二重偏心型バタフライバルブと同心型バタフライバルブ:どちらを選ぶべきか?

適切なバタフライバルブを選ぶには、配管のサイズや圧力定格だけでなく、バ​​ルブの設計、シール性能、作動頻度、圧力条件、ライフサイクル要件など、多くの要素を考慮する必要があります。

給水、浄水、ポンプ場、工業用パイプラインシステムにおいて、一般的に検討される選択肢は、同心バタフライバルブと二重偏心バタフライバルブの2種類です。では、両者の違いは何でしょうか？また、二重偏心バタフライバルブはどのような場合に選択すべきでしょうか？

1. 同心型バタフライバルブとは何ですか？

同心円型バタフライバルブ（中心線型バタフライバルブとも呼ばれる）は、バルブディスクと配管の中心線に沿ってステムが配置されている。

バルブが開閉する際、ディスクは中心軸を中心に回転する。ディスクは作動サイクルのほとんどの間、弾性シートと接触した状態を維持する。

このデザインは比較的シンプルでコンパクトなため、以下のような用途で広く使用されています。

• 給水システム
• HVACシステム
• 一般産業用パイプライン
• 防火システム
• 低圧から中圧用途

主な利点としては、シンプルな構造、コンパクトなサイズ、比較的軽量であること、そして価格競争力の高さが挙げられる。

しかし、ディスクとシートが継続的に接触すると、特にバルブが頻繁に作動する場合や高圧条件下で使用される場合に、摩擦が増加し、シートの摩耗が激しくなる可能性がある。

2. ダブル偏心バタフライバルブとは何ですか？

二重偏心バタフライバルブは、ステムをディスクとパイプラインの中心線から離れた位置に移動させる。

このオフセット設計により、ディスクは開弁直後に弁座から離れ、閉弁の最終段階で主に弁座に接近します。その結果、弁の作動中にディスクと弁座間の摺動接触が大幅に減少します。

このデザインは一般的に以下の用途に使用されます。

• 大口径水道管
• 送水システム
• ポンプ場
• 水処理施設
• 工業用水システム
• 高サイクルパイプラインアプリケーション
• シール性能の向上と長寿命化が求められる用途

二重偏心設計は、確実な遮断性能とシート摩耗の低減が重要な場合に特に有効です。

3. 二重偏心型バタフライバルブと同心型バタフライバルブの比較

重要な点は、二重偏心バタフライバルブがすべての用途において必ずしも最良の選択肢であるとは限らないということである。

最適な選択は、実際の運用条件とプロジェクトの要件によって異なります。

4. ダブル偏心設計はなぜシートの摩耗を軽減するのですか？

これは、両デザイン間の最も重要な違いの一つです。

同心円状のバタフライバルブでは、ディスクが回転する際に弾性シートと接触した状態を維持します。これにより、ディスクとシートの間に摩擦が生じます。

二重偏心バタフライ弁では、ステムの位置がずれることでディスクの動きが変わります。開弁時には、回転の早い段階でディスクが弁座から離れます。閉弁時には、主に最終閉弁位置付近でディスクが弁座に近づきます。

結果には以下が含まれる可能性があります。

• シートの摩擦を軽減
• シートの摩耗を軽減
• よりスムーズな動作
• 頻繁な操作により適した設計
• 適切な運転条件下での耐用年数の向上

大口径パイプラインでは、バルブの操作に大きな力とトルクがかかる可能性があるため、この設計上の利点はより重要になる。

5. 大口径水道管にはどちらのバルブが適していますか？

大口径の水道管には、特に確実な遮断、頻繁な操作、または長期使用が求められるシステムにおいては、二重偏心バタフライ弁が好まれることが多い。

例えば、プロジェクトによっては以下のような用途にバルブが必要になる場合があります。

• DN500～DN1800の水道管
• ポンプ場
• 送水システム
• 市営水道網
• 水処理施設
• 工業用水循環システム

これらの用途においては、購入価格だけでなく、より多くの要素を考慮して選択を行うべきである。

エンジニアは以下を評価する必要があります。

バルブサイズ + 圧力定格 + 動作周波数 + シール要件 + アクチュエータトルク + ライフサイクル要件

初期費用が若干高いバルブでも、メンテナンスの手間が軽減され、耐用年数が長くなることを考慮すれば、全体的な価値は高くなる可能性がある。

6. 同軸バタフライバルブはどのような場合に選ぶべきでしょうか？

• 申請手続きは比較的簡単です。
• 圧力と運転条件は中程度です
• バルブの作動はそれほど頻繁ではない
• コンパクトなサイズが重要
• 初期設備費用は重要な検討事項である
• 弾力性のある座面設計により、必要なシーリング性能を満たします。

一般的な給水、空調設備、および産業用途においては、同心バタフライバルブは費用対効果の高いソリューションとなり得る。

7.ダブル偏心バタフライバルブはどのような場合に選択すべきですか？

より高い性能が求められる場合や、より厳しい運転条件が要求される場合は、二重偏心バタフライバルブを検討すべきです。

大型バルブサイズ

大口径パイプラインの場合、二重偏心設計によるシート接触面積の低減は、運用上の大きな利点をもたらす可能性がある。

頻繁な操作

バルブが頻繁に開閉される場合、バルブシートの摩擦と摩耗を最小限に抑えることがより重要になる。

確実な遮断

適切な選定と製造が行われ、必要な使用条件に適合していれば、二重偏心設計は信頼性の高いシール性能を発揮できる。

長期運用

メンテナンスのためのアクセスが困難であったり、ダウンタイムによるコストが高額になるようなインフラや産業プロジェクトにおいては、バルブの初期価格だけでなく、ライフサイクル性能も考慮に入れるべきである。

8. エンジニアは他に何を考慮すべきでしょうか？

バルブの偏心は、選定プロセスの一部分にすぎません。

バタフライバルブを指定する前に、エンジニアは以下の点も確認する必要があります。

• サイズ、圧力定格、バルブ本体およびディスクの材質（材質の選択は、媒体、圧力、温度、腐食条件に適合させる必要があります。）
• 座面素材、接続部。
• 作動方式（動作要件に応じて、手動ギアボックス、電動アクチュエータ、または空気圧アクチュエータを選択できます。）

大口径バルブや自動バルブの場合、最終選定前にアクチュエータのトルク計算とバルブの動作条件を確認する必要があります。

9. RKSfluid ATHENAシリーズ ダブル偏心バタフライバルブ

RKSfluidは、送水および産業用パイプライン用途向けに、 ATHENAシリーズのダブル偏心バタフライバルブを提供しています。

信頼性の高い流体遮断、シート摩擦の低減、および長期的な動作性能が求められる用途向けに設計されています。

一般的な構成例は以下のとおりです。

• サイズ：DN150～DN1800
• 圧力：PN10、PN16、PN25（PN40はご要望に応じて対応可能）
• 接続：ダブルフランジ
• シート：ディスク側シールリング、EPDM、NBR
• ディスク：ダクタイル鋳鉄、CF8、CF8M、その他ご要望に応じたオプション
• 操作方法：手動ギアボックス、電動アクチュエータ、または空気圧アクチュエータ
• ギアボックス：IP67標準、IP68はオプションで利用可能
• 設計規格：EN 593、EN 1074-1/2
• 対面式：EN 558
• フランジ：EN 1092

アクチュエータの選定は、バルブのサイズ、圧力、運転条件、および必要なトルクに応じてサポートされます。

特定の構成を必要とするプロジェクトの場合、RKSfluidはバルブの選定、材料構成、アクチュエータのマッチングに関する技術サポートを提供できます。

10. ダブルエキセントリックかコンセントリックか：どちらを選ぶべきか？

普遍的な答えはありません。

汎用性が高く、コスト重視の用途では、同心バタフライバルブの方が経済的な選択肢となる場合がある。

大口径のパイプライン、頻繁な運転、厳しいシール要件、またはライフサイクル性能が重要なプロジェクトにおいては、ダブル偏心バタフライバルブがより適切なソリューションとなることが多い。

最適な選択は、バルブの価格だけではなく、すべての運転条件に基づいて行うべきである。

送水管、ポンプ場、浄水場、または工業用パイプラインにバタフライバルブを選定する場合は、バルブのサイズ、圧力定格、流体、温度、接続方法、および作動要件を指定してください。

RKSfluidは、お客様のプロジェクト要件に基づいて、最適なバタフライバルブの構成とアクチュエータソリューションをご提案いたします。