3方ボールバルブ

通常、ボールバルブは入力と出力の2つの方法があります。しかし、複数の媒体を使用するシステムでは、3方ボールバルブを推奨する場合もあります。3方ボールバルブには、2つだけでなく3つのポート（入口）があります。このマルチポート構成は、メインバルブの入口から2つの異なる方向（1つだけでなく）へ流体をリダイレクトすることができ、それぞれ2つの別々のバルブ出口から供給されます。3方ボールバルブの他の主な用途は、メインフローラインが2つの独立した代替インレットによって提供されることです。

三方ボールバルブのボールは、L型またはT型があります。さらに、これらの特定の種類のボールバルブは、フローティングまたはトラニオン構成で、バルブエンドのいずれかのタイプ（フランジ、ソケット、またはねじ接続）で、プラスチック、金属、合金、ステンレス鋼の材料の範囲で利用可能です。

この記事の目的は、3方ボールバルブとは何か、どのように作動するのかを説明することです。また、3方ボールバルブの様々な種類とその様々な用途についても説明します。

3方ボールバルブとは？

マルチポートバルブには、3方、4方、5方のボールバルブがある。最も一般的なマルチポートボールバルブは3方ボールバルブです。3方ボールバルブには、ガスや流体の流れ（媒体）が通るための3つのポートや入り口があり、配管や導管に取り付けられています。バルブを通る流路に応じて、これらのポートは通常、1つの入口と2つの出口ポート、または1つの出口と2つの入口ポートとして定義されます。

3方ボール弁は、1つの弁本体でシャットオフと流路の両方を制御するコスト効率の良い簡単な方法であるため、一般的です。

三方弁の流量制御は、パイプの並べ方、バルブボールのハンドルの回転、バルブボールの流れ方のバリエーションによって実現される。

三方ボールバルブは、様々なプロセス要件に応じて流れを制御することができます。三方ボールバルブが実現できる要求事項には以下のようなものがあります：

• 流れを完全に制限する。
• 異なるソースからの2つの異なる液体を混ぜる。
• フローはある目的地から別の目的地へと迂回させることができる。
• 1つのインレットからの流れは、2つの異なる目的地に導くことができる。
• ある出口を塞ぎながら、別の方向には流れを継続させることができる。

三方ボールバルブが何をするかを定義する、たった一つの、しかし重要な内部設計上の違いがあります。この重要な設計上の違いは、バルブ内のボールを通るポートのフローパターンまたはアウトラインです。ほとんどの三方ボールバルブは、2つの流路を持つ大文字のLか、3つの流路を持つ大文字のTのどちらかの形をしたフローパターンのバルブボールを持っています。

3方ボールバルブの仕組みは？

3方ボールバルブには2つのタイプがあり、一般的なボールバルブの働きとは少し異なる。

L型または切替弁は、ハンドルまたはアクチュエータを90度回転させることにより、一方のポートから他方のポートへ流れをシフトさせます。最初の位置が下のポートと左のポートで開いているとします。反時計回りに1/4回転させると、バルブはメディアの流れを右の出口に分流させます。反対方向にもう1/4回転すると、180度の完全な回転を可能にし、媒体の通過を妨げます。270度回転しても、媒体の動きは妨げられる。しかし、完全に360度回転させることで、バルブは元の場所に戻ることができる。このように、3つのポートのうち2つが一度に利用できる。これにより、バルブは2つのシャットオフポジションと3つの流量選択が可能になります。

T字型は、バルブ内で2つの入口流体の媒体を混合することができるため、ミキサーバルブと呼ばれています。反対側のバルブから出る。ある意味では、3つのポートすべてを一度に開くことができます。T型ボールバルブはまた、L型バルブと同じように動作することができるように、ダイバータとして機能します。ハンドルの1/4回転で実現できる。T型パターンは気泡密閉遮断はできませんが、2つのポートへの流れを制限したり、3つのポート全てへの通過を容易にすることができます。

ミキサーとして、T-パターンボールバルブはメディアを2つの反対方向に分離します。そのデザインは、二方ボールバルブと同じように、T字型が流れを分けたり、単純にストレートスルーのフローパターンを作るのに役立ちます。垂直に取り付けられたT型ボールバルブの場合、典型的なポートは開いたままです。流れを分流させるには、1/4回転させるしかない。180回転させてもメディアの流れは変わりません。

3ウェイボールバルブの分類。

L型パターンボール,

L型三方ボール弁は、90度ボールとも呼ばれ、1つの共通流入ポートから2つの分離した流出ポートの1つに流れを導くために最も広く使用されています。L型パターンフロー三方ボール弁が一般的に切替弁と呼ばれるのはこのためです。

L型三方ボールバルブ

T字型フローボール,

180度ボールとしても知られ、2つの入口流を1つの共通出口ポートに合流させるために一般的に使用されます。システム要件によっては、その逆も可能です。T パターンフロー弁は、単に流れを分離または分割するだけではありません。T型フローバルブは、L型フローバルブとしても機能し、一方の出口ポートから他方の出口ポートへ流れを分流させることができる。これらは、ハンドル動作の許容範囲に基づき、分流、混合または分割流、および直進流を含む場合があります。

T型三方ボールバルブ

浮いている：

フローティングボールバルブでは、2つのエラストマーシートがボールに対して圧縮されることで、ボールが所定の位置に保持されます。バルブ本体内では、ボールは自由に浮遊しています。このバルブ構成は、双方向のシャットオフも可能にします。上流側の圧力が高い場合、フローティングバルブの操作は非常に困難です。

鍛造3方ボールバルブ

鍛造3方ボールバルブ  鍛造とは、金属や合金を固体の状態で成形することである。鍛造バルブはその強度で知られ、高圧・高温用途に適しています。鍛造の過程で金属の結晶粒構造はより微細になります。その結果、効果と全体的な強度が向上します。鍛造はまた、亀裂、収縮、多孔性を含む典型的な問題に対する耐性を向上させます。

鍛造ボディ三方ボールバルブ

キャスティング：

鍛造に比べ、バルブを製造するには液体タイプの金属が必要です。これらの金属は溶かされ、さまざまな形や大きさの型に流し込まれる。液体は冷えて固まるまで型から取り出されます。鋳造の最も重要な利点の一つは、複雑な形状、デザイン、サイズのバルブを製造できることです。金型を使ってこれらの器具を作る場合、より重要な部品を持つ様々なタイプのバルブを作るという点で、より汎用性が高くなります。

マニュアル：

ここでバルブは、ハンドホイールやハンドレバーを使って手動で操作され、通常は流れの開始と停止に使用される。

作動した：

バルブアクチュエータは、動力源の助けを借りてバルブを制御する機械的システムである。この動力源には、電気、空気、油圧があります。

3方ボールバルブの特長とメリット。

三方ボールバルブの主な特徴は以下の通りである：

• 摩擦なしで開閉するため、バルブを回すのに必要なトルクが少なくて済む。
• バルブのオンラインメンテナンスは、時間の節約と費用対効果という利点をもたらします。
• このバルブは、ステムから供給される力を利用してボールをシールに押し付け、パイプライン内の差圧条件に関係なくポジティブなシールを提供するウェッジシール面を特徴としています。
• バルブがシートから浮き上がるときに、流体が蓄積されたものをすべて洗い流し、シール面は常にゴミからきれいに保たれるため、セルフクリーニングバルブと考えられている。

三方ボールバルブの主な利点は以下の通りです：

• シンプルな構造、コンパクトなデザイン、低体積、軽量化を実現している。
• バルブを通過する流体に対して低い抵抗を与える。
• バルブの密閉性は高く、真空システムにも採用されている。
• メンテナンスは簡単で、時間も節約できる。
• さまざまなサイズがあり、使用できる用途が広がる。

3方ボールバルブは何に使うのですか？

三方多ポートボール弁は、L型ボールの助けを借りて、分流弁、遮断弁、バイパス弁、選択弁、方向弁として一般的に使用されます。

T型ボールバルブはサンプリングバルブ、ミキシングバルブ、バイパスバルブ、パージバルブ、ユニフォームフローバルブとして使用できます。  

3方ボールバルブ選択ガイド

アプリケーションに適したバルブを選択する際の主な考慮事項は以下の通りです：

• システムで使用される流体を決定する。これは、適切で同等のバルブシールを選択するために必要である。
• バルブを取り付ける必要があるシステムの定格圧力を決定します。
• システムが通常動作する温度を知る。
• バルブが配管に接続可能かどうかを確認する。
• バルブ本体に使用される材料は、既存のプロセスラインに適合し、プロセスの温度と圧力に適したものでなければならない。
• バルブの動作メカニズムを決定し、既存のシステムに適用可能かどうかを判断する。

3方ボールバルブと2方ボールバルブの比較。

3方バルブは2方バルブと同じ要素で構成されている。2方弁との違いは、余分なポートがあることです。2方弁と同様に、3方弁も空気圧または電気アクチュエータで操作することができます。

これらのバルブは、流体の流れを方向転換するため、あるいは2つの入口から1つの出口へ流体を混合するために使用することができる。ミキシングバルブとして使用される場合、入口ポートからの流体はバルブ本体内で混合され、出口ポートによって移送されます。一方、2方バルブはオン/オフアプリケーションにのみ使用することができ、時には圧力、温度、流量の変化を経験する可変流量システムに使用することができます。

三方弁は、複数の二方弁に比べ、分流や混合操作の費用対効果がはるかに高い。複数の入口から流体を混合する能力により、三方弁は水、油、化学薬品などの異なる媒体の加熱や冷却に適しています。これらのバルブは、一次および二次ループアプリケーションの両方でバイパスバルブとして広く使用されています。2方弁と同様に、3方弁も上記のプロセス産業で使用することができます。

概要

三方ボールバルブは、流量パターン、ハンドルの方向、ハンドルが90度回転できる範囲によって分類される。

ガスと液体の流れは、バルブボールの穴の開け方と配管構成によって、方向転換、混合、一方向の遮断、または完全に遮断することができます。マルチポートバルブは、追加のティーとバルブを必要としないため、スペースを最小限に抑えることができます。基本的な三方ボールバルブの構成を理解することで、適切な三方バルブの選択と設置の準備がより簡単になります。

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