バタフライバルブ

バタフライ バルブは、流体の流れを遮断または調整するバルブです。閉じる機構は回転するディスクです。

操作はボールバルブと同様で、素早く遮断できます。バタフライバルブは、他のバルブ設計よりもコストが低く、軽量なのでサポートも少なくて済むため、一般的に好まれています。ディスクはパイプの中央に配置されています。ロッドはディスクを通り、バルブの外側にあるアクチュエーターに至ります。アクチュエーターを回転させると、ディスクが流れに対して平行または垂直に回転します。ボールバルブとは異なり、ディスクは常に流れの中にあるため、開いているときでも 圧力降下を引き起こします。

バタフライ バルブは、クォーター ターン バルブと呼ばれるバルブのファミリーに属します。動作中、ディスクを 1/4 回転させると、バルブは完全に開いたり閉じたりします。「バタフライ」は、ロッドに取り付けられた金属製のディスクです。バルブが閉じているときは、ディスクが回転して通路を完全に遮断します。バルブが完全に開いているときは、ディスクが 1/4 回転して、流体がほぼ制限なく通過できるようにします。バルブは、流量を絞るために段階的に開くこともできます。

バタフライ バルブにはさまざまな種類があり、それぞれ異なる圧力とさまざまな用途に適応しています。ゴムの柔軟性を利用するゼロ オフセット バタフライ バルブは、圧力定格が最も低くなっています。わずかに高圧のシステムで使用される高性能ダブル オフセット バタフライ バルブは、ディスク シートとボディ シールの中心線 (オフセット 1)、およびボアの中心線 (オフセット 2) からオフセットされています。これにより、動作中にカム動作が発生してシートがシールから持ち上げられるため、ゼロ オフセット設計で発生する摩擦が少なくなり、摩耗しにくくなります。高圧システムに最適なバルブは、トリプル オフセット バタフライ バルブです。このバルブでは、ディスク シートの接触軸がオフセットされており、ディスクとシート間の滑り接触が事実上排除されます。トリプル オフセット バルブの場合、シートは金属製であるため、ディスクと接触したときに気泡のない遮断を実現するように機械加工できます。

1. 同心バタフライバルブ - このタイプのバルブには、金属ディスクが付いた弾力性のあるゴムシートが付いています。
2. 二重偏心バタフライ バルブ (高性能バタフライ バルブまたは二重オフセット バタフライ バルブ) - シートとディスクに異なるタイプの材料が使用されています。
3. 三重偏心バタフライ バルブ (トリプル オフセット バタフライ バルブ) - シートはラミネートまたはソリッド メタル シート設計のいずれかです。
4. アクチュエータ付き電動バタフライ バルブ - 電動バタフライ バルブは、電動モーターで制御される 1/4 回転バルブです。高速で正確な流量調整、リモート操作、さまざまな用途に対応する汎用性を備えています。

ウェーハ スタイルのバタフライ バルブは、双方向の圧力差に対してシールを維持し、一方向の流れ用に設計されたシステムでの逆流を防止するように設計されています。これは、ガスケット、O リング、精密機械加工、およびバルブの上流側と下流側の平坦なバルブ面など、しっかりとフィットするシールによって実現されます。欠点は、ウェーハ バタフライ バルブの流量制御範囲が狭いことです。ウェーハ バタフライ バルブ全体の圧力降下は大きくなる可能性があります。ウェーハ バタフライ バルブは、その設計により詰まりやすい傾向があります。^[1]

ラグ型バルブには、バルブ本体の両側にねじ込みインサートがあります。これにより、ナットを使わずに 2 組のボルトを使用してシステムに設置できます。バルブは、フランジごとに別々のボルト セットを使用して 2 つのフランジの間に設置されます。このセットアップにより、配管システムのどちらかの側を、もう一方の側を邪魔することなく取り外すことができます。

デッドエンド サービスで使用されるラグ スタイルのバタフライ バルブは、通常、圧力定格が低くなっています。たとえば、2 つのフランジの間に取り付けられたラグ スタイルのバタフライ バルブの圧力定格は 1,000 kPa (150  psi ) です。デッドエンド サービスで 1 つのフランジに取り付けられた同じバルブの定格は 520 kPa (75 psi) です。ラグ バルブは、化学薬品や溶剤に対して非常に耐性があり、最高 200 °C の温度に耐えることができるため、多目的なソリューションとなります。

ロータリーバルブは一般的なバタフライバルブの派生であり、主に粉体処理産業で使用されています。バタフライは平らではなくポケットが装備されています。閉じているときはバタフライバルブとまったく同じように機能し、密閉されています。しかし、回転しているときはポケットから一定量の固形物を落とすことができるため、^[2]重力によるバルク製品の投与に適したバルブとなっています。このようなバルブは通常、小型（300 mm未満）で、空気圧で作動し、前後に180度回転します。

製薬、化学、食品業界では、バタフライバルブはプロセス内の製品の流れ（固体、液体、ガス）を遮断するために使用されます。^[3]これらの業界で使用されるバルブは通常、cGMPガイドライン（現在の適正製造基準）に従って製造されています。バタフライバルブは、コストが低く設置が簡単なため、多くの業界、特に石油業界でボールバルブに取って代わりましたが、バタフライバルブを含むパイプラインは洗浄のために「ピグ」することはできません。

バタフライバルブは18世紀後半から使用されています。ジェームズ・ワットは蒸気機関の試作品にバタフライバルブを使用しました。材料製造と技術の進歩により、バタフライバルブはより小型化され、より極端な温度にも耐えられるようになりました。第二次世界大戦後、シーラー部材に合成ゴムが使用され、バタフライバルブはより多くの産業で使用できるようになりました。^[4] 1969年にジェームズ・E・ヘンフィルはバタフライバルブの改良版の特許を取得し、バルブの出力を変えるために必要な流体トルクを減らしました。^[5]

ウィキメディア・コモンズには、バタフライバルブに関連するメディアがあります。

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