リニアバルブとは

リニア バルブは、さまざまな産業用途に不可欠なコンポーネントであり、精密な作動で液体とガスの流れを制御します。この包括的な記事では、リニア バルブの世界を詳しく調べ、その動作原理、種類、アクチュエータ、利点、欠点、用途について説明します。

リニアバルブとは

リニア バルブは、プラグやディスクなどの閉鎖要素を流路に対して垂直な直線に沿って動かすことで流体の流れを制御するタイプのバルブです。回転運動を使用するロータリー バルブとは異なり、リニア バルブはスライド ステムを使用して閉鎖要素を配置し、流れを調整します。

リニア バルブは、特に低流量での正確な流量制御と、信頼性の高い遮断機能を備えていることで知られています。

リニアバルブの仕組み

リニア バルブは、通常はプラグまたはディスクである閉鎖要素を直線的に前後に動かして、流路を開閉または絞ります。この直線運動は、手動、空気圧、電気、または油圧アクチュエータによって作動するスライディング ステムによって実現されます。

ステムが動くと、バルブ シートに対する閉鎖要素の位置が調整され、流量が制御されます。閉鎖要素とバルブ シートの間の座面は、バルブが閉じているときにしっかりと密閉され、漏れを防止します。

リニアバルブの種類

グローブバルブ

グローブ バルブは、球形のボディとプラグ タイプの閉鎖要素の使用が特徴です。優れたスロットル機能を備えており、頻繁な操作と正確な流量制御を必要とする用途に適しています。グローブ バルブは、蒸気および水道サービスのほか、化学処理プラントや発電所でも広く使用されています。

ゲートバルブ

ゲート バルブは、上下に動く長方形またはくさび形のゲートを備えており、流路を開閉します。オン/オフ サービス用に設計されており、完全に開いたときに流れに対する抵抗が最小限に抑えられます。ゲート バルブは、石油やガスのパイプライン、給水システム、工業プロセス ラインなど、厳重な遮断が必要な用途でよく使用されます。

ダイヤフラムバルブ

ダイヤフラム バルブは、柔軟なダイヤフラムを閉鎖要素として使用し、コンプレッサーによって作動して流量を制御します。ダイヤフラム バルブは優れた密閉性能を備えており、腐食性、研磨性、または粘性流体の取り扱いに適しています。ダイヤフラム バルブは、化学処理、製薬、食品および飲料業界でよく使用されます。

ピンチバルブ

ピンチ バルブには、機械的な機構によって挟まれて流れを制限または停止する柔軟なスリーブまたはチューブがあります。バルブ本体がプロセス流体から分離されているため、スラリー、粉末、その他の研磨性または腐食性の媒体の取り扱いに最適です。ピンチ バルブは、鉱業、廃水処理、空気輸送の用途で広く使用されています。

ニードルバルブ

ニードル バルブは、細くて先細りのプラグを備えており、プラグとシートの間の環状の開口部を変えることで、細かい流量制御を実現します。低流量を正確に絞り込むように設計されており、計測、サンプリング、計測アプリケーションでよく使用されます。

リニアモーションバルブの種類

さまざまなバルブ タイプに加えて、リニア モーション バルブはバルブ本体の構成に基づいて分類できます。

シングルポートバルブボディ

シングル ポート バルブ本体には、入口ポートと出口ポートが 1 つずつあり、その間に閉鎖要素が配置されています。この構成は最も一般的で、ほとんどの汎用アプリケーションに適しています。

ダブルポートバルブボディ

ダブル ポート バルブ本体には 2 つの独立した流路があり、それぞれに独自の閉鎖要素があります。この設計により、シングル ポート バルブに比べて流量容量が大きく、圧力降下が低減されます。ダブル ポート バルブは、高流量アプリケーションや冗長性が求められる場合によく使用されます。

三方弁本体

三方弁本体には 3 つのポートがあり、流体の混合や方向転換が可能です。これらは、流体を加熱回路または冷却回路のいずれかに送ることができる熱交換器や HVAC アプリケーションなどの温度制御システムでよく使用されます。

リニアバルブアクチュエータ

リニア バルブ アクチュエータは、バルブ ステムを操作し、閉鎖要素を配置するための原動力を提供する装置です。

空気圧アクチュエータ

空気圧アクチュエータは圧縮空気を使用してバルブ ステムを駆動し、シンプルで信頼性の高い作動方法を提供します。高速応答時間を必要とするアプリケーションに適しており、プロセス制御および自動化システムでよく使用されます。

電動アクチュエータ

電動アクチュエータは、電動モーターとギアトレインを使用して回転運動を直線運動に変換し、バルブステムを駆動します。精密な位置決め制御が可能で、正確で繰り返し可能なフロー制御を必要とするアプリケーションに適しています。電動アクチュエータは、産業オートメーション、HVAC システム、水処理プラントで広く使用されています。

油圧アクチュエータ

油圧アクチュエータは、加圧された油圧流体を使用してバルブ ステムの駆動力を提供します。高い推力を発生させることができ、大型のバルブや高い圧力差を必要とする用途に適しています。油圧アクチュエータは、石油、ガス、発電、海洋の用途でよく使用されます。

電気油圧アクチュエータ

電気油圧アクチュエータは、電気と油圧の駆動の利点を組み合わせたもので、電気モーターを使用して必要な流体圧力を生成する油圧ポンプを駆動します。精密な制御と高い推力能力を備えているため、プロセス制御や航空宇宙産業の厳しい用途に適しています。

リニアバルブの利点

リニア バルブには、他のバルブ タイプに比べて次のような利点があります。

• 特に低流量時の正確な流量制御
• 信頼性の高い遮断
• ロータリーバルブと比較したキャビテーション耐性
• 保守性

リニアバルブの欠点

多くの利点があるにもかかわらず、リニアバルブにはいくつかの欠点もあります。

• ロータリーバルブに比べて作動が遅い
• ロータリーバルブよりもサイズが大きく、コストも高い
• シート漏れの可能性

アプリケーション

リニアバルブは、以下を含む幅広い業界や用途で使用されています。

• 液面制御
• 一定ゲインを必要とするフロー制御
• 温度制御（EG熱交換器）
• 高圧力損失アプリケーション
• 頻繁なオン/オフサービス

よくある質問

リニアバルブオフセットとは

リニア バルブ オフセットとは、バルブ ステムの中心線とバルブ本体または座面の中心線との間の距離を指します。このオフセットにより、インライン設計に比べて、流動特性が向上し、座面の摩耗が軽減されます。

リニアコントロールバルブとは

リニア コントロール バルブは、流量、圧力、温度などのプロセス変数を正確に制御するために特別に設計されたリニア バルブの一種です。通常、リニア コントロール バルブには、クロージャー要素を正確かつ繰り返し配置するための特性トリムとポジショナーが備わっています。

リニアモーションバルブとは

リニアモーションバルブは、リニアアクチュエータを使用して、流路に対して垂直な直線上で閉鎖要素を動かし、流量を制御するバルブです。これは、回転運動を使用して閉鎖要素を配置する回転モーションバルブとは対照的です。

リニア膨張弁とは

リニア膨張弁は、蒸発器から出る冷媒の温度と圧力に基づいて、蒸発器への冷媒の流れを調節する冷凍制御弁の一種です。蒸発器の出口で一定の過熱を維持し、最適なシステム性能を確保します。

リニアソレノイドバルブとは

リニア ソレノイド バルブは、ソレノイド コイルを使用して磁場を生成し、プランジャーまたはアーマチュアを作動させてバルブを開閉するバルブです。リニア ソレノイド バルブは応答時間が速く、空気圧および油圧制御システムでよく使用されます。

リニアバルブと非リニアバルブの違いは何ですか?

リニア バルブには直線的に移動する閉鎖要素があり、バルブの移動量に正比例する流量を提供します。ロータリー バルブや特性制御バルブなどの非線形バルブでは、バルブの移動量と流量の間に非線形関係があるため、より広範囲の流量条件をより正確に制御できます。

ロータリーバルブとリニアバルブの違いは何ですか?

ロータリー バルブは、回転運動を利用して閉鎖要素 (通常はボール、ディスク、またはプラグ) を配置し、流れを制御します。一方、リニア バルブは直線運動を利用して閉鎖要素 (通常はグローブまたはゲート) を流路に対して垂直な直線上に動かします。ロータリー バルブは一般にコンパクトで作動速度が速いのに対し、リニア バルブはスロットル機能とシーリング性能に優れています。

リニア制御バルブとイコール制御バルブの違いは何ですか?

リニア制御バルブでは、バルブの移動と流量の間には線形関係があり、バルブの位置が変化すると流量も比例して変化します。イコールパーセンテージ制御バルブでは非線形関係があり、流量の変化は現在の流量に比例し、より広範囲の流量条件に対してより正確な制御が可能になります。

結論

リニア バルブは、正確な流量制御、信頼性の高い遮断、キャビテーション耐性など、さまざまな産業用途に不可欠なコンポーネントです。さまざまなバルブ タイプ、アクチュエータ、本体構成により、リニア バルブはさまざまな業界や用途の特定の要件に合わせてカスタマイズできます。

リニア バルブの動作原理、利点、制限を理解することで、エンジニアや技術者は、フロー制御のニーズに最も適したバルブを選択し、最適なシステム パフォーマンスと信頼性を確保できます。