วาล์วคืออะไรและทำงานอย่างไร
กล่าวที่ง่ายที่สุดก็คือวาล์วคืออุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมการไหลของของเหลวก๊าซหรือของแข็งผ่านระบบท่อ โดยส่วนใหญ่วาล์วจะใช้เพื่อหยุดและเริ่มการไหลของสื่อ วาล์วบางตัวยังสามารถควบคุมอัตราการไหลซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าวาล์วควบคุมได้
เนื่องจากวาล์วมีการใช้งานที่แตกต่างกันมากมายจึงมีการเปลี่ยนแปลงทางกลไกที่หลากหลาย การใช้วาล์วที่เหมาะสมในสถานการณ์ที่กำหนดหมายความว่าการใช้งานของคุณจะดำเนินไปอย่างราบรื่นและปลอดภัยและบรรลุเป้าหมายที่ตั้งใจไว้ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
แม้ว่าจะมีการจัดประเภทวาล์วที่แตกต่างกันหลายประเภทวาล์วส่วนใหญ่จะอยู่ในสามประเภทได้แก่แบบหมุนแบบเส้นตรงและสั่งการด้วยตัวเอง
- หมุน
วาล์วแบบหมุนใช้องค์ประกอบการปิดแบบหมุนเพื่อบล็อกการไหลภายในระบบท่อ บ่อยครั้งที่การหมุนนี้จำกัดไว้ที่ 90 องศาซึ่งเป็นเหตุผลที่วาล์วแบบหมุนมักเรียกกันโดยทั่วไปว่าวาล์วแบบหมุนหนึ่งในสี่รอบ วาล์วชนิดนี้จะปิดที่ 0 องศาและเปิดที่ 90 องศา
วาล์วแบบหมุนบางตัวสามารถทำงานได้โดยมีการหมุนรอบที่มากกว่าและมีตำแหน่งมากกว่าสองตำแหน่ง ตัวอย่างทั่วไปของชนิดวาล์วแบบหมุนได้แก่ลิ้นปีกผีเสื้อปลั๊กและบอลวาล์ว
- เส้นตรง
วาล์วลิเนียร์จะใช้โครงสร้างการไหลเช่นแผ่นจานสแลทหรือไดอะแฟรมซึ่งจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงเพื่อเริ่มหยุดหรือปรับการไหลผ่านระบบท่อ วาล์วเหล่านี้สามารถแยกออกเป็นสองชนิดคือก้านขาขึ้น ( หมุนหลายรอบ ) และแกน
วาล์วแบบลีเนียร์มัลติเทิร์นทำงานได้ดีในการใช้งานการควบคุมและรวมถึงวาล์วลูกโลกวาล์วเกตและวาล์วเข็ม วาล์วแกนเช่นวาล์วโคแอกเซียลและวาล์วที่นั่งแบบปรับมุมทำงานได้รวดเร็วและใช้ในการทำงานด้านกระบวนการเปิด / ปิดเป็นหลัก
เมื่อเปรียบเทียบกับวาล์วประเภทอื่นๆวาล์วแบบลีเนียร์โมชันมีแนวโน้มที่จะมีรอบการทำงานที่ยาวนานกว่าวาล์วแบบหมุน
- สั่งงานด้วยตัวเอง
วาล์วแบบกระตุ้นด้วยตัวเองไม่จำเป็นต้องใช้อินพุตโดยตรงจากผู้ควบคุมซึ่งแตกต่างจากวาล์วแบบเส้นตรงและแบบหมุน แต่จะใช้แรงดันภายในสายกระบวนการเพื่อเปิดหรือปิดวาล์วควบคุมแรงดันแทน โดยทั่วไปวาล์วชนิดนี้จะใช้เป็นวาล์วระบายแรงดันและจะเปิดก็ต่อเมื่อแรงดันภายในระบบถึงระดับสูงสุดที่ยอมรับได้แล้วเท่านั้น ด้วยกลไกนี้จึงจำเป็นต้องใช้วาล์วที่สั่งงานด้วยตัวเองเพื่อความปลอดภัยในการใช้งานบางประเภท
วาล์วที่สั่งงานด้วยตัวเองทั่วไปได้แก่วาล์วระบายวาล์วความร้อนวาล์วความปลอดภัยวาล์วตรวจสอบและวาล์วกักเก็บไอน้ำ
ประเภทของวาล์วการหมุนไตรมาส
เนื่องจากวาล์วแบบหมุนหนึ่งในสี่รอบช่วยให้สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างหลากหลายด้วยการหมุนด้ามจับจึงมักใช้ประเภทวาล์วเหล่านี้ในการใช้งานที่ให้ความสำคัญกับการเปิด / ปิดที่รวดเร็วและง่ายดายตามความแม่นยำ
- วาล์วลูกบอล
สามารถใช้บอลวาล์วได้ในการใช้งานส่วนใหญ่ที่ต้องปิดการไหลของของเหลว อันที่จริงแล้ววาล์วเหล่านี้เป็นวาล์วควบคุมกระบวนการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด วาล์วแบบหมุนเหล่านี้ใช้พื้นที่ซึ่งหมุนในท่อไหลเวียนซึ่งทำงานเพื่อเริ่มหรือหยุดการไหล
เนื่องจากสามารถติดตั้งพอร์ตของวาล์วได้อย่างแม่นยำเพื่อให้เข้ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจึงทำให้บอลวาล์วสามารถลดการสูญเสียหัวลงได้ บอลวาล์วอาจมีราคาแพงกว่าตัวเลือกอื่นๆของวาล์วแบบโรตารี่แต่จะมีการซีลที่ดีกว่าชนิดอื่นๆเช่นบัตเตอร์ฟลายวาล์ว
- วาล์วผีเสื้อ
วาล์วผีเสื้อทำงานโดยใช้โครงสร้างรูปทรงจานยึดตรงกลางที่รองรับการไหลเข้าออกระบบท่อ วาล์วแบบหมุนหนึ่งในสี่รอบนี้มักใช้กับท่อขนาดใหญ่และในโรงงานน้ำเสียโรงงานไฟฟ้าและโรงงานอื่นๆที่มีการปิดระบบระเบียบข้อบังคับและการแยก
ข้อดีของการใช้บัตเตอร์ฟลายวาล์วได้แก่ราคาถูกกว่าและมีขนาดเล็กกว่า อย่างไรก็ตามประเภทวาล์วทั่วไปเหล่านี้จะเสี่ยงต่อการรั่วไหลและการสูญเสียหัวมากกว่าบอลวาล์วและอาจไม่ทำงานรวมถึงการไหลของแรงดันสูง
- ปลั๊กวาล์ว
วาล์วปลั๊กจะคล้ายกับบอลวาล์วมากในโครงสร้างและการทำงาน อย่างไรก็ตามแทนที่จะใช้โครงสร้างรูปทรงลูกให้อุดวาล์วที่กั้นหรือปล่อยให้การไหลผ่านกระบอกสูบเรียวซึ่งแกว่งเข้าหรือออกจากกระแสน้ำ มีวาล์วปลั๊กอยู่สองประเภทหลักคือ : หล่อลื่นและไม่หล่อลื่นวาล์วแบบหมุนประเภทนี้มักใช้สำหรับการปิดกั้นและใช้เป็นวาล์วควบคุมสำหรับอุตสาหกรรมการแปรรูปเคมีโรงงานแปรรูปและโรงงานบำบัดน้ำเสีย ปลั๊กวาล์วอาจเป็นที่นิยมเนื่องจากขาดช่องว่างและช่องด้านในและความสามารถในการปรับเพื่อหาการรั่วไหลที่เกิดขึ้นในระยะยาว ด้วยเหตุนี้วาล์วเหล่านี้จึงมักถูกนำมาใช้ในสถานการณ์ที่มีการใช้งานหนักมากให้คิดหาสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเช่นโรงกลั่นน้ำมันและโรงงานเคมี
ประเภทของวาล์วแบบหมุนหลายรอบ
โดยทั่วไปจะใช้ในการใช้งานการควบคุมการไหลวาล์วแบบหมุนหลายรอบจะทำงานโดยการหมุนที่จับเพื่อขยับชิ้นส่วนประกอบของผู้ออกแบบไปยังเส้นทางการไหล ซึ่งจะจำกัดการไหลภายในระบบท่อ วาล์วแบบมัลติเทิร์นบางชนิดช่วยให้สามารถปล่อยหรือบล็อคการไหลที่ความเร็วแปรผันได้ วาล์วประเภทนี้โดยทั่วไปเรียกว่าวาล์วควบคุม
- วาล์วลูกโลก
วาล์วลูกโลกทำงานโดยใช้แผ่นกลมรูปลูกโลกเพื่อบล็อกการไหลเมื่อปิดลงจากช่องที่จำกัด วาล์วแบบมัลติ - เลี้ยวเหล่านี้มักใช้ในการเปิด / ปิดและการควบคุมปริมาณ วาล์วลูกโลกสามารถซีลได้ทั้งจากหรือด้วยการไหลของของเหลว
ขอแนะนำให้ใช้วาล์วลูกโลกสองทิศทางเพื่อความแม่นยำในขณะที่วาล์วลูกโลก 3 ทิศทางเหมาะสำหรับการรวมสื่อจากพอร์ตทางเข้าสองพอร์ตและส่งส่วนผสมที่ได้ผ่านพอร์ตขาออก โกลบวาล์วมักจะถูกนำไปใช้ในโรงงานน้ำเสียและบริการแปรรูปอาหาร แม้ว่าประเภทวาล์วนี้จะมีอยู่หลายรูปแบบแต่ส่วนใหญ่จะเป็นวาล์วแบบ Z
- วาล์วประตู
วาล์วเกทเป็นวาล์วแบบหลายรอบที่ใช้กันทั่วไปเพื่อบล็อคการไหลของกระแสและบางครั้ง ( และบางครั้งอาจไม่มีประสิทธิภาพ ) สำหรับการควบคุมปริมาณ วาล์วชนิดหลายรอบนี้ใช้แนวป้องกันแบบเพลทในการบล็อคกระแสการไหล
วาล์วเกตจะทำให้สูญเสียหัวเมื่อเปิดเมื่อเทียบกับวาล์วชนิดอื่นๆ แม้ว่าการทำงานจะเทียบได้กับวาล์วลูกโลกแต่วาล์วเกตก็มีข้อจำกัดในการไหลและความสามารถในการควบคุมน้อยกว่า
- วาล์วเข็ม
วาล์วเข็มจะคล้ายกับวาล์วลูกโลกมากกว่าปัจจัยหลักหลายๆอย่าง ประการแรกวาล์วเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่าวาล์วลูกโลกและช่วยให้สามารถควบคุมการไหลภายในระบบที่เล็กกว่าได้อย่างแม่นยำมากขึ้น นอกจากนี้ยังประกอบด้วยเข็มรูปกรวยซึ่งต่างจากปลั๊กรูปทรงจานซึ่งจะเคลื่อนเข้าและออกจากช่องเพื่อเริ่มและหยุดการไหล
วาล์วเข็มสามารถปรับเปลี่ยนการไหลของของเหลวผ่านระบบได้อย่างแม่นยำ สามารถใช้กับแอปพลิเคชันต่างๆของระบบเปิด / ปิดแต่อาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดในกรณีดังกล่าวเนื่องจากต้องหมุนหลายรอบเพื่อปิด
ประเภทของวาล์วเปิด / ปิด
เช่นเดียวกับชื่อวาล์วเปิด / ปิดคืออุปกรณ์ที่ทำงานได้รวดเร็วซึ่งช่วยให้การไหลไม่จำกัดหรือการไหลของบล็อคเป็นไปอย่างสิ้นเชิง แม้ว่าวาล์วชนิดนี้จะไม่สามารถปรับการไหลได้อย่างแม่นยำแต่ก็มีประโยชน์ในการใช้งานหลากหลายรูปแบบที่ต้องใช้ความเร็วเช่นเมื่อใช้ในสถานการณ์ที่ต้องปิดเครื่องฉุกเฉิน
- ลิ้นโซลินอยด์
วาล์วโซลีนอยด์ใช้โครงสร้างแบบเลื่อนเชิงเส้นเพื่อเปิดหรือปิดวาล์วหรือเปลี่ยนทิศทางการไหลจากเต้าเสียบหนึ่งไปยังอีกช่องหนึ่ง ประเภทของวาล์วเหล่านี้มีให้เลือกหลายขนาดตั้งแต่ขนาดเล็กเพียงหนึ่งมิลลิเมตรไปจนถึงขนาดใหญ่ถึง 100 มิลลิเมตร นอกจากนี้ยังสามารถประกอบด้วยวัสดุต่างๆเช่นเหล็กหล่อสเตนเลสอะลูมิเนียมพลาสติกและทองเหลือง
วาล์วโซลีนอยด์มักใช้ในการใช้งานซ่อมบำรุงระบบตัดไฟฉุกเฉินและระบบแรงดันสูง และยังสามารถรับมือกับอุณหภูมิได้หลากหลายด้วยในบางรุ่นที่สามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 418 ° F ถึง 1472 ° F ทำให้ลิ้นโซลินอยด์เป็นตัวเลือกที่นิยมสำหรับกระบวนการไครโอเจนิค
- วาล์วโคแอกเซียล
วาล์วโคแอกเซียลเป็นวาล์ว 2 ตำแหน่งที่สามารถสั่งการด้วยพลังงานลมหรือไฟฟ้าได้ วาล์วโคแอกเซียลไฟฟ้าใช้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ากับสปริง วาล์วโคแอกเชียลนิวเมติกใช้แรงดันอากาศเทียบกับสปริงหรือแรงดันอากาศแบบดับเบิลแอคเซนเซอร์ ( แรงดันอากาศที่มาจากทั้งสองทิศทาง ) วาล์วเหล่านี้ใช้รถน้ำมันขนส่งเพื่อเปิดหรือปิดและเพื่อเปลี่ยนทิศทางการไหลไปยังทางออกที่ถูกต้อง
วาล์วโคแอกเซียลเป็นอุปกรณ์ทดแทนวาล์วบอลในการใช้งาน ON/OFF หลายอย่าง อันที่จริงแล้วอุปกรณ์เหล่านี้เป็นทางเลือกที่มีราคาประหยัดกว่าเล็กกว่าเบากว่าปลอดภัยกว่าและรวดเร็วกว่า ข้อเสียของวาล์วโคแอกเซียลจะรวมถึงความจุการไหลที่ต่ำกว่าและความเข้ากันได้ของของเหลวที่จำกัด
- วาล์วที่นั่งแบบปรับมุม
การปิดรายการของวาล์วชนิดต่างๆและการใช้วาล์วดังกล่าวคือวาล์วปรับมุมซึ่งเป็นวาล์วชนิดอื่นที่สามารถใช้แทนบอลวาล์วในการเปิด / ปิดได้ วาล์วมุมของที่นั่งใช้แอคชูเอเตอร์นิวแมติกในตัวซึ่งสามารถทำงานสองทางหรือสปริงย้อนกลับ
วาล์วแบบ 2 ตำแหน่งนี้มีปลั๊กรมตัดที่เชื่อมต่อกับวาล์วโดยทำมุมเอียงเพื่อให้พอดีกับที่นั่งที่ทำมุมซึ่งอยู่ภายในเส้นทางการไหล เมื่อวาล์วเปิดปลั๊กจะหดกลับเกือบทั้งหมดออกจากเส้นทางการไหลทำให้วาล์วประเภทนี้เป็นวาล์วที่ทำงานเร็วที่สุดที่มีแรงดันต่ำที่สุด
เมื่อเปรียบเทียบกับบอลวาล์ววาล์วที่นั่งแบบปรับมุมจะเร็วขึ้นราคาแพงขึ้นและทนทานเท่าเดิม ข้อเสียหลักของวาล์วที่นั่งแบบมุมเมื่อเทียบกับบอลวาล์วก็คือวาล์วที่นั่งแบบมุมเอียงไม่ทำงานเช่นเดียวกับวัสดุพิมพ์ที่มีอนุภาคอยู่ เนื่องจากลักษณะโดยรอบวาล์วที่นั่งแบบปรับมุมมีแนวโน้มที่จะจับวัตถุต่างๆกับซีลได้ง่ายขึ้นเมื่อปิดซึ่งอาจทำให้ไม่สามารถซีลที่แน่นหนาและทำให้เกิดความเสียหายกับองค์ประกอบซีลที่อ่อนนุ่มได้ ในทางตรงกันข้ามบอลวาล์วมีแนวโน้มที่จะปัดอนุภาคของฝุ่นละอองออกจากสิ่งที่อยู่ใกล้ซึ่งจะป้องกันไม่ให้สิ่งของเข้าไปอยู่ระหว่างลูกบอลและซีลที่นุ่ม วาล์วที่นั่งแบบปรับมุมเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันใช้งานต่ำ
วิธีการเลือกชนิดวาล์ว : ข้อควรพิจารณาในการเลือกปุ่ม
เมื่อคุณมีมือจับบนวาล์วชนิดต่างๆและการใช้งานวาล์วเหล่านั้นคุณสามารถกำหนดได้ว่าวาล์วชนิดใดเหมาะกับการใช้งานเฉพาะของคุณมากที่สุด เมื่อเลือกวาล์วให้พิจารณาปัจจัยและคำถามต่อไปนี้ก่อนตัดสินใจ :
- ขนาดวาล์ว : ขนาดที่แตกต่างกันจะส่งผลกระทบต่อการใช้งานอย่างไร
- ระดับแรงดัน : วาล์วทำงานอย่างไรภายใต้ระดับแรงดันต่างๆ
- วัสดุ : วาล์วผลิตจากอะไรและมีความสำคัญต่อการใช้งานที่แตกต่างกันอย่างไร
- การเชื่อมต่อพอร์ต : มีพอร์ตทางเข้าและพอร์ตขาออกกี่พอร์ตและประเภทใดบ้างที่รวมอยู่ด้วย
- ลักษณะของสื่อ : วาล์วสามารถจัดการหรือออกแบบมาสำหรับสื่อประเภทใดได้บ้าง
- การสั่งการทำงาน : การสั่งการทำงานของวาล์วทำงานเองหรือการสั่งการทำงานแบบแมนนวล
ปัจจัยเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้งานที่ต้องการได้แก่ :
- สื่อมีอุณหภูมิเท่าใด
- วาล์วจะทำงานบ่อยแค่ไหน
- วาล์วมีอายุการใช้งานที่ต้องการนานเท่าใด
- วาล์วมีต้นทุนเป้าหมายเท่าใด
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับวาล์วชนิดต่างๆ
เหตุใดการเลือกวาล์วประเภทใดประเภทหนึ่งจึงมีความสำคัญ
รูปแบบวาล์วที่แตกต่างกันจะทำงานแตกต่างกันในการใช้งานแต่ละประเภท ซึ่งอาจหมายถึงความแตกต่างในการทำงาน ( ความเร็วรอบการควบคุมตำแหน่งฯลฯ ) และอายุการใช้งานของวาล์ว วาล์วบางประเภทอาจไม่เหมาะสมกับการใช้งานบางประเภท
อะไรคือความแตกต่างระหว่างวาล์วลิเนียร์กับวาล์วแบบหมุน
วาล์วแบบหมุนใช้องค์ประกอบการปิดแบบหมุนเพื่อบล็อกการไหลภายในระบบท่อในขณะที่วาล์วแบบเส้นตรงทำงานโดยการเพิ่มหรือลดระดับเครื่องกั้นการไหลเช่นประตูลูกโลกหรือไดอะแฟรม โดยทั่วไปวาล์วแบบหมุนจะต้องหมุนเพียง 90 องศาเพื่อเปิดหรือปิดรอบในขณะที่วาล์วแบบเส้นตรงจำเป็นต้องหมุนเพลาหลายรอบเพื่อย้ายองค์ประกอบแบบปิด
เหตุใดจึงควรพิจารณาวาล์วเปิด / ปิด
ควรใช้วาล์วเปิด / ปิดในการใช้งานที่หน้าที่ของวาล์วคือหยุดหรือเริ่มการไหลของสื่อ ไม่ควรใช้วาล์วเปิด / ปิดในการปรับอัตราการไหล
เหตุใดฉันจึงควรพิจารณาวาล์วควบคุม
ควรใช้วาล์วควบคุมในการใช้งานที่ต้องการการควบคุมอัตราการไหลของสื่อที่แม่นยำมากขึ้นแม้ว่าไม่แนะนำให้ใช้วาล์วควบคุมทุกตัวในการควบคุมการลดปริมาณก็ตาม
สามารถใช้วาล์วลิเนียร์ทั้งหมดเป็นวาล์วควบคุมได้หรือไม่
ไม่ได้วาล์วเกตไม่แนะนำสำหรับการใช้งานควบคุมและมีจุดประสงค์ให้เปิดเต็มที่หรือปิดเต็มที่
เหตุใดวาล์วบางตัวจึงมีราคาแพงกว่าวาล์วอื่นๆ
ต้นทุนได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆมากมายรวมถึงวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างกระบวนการผลิตและความซับซ้อนของการออกแบบ มีคุณสมบัติและตัวเลือกมากมายที่อาจมีผลต่อค่าใช้จ่ายเช่นกัน ตัวอย่างเช่นโดยทั่วไปวาล์วที่สั่งงานจะมีราคาแพงกว่าวาล์วแบบแมนนวลมาก