空気式ダイヤフラムバルブ

空気式ダイヤフラムバルブメーカーは、気体流体、液体、コロイド、汚泥、汽水井、スラリーなどの半固体媒体を扱うことができるようにバルブを製造しています。空気式ダイヤフラムバルブは、固体粒子を含む液体の制御に適しています。他のバルブに比べ、これらのバルブはシンプルな構造を採用しています。空気式ダイヤフラムバルブでは、バルブの内部部品への接触が最小限に抑えられるため、バイオフィルムや沈殿物が蓄積することはほとんどありません。そのため、これらのバルブは医薬品、食品加工、下水パイプライン、水処理、パルプ、製紙、電子機器製造など多くの用途で使用されています。 

空気式ダイヤフラムバルブ

空気式ダイヤフラムバルブとは？ 

空気式ダイヤフラムバルブは、空気式アクチュエーターを使用するダイヤフラムバルブの一種です。このタイプのバルブはフレキシブルなダイヤフラムを使用して流体の流れを制御、遮断、隔離します。空気式ダイヤフラムバルブメーカーは、ダイヤフラムが流体を制御するエレメントとして使用され、それぞれ流体の流量を減少または増加させるために下方または上方に撓むようにバルブを設計します。空気式ダイヤフラムバルブのシール作用は、ダイヤフラムがバルブ本体内の固体ダムに押し付けられることで発生します。空気式ダイヤフラムバルブは、流れを制御するエレメントの直線運動を必要とするリニアバルブに分類されます。空気式ダイヤフラムバルブという名称は、このタイプのバルブで使用されるアクチュエーターのタイプが空気式アクチュエーターであることを意味します。製造されるダイヤフラムバルブのほとんどは、特にバルブの速度が必要な場合に空気圧バルブを使用します。空気式アクチュエータは空気圧を使用し、パイロットバルブを介してアクチュエータに加え、ダイアフラムを上昇させてバルブを開きます。 

空気式ダイヤフラムバルブの構成部品

以下の図は、空気式ダイヤフラムバルブの構成部品を説明するのに役立ちます。 

図：空気式ダイヤフラムバルブの構成部品。

ボンネット 

空気式ダイヤフラムバルブのトップカバーとなる部分。通常、バルブ本体にボルトで固定されている。この部品は、ステム、コンプレッサー、ダイヤフラムなど、空気式ダイヤフラムバルブの他の部品を保護するのに役立ちます。 

バルブ本体 

流体が通過するパイプラインに直接接続するために使用される空気弁の部分です。流れの面積は空気式ダイヤフラムバルブのタイプによって異なります。空気式ダイヤフラムバルブメーカーは、ボンネットとバルブ本体を耐腐食性と剛性に優れた丈夫な材料で作っています。 

ダイヤフラム 

空気式ダイヤフラムバルブの一部で、流体の流れを妨げたり制限したりするために、バルブ本体の底部に触れるように動く部分。ダイヤフラムは高分子ディスクでできている。ダイアフラム部分は、流量を増加させる必要がある時やバルブを全開にする必要がある時に持ち上がります。流体はダイアフラムの下を流れます。ダイアフラムはその構造と材質からバルブの作動温度と圧力を下げます。そのため、ダイアフラムは使用中に機械的特性が弱くなるため、一定期間後に交換する必要があります。この部品は、操作部、ステム、コンプレッサーなどの非濡れ部品を流体から隔離します。そのため、粘性流体や固形物が空気式ダイヤフラムバルブの作動メカニズムに干渉することはありません。この技術はまた、非湿潤部品を腐食から保護するのにも役立ちます。また、送られる流体が空気式ダイヤフラムバルブの操作に使用される潤滑油で汚染されることもありません。 

コンプレッサー 

ダイアフラムとバルブステムの間にあるディスクです。このコンプレッサーは空気式ダイヤフラムバルブを支え、直線運動中にステムからの動力を分配するために使用されます。空気式ダイヤフラムバルブメーカーは、流量制御と絞りを最適化する方法でコンプレッサーを設計します。 

ステム 

この部品は垂直シャフトで、コンプレッサーに接続され、ダイアフラムとコンプレッサーを動かすための直線運動を与え、空気式ダイアフラムバルブを作動させます。ステムは、空気式ダイヤフラムバルブの空気圧アクチュエータによって発揮される力を伝達するために使用されます。空気式ダイヤフラムバルブメーカーはバルブのステムをネジ式かピストン式にしています。その名が示すように、ピストンタイプのバルブはボンネット内のピストンアセンブリによってステムをピストンロッドとして動かします。この設計は、流体圧力による力を利用します。ねじ込み式ステムの場合、バルブには適合するステムナットが使用されます。ねじ込み式ステムは、ステムを直線的に動かすためのトルクが必要であり、またスムーズな作動のための潤滑も必要です。 

アクチュエータ 

操作部はコンプレッサー、ダイヤフラム、ステムを一体的に動かすために使用されます。操作部は、空気式ダイヤフラムバルブが流体の流量を素早く制御するために必要な直線力やトルクを提供するために使用されます。操作部の設計は弁軸の構造によって異なります。空気式ダイヤフラムバルブの場合、使用される操作部のタイプは空気式操作部です。空気式操作部は、空気圧を利用してバルブボンネット内のピストンを動かします。この操作部のピストンロッドはバルブコンプレッサーに接続されています。空気圧は両側のピストン室に供給されます。空気圧がピストン上室に供給されると、ピストンロッドは下方に移動し、流体の流量を減少させるかバルブを閉じます。空気圧がピストン下室に供給されると、ピストンロッドを上方に押し上げ、流体の流量を増加させます。ピストンとピストンロッドには、チャンバー間の空気漏れを防ぐためのOリングがあります。空気圧アクチュエータは、スロットル空気圧ダイヤフラムバルブで高速制御を提供し、アプリケーションのオンとオフを強化します。 

空気式ダイヤフラムバルブの仕組みは？

空気圧ダイヤフラムバルブは流体の流れを制御するために挟み込み方式を採用している。ダイヤフラムはコンプレッサーに接続されています。コンプレッサーもステムと接続されています。流量を増加させるために、ステムは上方に移動します。ステムが上方に動くと同時に、コンプレッサーも上方に動きます。コンプレッサーの動きはさらにダイアフラムに伝わり、ダイアフラムは上方に動く。ダイアフラムが上方に動き出すと、流体の流量が増加する。流体の流れを減少させるか閉じるには、ステムが下向きに動く。ステムはコンプレッサーに動力を伝えます。コンプレッサーはダイアフラムを下方に押し下げ、ダイアフラムは流量を減少させます。一部の空気式ダイヤフラムバルブは流体の流れを絞るように設計されています。この場合、部分的に閉じたり部分的に開いたりすることができます。

図：空気式ダイヤフラムバルブの操作。

空気式ダイヤフラムバルブの種類 

空気式ダイヤフラムバルブ 

非常に有名な空気式ダイヤフラムバルブです。このタイプのバルブはダイアフラムとアクチュエータボンネットのため、漏れのない小さな制御に適しています。堰式空気式ダイヤフラムバルブメーカーは、自己排出能力を提供するために傾斜したボディでバルブを設計しています。自己排出能力はバルブの 2 方向で発生する。そのため、このバルブは一部の用途には適していません。堰付き空気式ダイヤフラムバルブは、このバルブボンネットがダイヤフラムの故障やバルブの漏れを制御できるため、危険物や腐食性の液体やガスに最適です。これらのバルブは、汚染物質や粘性のあるスラッジがサドル側に蓄積する可能性があるため、主に清浄で均質な液体に使用されます。これらのバルブは、腐食性、水、食品加工、ガス製造、化学などの用途でよく使用されます。 

ストレートウェイ空気式ダイヤフラムバルブ 

直進空気式ダイヤフラムバルブはインライン空気式ダイヤフラムバルブとしても知られています。構造は堰式空気式ダイヤフラムバルブと同じです。しかし、このバルブはサドル特性の代わりに直線流路で設計されています。これらのバルブのダイヤフラムはフレキシブルである。ダイアフラムはバルブの底と接触し、ダイアフラムの移動距離を伸ばすのに役立ちます。直進空気式ダイヤフラムバルブの寿命は、その柔軟性のため堰式バルブに比べて短い。また、このバルブは頻繁に交換や修理が必要である。この空気式ダイヤフラムバルブは、汚泥、水、粘性液体など、目詰まりを抑える必要がある用途に使用されます。 

プロセス空気圧ダイヤフラムバルブ 

これは、流体の流れを調整、開始、または停止するために一般的に使用される空気圧ダイヤフラムバルブです。 

サニタリー空気式ダイヤフラムバルブ

流体の汚染を防ぐために使用される空気式ダイヤフラムバルブです。この空気式ダイヤフラムバルブの製造には無菌素材が使用されています。このバルブは無菌雰囲気を促進することができます。 

ゼロスタティック空気式ダイヤフラムバルブ

これらのバルブは、バクテリアの繁殖や流れの停滞を取り除くことができるため、クリーンな用途に最も適している。 

シャットオフ空気式ダイヤフラムバルブ

これは空気式ダイヤフラムバルブの一種で、流体の流れを防止するために積極的な閉鎖を採用している。 

空気圧ダイヤフラム電磁弁

流量制御に使用される空気式ダイヤフラムバルブです。このバルブはバルブ本体にゴム製ダイヤフラムを使用しています。このバルブは直接または間接的に作用します。硬いシートに対して閉じたり開いたりします。 

空気式ダイヤフラムバルブの選定基準 

バルブサイズ 

空気圧ダイヤフラムバルブは絞り用途によく使われます。そのため、バルブのサイズはその作業能力に大きく影響します。お客様の用途に必要なバルブのサイズを確認するには、システムを通して必要な流体量を調べます。この場合、流体の流れと比粘度または比重、必要な流量の詳細を調べる必要があります。次に、必要なバルブ容量と流体の流れを遮断するのに必要な力の他に、出口／入口の最大圧力と温度を求めます。このような詳細は、バルブの外径と内径の正しい比率を見つけるために使用することができます。 

圧力範囲と圧力降下 

バルブを横切る圧力損失の値は非常に重要です。そのため、この値を指定する必要があります。しかし、この値に確信が持てない場合は、流体流量の差を生み出すのに十分な大きさのパーセンテージを選択することができます。また、システムが作動する際に空気式ダイヤフラムバルブが経験できる圧力範囲を決定します。これは、全範囲内で作動できる安全バルブを選択するのに役立ちます。 

空気式ダイヤフラムバルブとアクチュエータのタイプ

上記のバルブ選定パラメーターの詳細を使用して、プロセス流体の流量に使用するダイアフラムを推定します。次に、空気式ダイヤフラムバルブのステムと本体が媒体に曝される可能性があるのか、それとも分離する必要があるのかを判断します。 

接続のタイプ、特徴、素材 

バルブを購入する前に、バルブがポンプシステムにどのように接続される必要があるかを決定してください。接続は、ネジ、フランジ、溶接接続、またはそのアプリケーションのニーズに特化した他の手順を使用することができます。次に、プロセス流体がバルブの動作に悪影響を及ぼさないように、空気圧ダイヤフラムバルブの適切な材料特性を決定します。例えば、非常に腐食性の高い媒体では、青銅、ステンレス鋼、その他の苛性環境下で劣化しない材料などの耐腐食性材料が必要になります。次に、バルブが効率的かつ安全に機能するための安全対策、位置インジケータ、計装、その他の機能を決定します。 

空気式ダイヤフラムバルブの用途

• 医薬品製造システム。 
• 水処理プラント。 
• 食品・飲料加工。 
• 化学処理プラント 
• 腐食性のアプリケーション。 
• 真空サービス。 
• 発電所。
• きれいな空気と水、あるいは汚れた空気と水を調整する。 

空気式ダイヤフラムバルブの利点 

• オン・オフ・フローやスロットル・アプリケーションに使用できる。 
• 空気式ダイヤフラムバルブにはステム漏れはない。 
• 多くのライニングにより耐薬品性に優れている。 
• バブルタイトなサービスを提供する。 
• 汚染物質を閉じ込めるようなポケットがないこと。 
• スラリーや粘性流体で最高のサービスを提供します。 
• 有害化学物質や放射性化学物質への使用に最適。 
• これらのバルブは流体中の不純物を許さないため、醸造所、医薬品、食品などの用途に適している。 

空気式ダイヤフラムバルブの欠点

• 空気式ダイヤフラムバルブの堰は、不完全な排水配管を引き起こす可能性がある。 
• これらのバルブは静水圧を制限することができる。 
• 本体が耐食性に優れた素材でできていること。 
• 300psiを超えるような高圧用途には適さない。 
• これらのバルブは、汚染のある重い絞りサービスで使用された場合、腐食する可能性があります。 
• これらのバルブは、400oF前後の中程度の温度の用途にしか使用できない。
• 多回転操作では完璧に機能しない。 

空気式ダイヤフラムバルブのトラブルシューティング

ダイアフラムの破裂 

• フッ素樹脂、ゴムはダイアフラムを老化させる。定期的に交換してください。 
• ダイアフラムが押しつぶされる。操作力を弱め、閉鎖マークを確認する。 
• 異物がバルブシートとダイヤフラムの間に詰まり、ダイヤフラムを着用してください。操作を閉じるために強制しないでください、しばらく上下に操作を繰り返し、異物を洗い流し、ダイヤフラムのオンタイム交換、空気圧ダイヤフラムバルブの正式な閉鎖。 
• 高さはダイヤフラムを壊して大きく開いている。高く開けすぎないこと。 

操作の失敗

• ディスクとダイアフラムの脱落。開度を上げすぎない。適時修理、ダイアフラム交換を行い、脱落を防止する。 
• ディスクとバルブステムの接 続部がピン止めされているか、 破損している。摩耗や取り外し方法をチェックする。開口部がデッドポイントを超えて開かない場合。脱落を修理する。 
• 空気圧ダイアフラムバルブカバー、ステムナット、ステムジョイントが摩耗している。これを避けるために、定期的に清掃し、潤滑のためにグラファイトと乾燥粉末二硫化モリブデンでアクティブな部品をコーティングしてください。 

流体の流れが止まらない

• ダイアフラムが詰まっていないか点検する。ボンネットのネジを緩め、ボンネットとダイアフラム を覆っているキャップを取り外す。ダイアフラムを清掃し、交換する。フィルタの清掃を試みるが、必要であれば交換する。 

液漏れ

• ダイアフラムに汚れが蓄積している可能性が あります。空気ダイアフラムバルブを洗浄する。ダイアフラムに詰まった汚れを取り除く。 

概要

空気式ダイヤフラムバルブは、流体の流量制御を強化するために空気圧バルブを採用したダイヤフラムバルブである。これらのバルブはダイアフラムコンポーネントを使用して流体の流れを制御、遮断、隔離します。ダイアフラムは下または上に動き、それぞれ流体の流量を減少または増加させます。空気式ダイヤフラムバルブの主な部品は、ダイヤフラム、バルブ本体、ステム、空気式アクチュエーター、コンプレッサー、バルブ接続部と位置表示器です。バルブステムにはネジ式とピストン式があります。

空気式ダイヤフラムバルブには、直進空気式ダイヤフラムバルブ、堰式空気式ダイヤフラムバルブ、サニタリー空気式ダイヤフラムバルブ、ゼロスタティック空気式ダイヤフラムバルブなどいくつかの種類があります。バルブのアプリケーションに応じてバルブのこれらのタイプ。空気式ダイヤフラムバルブのダイヤフラムは、流体の流路に合わせて伸縮するように、エラストマーや柔軟な素材で作られている必要があります。

空気式ダイヤフラムバルブは、腐食性流体制御、発電、真空サービス、食品、化学処理、水処理プラントなど多くの用途で使用されている。これらのバルブは多くの産業用途で有用な優れた特性を持っています。これらのバルブの利点は、スラリーや粘性流体で使用され、不純物、高い耐薬品性を許さず、汚染物質をトラップすることができ、気泡タイト能力を含む。これらのバルブは、300psiの中程度の圧力で動作することができます。しかし、そのような欠点は、空気圧ダイヤフラムバルブの利点を上回ることはできません。