ダイヤフラム バルブとボール バルブ: それぞれが工業用配管用途にどのように役立つか

固形分 15% の石灰スラリーを 50 mm ラインで移動させると、固形物がボールとそのシートの間の環状空洞に固まるため、数週間以内にボールバルブが固着します。同じラインに堰式ダイヤフラムバルブを取り付けると、ダイヤフラム以外は何も交換することなく何年も開閉できます。きれいな冷却水ヘッダーで同じ比較を実行すると、答えは逆になります。ダイアフラムの堰がラインを絞り、エラストマーを作動させる一方、フルポートのボールバルブはほぼ圧力損失なく 4 分の 1 回転で開きます。

両方のバルブ本体は同様の公称圧力定格を持ち、両方とも同じフランジ パターンにボルトで固定されます。これが、まさにこの 2 つが要求時に混同される理由です。本当の違いは、ラインの動きが停止したときに流体に何が起こるかにあります。

ダイヤフラムバルブとボールバルブの違い

ボールバルブは穴の空いた球体を2つのシートに対して回転させることによってシールしますが、ダイヤフラムバルブは柔軟なダイヤフラムを高くなった堰に押し付けることによってシールするため、プロセス流体がステムやアクチュエータに到達することはありません。

その形状から 3 つの結果が得られ、価格が議論される前にほとんどの実際の仕様が決定されます。

• 液体が溜まっている場所。 ボールバルブは、ボールと本体壁の間に空洞を残し、製品で満たされ、排出できません。堰ダイヤフラムバルブにはそのようなシートキャビティはありませんが、堰ボウル自体には少量の残留容積が保持されます。
• ステムの密閉方法。 ボールバルブは、回転ステムの周囲の O リングまたはパッキン、つまり媒体を認識する動的シールに依存しています。ダイヤフラム バルブには動的ステム シールがまったくありません。ダイヤフラムが流体と大気の間の唯一の障壁です。
• バルブがどのように絞られるか。 ボールバルブはオン/オフ装置であり、ボールバルブを部分的に開いた状態にしておくと、下流側のシートに高速ジェットが噴射されます。ダイヤフラムバルブは、ストロークのどの時点でもダイヤフラムを停止できるため、きれいにスロットルします。

各設計が流れを遮断する仕組み

ボールバルブは球体を 1 回 90 度回転させると閉じますが、ダイヤフラムバルブはダイヤフラムを堰に押し下げることによってハンドルを数回回転させると閉じます。

ボールバルブ：ショートストローク、フルボア、露出シート

フルポートボールバルブの口径はパイプの内径と等しいため、開いたバルブ全体の圧力降下は同等の長さのパイプの圧力降下に近くなります。 4 分の 1 回転のストロークにより、操作が速く、自動化が容易で、ハンドル位置が視覚的に明確になります。トレードオフは、シートが流路内に収まることです。シートに溜まった粒子は次のクロージャでエラストマーに押し込まれ、サイクルごとに汚染がさらに深くなります。

ダイヤフラムバルブ：ロングストローク、パッキンレス、流体隔離

ネジ付きステム上のコンプレッサーはボディとボンネットの接合部でダイヤフラムをクランプするため、手動バルブが開いてから閉じられるまでに数回転かかります。機構内の何も媒体に触れません。パッキン、ステム O リング、シート リングはありません。この 1 つの障壁が、ダイヤフラム バルブが攻撃的な化学反応に耐えられる理由であり、また、絞りを許容する理由でもあります。コストは油圧式です。堰体は流路を狭めて圧力降下を増大させますが、直管体はより大きなハウジングと異なるダイヤフラムの動作を犠牲にして水頭を回復します。

ボールバルブが最適な場所

流体がきれいで、オン/オフ分離が必要で、ラインに最小限の圧力損失でパイプサイズに近い口径が必要な場合には、ボールバルブが正しい選択です。

プロセスプラント、水処理スキッド、非金属化学ラインでは、他のバルブタイプよりも多くの設置位置をカバーします。

• ポンプとタンクの隔離 浄水、脱塩水、ブラインおよび投与ラインで、バルブが完全に開いているか完全に閉じている場合。
• ハイサイクルサービス なぜなら、1/4 回転アクチュエータは 1 回の操作で行う仕事が少なく、1 回の動作で完全に閉じることができるからです。
• フラッシュまたはピグされたライン フルポートボアは綿棒やピッグに障害物を残さないためです。
• 低圧力損失ヘッダー 、堰があるとポンプが許容できない水頭損失が追加される場合。

ボールバルブがどこで故障するかは予測可能です。堆積、結晶化、または摩耗した流体はすべてシートを見つけます。結晶化する塩溶液は数回の熱サイクル以内にボールバルブをロックすることができ、研磨剤スラリーはバルブが閉位置で密閉できなくなるまでボールを研磨します。

SCH8O/DIN UPVC/CPVC I型ボールバルブ クリーンで低抵抗の遮断を実現するこのタイプ I ボールバルブを検討してください。 UPVC/CPVC ボディ オプションと DN15 ～ DN100 サイズにより、媒体の温度と化学物質への曝露を一致させることができます。 製品を見る→

ダイヤフラムバルブがコストを稼ぐ場所

流体がロータリーバルブのエラストマーシートを沈降、結晶化、磨耗、または攻撃する可能性がある場合、およびラインが余分な圧力降下を吸収できる場合、ダイヤフラムバルブは正しい選択です。

この設計では、正確に 1 つの柔軟なコンポーネントを媒体と接触させ、すべての加工表面を媒体から遠ざけます。

• 腐食性化学物質 鉱酸、苛性アルカリ、次亜塩素酸ナトリウム、UPVC または CPVC ボディで扱われる混合酸ストリームなど。
• スラリーと懸濁液 石灰、炭酸カルシウム、フィルターの逆洗、廃水の中和による金属水酸化物スラッジなど。
• 粘性および繊維状のメディア 、ボールバルブが製品をシートに汚す可能性がある場合。
• スロットリングとサンプリングポイント ここでは、安定した部分開口部が短いストロークよりも重要です。
• 高純度ライン 漏れの原因となるパッキンや残留物を閉じ込めるシートの隙間がないためです。

この制限はデータシートに 1 行記載する価値があります。ダイアフラムは圧力境界であるため、バルブの圧力と温度の上限は、本体の上限ではなく、ダイアフラムの上限となります。

SCH8O/DIN UPVC/CPVC フランジ付きダイヤフラム バルブ 腐食性流体ラインの場合は、ダイヤフラムの材質、フランジの規格、圧力と温度のディレーティングを比較してください。このフランジ付き UPVC/CPVC バルブは、手動または空気圧操作で DN25 ～ DN125 をカバーします。 製品を見る→

非金属配管システムへのバルブの適合

UPVC および CPVC システムでは、本体の材質が制限要因になることはほとんどありません。通常は、エラストマー、フランジ規格、および圧力と温度のディレーティングが適用されます。

熱可塑性バルブは、ボディコンパウンドとボルトで固定される規格によって指定されます。 CPVC バルブ本体は、CPVC バルブ本体と同じ化学反応を処理します。 CPVC圧力管 バルブ自体と同じくらい接続の詳細が重要です。小さなライン用の溶剤セメントソケット、ダイヤフラム交換のためにバルブを取り出す必要があるフランジ付き本体、および嵌合フランジの穴あけに一致する必要がある DIN または ANSI フェーシングです。

ISO 15493 は PVC-C 工業用配管コンポーネントのフレームワークを提供しており、それに基づく圧力と温度のディレーティングは、過剰仕様エラーの最も一般的な原因です。公開されている CPVC 曲線では、許容圧力が 23 C 定格の約半分に 60 C 低下し、材料の上限付近では約 4 分の 1 に低下します。この減少はパイプだけでなくバルブにも適用され、ボディよりも柔らかい素材であるダイヤフラムにも再び適用されます。

自動化、サイクル寿命、総所有コスト

作動コストはトルクとストロークによって左右され、圧力や汚れによってシートの摩擦が上昇するボールバルブよりも、トルクが予測可能なダイヤフラムバルブの線形ストロークの方が自動化が簡単であることがよくあります。

アクチュエータのトルクとストローク

ボールバルブにはシートの接触を解除するのに十分なトルクが必要ですが、そのトルクは差圧、シートの材質、およびシートに付着した製品によって増加します。したがって、空気圧アクチュエータと電気アクチュエータには、バルブが古くなると安全マージンが大きくなります。ダイヤフラム バルブは、主にライン圧力とダイヤフラム面積の関数である線形力を必要とするため、アクチュエータのサイズをより予測しやすくなりますが、ストロークが長くなり、同じ結果を得るにはアクチュエータをより遠くまで移動させる必要があります。

実際にライフサイクルコストを引き起こすもの

5 年間の期間では、購入価格は総額に占める割合はわずかです。主要な項目は 3 つです。交換部品、交換部品の取り付けに必要なダウンタイム、環境に到達する漏れのコストです。スラリー使用時のダイヤフラムバルブは摩耗部品としてダイヤフラムの消耗が予想されるため、パイプを切断せずに交換できる本体が必要です。きれいな水のボールバルブは決して開かないかもしれませんが、研磨ラインの刻み目付きシートは、低コストのバルブを定期的なメンテナンスアイテムに変えます。

シール設計は、耐用年数において 2 つの設計が最も異なる点です。シートの形状、ボールの表面仕上げ、予圧によって、ボールバルブが数千回のサイクル後も気泡密封を維持できるかどうかが決まります。これらの詳細は、注文前に検討する価値があります。の CPVCフランジ付きボールバルブのシール性能設計 どの機能が重要かを説明します。

SCH8O/DIN 空気圧 UPVC ダブル駆動ダイヤフラム バルブ この空気圧 UPVC ダイヤフラム バルブは、パッキン不要のソフトシール設計と DN15 ～ DN50 サイズが化学、製薬、または食品加工ラインに適した腐食性媒体に使用します。 製品を見る→

適切なバルブを指定するための 5 つのステップ

5 つのチェックがこの順序で実行され、見積もりが要求される前に選択が解決されます。

購入者が尋ねる実際的な質問

ボールバルブとダイヤフラムバルブを同じライン上で交換できますか?

機械的には、面間長さとフランジの穴あけ加工が一致する場合に限りますが、一致しない場合もよくあります。動作上、デューティが変化します。フルポート ボール バルブが取り外された場所にダイヤフラム バルブが取り付けられると、圧力降下が追加され、最大流量が減少します。一方、スラリー ラインのボール バルブは固着します。通常、交換にはスプールピースが必要です。

どのバルブが固体の処理に優れていますか?

ダイヤフラムバルブ、資格なし。ボールバルブは、ボールとシートの間および体腔内の粒子を捕捉します。ダイヤフラムバルブにはシートキャビティがなく、流路を挟むことによって閉じます。ダイヤフラムバルブの実際的な制限は、固形物の存在ではなく、堰の開口部に対する粒子サイズです。

エラストマーの限界温度は何度ですか?

連続水系サービスにおける EPDM の場合、実際の上限は 90 ℃ ～ 100 ℃ 近くにあり、通常は CPVC の本体限界よりも早く到達します。 PTFE 面ダイアフラムにより、耐薬品性が温度範囲を超えて拡張されます。ダイヤフラムは圧力境界となるため、その定格は配管の定格とは別に確認する必要があります。

5 年以上所有するのに最も安いバルブはどれですか?

答えは流体に依存し、クロスオーバーは鋭いです。浄水隔離義務では、ボールバルブが購入価格で勝ち、部品はほとんど必要ありません。スラリーや強力な化学薬品の使用では、ダイヤフラムは安価な磨耗品であるのに対し、シートとボールはそうではないため、ボールバルブの交換頻度は通常、ダイヤフラムバルブの部品コストを超えます。

どちらのバルブも普遍的な答えではありません。適切に設計された非金属システムは両方を使用し、その形状が流体に実際に適合する場所に配置されます。