電動ボールバルブのシール原理の解析

A、ボールバルブのシーリング原理分析

ボールバルブは、一般に固定部（弁体）と、弁体の中心線を中心に90度回転して弁を開閉する閉鎖部（ボール）の2つの部分で構成されています。ボールは、固定シャフト ボール バルブの構造とそのシール原理を使用しています。

ガス媒体に対する電動ボール バルブのシーリングは、ボールとシート シールの密接な組み合わせによって形成されるソフト シールによって実現されます。電動ボール バルブのシートのシール原理は、シートの構造によって異なり、主に 2 つのタイプに分けることができます: ダブル ピストン効果 (DPE) と下流の自己解放 (SR)。

下流の自己解放設計のボール バルブは現在、主に液体パイプラインで使用されているため、このホワイト ペーパーでは、ガス パイプラインで広く使用されているダブル ピストン効果 (DPE) 設計のボールバルブに焦点を当てています。

1.ダブルピストン効果（DPE）バルブシート構造とシール原理解析

次のダブル ピストン効果 (DPE) シール構造の概略図では、力は次のように説明されています。

FF-シートスプリング力 Fâ³A-シートに作用するステムライン/バルブキャビティ圧力

FR- バルブ シートの結合力 A - 結合力領域

図 2.1 と 2.2 に見られるように、力分析の対象としてダブル ピストン効果 (DPE) シートを使用すると、メインラインとキャビティ圧力からシートにかかる力は FR= FF+ Fâ³A であり、組み合わされた力 FR は常に内側を向いています。つまり、メインラインとキャビティの両方の圧力により、シート シールがボールに押し付けられ、常にボール バルブのシートで良好なシールが達成されます。

図 2.1 ダブル ピストン効果 (DPE) 構造とシール原理の概略図 (バルブ シートのメインライン圧力)

図 2.2 ダブル ピストン効果 (DPE) 構造とシール原理の概略図 (バルブ シートに対するバルブ キャビティの圧力)

ボールバルブの両方のシートは、ダブルピストン効果シート設計で設計されています。ダブル ピストン効果 (DPE) 設計により、ボール バルブの両方のシートが同時に密閉されます。ダブルピストン効果シールは、カウンターバランスドリフィスを備えた Grove B-5 ボールバルブの標準設計要件です。ダブルピストン効果構造の優れたシール性能により、近年、多くのバルブメーカーが、ダブルシール構造と同様のボールバルブ設計を広く使用し始めています。

DPE ボール バルブの不適切なメンテナンス、特定の DPE ボール バルブ設計の不適切な仕様、またはこれらの DPE の優れたシーリング設計に裏付けられたシール材料の選択は、ボールバルブ ロックアップの主な原因の 1 つです。

バルブは、固定シャフトとフローティング シャフトのボール バルブの 2 つのタイプに分けることができます。主にディスクです。