ゲート バルブを選択する際、多くの購入者は次の疑問に直面します。どちらも手動操作ですが、一部のゲート バルブでは標準ハンドホイールが使用されるのに、大型ユニットではギアボックス アセンブリが必要なのはなぜですか?
実際、ギアボックス操作のゲート バルブは、標準のハンドル ゲート バルブを単純に置き換えるものではありません。中心的な違いは作動方法にあります。最終的な選択は、バルブのサイズ、圧力、差圧、操作トルク、現場のアクセス条件などの実際の使用条件によって異なります。
呼び径や呼び圧力だけで判断しないでください。正しい方法は、実際の操作トルクを確認し、手動の力がバルブの操作に十分であるかどうかを確認することです。
標準のハンドル ゲート バルブは、ハンドルの回転によってステムを直接駆動します。オペレーターはハンドルを回してステムとゲートディスクを上下に動かし、パイプラインを開閉します。
シンプルな構造で伝達部品が少なく、中小型のゲートバルブに多く採用されています。
たとえば、作動圧力が低く、バルブ前後の差圧が低く、アクセス可能なハンドホイールを備えた一般水道用の中小型ゲート バルブは、通常、標準的なハンドホイールの作動で適切に機能します。
ギアボックス操作のゲート バルブは、ハンドホイールとバルブ ステムの間に機械式ギア トランスミッションを取り付けます。ギア減速により出力トルクが増大するため、オペレータははるかに少ない力でバルブを開閉できます。
注意: ギアボックスはパイプラインの内部圧力を変更したり、媒体圧力を低下させたりしません。問題を解決するだけです手動操作力が不十分である.
多くの情報源は単に「高圧バルブにはギアボックスが必要」とだけ述べていますが、これは完全に正確ではありません。
バルブの開きにくさを決定する重要な要素の 1 つは、差圧— バルブの上流側と下流側の間の圧力差。
例えば:
| シナリオ | 上流圧力 | 下流圧力 | 差圧 |
|---|---|---|---|
| A | 10バール | 10バール | 0バール |
| B | 10バール | 2バール | 8バール |
どちらのシナリオでも上流圧力は 10bar ですが、シナリオ B では 8bar の差圧が生じます。ゲートディスクを持ち上げるには、はるかに大きな力が必要です。
基本的な物理的関係は次のように要約できます。
力 = 圧力 × 面積
一定の受圧面積が与えられると、差圧が大きくなると、より大きな作用力が生成されます。
ただし、実際の作動トルクは圧力だけでは計算できません。また、バルブの寸法、ゲートディスクの設計、ステムの構造、シールの構成、摩擦損失にも影響されます。
エンジニアリングの現場では、次のような誤解がよくあります。
「DN サイズが大きくなるほど、ギアボックスの必要性が高くなります。」
この結論は誤解を招きます。
DN300 ゲートバルブを例に挙げます。
したがって、呼び径はあくまで参考指標です。実際の作動トルクが作動選択の決め手となります。
大型または重要な産業用途の場合は、バルブ メーカーに次のデータをリクエストしてください。
| パラメータ | 説明 |
|---|---|
| 作動トルク | 通常のバルブ動作時に必要なトルク |
| 離脱トルク | バルブの動きを開始するために必要なイニシャルトルク |
| 着座トルク | バルブを全閉するときに必要なトルク |
| 圧力定格 | バルブの設計圧力クラス |
| 差圧 | 動作中のバルブ前後の圧力差 |
離脱トルクは特に重要です。バルブが長期間閉じたままになると、開く瞬間の静電気抵抗に打ち勝つために余分なトルクが必要になることがよくあります。
標準ハンドル ゲート バルブは、以下の場合に推奨されます。
ギアボックス操作のゲート バルブは次の場合に推奨されます。
作動タイプを選択する際は、「バルブサイズはいくらか」または「呼び圧力はいくらか」だけに焦点を当てないでください。以下のすべての項目を総合的に評価してください。
標準のハンドルが動作要件を満たしている場合、ギアボックスを追加しても追加の価値はありません。手動操作が困難になり、高トルクが要求される場合、ギアボックス作動が合理的な解決策です。
標準のハンドル ゲート バルブとギアボックス操作のゲート バルブの間には、絶対的な勝者はありません。
ハンドホイール ソリューションは、良好な動作環境を実現するシンプルな構造を特徴としています。ギアボックスは機械式トランスミッションを介して手動の作業負荷を軽減し、大型、高負荷、またはアクセスが困難な設置に最適です。
正しい選択ワークフローは次のとおりです。
使用条件→差圧→操作トルク→アクチュエータタイプの選択
過度に単純化したルールの代わりに、次のようにします。
バルブサイズが大きくなる=ギアボックスを採用する必要がある。