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ボール、ゲート、グローブ、ソレノイド、バタフライ、チェック、リリーフバルブはどのように機能しますか?

2024-04-09
Bronze Valve 1
バルブ?
世界で好きな交通手段は何ですか?車?自転車?ジェット飛行機?推測を危険にさらす必要があれば、これらのものを選びませんでした。代わりに、謙虚なパイプラインを選びます。パイプに気付かないかもしれませんが、彼らは世界中に膨大な量の液体(液体とガス)を静かに効率的に輸送しています。効率的に作業するには、パイプには、どれだけの液体が通過できるかを調節する方法が必要です。また、フローを完全に切り替える方法も必要です。それがバルブが行う仕事です。バルブは、パイプをオンとオフにしたり、流れて流れる量を上げたり下げたりすることができる機械スイッチのようなものです。それらがどのように機能するかを詳しく見てみましょう!


バルブとは何ですか?
バルブは、パイプを部分的または完全に完全にブロックして、それを通過する流体の量を変更する機械装置です。蛇口(蛇口)をオンにすると、歯を磨くと、加圧水がパイプから逃げることができるバルブを開いています。同様に、トイレを洗い流すと、2つのバルブを開きます。1つは、水が鍋を空にするために逃げて、もう1つはボールバルブまたはボールコックと呼ばれるものと呼ばれるものです。

風洞にある大きな開いたバタフライバルブが、その隣に立っている男がいる。

写真:一部のバルブは巨大です。風のトンネルからのこの7.3 m(24フィート)の蝶のバルブは、その隣に立っている男をwarります!コモンズのNASAの礼儀による写真。

バルブはガスと液体を調節します。ストーブにガスクックトップ(HOB)がある場合、ガスを上下させるコントロールはバルブです。熱を上げると、より多くのガスがパイプを流れるようにするバルブを開いています。より大きな炎でより多くのガスが燃えるので、あなたはより多くの熱を得ることができます。

バルブは、液体またはガスを使用する機械にあることがほぼ保証されています。衣類の洗濯機には、ドラムがすすいでいるたびに水の供給をオンまたはオフにするバルブがあります。また、車のエンジンのシリンダーにはバルブがあり、空気と燃料を認め、燃焼した排気ガスが逃げられるように、数秒に数回開閉します。

バルブを使用するのは機械だけではありません。あなたの体には、心臓の中にいくつかの非常に重要な弁があり、それがあなたの肺に血液を送り込むことができます(酸素を拾い上げます)、そしてあなたの体の周りに。

Bronze Valve 2

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バルブはどのように作られていますか?
バルブは通常、金属またはプラスチックで作られており、いくつかの異なる部分があります。外側の部分はシートと呼ばれ、しばしば固体金属の外側のケーシングと柔らかい内側のゴムまたはプラスチックシールがあるので、バルブは絶対にきつく閉じます。開閉するバルブの内側部分は、ボディと呼ばれ、バルブが閉じたときにシートに収まります。また、バルブを開閉するための何らかの形のメカニズムがあります - 手動レバーまたはホイール(蛇口や停止コックのように)または自動化されたメカニズム(車のエンジンや蒸気エンジンのように)があります。

オープンバタフライバルブ。

写真:このバタフライバルブは中央で開いており、パイプを空中に通しています。 NASAグレンリサーチセンター(NASA-GRC)の厚意による写真。

多くの場合、事故、爆発、汚染、または貴重な化学物質の喪失を避けるために、パイプから液体やガスの逃避を許可するためにオフになっているバルブにとって非常に重要です(水が計算されると滴る蛇口でさえ高価になる可能性があります) 。そのため、バルブのシールは完全に安全である必要があり、オフになったバルブはしっかりと閉じている必要があります。バルブでそれを妨害することにより、液体またはガスの高圧流をオフにすることは物理的に努力します。つまり、それを行うには多くの力を使用する必要があります。そのため、一部のバルブは、長いレバー(上の写真のように)または大きなホイール(ここに示されている写真のように)で操作されます。本当に大きなバルブが人間が供給するのに多すぎる力を必要とする場合、それらは油圧ラムによって操作されます。

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バルブの種類
さまざまな種類のバルブにはすべて異なる名前があります。最も一般的なものは、蝶、コックまたはプラグ、ゲート、グローブ、針、ポペット、スプールです。

1.ボール:ボールバルブでは、くり抜かれた球体(ボール)がパイプの内側にしっかりと座って、流体の流れを完全にブロックします。ハンドルを回すと、ボールが90度を駆け抜け、流体が中央を流れるようになります。
2.バターフライ:バタフライバルブは、パイプの中央にあるディスクで、横に(流体を認める)または直立(フローを完全にブロックするため)。
3.コックまたはプラグ:コックまたはプラグバルブでは、ホイールまたはハンドルを回すと脇に移動するコーン型のプラグによってフローがブロックされます。
4.ゲートまたはスルーチ:ゲートバルブは、それらの上に金属ゲートを下げることでパイプを開閉します。この種のほとんどのバルブは、完全に開いているか、完全に閉じているように設計されており、パイウェイオープンのみである場合、適切に機能しない場合があります。給水パイプはこのようなバルブを使用します。
グローブ:水蛇口(TAPS)は、グローブバルブの例です。ハンドルを回すと、バルブを上または下にねじ込むと、加圧水がパイプを通って下に流れ出ることができます。ゲートや水門とは異なり、このようなバルブを設定して、多かれ少なかれ液体を通過させることができます。
5.ニードル:針バルブは、長くてスライド式の針を使用して、自動車エンジンキャブレターや中央加熱システムなどの機械で液体の流れを正確に調節します。
6.ポッペット:車のエンジンシリンダーのバルブはポペットです。このタイプのバルブは、パイプの上に座っているふたのようなものです。頻繁に、蓋は持ち上げて液体またはガスを放出または認めます。
7.スプール:スプールバルブは、油圧システムの流体の流れを調節します。このようなバルブは、パイプの回路の周りにある方向または別の方向に流体が流れます。

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安全バルブはどのように機能しますか?
バルブは、多くの場合、危険な液体またはガスを含むために使用されます。おそらく、毒性化学物質、可燃性の石油、高圧蒸気、または圧縮空気は、いかなる状況でも逃げることを許可してはなりません。理論的には、バルブは完全に安全でなければならず、閉じた後は、液体やガスがそれを通過することを決して許してはなりません。実際には、それはまったく真実ではありません。バルブがシステムまたはマシンの他の部分を保護するために、バルブが意図的に故障する方が良い場合があります。たとえば、蒸気が蓄積しているウォーターボイラーを搭載した蒸気エンジンを持っているが、圧力が突然高くなりすぎる場合、バルブを開いて蒸気を逃がし、全体の前に安全に圧力を放出する必要があります。ボイラーは壊滅的に爆発します。このように機能するバルブは、安全バルブと呼ばれます。それらは、それらに含まれる液体またはガスが特定の圧力に到達するときに自動的に開くように設計されています(ただし、多くのシステムと機械には、同じ目的で手動で開くことができる安全バルブがあります)。



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