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流量制御バルブとしてのピンチバルブ：空気圧が開度をどのように設定するか
作成日 07.10
ほとんどのバルブタイプは、シール性に優れているか流量制御に優れているかのどちらかであり、両方を兼ね備えることは稀です。ゲートバルブはシールしますが、絞ると自らを破壊してしまいます。グローブバルブは制御性が良いですが、摩耗性のある用途ではひどく摩耗します。空気圧式ピンチバルブは両方を実現する珍しい存在であり、その理由はその作動方法にあります。
開、閉、そしてその間のすべて
空気圧作動式ピンチバルブは、フレキシブルスリーブを囲むチャンバーに圧縮空気を導入することで閉じます。圧力が上昇すると、スリーブは漸進的に圧搾されます。離散的な開位置や閉位置は存在せず、空気圧を増やすと流路面積が連続的に減少し、減らすとスリーブが復元します。
そのため、このバルブは本質的に比例制御が可能です。空気供給側のレギュレータが流量制御となり、他のバルブタイプでは絞りによって破壊されてしまうスラリーラインの流量調整にピンチバルブが使用される理由がここにあります。
摺動摩耗が存在しない理由
ゲート弁やボール弁では、絞りとは金属エッジが高速流の中に位置することを意味します。ピンチバルブでは、絞りとはエラストマースリーブが滑らかな収束流路を形成することを意味します。媒体は依然としてエラストマーにのみ接触し、何も何かの上を摺動することはありません。発生する摩耗はスリーブ全体に分散され、局所的なエロージョンではなく徐々に薄くなる形で現れます。
参照：VMP空気圧ピンチバルブ標準的な空気作動式設計については。
圧力と流量の関係を決める要因
関係は線形ではありません。閉位置付近では、小さな追加圧力が面積の大きな減少を生み出します。全開付近では、圧力の大きな変化が流量にほとんど変化を与えません。したがって、実際の設置では直線を仮定するのではなく、ポジショナまたは特性化されたレギュレータを使用します。重要な特性は再現性です — 同じ空気圧が同じ開度を与え、サイクルごとに繰り返されます。
シール力とライン圧力
ライン圧力に抗して閉じるには、アクチュエータがそれを克服するのに十分な力を発生させる必要があります。これが、ピンチバルブが所定のライン圧力に適合するために定義された空気圧を必要とする理由であり、バルブを指定した後にではなく指定する前に、利用可能な空気供給を確認する価値があります。完全に閉じることができないバルブは、信頼性の高いシールを実現できません。
比例ピンチバルブが使用される場所
- スラリー流量調整
- フィルタープレス供給制御
- 計量およびバッチライン
- セメントおよびフライアッシュ
激しい摩耗には、PVE重荷重ピンチバルブは鉱業、セメント、スラリー用途向けに設計されています。
利点と限界
特性 | ピンチバルブ |
モジュレーション | 連続的、空気圧による |
絞り摩耗 | 分散的、漸進的 |
媒体接触 | エラストマースリーブのみ |
圧縮空気が必要 | はい、作動用 |
温度限界 | スリーブコンパウンドによって設定 |
適していない用途 | 溶剤、高温、押出しが発生しやすい高圧力損失 |
選定方法
- ラインサイズと必要な流量範囲。
- バルブが抗して閉じる必要があるライン圧力。
- 利用可能なアクチュエーション空気圧。
- 媒体とその摩耗性（スリーブコンパウンドを選定するため）。
- 媒体温度（起動時および洗浄時を含む）。
- 制御信号をプラントシステムにフィードバックする必要があるかどうか。
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