高圧ゲートバルブの種類と動作原理

高圧ゲートバルブの仕組みは？ 

高圧仕切弁は手動または自動で作動します。基本的な動作原理は手動でも自動でも変わりません：操作部が弁軸を回転させて流れを開始/停止します。バルブは、操作部が時計回りに数回転すると始動します。ステムは回転運動を直線運動に変換します。この直線運動により、バルブディスクは上方に移動し、バルブは開いたままになります。バルブが開いた状態で、流体はバルブを通り始めます。操作部を反時計回りに回転させると、バルブは 流れを止め、ステムとディスクを下方に移動させます。そのため、ディスクは液体が流れるバルブの中心穴を塞ぎます。この状態でバルブは閉じ、液体の流れはゼロになります。

図：高圧仕切弁の動作

高圧ゲートバルブの種類 

貫通型高圧仕切弁 

このタイプのバルブは、ディスク上にボアサイズの穴がある一体型です。バルブが始動すると、ディスクは上方に移動し、ボアはバルブに接続されたパイプと同心に配置されます。この設計により、乱流のないスムーズな流体の流れが得られ、圧力損失が低くなります。低圧力損失により、このバルブは天然ガスや原油のような流体の長距離輸送に適している。このバルブの設計により、シートは清潔に保たれます。しかし、バルブディスク上の空洞は固形物を保持する傾向があります。この空洞は溜まった固形物を排出するためのプラグが内蔵された設計になっています。このバルブは、豚が破片や堆積物の蓄積をきれいに配管システムでの使用に適しています。

図：貫通型高圧仕切弁

高圧ウェッジゲートバルブ

ディスクを平行面ではなく、くさび形状に設計したバルブである。くさび形状にすることで、補助的な着座荷重を高め、高圧に対するディスクのシールを効果的に行うことを目的としています。この設計により、バルブはより高いシートタイトネスを達成することができ、バルブ停止時の漏れをゼロにすることができます。

図：高圧ウェッジゲートバルブ。

手動式高圧仕切弁

これは手動で操作するタイプのバルブである。このバルブの主な利点のひとつは、自動化された他のバルブに比べて低コストであることです。また、バルブを手動で操作することで、自動化されたバルブの停電による不便さを軽減することができます。そのため、電源があってもなくても、バルブは機能します。また、緊急時にはオペレーターがすぐにバルブを停止させることができる。しかし、このバルブはオペレーターにいくつかのリスクをもたらす。例えば、搬送される流体が危険なものである場合、わずかな漏れでもオペレーターに深刻な健康被害をもたらす可能性があります。また、高圧の流体は、わずかな漏れの場合でもオペレーターにとって危険なままです。

電動式高圧仕切弁 

電動式高圧仕切弁は、電動アクチュエーターを使用して作動する。電動アクチュエータは弁体を開閉するトルクを提供します。電気エネルギーを機械エネルギーに変換することにより作動します。機械的エネルギーは弁軸を回転させ、ディスクに直線運動を発生させ、必要に応じて流体の流れを開始または停止させます。このバルブは産業システムの自動化に役立ち、効率の向上につながります。これらのバルブはまた、バルブオペレータを持つコストを軽減する上で有利です。また、オペレーターの怪我など、手動バルブに関連するコストも削減できます。また、電動式高圧仕切弁は非常にクリーンであるため、衛生が求められる場所に適しています。しかし、停電の場合、バルブは作動しません。

図：電動式高圧仕切弁。

空圧式高圧仕切弁 

これは空気圧アクチュエータを使って操作する高圧バルブである。アクチュエーターは圧縮空気で作動します。圧縮空気は操作部内のピストンに作用し、回転運動を引き起こします。回転運動はステムに伝達されます。ステムが回転することにより、バルブディスクがバルブを開閉します。空気を作動流体として使用することにより、バルブは汚染されることなく作動します。