ダイヤフラムバルブ

ほぼ全ての配管システムにおいて、バルブは基本的なエンジニアリングデバイスとして貢献しています。 これらの機械的/電気機械的デバイスは、メディアの流れを制御し、多くの特定のバリエーションがあります。多くの ダイヤフラムバルブメーカー この記事では、ダイヤフラムバルブとは何なのか、どのように作動するのか、どのような形状のものがあるのかをご紹介します。この記事では、ダイヤフラムバルブに焦点を当てているので、我々はそれが何であるか、それがどのように動作し、利用可能な様々な形を見てすることができます。この分析は、ダイヤフラムバルブが有用であるかどうかを判断するのに役立ち、どのように要件に適切なバージョンを選択することができます。 

ダイヤフラムバルブ

ダイヤフラムバルブとは？

ダイヤフラムバルブは特殊なシャットオフバルブで、その性質は双方向です。通常のバルブとは構造的に異なります。その名の通りダイヤフラムはダイヤフラムバルブの開閉エレメントであり、ゴムやプラスチックのような弾性、非腐食性、非透過性の柔らかい/柔軟な材料で作られており、これがバルブ本体キャビティ内の流体をカバーキャビティや駆動部材から分離し、作動媒体の汚染や操作部品の腐食を防ぎます。

ダイアフラムバルブは低圧、低温、腐食性、懸濁性物質の用途に使用することができます。ダイヤフラムバルブは構造がシンプルで、強靭でシール性が高く、耐腐食性、流体抵抗が低いという利点があり、設計構造上リークパスがないため、これらのバルブは漏れ防止とみなされ、装置内外の漏れを許容できない場合、この機能はバルブの価値を高めます。これらの利点により、ダイヤフラムバルブは人気があり、多くの用途に適しています。

ダイヤフラムバルブの仕組みは？

ダイヤフラムバルブの仕組みはピンチクランプバルブと同様にシンプルです。弾力性のある弾性ダイアフラムは、ダイアフラム成形スタッドによってコンプレッサーに取り付けられています。操作者がバルブを閉めたい時、アクチュエーターが押され、または回転され、膜がしっかりとした堰の端に押し込まれ、バルブが閉まります。

コンプレッサーはバルブのステムを上下に動かします。従って、コンプレッサーが持ち上げられるとダイアフラムが持ち上がる。ダイアフラムはコンプレッサーが下降するにつれて、構造によっては湾曲した底部または堰に押し込まれます。

ダイヤフラムバルブの種類

ダイヤフラムバルブには主に堰式と直通式の 2 つのシンプルなデザインがある。これらのバルブは同じように作動するが、ボディの形状、ダイヤフラム、用途は様々である。ダイアフラムバルブを腐食性のある用途にも使えるようにするには、本体内部とエンドフランジをライニングする必要がある。要求に応じて様々なライナー材質を使用することができる。

1. 体の構造によって：

• ワイヤー式ダイヤフラムバルブ。

最も一般的な設計は堰式ダイヤフラムバルブです。限られた流量制御のための高架式リップ/サドル構成は理想的に適しており、ダイヤフラムとアクチュエータを覆うカバーのおかげで安全に漏れを防ぐことができます。この設計は、このカバーが膜のあらゆる破壊を防ぐため、有害または腐食性のガスや液体に適しています。バルブ本体と一体化した要素として、堰があります。この堰はダイアフラムを圧縮してサージを避けるための弁座として機能します。傾斜したボディは、しばしば自然にこのバルブを排出しますが、それは両方向に発生する可能性があり、特定の用途では、それは望ましくないかもしれません。一般的にこのタイプのダイヤフラムバルブは大きなサイズで製造される。高くなった堰は、完全に開いた位置から完全に閉じた位置までのダイヤフラムの移動量を減少させ、ダイヤフラムのひずみと応力の量を減少させます。滑らかで均質な流体の場合、粘性のあるスラリーや沈殿物がサドルの両側に堆積する可能性があるため、堰型バルブがよく使用されます。食品/化学、ガス処理、腐食性、水などの用途では、このタイプが最も一般的です。

ワイヤー式ダイヤフラムバルブ

• ストレートスルーダイヤフラムバルブ。

直管式ダイヤフラムバルブは堰式と外観が似ていますが、典型的なサドルがなく、代わりに直線的な軌道を持っています。通常、膜はよりコンパクトで、バルブの底に触れなければならないため、通過距離が長くなります。直管式バルブが開いているときは、どの方向にも最大の流線が流れるように、ダイヤフラムは高く持ち上がります。バルブが閉じているときは、ライン内に粗い物質や繊維質の物質があっても、ダイアフラムはしっかりとシールされ、確実に密閉されます。これらのバルブは、膜がよりコンパクトであるため、その寿命は通常、堰型設計よりも短いため、修理も必要です。スラリー、粘性油、その他ブロッキングを最小限に抑えなければならない条件下では、ストレートスルーダイヤフラムバルブがよく使用される。飲料業界では、フルボアタイプのバルブが最も一般的に使用されています。バルブを開けたりラインから取り外したりすることなく、蒸気や苛性ソーダでボールブラシ洗浄が可能です。また、入口から出口への急激な移行を避けるためのサドルがないため、双方向の流れにも適しています。

ストレートスルーダイヤフラムバルブ

2. アクチュエーターによって。

• バルブを閉じたり開いたりするために、どのようなタイプの作動を使用すべきかを決定するために、これはバルブの構成要素である流力と広い構造によって決まります。手動、電気ソレノイド、空気圧、熱、油圧、および制御機構のより近代的なアクチュエータが作動タイプを提供します。

ダイヤフラムバルブの利点

• 絞りサービス用のダイヤフラムバルブも使用できます。ベンチに沿った広いシャットダウンエリアのおかげで、絞り機能は高速開閉弁のものとなっています。
• 堰式ダイヤフラムバルブは小流量の調節に適している。
• ライニングの種類も豊富で、耐薬品性に優れている。
• ダイヤフラムバルブは、コンタミのない腐食性オイル、繊維質のスラリー、有毒な流体、その他の流体の処理に特に理想的です。
• ダイヤフラムバルブの機能は、パイプライン内の媒体にさらされることはありません。作動機構を混乱させるために、粘着性のある流体や粘性のある流体はボンネットに入ってこないかもしれません。
• 他のタイプのバルブの作動部分を詰まらせたり、侵食したり、台無しにするような多くの流体は、何の問題も起こさずにダイヤフラムバルブを通って移動します。逆に、作動メカニズムで使用される潤滑剤が管理される流体を汚染することは許されません。
• パッケージング腺を保護する必要がなく、バルブのステム漏れの可能性もない。

ダイヤフラムバルブの欠点：

• 堰はパイプが完全に排水されるのを防ぐ。
• ダイアフラム材の使用温度と圧力は低下する。圧力は通常200 psiまで、温度は最高400 F (204 C)までです。
• ダイアフラムは静水圧を減少させることもできる。
• ダイアフラムは、不純物を含む極端な絞りサービスで広範囲に使用されると腐食する可能性があります。
• ダイヤフラムバルブは、通常1/2～12 NPS（DN 15～300）の小さなサイズに限定される。

ダイヤフラムバルブ選択ガイド 

ダイヤフラムバルブには業界特有の設計がないため、お客様の用途に適したバルブを決定するのは難しいことです。この部分には、定義されるべき基準に関するいくつかの重要な記述が含まれる。このリストは包括的なものではありませんが、少なくともエンジニアや技術者の指針になるはずです。 ダイヤフラムバルブメーカー 正しい方向に。

• バルブサイズ： これらのバルブは絞り用途で使用されるため、そのサイズは流体に大きな影響を与えます。まず、バルブの正しいサイズを決定するために、装置を通過するプロセス流体の望ましい量を計算します。これは、流体の流量、その比重/粘度、最適流量を理解することを意味する。次に、最適な温度と入口/出口圧力、バルブの希望するポテンシャルと流れを妨げるために必要な力を測定します。バルブの内径と外径の正しい比率は、テーブルを使って計算することができます。
• 圧力降下範囲： バルブを通過する圧力の最適な減少は？この値が定義されていることを確認するか、わからない場合は、流体の流れを調整するために十分に大きな割合を選びます。次に、全範囲をサポートするバルブが選択できるように、装置が作動する際にバルブが遭遇する圧力を決定します。
• 作動が必要： 前の部分を使って、どのタイプのダイアフラムがプロセス液に対してより有用であるかを予測する。次に、本体とステムを媒体に露出させるのか、それともこれらの部品を分離するのかを決定する。
• 接続端： バルブとシステムとの関係を決定します。これは、基本的なねじ、溶接継手、フランジ、及び／又はその他の用途に特化したスクリーニング手順の形を取るかもしれません。次に、流体の流れがバルブの操作に悪影響を及ぼさないように、バルブの最適な材料特性を評価します。例えば、腐食性の高い流体には、ステンレス鋼、青銅、その他の金属のような、苛性条件下で腐敗しない材料が必要である。最後に、バルブがプロジェクトにとってより良く機能するように、ユニット、位置表示、安全対策など、その他のすべての特性を決定します。

ダイヤフラムバルブはどこで使われているのですか？

ダイヤフラムバルブは安価で、効果的で、様々なデザインがあるため、多くの用途に使用することができます。ダイヤフラムバルブが使用される産業には次のようなものがあります：

• 水処理プラント。
• 製薬業界。
• 食品加工工場。
• 発電所。
• 真空サービス。
• 腐食しやすい用途。

ダイヤフラムバルブの取り付け方。

• バルブから梱包材を全て取り除いてください。設置前に配管に汚染物質や異物がないか確認し、必要であれば清掃してください。
• バルブはどのような取り付け位置にも設置することができます。サービスのために、両方向からバルブに入ることができるように注意しなければならない。バルブが野外に設置される場合、現場で直接天候の影響を受けないように固定しなければならない。
• 配管フランジ間の隙間は、操作ストリップに影響を与えないように、またガスケットの取り付けを 可能にするために、バルブの設置中にバルブの全長より少なくとも 20mm 上方でなければならない。フランジジョイントはスチール強化ゴムジョイントを推奨しているため、これはスリップオン・フランジにとって非常に重要である。
• 配管の対向フランジは平行で同心でなければならない。リンクボルトは同様に十字に（張力をかけずに）固定する。
• 配管はいかなる手段によってもバルブまで上昇させてはならない。腐食性媒体の場合、DIN2690 に準拠したフラットガスケットを使用しなければならない。

ダイヤフラムバルブのメンテナンス

• メンテナンス作業を始める前に、すべての高圧ラインを下げ、再始動しないように保護しなければならない！修理作業終了後、両方の接続部の漏れと気密性をテストすること。
• ダイヤフラムバルブはメンテナンスフリーであることが多い。カバーネックの潤滑油ニップルソートは、頻繁な間隔で潤滑する必要があります。
• 検査：バルブの外観状態を調べる。必要であれば、コーティングの清掃と補修を行う。フランジなど、配管の接触部の気密性をチェックする。バルブの円滑な作動をテストする。全ストロークを手動で切り替える。シール端の気密性をチェックする： バルブを閉位置に調整する。バルブの下流側と上流側の圧力低下をチェックする。
• エラストマー・ダイヤフラムの保管には注意が必要である。室温は+20～+10℃に保つこと。貯蔵スペースが暖房されている場合、ラジエーターと排水口は貯蔵容器から遮蔽されていなければならない。ヒーターと貯蔵品との距離は少なくとも1mとする。おおよその相対湿度65%は、保存されているダイアフラムに有益な影響を与える。ダイアフラムは晴天にさらさないこと。溶剤、オイル、潤滑剤は、エラストマーのダイアフラムと一緒に梱包しないこと。新しいダイアフラムと長く保管されているダイアフラムを分ける。多くの場合、保管期間の長いダイアフラムを最初に使用する。
• ダイヤフラムの洗浄：ゴム製品は熱湯で洗浄すること。6～8ヶ月間保管した後、取り付け前に1.5％の炭酸ナトリウム溶剤で洗浄し、水ですすぐことを推奨する。洗浄したダイアフラムは、ヒーターで乾燥させることはできない。
• カバーのボルトを十字に緩め、ボディ上部を持ち上げる。ボディカバーのフランジとダイアフラムの接着剤は、前後することで分離できる。上蓋を取り外すのが困難な場合は、ハンドホイールを使ってバルブを閉方向に押すと、カバーが上がり、ダイアフラムと一緒にバルブを引き抜くことができる。
• 圧力部品を時計回りに回転させ、ダイアフラムの クランプを外す。新しいダイアフラムからパイプ保護部（ゴムホース）を取 り外す。ダイアフラムネジを圧力部に完全にねじ込む。

概要 ダイアフラムバルブはシンプルで費用対効果が高く、メンテナンスもほとんど必要ないため、多くの用途に適しています。この記事では、ダイヤフラムバルブについて簡単に説明します。