことです。 温度範囲-45〜425度
c.17-4PH析出硬化処理ステンレス鋼の化学組成にさまざまな種類と量の強化元素が追加され、さまざまな種類と量の炭化物、窒化物、炭化物、金属間化合物が析出硬化プロセスによって析出され、鋼の強度が向上するだけでなく、十分な靭性を維持します。高強度ステンレス鋼の一種で、析出硬化と呼ばれます。温度範囲 -45~425 度
表面硬化処理
表面熱処理は、表面焼入れと表面化学熱処理の2つに分けられます。 ａ． 火炎加熱面焼入れ、接触電熱面焼入れ、誘導加熱面焼入れ等 ｂ． 浸炭、窒化、浸炭窒化、クロムホウ素化、銅溶浸など。
表面処理
ステライトクラッド（主成分Co、Cr、W）は、耐食性に優れた一般的に使用される硬化処理方法です。 ステライトの表面仕上げには、全面表面仕上げと部分表面仕上げの 2 つの方法があります。 特定の表面処理方法についての標準的な規制はありません。 通常、それは流体のさまざまな圧力と温度、および流体に粒子が含まれているかどうかによって異なります。 肉盛溶接には次の種類があります。
バルブのシール材の選択
バランスシールリングの紹介
バネ作動式 PTFE シールは、U 字型 PTFE 内部に特殊なバネを備えた高性能シールです。 適切なばね力とシステムの流れの圧力がシール面を押し出し、シール面を穏やかに押すことで、非常に優れたシール効果が得られます。 シール面は最適に短く厚くされているため、摩擦が低減され、耐用年数が延長されます。
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