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インフレータブルシート式バタフライバルブ：インフレータブルシールの仕組み

作成日 07.10
粉体サービスにおけるほとんどのバタフライバルブは最終的に漏れが発生します。それは製造が悪いからではなく、閉じ方に原因があります。エッジにシールを持つ剛性ディスクが、毎サイクルごとにシートと接触するまで摺動しなければならず、二つの表面の間に入り込んだ研磨性の粉体が研磨剤のように作用します。インフレータブルシート式バタフライバルブは、閉鎖動作を根本から変えることでこの問題を解決します。

粉体における従来型バタフライシートの問題

従来型のバタフライバルブは、ディスクを回転させてその外周シールが本体シートに押し付けられるまで動かすことで遮断を実現します。行程の最後の数度は、荷重下での摺動接触を伴います。清浄な液体サービスではそれで問題ありません。しかし粉体ラインでは、シールとシートの間に閉じ込められた粒子がエラストマーを傷つけ、その損傷はサイクルごとに蓄積し、最終的にはバルブから製品が滲み出るようになります。

「インフレータブルシート式」とは何か

インフレータブルシート式バタフライ弁では、シールはディスク外周に取り付けられた可撓性リングであり、圧縮空気を充填することで遮断を実現します。ディスクはシールを収縮させた状態で閉位置まで回転するため、本体に接触しません。その後でのみ、シール背面に空気が導入され、シールが外側に膨張してシートに接触します。

閉止シーケンス、ステップバイステップ

  1. ディスクは90度回転して閉位置に達します。シールは収縮しており、クリアランスを持ってシートを通過します — 擦れも、傷もありません。
  2. 圧縮空気がシールキャビティに導入され、シールが半径方向に膨張して本体シートに確実に接触します。
  3. これで弁は密封されました。接触圧力はアクチュエータのトルクではなく、シール空気圧によって設定されます。
  4. 開くには、シールの空気を排出して収縮させ、ディスクを回転させて離します。
接触は摺動ではなく半径方向に形成・解除されるため、シール面には実質的に摩耗が発生しません。

なぜ擦り傷摩耗が発生しないのか

重要な洞察は、シールがシート上を移動することが決してないという点です。シールはシートに対して垂直に動きます。二つの表面の間に侵入した粉体は、シールが膨張する際に単に押しのけられ、この膨張作用がシートを清掃するのにも役立ちます。これが、従来のバタフライシートでは破壊されてしまうようなサイクル数 after も、インフレータブルシーテッドバルブがシール性能を維持し続ける理由です。

シール性能と圧力

シール力はシール後方の空気圧から得られるため、シール空気圧を設定するだけで、さまざまなライン圧力に対して確実にシールするようにバルブを構成できます。アクチュエータからのこの独立性は、従来の設計では同じ密閉性を達成するために大きなトルクを必要とする大口径サイズにおいて、真の利点となります。

適切な選択となる用途

  • 密相空気輸送
  • サイロおよびホッパーの排出
  • 研磨性粉体
  • 食品および医薬品用粉体
参照：インフレータブルシート式バタフライ弁 PZDの製品ページ、またはインフレータブルシート式バタフライ弁シリーズサイズとオプションについて

従来のバタフライバルブとの比較

特性
インフレータブルシート
従来型バタフライ
シール接触動作
ラジアル方向、摺動なし
荷重下での摺動
研磨性粉体における摩耗
非常に低い
高い、進行性
遮断気密性
高い、空気圧により設定
アクチュエータトルクに依存
圧縮空気が必要
はい
アクチュエータ駆動時のみ
最適
研磨性粉体、厳密な遮断
清浄流体、一般用途

プラントに必要なもの

このバルブは、アクチュエータとシールの両方に圧縮空気の供給を必要とします。利用可能な圧力と空気品質を確認してください。シールキャビティは小さい容積ですが、確実に空気を供給する必要があります。空気が利用できない場合には、従来型またはピンチバルブ設計が実用的な代替手段となります。

設置とメンテナンスに関する注意事項

シール空気接続にアクセスできる状態で設置し、予備のシールを棚に保管しておいてください。シール交換は、ほとんどのサイズでワークショップ作業ではなく、定められたメンテナンス作業です。当社のすべてのバルブと同様に、ボディには12か月の保証が付きますが、シールはエラストマー製の摩耗部品であるため対象外です。
詳細については、空気圧搬送バルブの概要をご覧になり、このバルブが高密度相システムにどのように適合するかをご確認ください。または、お客様のラインに合わせたサイズ選定についてお問い合わせください。
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