バルブ圧力温度定格バルブ電動油圧アクチュエータの紹介

バルブ圧力温度定格バルブ電動油圧アクチュエータの紹介

バルブの圧力 - 温度定格は、ゲージ圧として表される、指定された温度におけるより高い許容作動圧力です。 温度が上昇すると、許容作動圧力が低下します。 圧力と温度の定格データは、さまざまな使用温度と圧力下でのフランジ、バルブ、パイプ継手を正しく選択するための主な基礎となるだけでなく、工学設計や製造における基本パラメータでもあります。 米国石油協会、日本石油協会、フランス石油協会および BS1560 Part II の ASME/ANSI B16.5A-1992 フランジ圧力温度定格は、ASME/ANSI B16.5A-1992 圧力温度定格に従って策定されています。
定格圧力温度
バルブの圧力 - 温度定格は、ゲージ圧として表される、指定された温度におけるより高い許容作動圧力です。 温度が上昇すると、許容作動圧力が低下します。 圧力と温度の定格データは、さまざまな使用温度と圧力下でのフランジ、バルブ、パイプ継手を正しく選択するための主な基礎となるだけでなく、工学設計や製造における基本パラメータでもあります。
さまざまな材料の圧力温度定格とデータは、第 4 章に示されています。多くの国が、バルブ、継手、フランジの圧力温度定格基準を策定しています。
I. アメリカの基準
アメリカの規格では、鋼製バルブの圧力対温度の定格は ASME/ANSI B16.5A-1992、ASMEB 16.34-1996 に準拠しています。 ANSI 816.1-1989 に準拠した鋳鉄バルブの圧力対温度定格} B16.4-1989} ANSI B16.42-1985: ASME/ANSI B16.15A-1992 に準拠した青銅バルブの圧力対温度定格、B16 の ASME 規定.24-1991。
1) ASME/ANSI B16.5A-1992 は、英国式とメートル法単位で 2 シリーズのフランジ サイズを規定し、それぞれ 2 つのシステムに適用されるフランジ圧力と温度定格をリストします。 英国単位の圧力 - 温度定格を決定する方法は、規格の付録 D に記載されています。
メートル単位を例として挙げると、さまざまな材料の圧力と温度の定格を決定する式は次のとおりです。
PT は、指定された温度における比較的大きな許容作動圧力 (MPa) です。
PN — 公称圧力 (MPa)。
σ- – 指定された温度における材料の許容応力 (MPa)。
ここで、値 148 は、基準応力係数として知られる、室温における炭素鋼材料の許容応力値です。
式中のσは、材料の温度特性、各温度における材料の許容応力と降伏強さ、ボルト荷重の影響を受けます。 σ S の値は ASME/ANSI B16.5A-1992 で指定されています。 標準には 100 種類ものフレンチ ブルー材料が含まれており、同様の化学組成と機械的特性に従ってグループ化されています。
米国石油協会、日本石油協会、フランス石油協会および BS1560 Part II の ASME/ANSI B16.5A-1992 フランジ圧力温度定格は、ASME/ANSI B16.5A-1992 圧力温度定格に従って策定されています。
2) 米国 ANSI B16.42-1985「ダクタイル鉄管フランジおよびフランジ継手」規格では、規格の付録に CL150 および CL300 (PN2.0 および PN5.0mpa) ダクタイル鉄フランジの圧力温度定格が規定されており、配合方法も規定されています。その基本原理、使用範囲、制限および手順は、基本的に ASME/ANSIB 16.5A-1992 と一致しています。
3) ASME B16.34-1996 には、ASME/ANSI B16.5A-1992 のフランジ付きバルブの温度圧力定格データが組み込まれています。 この規格のフランジ付きバルブの圧力温度定格は、ASME/ANSI B16.5A-1992 の定式化方法に従っています。 この規格には、フランジ付き突合せ溶接の標準クラスのバルブと突合せ溶接の特殊クラスのバルブの圧力 - 温度定格データ表が記載されています。 規格には 100 以上のバルブ材料が記載されており、27 のグループに分類されています。
いいですね。 ドイツの規格
ドイツ規格 DIN2401-1977、パート II、パイプ圧力クラス、鋼および鋳鉄パイプ部品の許容作動圧力は、圧力と温度の定格に関する比較的包括的な規格です。 その中で継目無管、溶接管、フランジ、バルブ、管継手、ボルトの材質、温度条件ごとの許容使用圧力を記載しています。 この規格にはフランジ付き材質6種類、フランジ付き鋳鉄バルブ材質4種類、鋳鋼5種類、鍛造鋼5種類が含まれており、いずれもオリジナル材質です。 鋼材はすべて炭素鋼および低合金鋼であり、ステンレス鋼は含まれません。
元の材料と異なる他の材料を選択した場合、許容使用圧力は、使用する材料の強度特性値と規格に定められた元の材料の強度値の比に従って計算することが規格に明記されています。 20℃が標準です。
ステンレス鋼材料の圧力 - 温度定格については、ISO/DIS70651「鋼フランジ」が補足されます。 ステンレス鋼材料の圧力温度定格を決定する式は次のとおりです。
ここで、PT は温度 T における新たに指定された材料の許容使用圧力 (MPa) です。
PN — 公称圧力 (MPa)。
σs- – 温度 T における材料の降伏強さ、すなわち
シグマ、シグマ 0.1 0.2 (MPa)。
ここで、値 205 は Cr18Ni8Mo 鋼の 20℃における降伏強さの値であり、基準応力係数として知られています。
第三に、旧ソ連の規格
旧ソ連規格 TOCT356-1980「バルブおよびパイプライン付属品の公称圧力、試験圧力および作動圧力シリーズ」、すべて cMIAC 規格 RTAB253-19760 に準拠
使用圧力と呼び圧力の関係は次の式で表されます。
ここで PT — 温度 T における指定された材料の使用圧力 (MPa)。
PN — 公称圧力 (MPa)。
σ20 — 200℃における材料の許容応力(MPa)。
σ S – — 温度における材料の許容応力 (MPa)
旧ソ連規格 TOCT356-1980 では、材料がグループ化されています。 この規格では、200℃以下の比較的大きな許容使用圧力を常温での使用圧力とし、呼び圧力と同等としています。
国際規格
国際規格 ISO/DIS7005-1-1992「共通管フランジ」は、米国規格 ASME/ANSI B16.5A-1992 とドイツ規格の呼び圧力クラス フランジ規格を組み合わせたものです。 したがって、圧力、温度定格規格は、米国とドイツの 2 か国でそれぞれ採用されており、フランジ圧力温度定格規格設定方法と対応する ISO/DIS7005-1-1992 で、公称圧力 PN0.25、0.6、1.0 などです。 、1.6、2.5、4.0 MPa はドイツのフランジ シ​​ステムです。 PN2、5、10、15、25、42MPaはアメリカのフランジ方式に属します。 各システムの圧力温度定格規格は、それぞれのシステムのフランジ規格にのみ適用されます。
第五に、中国の国家基準
国家規格 GB/T9124-2000(付録 A)「鋼管フランジの技術条件」は、ドイツの DIN2401-1977 およびアメリカの ASME/ANSI B16.5A-1992 における圧力と温度の定格を定式化するための原則と方法を指します。中国で一般的に使用されるフランジ材料。 国際規格 ISO/DIS7005-1-1992 に従って、2 つの呼び圧力シリーズ (PNO.25 ～ 4.0mpa、PN2.0 ～ 42.0mpa) のフランジ圧力温度定格がそれぞれ定式化されています。
規格では13種類のフランジ材質と12の呼び圧力グレードが規定されており、使用温度は20～530℃と比較的大きな許容使用圧力となっています。
シングルピストンロッド油圧シリンダ 図 2-23 にシングルピストンロッド油圧シリンダの概略図を示します。 この油圧シリンダは、ピストンロッドが 1 室のみにあります。 取付方法はシリンダー固定式とピストンロッド固定式の2種類があります。 直線変位を出力するにはシリンダ固定が最もよく使われます。 ロッドキャビティ付きシングルピストンロッド油圧シリンダとロッドキャビティなしのシングルピストンロッド油圧シリンダの有効作動領域は等しくありません。 したがって、圧油が同じ圧力と流量でシリンダーの 2 つのキャビティに入る場合、ピストンの 2 方向の速度と推力は等しくありません。 振動シリンダーは振動往復運動を実現でき、その振動角度は360°未満です。
調整弁における油圧アクチュエータの応用は、空気圧アクチュエータや電気アクチュエータほど優れていません。 原理的には空圧アクチュエータの動力源を油圧動力源に変更すれば、油圧アクチュエータとなることができます。 油圧アクチュエータは実際には油圧シリンダであり、油圧アクチュエータ油圧シリンダ、主にシングルピストンロッド油圧シリンダおよびスイング油圧シリンダに使用されます。
1 油圧シリンダー
(1) 片ピストンロッド形油圧シリンダ 図 2-23 に片ピストンロッド形油圧シリンダの概略図を示します。 この油圧シリンダは、ピストンロッドが 1 室のみにあります。 取付方法はシリンダー固定式とピストンロッド固定式の2種類があります。 直線変位を出力するにはシリンダ固定が最もよく使われます。 ロッドキャビティ付きシングルピストンロッド油圧シリンダとロッドキャビティなしのシングルピストンロッド油圧シリンダの有効作動領域は等しくありません。 したがって、圧油が同じ圧力と流量でシリンダーの 2 つのキャビティに入る場合、ピストンの 2 方向の速度と推力は等しくありません。
図 2-23 シングルピストンロッド油圧シリンダの概略図
A) ロッドキャビティなしで給油する場合 b) ロッドキャビティありで給油する場合 c) 油圧シリンダの差動接続を行う場合
図１において、 2-23、図 A では、ロッドキャビティなしでオイルが供給される場合、その速度は出力力です。 図Bでは、オイルがロッドキャビティに供給されるとき、その速度が出力力になります。 C は油圧シリンダーの差動接続を示し、その速度は 、出力力は です。
(2) スイングシリンダはスイング往復運動を実現でき、そのスイング角度は 360° 未満です。 揺動シリンダとしては片翼形やラックアンドピニオン形がよく使われます。 ラックアンドピニオンスイングシリンダは、2つのピストン間のピストンロッドにラックを作ります。 図 24 に示すように、ラックがギアと噛み合い、ピストン ロッドの往復運動を出力軸の回転に変換します。 図 2-25A に示すように、単翼プレート スイング シリンダは、流体によってブレードを押します。スイングを実現するシリンダー内のプレート。 この揺動シリンダにおいて、振り子軸上の媒体圧力 P の回転トルクは図 2-25b に示されており、その値は圧力 P と距離 R の積です。
翼板全体の左側に作用する中圧によって発生するトラクショントルクは、
式中、D - シリンダー本体の直径 (cm)。
D — スイング軸の直径 (cm)。
P — 入口作動圧力 (MPa);
H — ブレード幅 (cm);
Qu — 揺動シリンダ1回転当たりの変位(CM3/R)
η – スイングシリンダの機械効率 η=0.8～0.85
揺動シャフトの平均回転速度を N (r/min) とすると、揺動シリンダーの体積流量となります。 ク(L/min)
図2-24 ピニオン・ラック式スイングシリンダ
1.1' ナット 1 個 2.2' ボルト 1 個 3 エンドカバー 1 個 4,4' エンドカバーシールリング 1 個 5.5' スプリング/スプリングシート 1 個 6,6' ラックピストン 1 個 7 シェル 1 個 8.21 ワッシャー 1 個 9 弾性保持リング 1 個 10 平ワッシャー 1 個11.13.17.20.24 — 0リング 12.25 — エンドカバー平座金
アジャストボルト 15 – ピストンブッシュ 16 – ピストンガイドリング 18 – ギアシャフト 19 – 下部ベアリング 22 – 上部ベアリング