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delco valve

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コントロールバルブの選び方: 詳細ガイド

When selecting 制御弁, many factors need to be considered, including the valve’s flow characteristics, size, noise levels, potential for cavitation or flashing damage, materials of the valve body and internal components, the size and type of actuator, and its dynamic characteristics. These elements collectively impact the performance and reliability of the valve, ensuring it meets the specific requirements of the application.

目次

  • 3.1 Ball Valves
  • 3.2 Butterfly Valves
  • 3.3 Globe Valves
  • 3.4 Gate Valves
  • 4.1 Pneumatic Actuators
  • 4.2 Electric Actuators

1. Understanding the Basic Functions of Control Valves

The first step in choosing a 制御弁 is to understand its fundamental functions. These functions typically include:

Control Valves
コントロールバルブ
  • Throttle and Flow Control: The valve should effectively regulate the flow rate to maintain process stability.
  • 低流動抵抗: The valve should exhibit no turbulence or flow resistance when fully open, helping to minimize head pressure loss.
  • Rapid Opening and Closing: The valve must respond quickly in emergencies to ensure system safety.
  • Tight Sealing: The valve should prevent high-pressure leaks to protect the system and its components.
  • Unidirectional Flow: The valve must prevent backflow, avoiding potential damage to the system.
  • Pressure Control: The valve should automatically open at preset pressure levels to prevent equipment damage.

2. Types of Valves Based on Control Motion

Control valves can be categorized into two main types based on their control motion: linear motion and rotary motion.

Linear Motion Valves

Linear Valves (Multi-turn Valves): These feature a sliding rod design that pushes the closing element into the open or closed position, commonly seen in globe and gate valves. This type is suitable for applications requiring precise flow adjustment.

Rotary Motion Valves

Quarter-turn Valves: These valves achieve full opening or closing by rotating the valve stem 90 degrees. Common types include ball valves and butterfly valves. They operate faster than linear motion valves, making them ideal for quick open/close and high-flow applications.

3. Common Valve Types and Their Applications

The actuator is a crucial component of the control valve, and its type directly influences the valve’s performance. Actuators can be categorized into two main types: pneumatic and electric.

ボールバルブ

Exploring the World of Motorized Valve
電動ボールバルブ

ボールバルブ are quick-opening valves that provide a tight seal. When fully open, they produce minimal turbulence or flow resistance. They are widely regarded as high-recovery valves suitable for high-temperature fluid applications.

  • Best for Control: Quick opening, linear regulation.
  • Uses: On/off, throttling, high-temperature fluids.
  • 利点: Low cost, high flow capacity, low leakage, easy quarter-turn operation.
  • Disadvantages: Limited throttling characteristics, prone to cavitation.

バタフライバルブ

空気圧バタフライバルブ

バタフライバルブ consist of a disc attached to a shaft that can rotate to control flow. They are considered high-recovery valves because only the disc obstructs the flow path. They are suitable for throttling without requiring a tight seal.

  • Best for Control: Linear, equal percentage.
  • Uses: On/off or throttling services, frequent operation, applications needing low pressure drop.
  • 利点: Low cost, lightweight maintenance, good flow control.
  • Disadvantages: High torque requirements for control, prone to cavitation at low flows.

グローブバルブ

Globe Valve
グローブバルブ

Globe valves feature a movable disc element that controls flow through a fixed seat within a spherical body. They can be positioned anywhere between fully open and fully closed to regulate flow. These valves are suitable for high-pressure drop applications.

  • Best for Control: Linear, equal percentage.
  • Uses: Precise flow regulation, frequent throttling operations.
  • 利点: Efficient and precise throttling, accurate flow control.
  • Disadvantages: Low recovery, relatively low flow coefficient (Cv), higher pressure drop, more expensive.

ゲートバルブ

gate valve
ゲートバルブ

ゲートバルブ use a linear motion stem to open and close the valve, employing parallel or wedge-shaped discs to provide a tight seal. They are ideal for quick opening or closing with minimal flow resistance.

  • Best for Control: Quick opening.

  • Uses: Fully open/closed, no throttling, infrequent operation.

  • アプリケーション: Suitable for oil, gas, air, heavy liquids, steam, and non-condensable gases.

  • 利点: Large capacity, tight shut-off, low cost.

  • Disadvantages: Poor control, potential cavitation at low pressure drops, not suitable for throttling.

4. Choosing the Right Actuator

The actuator is a crucial component of the control valve, and its type directly influences the valve’s performance. Actuators can be categorized into two main types: pneumatic and electric.

空気圧アクチュエータ

Pneumatic Valves Actuator
Pneumatic Valves Actuator

空気圧アクチュエータ use air signals from external control devices to operate, typically available in piston actuators and diaphragm actuators.

  • Piston Actuators: Used where diaphragm actuators have insufficient stroke or thrust.
  • Diaphragm Actuators: Apply compressed air to a flexible membrane, operating in single-acting configurations for quick response.

Electric Actuators

Multi-turn Electric Actuator
Multi-turn Valve Electric Actuator
Electric Actuator
Modulating Type Electric Actuator

電動アクチュエータ are motor-driven devices that utilize electrical input signals to generate rotational motion, which is converted to linear motion to modulate process variables.

  • 利点: Lower operating costs, instant response times, precise control.
  • Disadvantages: In the event of a power outage, the valve remains in the last position unless a backup power source is available, typically more expensive than pneumatic actuators.

5. Safety Features

When selecting actuators, it’s essential to consider safety features, such as:

Fail Close/Fail Open Functions: In the event of air (or control signal) failure, the valve will close or open under spring pressure.

Control Actions in Pneumatic Valves

  • “Air Open”: Flow restriction decreases as control signal values increase.
  • “Air Close”: Flow restriction increases as control signal values increase.

6. Conclusion

Choosing the right control valve requires a comprehensive assessment of application needs, fluid characteristics, valve types, actuator options, and safety features. Making informed decisions can enhance system efficiency, ensure safety, and improve reliability. A deep understanding of various valves and their characteristics will aid in optimizing industrial processes, reducing operating costs, and increasing overall productivity.

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