この記事では、さまざまな種類のバルブとその用途について説明します。
JIS規格ではバルブを次のように定義しています。
通路を開閉することで流体の流れを許可、阻止、または制御する可動装置。バルブの構造と特性に基づいて、次のカテゴリに分類できます。
1. 通路内でバルブ要素を回転させて流れに影響を与えるバルブ例えば、ボールバルブ、バタフライバルブ
2. 通路内で「シールまたはプラグ」として機能するバルブ要素によって流れに影響を与えるバルブ例えば、グローブバルブ
バルブ要素を通路に「挿入」することで流れに影響を与えるバルブ例えば、ゲートバルブ
バタフライバルブ本体の円筒状の通路内では、円盤状のバタフライプレートが軸を中心に回転し、主にディスクを90度回転させることにより流量を制御します。
仕切り弁
ゲートバルブの構造は水門に似ています。このバルブの主な特徴は、完全に開いたときの圧力損失が非常に低いことです。ただし、完全に開くにはバルブを通路から完全に持ち上げる必要があるため、ハンドルを何度も回す必要があります。バタフライバルブの開口部のサイズは非常に小さく、圧力損失が非常に低いのが特徴です。このタイプのバルブは通常、水と空気に使用されます。
蒸気システムでよく使用されるボールバルブとグローブバルブについて詳しく説明します。
ボールバルブボールバルブは優れた遮断能力を備えており、ハンドルを 90 度回転させるだけで閉じることができるため、非常に便利です。ボールバルブの構造はフルボアにすることができ、バルブの開口部がパイプの内径と同じサイズであるため、圧力損失が非常に低くなります。もう 1 つの主な特徴は、バルブステムを 90 度回転させるだけで済むため、パッキン漏れの可能性が低減することです。
ただし、このタイプのバルブは完全に開いた位置または完全に閉じた位置でのみ使用できることに注意してください。いかなる目的であっても、流量を制御するための部分的に開いたバルブとして使用することはできません。
ボールバルブは一般的に環状のソフトシートを使用しています。バルブを半開状態で使用すると、局所的なシートに圧力が作用し、シートが変形することがあります。シートが変形すると、シール性能が低下し、漏れが発生します。
グローブバルブグローブ バルブは、流量制御から流体遮断まで、さまざまな用途に適しています。
弁体と弁座が密着しているとき、弁は閉じています。弁体が弁座から離れると、弁は開きます。したがって、流量制御は弁座の開き具合ではなく、弁体のリフト量（弁体と弁座間の距離）によって決まります。このタイプの弁の特徴は、半開状態でも、弁座と弁体が流体によって受けるダメージが非常に少ないことです。精密な流量制御が求められる用途では、ニードル グローブ バルブがよく使用されます。
ただし、このタイプのバルブの流路は S 字型であるため、他のバルブよりも圧力損失が高いことに注意してください。また、バルブを開閉するためにバルブステムを何度も回す必要があるため、パッキン漏れが発生する可能性があります。さらに、バルブを閉じるには、プラグがシートにしっかりとフィットするまでバルブステムを何度も回す必要があるため、バルブが完全に閉じたかどうかを判断することが困難です。多くの事例で、バルブステムを不注意に締めすぎるとシール面が損傷する可能性があることが示されています。
追加情報ダイヤフラムバルブは、外部からの通路を「遮断」することで流量を制御するバルブで、主に液体系で使用されますが、蒸気系でも似たような名前のバルブが使用されることがあります。これはダイヤフラムアクチュエータを備えた自動バルブで、一般的に「ダイヤフラムバルブ」と呼ばれています。したがって、この名前を言うときは、正確に区別することが重要です。