蒸気減圧弁

蒸気減圧弁とは？ 

このように、蒸気減圧弁は、上流の蒸気圧力の変動に関係なく、規制されていない高い入口圧力を減少させ、一定の出口圧力にするために使用される自動制御弁として定義されます。 蒸気減圧弁は、蒸気の流れを制御するために多くの蒸気アプリケーションで使用されるバルブです。このバルブは、プラント内の蒸気圧力を適切なレベルにする重要な役割を果たします。蒸気は下流で必要とされる圧力よりも高い圧力で蒸気減圧弁に入ります。バルブは、必要な場所に供給される前に必要なレベルまで圧力を下げるのに役立ちます。蒸気減圧弁は、蒸気圧力を制御するために、工業、商業、および施設のアプリケーションで使用されます。試験装置、オイルライン、オートクレーブ、シングルラジエーター、スチームアイロン、加硫機などの分野で使用されます。蒸気減圧弁は、システム内の圧力が過剰にならないようにするための自動弁です。このバルブは蒸気減圧レギュレーターとしても知られています。

図：蒸気減圧弁

蒸気減圧弁の仕組み 

始動前の通常位置では、メインバルブは閉じ、パイロットバルブはスプリングエアーの圧力またはスプリングの力で開きます。蒸気はパイロットバルブを経由してダイアフラム室に入り、制御オリフィスを経由して排出される。パイロット弁を通る流量がオリフィスを通る流量より多くなると、ダイヤフラムの制御圧力が上昇し、主弁が開く。主弁を経由して蒸気が流れると下流側の圧力が上昇し、圧力検出ラインを通って圧力ダイヤフラムの下側にフィードバックします。圧縮力とダイアフラム下側の力が釣り合うと、パイロット弁が絞られます。メインダイアフラムの制御圧力が維持されることにより、メインバルブがデリバリー圧力に必要な蒸気を十分に放出します。ダイアフラム上の空気圧またはスプリングを調整することにより、下流側の圧力が変化します。スチームが不要な場合、検知ライン圧力は上昇し、制御圧力が制御オリフィスを通って逆流する間に圧力パイロットを閉じます。これは主バルブが必要な圧力を保持するのに役立ち、デッドエンド遮断を強化するためにしっかりと閉じることができます。 

図：蒸気減圧弁の働き

蒸気減圧弁の種類

直動式蒸気減圧弁

これらは、特定の圧力制御が必要とされない小さな負荷での使用に適した蒸気減圧弁です。蒸気減圧弁メーカーは、これらの弁をコンパクトなサイズで、設置が簡単で、安価になるように設計しています。しかし、これらのバルブの設定圧力はパイロット操作式蒸気減圧弁に比べてより多くのバリエーションがあります。これらのバルブはポイントオブユース設置で使用されます。

直動式蒸気減圧弁は、コンボリュートベローズまたはフラットダイアフラムを用いて作動する簡単な弁である。この弁の作動は自己完結型であるため、下流に外部の検知ラインを必要としません。直動式蒸気減圧弁には、弁を直接開くのを助けるために動く調整スプリングがあります。スプリングの圧縮は蒸気減圧弁の開弁力を高め、流量を増加させる。下流の圧力が増加すると、下流の圧力が調整スプリングの下側に供給され、スプリングの圧縮に対抗する上向きの力が発生する平衡が起こります。スプリングの圧縮力は、下流圧力の変化を均等にするのに十分な感度を高めるために制限されます。この結果、バルブオリフィスを介したシンプルな圧力制御が可能になります。 

図：直動式蒸気減圧弁

パイロット式蒸気減圧弁

これは蒸気減圧弁で、緊密な圧力制御を必要とする大きな負荷に使用されます。この弁は負荷の変動に素早く反応し、直動弁に比べて幅広い蒸気流量に適しています。パイロット作動式蒸気減圧弁はサイズが大きく、コストが高い。

このバルブは、ダイアフラムまたはピストンに負荷を与え、メインの大きなバルブを開くために必要な下向きの力を増加させるパイロットバルブを採用しています。この方法は、圧力のばらつきを抑えながら大きな流量能力を高めるのに役立ちます。二次側圧力と調整スプリング間の力が均衡すると、パイロットバルブの閉鎖と開放が制御されます。このタイプのパイロット式蒸気減圧弁は、一次弁のダイヤフラムまたはピストンに圧力を供給するのに役立ちます。ダイアフラムまたはピストンの面積は、パイロット流圧によって生成された下向きの力を増幅するのに役立ちます。このため、より大きな主弁を開くことができ、大流量に対応できます。 

この力の増幅により、パイロット弁を少し開くと、メイン弁を介して大きな流量変化と下流圧力が得られます。そのため、調整バネの力を少し変えるだけで、広い流量範囲で迅速な応答が得られます。パイロット弁式蒸気減圧弁の利点の一つは、応答が速く、下流圧力を厳密に制御できることである。パイロット式蒸気減圧弁には、内部パイロットピストン弁と外部パイロット弁の2種類があります。内部パイロット式ピストン弁は主弁とパイロット弁の2つの弁を1つのユニットにしたものです。この弁は±5%の精度が得られます。 

外部パイロット式バルブは二重ダイヤフラムを採用しており、内部操作式バルブのピストンオペレーターに取って代わります。この外部パイロット式蒸気減圧弁は±1%の精度を提供することができます。 

図：パイロット式蒸気減圧弁

蒸気減圧弁ステーションの寿命を延ばすための実践方法 

蒸気減圧弁が用途に合っていることを確認する

特定の用途に適したバルブを選択します。これは、まず最小と最大の蒸気流量を調べることを意味します。蒸気減圧弁は最小流量に対応できなければなりません。 

騒音レベルは85dBA以下

蒸気減圧弁の最高騒音レベルを85dBAに設定することで、出口の流速を管理し、弁の寿命を延ばし、騒音を抑えることができます。出口流速が非常に高い蒸気減圧弁は、運転寿命が短い。蒸気減圧弁の騒音レベルが低いか、あるいは非常に低い流速で作動すれば、耐用年数は非常に長くなります。これらのバルブの騒音レベルを下げる方法には、出口バルブパイプのサイズを大きくするか、特別なトリムを追加する方法がある。 

ブローオフバルブ付きのスチームストレーナーを追加する。

蒸気減圧弁を腐食性物質から保護するために、蒸気減圧弁の上流にこのストレーナが必要である。蒸気ラインには腐食による残留物がありがちです。ストレーナーを使用することで、流れをろ過し、このような物質がバルブに滞留して早期故障の原因となるのを防ぐことができます。 

スチームライン用ドリップポケットの追加 

蒸気減圧弁には、上流に配管されたドレンを除去するためのドリップポケットが必要である。これは蒸気ラインからドレンを除去し、ドレンがバルブを通過するのを防ぐのに役立つ。この機能の重要性は、ドレンが浸食や短寿命の原因となるため、バルブにドレンが入らないようにすることである。 

蒸気減圧弁の位置 

蒸気ステーション内のバルブの適切な位置は、適切な作動に役立ちます。そのため、蒸気減圧弁の後、蒸気ラインの手前、あるいは蒸気の流れの方向を変える前に、最低でも配管直径10メートルの距離を確保します。 

蒸気減圧弁の向き

蒸気減圧弁は、垂直に設置するよりも水平に設置した方が寿命が長くなる。垂直に設置された場合、弁は弁の入口の前に蓄積したドレンを除去する能力を持ちません。これは、凝縮水が蒸気減圧弁を通過する際に、弁の寿命に悪影響を及ぼすからです。 

ウォームアップバルブとバイパスバルブを採用

蒸気減圧弁ステーションでは、ウォームアップ弁がその蒸気ラインの推奨時間枠の範囲で蒸気ラインを暖めるのに役立つ。バイパス弁は、蒸気減圧弁の流量係数より低い流量係数を持つ必要がある。 

圧力計の設置 

蒸気減圧弁ステーションでは、前後の圧力計が必要です。これはバルブの診断に役立つ。また、メンテナンスの際に役立つように、隔離弁とサイフォン管の設置も必要だろう。 

蒸気減圧弁の用途

• 変化するまたは安定した入口圧力を減少させ、調整可能な出口圧力を一定にするために使用します。この場合、流入圧力がバルブを作動させます。出口圧力がパイロットのスプリング設定に近づくと、蒸気減圧弁は調節を開始し、設定圧力を維持します。 
• 蒸気を供給するための出口圧力が低い。 
• タービンの排気本管に補蒸気を供給する。タービンの負荷が減少し、タービンの排気が蒸気負荷に不足する場合、排気圧力のわずかな低下により、バルブは需要に応じて適切な量の蒸気を供給する。 
• 過負荷のボイラーからの蒸気を重要なサービスに分配する。 
• 滅菌器とユニットヒーターは、変化するまたは安定した入口圧力を一定の吐出圧力に下げる。 

蒸気減圧弁の利点 

• 外部電源は不要。 
• シンプルなデザインを採用することで、これらのバルブは低コストとなっている。 
• 迅速に対応してくれる。 
• これらのバルブは、フィードバックコントローラーや個別の測定エレメントを必要としない。 
• 信頼性が高く、メンテナンスも簡単。 
• これらのバルブは、ステムパッキンがないため、外部リークや高摩擦を排除します。 

蒸気減圧弁の欠点 

• 蒸気減圧弁にはリセット機能がない。 
• これらのバルブの定格圧力とサイズは限られている。 

蒸気減圧弁のトラブルシューティング 

通常の負荷では、制御圧力はオーバーシュートする。

• ピロットバルブのヘッドとシートの 間に異物や汚れが詰まっている。ネジを緩めてチューブの接続を外し、清掃に役立てるか、必要であれば交換してください。 
• メインバルブシートとヘッドの間に異物がある。点検を行い、シートとヘッドを清掃する。 
• 圧力検出ラインまたはオリフィスが詰まっている。取り外して点検し、ラインとオリフィスを 清掃する。 

蒸気減圧弁は軽負荷時のみ圧力オーバーシュートを制御

• メインバルブのシートとヘッドが磨耗しているか、間に汚れがある。点検を行い、シートとヘッドを清掃する。バルブのサイズが大きすぎる。軽負荷時に必要な圧力が得られるようにネジを調整する。 
• バイパスバルブから漏れが生じているか、ま たはバルブがしっかりと閉まっていない。バイパスバルブを点検し、必要に応じて修理してください。 
• メインバルブに異物や汚れが付着している。点検し、汚れを落とす。 

蒸気減圧弁が開かない 

• メインバルブの破裂。チューブの接続を緩め、バイパス弁に亀裂を入れる。メインバルブから蒸気の流れがある場合、ダイアフラムの不良で交換が必要。 
• オリフィスが詰まっている。オリフィスを取り外して清掃する。 
• ピロットバルブのシートに汚れが詰まっ ている。シートとヘッドアセンブリを取り外します。汚れが付着していないか点検し、必要に応じ て清掃または交換する。 
• 配管ストレーナーの詰まり。ストレーナを点検し、清掃する。 

蒸気減圧弁の吐出圧力が低い 

• パイロットバルブの調整が適切でない。適正な圧力になるようにネジを調整する。 
• バルブのサイズ不足。バルブの定格に対して必要な荷重をチェックし、それが主な原因かどうかを確認する。 
• 蒸気供給圧が非常に低い。供給圧力を確認し、必要に応じて修正してください。 
• 本管の破裂 ダイヤフラムバルブ.チューブ接続部のネジを外し、バイパスバルブをクラックする。ダイアフラムから蒸気の流れがある場合は、ダイアフラムの不良ですので交換が必要です。 
• ブリードオリフィスがない。適切なフィッティングに交換する。 

蒸気減圧弁が閉じない 

• バイパスバルブに漏れがあるか、 またはこのバルブが開いている。点検し、必要に応じて閉じるか修理します。 
• ピロットセンシングラインが取り付けられていないか、詰まっている。必要に応じて、取り外し、点検、取り付け、または清掃を行います。 
• パイロットとは、このように蒸気を破裂させるものである。パイロットダイアフラムアセンブリを交換する必要がある。 

概要 

蒸気減圧弁は、蒸気の精密なダウンストリーム制御を強化するために使用されるバルブです。バネやダイヤフラム、ピストンなどによって、流量が変動しても圧力が一定になるように弁の開度を自動的に調整することができます。蒸気減圧弁は、弁本体内の開閉部品を利用して蒸気の流れを変え、蒸気圧力を減圧し、弁背面の圧力を利用して部品の開閉度を制御します。

蒸気減圧弁には直動式蒸気減圧弁とパイロット式蒸気減圧弁があります。直動式蒸気 減圧弁メーカー このバルブは、負荷が小さく、下流の圧力損失が許容できる場合に使用します。これらの直動弁は軽負荷の用途に最適です。パイロット操作式蒸気減圧弁の製造業者は、圧力を正確に制御して安定した二次圧力を保ちながら、変化する負荷に容易に対応できるように弁を製造しています。

パイロット操作式蒸気減圧弁は大負荷アプリケーションに最適です。蒸気減圧弁は商業用、施設用、工業用など多くの産業で使用されています。これらのバルブの用途には、単一のラジエーター、加硫機、オートクレーブ、試験装置、オイルライン、スチームアイロンなどがあり、蒸気の流れを制御します。蒸気減圧弁は、シンプルな設計、低コスト、外部電源不要、信頼性が高くメンテナンスが容易、高速応答など、さまざまな産業で広く使用されているいくつかの利点があります。