エンジニアとして、複雑なシステムの微妙なバランスから機械部品の精密な調整まで、バランスがいかに重要であるかを知っています。
しかし、最高の性能と効率を得るためにバルブのバランスを取ることがどれほど重要か考えたことはありますか? これらの単純なデバイスは小さくても、流体システムがスムーズかつ確実に機能することを確認するために非常に重要です。
このブログ記事では、バランシング バルブの詳細について説明します。
エンジニアリングにおけるそれらの重要性と、新人または経験豊富なエンジニアとしてそれらを気にする必要がある理由を見ていきます。
それでは、これらのシンプルなバルブが次のプロジェクトでどのように大きな違いを生み出すことができるかを見てみましょう.
バランスバルブの紹介
正式な定義:
流体の流れを制御するためにパイプで使用されるバルブ。通常、流れを遮断するために使用されることはありません。
バランス バルブは、流量を制御し、パイプライン システムを適切に機能させるために作られた特殊なバルブです。
流体の流れと圧力を制御し、システム圧力のバランスを取り、建物の温度を快適にし、エネルギー使用と運用コストを削減することにより、システムが油圧的にバランスが取れていることを確認します。
次のような、さまざまな温水システム用のさまざまな種類のバランス バルブがあります。
- スタティック バランス バルブ: スタティック バランス バルブは、水流に対して一定の抵抗を提供します。
これらのバルブの設定は、設置前に行われ、その後、バルブが現場に配置されるときに設定が変更されます。
内部バルブ部品は変化せず、ポート間の圧力損失を測定することでシステムの流量を簡単に把握できます。
- 自動バランス バルブ: 自動バランス バルブは、圧力に依存しないバランス バルブまたはダイナミック バランス バルブとも呼ばれ、圧力や温度の変化に関係なく一定の流量を自動的に維持するように設計されています。またはダイナミックバランスバルブは、圧力や温度が変化しても流量を一定に保つように作られています。
ダイナミックバランスバルブが過剰な流れを止めます。
それらは必要な流量に設定され、流量が上がらないことを確認します。
バランス バルブは流量を調整するのに優れており、配管システムのさまざまな部分の圧力を制御してバランスをとることで、一貫性を保ちます。
すべてのバランス調整バルブは、何らかの調整を使用して、可変入力を一貫した出力に変換します。
スタティック バランス バルブは、スプールまたはオブチュレーターを使用して同じ状態を保ちます。
バランスバルブとシャットオフバルブ
温水システムには、バランス バルブとシャットオフ バルブの 2 種類のバルブがあります。
流体の流れと圧力を制御することにより、バランス バルブは油圧システムのバランスを保ちます。
一方、遮断弁は主に、必要に応じてプラントまたは分岐回路を遮断するために使用されます。
回路のバランスを取るためのグローブ型とボール型の両方のバルブが完全に遮断されます。
球形バルブの流量曲線は、ボール形バルブよりも直線的です。
一方、ボール式バルブはハンドルを90度回すだけで流量を変えることができます。
遮断弁は、必要に応じてプラントや分岐を完全に遮断するためにも使用されます。
インストールとベスト プラクティス
各本管と各枝管に平衡弁を取り付けて、各本管と各建物に同じ量の水が供給されるようにする必要があります。
専門家によると、フローバランスバルブは常にコイルの戻り側に配置する必要があります。
コイル内の自由空気の量を減らすことで、リターン側のバランス バルブがシステム内の空気と騒音の問題を解決します。
戻り側に流量バランス弁を付けると、コイル内の水圧が高くなるため、コイル内に多くの空気が滞留します。
これにより、配管システムがノイズを発生しにくくなります。
バランスバルブの利点
バランス バルブは、加熱と冷却を容易にし、エネルギーとコストを節約するため、温水システムの重要な部分です。
それらは、システムの動作を停止させる可能性のある高圧や高温などの問題を防ぐのに役立ちます。
流量が適切に機能することを確認することにより、配管システムがさまざまな場所で可能な限り効率的であることを確認します。
HVAC システムにおけるバランス バルブの重要性
まだわかりにくい？少し視点を変えてみましょう：
流体の流れを制御するだけの古い退屈なバルブにうんざりしていませんか? 配管システムにスパイスを加えたいですか?
バランシング バルブ以外に探す必要はありません。このバルブは、実際には流れを遮断するためのものではありませんが、とにかく、その種の制御が必要な人はいますか?
わかりました、それはテレビコマーシャルのように見せかけた冗談です。
では、説明に戻りましょう。
バランス弁の種類
バランス バルブは、配管と HVAC システムの両方の重要な部分です。
彼らは流量を制御し、システムが正しく機能することを確認します。
この記事では、さまざまな種類のバランス バルブとその使用方法について説明します。
フローバランスバルブ
フローバランスバルブは、配管システム内の水の流れを均一に保つために作られています。
それらはシステムに可変量の抵抗を追加し、すべての使用ポイントで常に適切な量の水があることを確認します.
各本管と各分岐管に流量調整弁を取り付けて、各本管と各建物に同じ量の水が供給されるようにする必要があります。
専門家は、可能な限り、フローバランスバルブをコイルの戻り側に配置する必要があると述べています。
コイル内の自由空気の量を減らすことで、リターン側のバランス バルブがシステム内の空気と騒音の問題を解決します。
戻り側に流量バランス弁を付けると、コイル内の水圧が高くなるため、コイル内に多くの空気が滞留します。
これにより、配管システムがノイズを発生しにくくなります。
サーキットセッターバランスバルブ
回路セッター バランシング バルブは、水を使用して建物の一部を加熱および冷却する HVAC システムの温水部分を通る流体の流れを制御するデバイスです。
ベル&アンプ; Gossett は、流量が均一であることを確認する校正済みのバランス バルブを作成しました。
サーキットセッターは、適切な量の水がシステムを自動的に流れるようにします。
これにより、システムを安全に保ち、水が適切な速度で流れるようにします。
サーキットセッターにはボールバルブと2つの圧力ポートがあり、バルブに出入りする圧力を測定してバルブ全体の圧力降下を把握するために使用できます。
校正済みのプレートを使用すると、流量を設定し、均一であることを確認できます。
サーキットセッターは現場で交換でき、バランシング前に設定できます。
安価で簡単に入手できますが、システム内のバルブの数によっては、正しくセットアップする必要があり、時間とスキルが必要になる場合があります。
温水システムの水側を機能させるには、回路セッター バルブ バランス手順を使用する必要があります。
サーキットセッタープラス用の新しい校正済みバランスバルブは、使用前に比例システムのバランスを設定するように作られています。
システムのバランスをとるこの方法により、ポンプの動作馬力を最小限に抑えて、流量のバランスを最適に保つことができます。
B&G Circuit Setter Calculator とシステムの配管計画を使用すると、ターミナル ユニットのバランス バルブを前もって簡単に設定できます。
ラジエーターバランスバルブ
ラジエータ バランス バルブは、ラジエータを流れる温水の量を制御する暖房システムの一部です。
これにより、システム内のすべてのラジエーターが同じ割合で加熱されるため、部屋によっては暑すぎたり寒すぎたりしません。
バランス バルブは、エネルギー損失を減らし、目的の温度にすばやく効率的に到達できるようにするため、加熱効率にとって重要です。
また、ラジエーターのバランスが取れていれば、光熱費を大幅に節約できます。
バランスバルブの調整とメンテナンス
業界の専門家は、差圧マノメーター/バランシング コンピューターを使用して手動バランシング バルブを調整し、システムのバランスを保つことができます。
これらのツールは、2 点間の圧力差を測定し、流れの量を把握します。
彼らは、システムのバランスを保つためにバランスバルブを調整する必要があるかどうか、いつ調整する必要があるかを知ることができます.
バランスバルブが正常に機能し続けるためには、良好な状態を維持する必要があります。
バルブのバランスをとる際の最も一般的な問題の 1 つは、バルブが汚れや破片で詰まる可能性があることです。これにより、バルブが機能しなくなる可能性があります。
この問題は、バルブを定期的に清掃してチェックすることで回避できます。
また、水の化学的性質を適切に保ち、流れが速すぎないようにすることで、バルブの問題を防ぐことができます。
水圧の急激な変化
圧力バランスシャワーバルブは、温水側と低温側の間でも水の流れを維持するメカニズムを内部に備えています。
水圧の変化を補正し、水圧が変化しても温度を一定に保ちます。
しかし、トイレの水洗による水圧の急激な変化は、同じ配管システムに接続されている他の器具に影響を与える可能性があります。
これにより、トイレなどの他の備品の水の流れや水圧が低下する可能性があります。
自動バランス弁
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ユースケース
| で使われる： | 説明： |
|---|---|
| HVAC システム: | バランス バルブは、暖房、換気、および空調 (HVAC) システムの水または空気の流れを制御するためによく使用されます。それらは、システムのさまざまな部分への温水または冷水の流れのバランスをとることにより、各部屋が適切な量の暖房または冷房を受けるようにするために使用されます。2. |
| 配水システム: | 配水システムでは、バランス バルブを使用して、システムの各部分に送られる水の量を制御します。それらは、各建物またはフロアへの水の流れのバランスをとることにより、各建物またはフロアが適切な量の水圧を得ることを確認するために使用されます. 3. |
| 産業プロセス: | 工場では、バランス バルブを使用して、化学薬品、ガス、液体などの流体の流れを制御します。それらは、これらの流体の流れのバランスを取ることにより、プロセスの各部分が適切な量の流体を確実に得るために使用されます. 4. |
| 防火システム: | バランス バルブは、防火システムのスプリンクラー システムへの水の流れを制御するために使用されます。システムのさまざまな部分への水の流れのバランスをとることで、各スプリンクラーが適切な量の水圧を得られるようにします。5. |
| 灌漑システム: | 灌漑システムでは、バランス バルブがシステムの各部分に送られる水の量を制御します。それらは、水の流れのバランスをとることによって、フィールドのさまざまな部分が適切な量の水を得ることを確認するために使用されます. |
結論
結論として、バルブのバランス調整は、HVAC システムが適切かつ効率的に機能することを確認するための重要な部分です。
それらは水の流れを制御し、システムのバランスを保つのに役立ち、エネルギーを節約し、コストを削減し、そこに住む人々にとって建物をより快適にします.
ただし、バランシング バルブは万能のソリューションではないことに注意してください。
各システムは異なるため、バランス バルブの最適なタイプと配置は、システム全体のニーズと要件を慎重に分析した上で決定する必要があります。
より持続可能でエネルギー使用量の少ない建物を作ろうとする私たちにとって、バルブのバランスを取ることは、これらの目標を達成するための重要な部分となります。
システムのバランスを保つことで、エネルギーの無駄な使用を減らし、建物が環境に与えるダメージを減らすことができます。
したがって、次に HVAC システムを設計または修正するときは、バルブのバランスを取ることがいかに重要であり、未来をより持続可能にするためにバルブが果たす役割を念頭に置いてください。
リンクと参照
バランスバルブについて:
https://www.thomasnet.com/articles/pumps-valves-accessories/all-about-balancing-valves/
https://www.emerson.com/documents/automation/control-valve-handbook-en-3661206.pdf
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