【サイエンスポスト】全部は知らないかもしれない5大バルブの長所と短所を分析（前編）！

5種類のバルブ

メリットとデメリット

バタフライバルブは、円板状の開閉部材を約９０°往復運動させて流路の開閉、調整を行うバルブである。

利点:

①構造が簡単、小型、軽量、消耗品が少なく大口径バルブに適しています。

②開閉が早く、流動抵抗が小さい。

③固体粒子が浮遊した媒体にも使用でき、シール面の強度に応じて粉粒体媒体にも使用できます。換気および除塵パイプラインの双方向開閉および調整に適用でき、冶金、軽工業、電力、石油化学システムのガスパイプラインや水路に広く使用されています。

短所:

① バタフライバルブの構造とシール材の制限により、高温高圧のパイプラインシステムでの使用には適しません。

②ボールバルブやストップバルブに比べてシール性が悪いため、シール性があまり要求されない箇所に使用されます。

ボールバルブはプラグバルブから進化したバルブです。その開閉部分は球体であり、球体をバルブステムの軸の周りに90°回転させて開閉の目的を達成します。ボールバルブは主にパイプライン内の媒体の流れを遮断、分配、方向変更するために使用されます。

利点:

①流動抵抗が最も低い。

②作業時（無潤滑時）の固着がないため、腐食性媒体や低沸点液体でも安心して使用できます。

③より広い圧力・温度範囲で完全密閉が可能です。

④ 高速開閉が実現でき、テストベンチの自動化システムに最適です。バルブの開閉を素早く行っても動作ショックがありません。

⑤球形のクロージャーは自動的に境界位置に配置されます。

⑥作動媒体は両面で確実にシールされています。

⑦全開時、全閉時、ボールと弁座のシール面は媒体から隔離されているため、バルブ内を高速で通過する媒体によってシール面が侵食されることはありません。

⑧コンパクトな構造、軽量、中低温媒体システムに適した最も合理的なバルブ構造。

⑨バルブ本体、特に全体の構造は対称であり、パイプラインからの応力に十分に耐えることができます。

⑩閉鎖ピースは閉鎖時の高い圧力差に耐えることができます。石油・化学パイプラインに最適なバルブです。

短所:

①ボールバルブの主弁座シールリング材質はPTFEであるため、ほとんどすべての化学物質に対して不活性であり、摩擦係数が小さく、性能が安定し、老化しにくく、適用温度範囲が広く、シール性能に優れるという総合的な特性を備えています。ただし、PTFE の物理的特性には、高い膨張係数、低温流れに対する感受性、低い熱伝導率などがあるため、これらの特性に重点を置いたバルブ シート シールの設計が必要です。したがって、シール材が硬くなるとシールの信頼性が損なわれてしまう。さらに、PTFE は耐熱性が低く、180°C 未満でのみ使用できます。この温度を超えると、シール材が劣化します。長期使用の場合は通常120℃までの使用となります。

② 調整性能はストップバルブ、特に空圧バルブ（または電動バルブ）に比べて劣ります。

以上、2つのバルブの長所と短所を紹介してきましたが、次回はさらにエキサイティングな内容になります。