ボールバルブとゲートバルブの違いは何ですか？

工業用バルブに関してよく話題になるのは、ボールバルブとゲートバルブの2種類です。ボールバルブのサプライヤーとして、私はさまざまなクライアントと仕事をする機会がありましたが、これら 2 つのバルブタイプの違いについて混乱が多いことに気づきました。このブログ投稿では、特定のニーズに合わせて情報に基づいた決定を下せるよう、ボール バルブとゲート バルブの主な違いを詳しく説明します。

1. 動作原理

• ボールバルブ
  ボールバルブは、中心を通る穴（ボア）を持つボールとして知られる球形のディスクを使用して動作します。バルブが開いていると、ボアがパイプラインと一致し、流体が流れることができます。バルブが閉じると、ボールが 90 度回転し、ボアがパイプラインに対して垂直になり、流れが遮断されます。この 4 分の 1 回転操作により、ボールバルブが素早く開閉します。たとえば、緊急事態や流量を頻繁に調整する必要があるシステムなど、迅速な遮断が必要な用途では、ボールバルブが優れた選択肢となります。当社は、以下を含むさまざまなボールバルブを提供しています。PE ダブルパージボールバルブ、PEシングルパージボールバルブ、PE拡張ステムボールバルブ、 そしてPE標準ボールバルブ。
• ゲートバルブ
  ゲート バルブは、バルブ本体内のゲート (平坦またはくさび形のディスク) を上昇または下降させることによって機能します。ゲートが完全に上がると、ゲートは流路から完全に外れ、流体は最小限の障害でバルブを通過できます。ゲートを下げると、ゲートがバルブシートを密閉し、流れを遮断します。ゲート バルブの操作には通常、バルブ ステムを複数回回転させる必要があり、ボール バルブに比べて時間がかかる場合があります。ゲート バルブは通常、バルブが全開または全閉の用途で使用され、絞りには使用されません。

2. 流量特性

• ボールバルブ
  ボールバルブは、完全に開くとフルボアの流れを提供します。これは、バルブの内径がパイプラインの内径と同じであることを意味し、その結果、圧力損失が低くなり、流量が大きくなります。ボールバルブを通過するスムーズで障害物のない流路は、スラリー、粘性流体、および懸濁物質を含む流体を含む用途に適しています。ただし、ボールバルブが半開状態の場合、流れが乱れる可能性があり、騒音や振動が発生する可能性があります。
• ゲートバルブ
  ゲートバルブも全開時にフルボア流量を提供しますが、絞り用に設計されていません。ゲート バルブが部分的に開いていると、狭い開口部を高速流体が通過するためにゲートが振動する可能性があり、時間の経過とともにバルブやパイプラインの損傷につながる可能性があります。したがって、ゲート バルブは、給水システム、石油およびガスのパイプライン、下水システムなど、遮るもののない真っ直ぐな流れが必要な用途で使用するのが最適です。

3. シール性能

• ボールバルブ
  ボールバルブは優れたシール性能を発揮します。ボールはバルブシートにしっかりとフィットするように設計されており、高圧でも漏れを防ぎます。ボールバルブのシール面は通常、PTFE (ポリテトラフルオロエチレン) やその他のエラストマーなどの材料でできており、信頼性の高いシールを実現します。ただし、ボールバルブのシール性能は流体中の粒子の存在によって影響を受ける可能性があり、ボールやシートの摩耗を引き起こす可能性があります。
• ゲートバルブ
  ゲートバルブは全閉時にも優れたシール性能を発揮します。ゲートはバルブシートを密閉し、漏れを防ぐように設計されています。ただし、ゲートが適切に位置合わせされていなかったり、シートが損傷したりすると、ゲート バルブのシール性能が損なわれる可能性があります。さらに、ゲートバルブは時間の経過とともに磨耗により漏れが発生する場合があります。

4. 設置とメンテナンス

• ボールバルブ
  ボールバルブは設置とメンテナンスが比較的簡単です。ゲートバルブに比べ可動部品が少なくシンプルな設計です。ボールバルブは1/4回転で操作が容易で、任意の位置にバルブを取り付けることができます。ただし、ボールバルブが汚れた環境や腐食性の環境で使用される場合、シール性能を維持するためにボールとシートを定期的に交換する必要がある場合があります。
• ゲートバルブ
  ゲートバルブはボールバルブに比べて設置が複雑です。良好なシールを確保するには、ゲートとシートを適切に位置合わせする必要があります。さらに、ゲートバルブを複数回回転させると、さらに時間がかかる場合があります。ゲートバルブのメンテナンスも、腐食や摩耗を防ぐために定期的にゲートとシートの清掃と潤滑が必要になる場合があるため、より困難になる場合があります。

5. コスト

• ボールバルブ
  一般に、ボール バルブは、特にサイズが大きい場合、ゲート バルブよりも高価です。ボールバルブのコストは、構造の材質、設計、圧力定格などの要因によって影響されます。ただし、ボールバルブの迅速な動作と優れたシール性能により、これらの機能が重要な用途ではコストが高くても十分に正当化できます。
• ゲートバルブ
  ゲートバルブは通常、特に大口径の用途ではボールバルブよりも安価です。ゲート バルブはシンプルな設計で製造コストが低いため、ストレート スルー フローと信頼性の高い遮断が必要な用途にとってコスト効率の高い選択肢となります。

6. 応用分野

• ボールバルブ
  ボールバルブは、石油・ガス、化学処理、水処理、食品・飲料などのさまざまな業界で広く使用されています。急速遮断、絞り、良好なシール性能が必要な用途に適しています。たとえば、石油およびガス産業では、ボールバルブは坑口制御システム、パイプラインの隔離、および流量制御に使用されます。
• ゲートバルブ
  ゲートバルブは、給水システム、下水処理場、発電など、フルボアの流れと確実な遮断が必要な用途で一般的に使用されます。パイプラインの隔離など、バルブが頻繁に操作されない用途にも使用されます。

結論

まとめると、ボールバルブとゲートバルブにはそれぞれ独自の特徴と利点があります。ボールバルブは素早い操作と優れたシール性能を備え、急速な遮断と絞りが必要な用途に適しています。一方、ゲートバルブはフルボアの流れを提供し、大口径の用途ではコスト効率が高く、バルブが全開または全閉のいずれかの用途に最適です。

ボールバルブをご購入の際は、当社の高品質製品をぜひご検討ください。当社は、お客様の特定のニーズを満たすために、次のようなさまざまなボールバルブを提供しています。PE ダブルパージボールバルブ、PEシングルパージボールバルブ、PE拡張ステムボールバルブ、 そしてPE標準ボールバルブ。当社の専門家チームは、お客様の用途に適したバルブの選択をお手伝いいたします。調達に関する話し合いを開始し、産業用バルブのニーズに最適なソリューションを見つけるには、今すぐお問い合わせください。

参考文献

• パーカー・ハネフィン社「バルブハンドブック」。
• Crane Co.「バルブ、継手、パイプを通る流体の流れ」。