หลังจากที่เราได้ทำความรู้จักกับ “วาล์ว” ไปในบทความที่แล้ว

ในครั้งนี้ แอดมินจะมาแนะนำการเลือกใช้วาล์วแต่ละชนิดกันค่ะ

บางคนอาจะมีข้อสงสัยในการเลือกใช้วาล์ว เช่น ทำไมต้องใช้วาล์วลิ้นปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve) ทำไมไม่ใช้ประตูน้ำ (Gate Valve) หรือทำไมใช้ประตูน้ำบานเลื่อน(Sluice Gate) ไม่ใช้ประตูน้ำกันกลับ(Flap Valve) ทำไมใช้แบบมีหน้าจาน หรือทำไมใช้แบบเสียบเข้าไประหว่างหน้าจานของท่อ
ในการเรื่องใช้วาล์วให้มีประสิทธิภาพนั้นที่สำคัญ 4 อย่างในการเลือก คือ

1.ลักษณะการทำงานของวาล์ว วาล์วแต่ละแบบมีลักษณะการทำงานที่แตกต่างกันบางแบบอาจมีลักษณะคล้ายกันแต่รายละเอียดต่างกัน เช่น Butterfly Valve กับ Gate Valve สามารถเปิดปิดทางน้ำเหมือนกัน แต่ Butterfly valve สามารถควบคุมการไหลได้ แต่ Gate Valve ทำให้ความดันในเส้นท่อตกน้อยกว่า

2.การเชื่อมต่อในเส้นท่อ เช่นการเลือกใช้ Double Flanged Butterfly valve ทำให้เราสามารถปิดระบบและทำการถอดท่ออีกฝั่งมาทำการซ่อมบำรุงได้ ในขณะที่ Butterfly valve แบบ wafer ทำแบบนี้ไม่ได้

3.ความดันในเส้นท่อ เช่นความดันใช้งานไม่เกิน 10 บาร์ ก็เลือกใช้ PN 10 หรือ ความดันใช้งานไม่เกิน 16 บาร์ ก็เลือกใช้ PN 16

4.ของไหลในเส้นท่อ เช่นถ้าของไหลในเส้นท่อมีของแข็งปะปนอยู่เราก็ไม่ควรใช้ seat ที่เป็นยางเพราะของแข็งเหล่านั้นอาจจะทำให้ยางขาดและเกิดการรั่วได้ หรือของไหลบางตัวอาจจะมีความสามารถในการกัดกร่อนสูงเราอาจจะต้องเลือกวัสดุที่สามารถทนการกัดกร่อนได้

วาล์วบางชนิดออกแบบมาเพื่อให้ทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น ถ้านำไปใช้งานผิดวัตถุประสงค์ก็จะใช้ได้ไม่ดี ในขณะที่วาล์วบางชนิดแม้ว่าจะออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่อย่างหนึ่งเป็นหลัก แต่ก็อาจเอาไปใช้ในเพื่อวัตถุประสงค์อื่นบางอย่างก็ได้

ในที่นี้จะขอไล่เรียงเรื่องของวาล์ลกับการใช้งาน ลำดับไปทีละชนิดนะคะ

  1. Gate valve

Gate valve เป็นวาล์วชนิดที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุดตัวหนึ่ง ถ้านึกไม่ออกว่าหน้าตาเป็นอย่างไรให้ลองไปดูที่มิเตอร์น้ำประปาหน้าบ้าน ซึ่งท่อน้ำที่ต่อแยกออกมาจากท่อหลัก ก่อนเข้ามิเตอร์จะต้องมีวาล์วปิด-เปิดอยู่ตัวหนึ่ง ซึ่งวาล์วตัวนี้คือ gate valve หรือที่บางคนอาจเรียกว่า”ประตูน้ำ”  บางที่ติดตั้ง gate valve ไว้ทางด้านขาออกจากมิเตอร์ด้วย แต่บางที่จะติดตั้ง check valve (วาล์วกันการไหลย้อนกลับ) ไว้ทางด้านทางออกของมิเตอร์ เหตุที่ต้องมีการติดตั้ง gate valve ไว้ก่อนเข้ามิเตอร์เพื่อที่จะได้ถอดมิเตอร์ออกได้ ไม่ว่าจะเป็นการถอดเพื่อ เปลี่ยน ซ่อม หรือโดนตัดน้ำเพราะไม่จ่ายค่าน้ำ

โครงสร้างของวาล์วนั้นจะมีส่วนที่เป็นแผ่นจาน (disk หรือ gate ) ที่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเล็กน้อย เลื่อนขึ้น-ลงในทิศทางที่ตั้งฉากกับทิศทางการไหล เมื่อวาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด แรงดันของของไหลทางด้าน upstream จะดันตัว disk ให้ไปยันกับตัว body ของวาล์วที่อยู่ทางด้านdownstream เป็นการปิดผนึกไม่ให้ของไหลไหลผ่านไปได้

ข้อดีของ gate valve คือมีความกว้าง (วัดในทิศทางการไหล) ไม่มาก ใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อย ค่าความดันลด (pressure drop) คร่อมวาล์วต่ำมากเมื่อวาล์วเปิดเต็มที่ เหมาะสำหรับงานประเภทปิด-เปิด วาล์วชนิดนี้ไม่เหมาะสำหรับใช้ในการควบคุมการไหลเพราะความสัมพันธ์ระหว่างระยะที่วาล์วเปิดกับอัตราการไหลนั้นไม่ดี (กล่าวคือบางช่วงวาล์วขยับเพียงเล็กน้อยจะมีอัตราการไหลเปลี่ยนแปลงเยอะ แต่บางช่วงวาล์วขยับไปเยอะแต่อัตราการไหลเปลี่ยนเพียงเล็กน้อย) และไม่เหมาะกับการเปิดหรี่หรือเปิดเพียงเล็กน้อย (crack opening) เช่นหมุน hand wheel เพียงแค่ไม่ถึง 1 รอบ เพียงแค่รู้สึกว่ามีของไหลเริ่มไหลผ่านก็หยุดหมุน (รู้ได้โดยจะมีเสียงเกิดขึ้นเมื่อมีของไหลไหลรอดผ่านช่องเปิดเล็ก ๆ ที่อยู่ระหว่างใต้แผ่นจานกับ seat ring ข้างล่าง) เพราะในขณะที่วาล์วเปิดเพียงเล็กน้อยนั้น ของไหลจะไหลผ่านด้วยความเร็วที่สูงมาก และมีความดันที่ต่ำ (pressure head เปลี่ยนไปเป็น velocity head) จะทำให้ตัวแผ่นจานเกิดการสั่นอย่างรุนแรงจนสามารถทำให้ตัวแผ่นจานหรือseat ของตัว body เองเกิดการสึกหรอได้ ซึ่งจะทำให้ไม่สามารถปิดวาล์วได้สนิทอีกต่อไป

รูปตัวอย่าง gate valve บางชนิด (ซ้าย) Rising spindle gate valve และ (ขวา) Fixed spindle gate valve ตัวแกนหรือ stem คือตัวที่ทำหน้าที่ยกส่วนที่เป็นdisk (แผ่นที่ขวางทางการไหล) ขึ้น (เพื่อเปิด) หรือลง (เพื่อปิด) วาล์วชนิด rising spindle จะมองเห็นตัวแกนโผล่ยื่นออกมาจากรูตรงกลาง hand wheel เมื่อทำการหมุนวาล์วเพื่อเปิด และจะมองเห็นแกนจมลงไปในรูตรงกลาง hand wheel เมื่อทำการหมุนวาล์วเพื่อปิด โดยที่ตัว hand wheel จะอยู่ที่ระดับเดิม ส่วนวาล์วชนิดfixed spindle นั้นตัว disk จะเคลื่อนขึ้นลงตามเกลียวของ stem ที่อยู่ข้างใน bonnet เมื่อทำการหมุน spindle ทำให้ไม่มีส่วนที่โผล่ยื่นออกมาเกะกะเวลาที่วาล์วอยู่ในตำแหน่งเปิด แต่วาล์วชนิด rising spindle ก็มีข้อดีคือเพียงแค่มองก็รู้ได้ทันทีว่าวาล์วอยู่ในตำแหน่งเปิดหรือปิด โดยดูจากแกนที่โผล่ออกมาจากรูตรงกลางของhand wheel และยังสามารถทำการหล่อลืนส่วน ที่เป็นเกลียวได้ง่าย (ภาพจาก http://www.roymech.co.uk)

  1. Globe valve

Globe valve เป็นวาล์วที่ออกแบบมาเพื่อใช้ควบคุมอัตราการไหลของของไหล ตัวอย่างการใช้งานวาล์วประเภทนี้ได้แก่ก๊อกน้ำที่ใช้กันอยู่ในบ้านหรือในห้องน้ำทั่วไปที่เป็นแบบหัวหมุนได้หลายรอบ (ไม่ใช่แบบที่มีก้านเปิด-ปิดที่บิดไปเพียง 90 องศา ซึ่งแบบนี้เป็น ball valve) ตัวอย่างโครงสร้างของ globe valve แสดงไว้ในรูปข้างล่าง

รูป Globe valve (บน) โครงสร้างของวาล์วขนาดเล็ก (ล่าง) โครงสร้างของวาล์วขนาดใหญ่ (ภาพบนและภาพล่างซ้ายจาก http://www.roymech.co.uk ภาพล่างขวาจาก http://www.energy.gov.kw)

globe valve เป็นวาล์วที่มีทิศทางการไหล โดยด้านข้างของตัววาล์วจะมีลูกศรระบุทิศทางการไหลว่าต้องให้ของไหลไหลเข้าทางด้านไหนและออกทางด้านไหนจากโครงสร้างของวาล์วที่แสดงในรูปด้านบน จะเห็นได้ว่าของเหลวที่ไหลผ่านตัววาล์วจะมีการหักเลี้ยวหลายครั้งแม้ว่าวาล์วจะเปิดเต็มที่ก็ตาม ทำให้ความดันลดคร่อมตัวglobe valve สูงกว่าของ gate valve การปิด-เปิดวาล์วจะอาศัยการปิด-เปิดแผ่น disk หรือ plug ที่วางตัวอยู่ในแนวเดียวกันกับทิศทางการไหล (ทิศทางการไหลในที่นี้คือจากซ้ายไปขวา) กับช่องเปิดที่อยู่ในแนวเดียวกันกับทิศทางการไหลเช่นเดียวกัน โดยเมื่อของไหลไหลเข้ามาในตัววาล์วนั้น ของไหลจะถูกบังคับให้ไหลลงล่างและหักเลี้ยวขึ้นข้างบน ไหลผ่านช่องว่างที่อยู่ระหว่างช่องเปิดกับแผ่น disk/plug การปรับขนาดของช่องว่างทำได้โดยการเลื่อนแผ่น disk/plug ขึ้น-ลง ซึ่งเมื่อแผ่น disk/plug เลื่อนสูงขึ้น ช่องว่างก็จะเปิดมากขึ้น ของไหลก็จะไหลผ่านได้เร็วขึ้น

ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลของของไหลที่ไหลผ่านวาล์วกับระยะการเคลื่อนที่ของ disk/plug นั้นจะขึ้นอยู่กับการออกแบบรูปร่างช่องเปิดและรูปล่างของตัว disk/plug ตัว disk/plug นั้นไม่จำเป็นต้องมีรูปแบบเป็นจานแบน อาจมีรูปร่างโค้งหรือเป็นรูปกรวยหัวตัดหรือหัวมนแบบต่าง ๆ ก็ได้ โดยการใช้รูปแบบที่เหมาะสมเราก็สามารถได้วาล์วที่มีความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลกับระยะการเคลื่อนที่ของ disk/plug ในรูปแบบต่าง ๆ เช่นรูปแบบที่เป็นเส้นตรง (กล่าวคือถ้าวาล์วเปิด 20%ของไหลก็จะไหลผ่านด้วยอัตรา 20% ของอัตราการไหลสูงสุด ถ้าวาล์วเปิด 65% ของไหลก็จะไหลผ่านด้วยอัตรา 65% ของอัตราการไหลสูงสุด) หรือจะให้เป็นวาล์วที่ให้อัตราการไหลเกือบเต็มที่เมื่อวาล์วเปิดเพียงเล็กน้อยก็ได้ (เมื่อเริ่มเปิดวาล์วเพียงเล็กน้อย ของไหลจะไหลผ่านวาล์วด้วยอัตราการไหลที่สูงเกือบเท่าอัตราการไหลสูงสุด และเมื่อเปิดวาล์วมากขึ้นต่อไปอีก อัตราการไหลก็ไม่ได้เพิ่มมากเท่าใดนักเพราะว่าอยู่ใกล้อัตราการไหลสูงสุดแล้ว) globe valve จึงเป็นวาล์วที่เหมาะสำหรับใช้ปรับอัตราการไหล

จากรูปจะเห็นได้ว่าแรงดันที่ของไหลกระทำต่อแผ่น disk/plug นั้นจะอยู่ในทิศทางการเคลื่อนที่ของแผ่น disk/plug กล่าวคืออยู่ในแนวแกนของก้านวาล์ว (stem)การปิดวาล์วอาศัยการหมุนก้านวาล์วให้แผ่น disk/plug กดติดกับ seat ของช่องเปิด (ตัว seat จะมีวัสดุที่อ่อนกว่าแผ่น disk/plug รองอยู่ เพื่อให้แผ่น disk/plugแนบสนิทกับตัว seat เพื่อป้องกันการรั่วไหล (คือทำหน้าที่เป็นปะเก็น) และยังป้องกันไม่ให้แผ่น disk/plug เสียหายเมื่อถูกกดให้แนบกับผิวช่องเปิด) ไม่ได้อาศัยแรงกดของของไหลในการดันแผ่น disk/plug ให้แนบกับ seat เหมือนในกรณีของ gate valve ด้วยเหตุนี้ในกรณีที่ความดันด้าน upstream และ downstream แตกต่างกันมากในขณะที่วาล์วปิด การเปิด globe valve จึงทำได้ง่ายกว่าการเปิด gate valve และโดยการอาศัยการขันอัดแผ่น disk ให้แนบกับ seat นั้น จึงทำให้ globe valve ปิดได้แน่นสนิทกว่า gate valve (ตราบเท่าที่ผิวสัมผัสของแผ่น disk กับตัว seat ยังไม่มีความเสียหาย)

globe valve บางแบบออกแบบมาให้ตัวแผ่น disk/plug ไม่ยึดแน่นอยู่กับก้านวาล์ว แต่หมุนไปมาได้ ทั้งนี้เพื่อให้ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งของแผ่น disk/plug สัมผัสกับตำแหน่งเดิมบน seat ทุกครั้งที่ปิดวาล์ว เพื่อที่จะทำให้แผ่น disk/plug เองมีการสึกหรอที่สม่ำเสมอ (เหมือนกับที่เราต้องสลับตำแหน่งยางรถยนต์เมื่อใช้ไปได้สัก10,000 กิโลเมตรนั่นแหละ ว่าแต่ว่ามีใครทราบหรือเคยสังเกตหรือไม่ว่า รถพวงมาลัยขวาที่ขับเคลื่อนล้อหน้า (รถเก๋งส่วนใหญ่ในบ้านเรา) ยางล้อหน้าด้านขวาจะสึกหรอเร็วกว่าล้ออื่น และยางคู่หน้าจะสึกหรอเร็วกว่าคู่หลัง)

ข้อเสียของ globe valve นอกเหนือไปจากการมีความดันลดที่สูงแล้ว ก็คือขนาดและน้ำหนักของวาล์วที่มีค่ามากกว่าของ gate valve ยิ่ง globe valve ตัวใหญ่ขึ้นก็จะมีขนาดและน้ำหนักที่มากขึ้นตามไปด้วย ด้วยเหตุนี้ในกรณีของท่อขนาดใหญ่ที่ความดันด้าน upstream และ downstream ต่างกันมาก การใช้ globe valve ขนาดใหญ่จะทำให้มีความดันลดในท่อสูงและต้องมีฐานรองรับตัววาล์วที่แข็งแรงกว่าการใช้ gate valve หรือกรณีของของไหลที่ร้อน (เช่นท่อไอน้ำ) ที่ด้าน downstreamของท่อยังเย็นอยู่ซึ่งในช่วงแรกต้องค่อย ๆ อุ่นท่อด้าน downstream ให้ร้อนขึ้นอย่างช้า ๆ เพื่อป้องกันการเกิด thermal shock หรือ water hammer (ในกรณีท่อไอน้ำ) ซึ่งทำได้โดยการค่อย ๆ เปิดวาล์วที่ละน้อย ๆ (crack open) จนท่อเริ่มร้อนขึ้น และเปิดเพิ่มขึ้นทีละนิดไปเรื่อย ๆ ซึ่งการควบคุมการไหลขนาดน้อย ๆ นี้ globe valve ตัวใหญ่จะทำได้ไม่ดี การแก้ปัญหาจะกระทำโดยการใช้ gate valve ตัวใหญ่ในการทำหน้าที่ปิด-เปิดท่อหลัก (เช่นท่อหลักอาจมีขนาด 12 นิ้ว) และมี globe valve ตัวเล็กในท่อ bypass ที่มีขนาดเล็กกว่าท่อหลัก (เช่นท่อ bypass อาจมีขนาด 1 นิ้ว) ที่อ้อมผ่าน gate valve ไปดังแสดงในรูปที่ 3 โดยเมื่อเริ่มทำการเปิดท่อนั้นจะเริ่มจากการค่อย ๆ เปิด globe valve ที่อยู่บนท่อ bypass จะเมื่อความดันหรืออุณหภูมิทางด้าน downstream อยู่ที่ระดับที่เหมาะสมแล้วก็จะทำการเปิด gate valve ตัวใหญ่ที่อยู่บนท่อหลักได้ และปิด globe valve ที่อยู่บนท่อ bypass

ในกรณีของของไหลที่มีของแข็งปนอยู่ ของแข็งนั้นอาจตกค้างบนผิว seat ทำให้เกิดปัญหา globe valve ปิดได้ไม่สนิทเช่นเดียวกันกับ gate valve

การใช้ globe valve ตัวเล็กในท่อ bypass เพื่อช่วยในการเปิดท่อขนาดใหญ่ที่มีความดัน/อุณหภูมิด้าน upstream c และ downstream แตกต่างกันมาก

 

  1. Needle valve

needle valve จัดว่าเป็นญาติสนิทของ globe valve โดย needle valve ทำหน้าที่ในการควบคุมอัตราการไหลเช่นเดียวกันกับ globe valve แตกต่างกันที่ needle valve จะใช้ในงานที่ต้องการการควบคุมการไหลที่มีความละเอียดสูง (โดยปรกติก็ที่อัตราการไหลไม่มาก) ดังนั้นเราจึงมักพบการใช้งาน needle valve กับระบบขนาดเล็ก เช่นระบบแก๊สท่อในอุปกรณ์วัดหรือในห้องปฏิบัติการวิจัย แต่ไม่พบเห็น needle valve ในระบบขนาดใหญ่

ตัวอย่างโครงสร้างของ Needle valve ขนาดเล็ก (ภาพจาก http://www.vehydraulics.com) และ (ล่าง) การติดตั้ง

needle valve เป็นวาล์วที่มีทิศทางการไหลเช่นเดียวกับ globe valve ความแตกต่างระหว่าง needle valve และ globe valve อยู่ตรงที่การออกแบบช่องเปิดและรูปร่างของตัว plug โดยช่องเปิดของ needle valve จะมีขนาดเล็กกว่าช่องเปิดของ globe valve และตัวปลั๊กของ needle valve จะมีลักษณะเป็นกรวยที่มีความเรียวยาวค่อย ๆ เล็กลงที่ปลาย จากการที่ส่วน plug ของ needle valve มีลักษณะที่เรียวเล็กดังกล่าวจึงทำให้ตัว plug ไม่แข็งแรงพอที่จะรับแรงกดถ้าหากทำการกดให้ตัว plug แนบแน่นกับ seat ของตัว body ของวาล์ว เพราะการกดดังกล่าวอาจทำให้ตัว plug เกิดความเสียหายหรือสูญเสียรูปร่างได้ ดังนั้นทางผู้ผลิตจึงออกแบบให้ตัว plug ของ needle valve นั้นไม่สัมผัสกับ seat ของตัว body ของวาล์ว แต่จะมีช่องว่างอยู่เล็กน้อย จึงทำให้เมื่อเราหมุน plug ของ needle valve ลงจนสุดแล้ว วาล์วก็ยังปิดไม่สนิท (ซึ่งแตกต่างจาก globe valve ที่สามารถปิดได้สนิท) ดังนั้นการติดตั้ง needle valve ที่ถูกต้องจึงต้องมีการใช้ block valve (ซึ่งมักเป็นgate valve หรือ ball valve) ร่วมด้วยดังแสดงในรูปข้างบน

  1. Ball valve

ball valve เป็นวาล์วตัวหนึ่งที่ได้รับความนิยมมากขึ้นในปัจจุบัน ที่เห็นได้ชัดคือตามอาคารบ้านเรือนต่าง ๆ ที่ใช้ก๊อกน้ำแบบที่เป็นก้านหมุนเพียง 90 องศาก็สามารถเปิดวาล์วได้เต็มที่หรือปิดวาล์วได้สนิท ตัวอย่างโครงสร้างของ ball valve แสดงไว้ในรูปข้างล่าง

(ซ้าย) ภาพตัดขวาง Ball valve (ภาพจาก http://www.roymech.co.uk) และ (ขวา) การทำงานของ ball valve ที่มีรูระบายความดัน

ส่วนที่ทำหน้าที่ปิด-เปิดของ ball valve คือตัวลูกบอลที่มีรูเจาะทะลุ (สีแดงในรูปบนด้านขวา) อยู่ตรงกลาง โดยการหมุนให้รูเจาะทะลุอยู่ในแนวท่อก็จะเป็นการเปิดวาล์วเต็มที่ และการหมุนให้รูเจาะทะลุอยู่ในแนวตั้งฉากกับท่อก็จะเป็นการปิดวาล์ว การปรับอัตราการไหลทำได้โดยการบิดให้ลูกบอลทำมุมระหว่างตำแหน่งเปิดเต็มที่และตำแหน่งปิด

เมื่อเทียบกับ gate valve ที่ใช้กับท่อขนาดเดียวกันแล้ว ball valve จะมีขนาดใหญ่กว่าและหนักกว่า (เพราะใช้ลูกบอลแทนแผ่นจานแบน ๆ ในการปิด-เปิดวาล์ว) และยังต้องใช้พื้นที่โดยรอบที่กว้างกว่าในการเปิดปิดวาล์ว เช่นวาล์วสำหรับท่อขนาด 6 นิ้วจะต้องใช้ก้านหมุนที่มีรัศมีประมาณ 1 เมตร  ในการปิด-เปิดวาล์ววาล์วขนาดใหญ่บางตัวจึงแก้ปัญหาด้วยการใช้ระบบขับเคลื่อนด้วยเฟืองทดในการบิดลูกบอลให้หมุนไปมา ซึ่งทำให้ประหยัดพื้นที่แต่ก็ไปลดความเร็วในการปิด-เปิดลง ball valve ที่ใช้กันในโรงงานนั้นตัวก้านหมุนจะไม่ยึดติดกับแกนหมุน แต่จะถอดออกได้ เวลาใช้ก็จะสวมครอบลงไปเหมือนกับการใช้ประแจขันนอต การที่ทำให้ถอดก้านหมุนวาล์วออกได้ก็เพื่อไม่ให้ก้านหมุนยื่นออกมาเกะกะหรือทำให้วาล์วหมุนเนื่องจากคนเดินชนโดยไม่ตั้งใจได้ การดูว่าวาล์วอยู่ในตำแหน่งเปิดหรือปิดจึงต้องดูจากร่องบากที่อยู่บนแกนหมุนลูกบอล ก้านหมุนวาล์วที่ถอดออกมานี้ ถ้าเป็นวาล์วตัวเล็กก็มักจะทำโซ่คล้องห้อยอยู่ข้าง ๆ ตัววาล์ว แต่ถ้าเป็นวาล์วตัวใหญ่ก็มักจะนำไปเก็บไว้ที่อื่น เวลาจะใช้แต่ละครั้งก็ค่อยเบิกมาใช้

ball valve ก็มีข้อดีตรงที่สามารถปิดสนิทหรือเปิดเต็มที่ได้อย่างรวดเร็ว รับความดันได้สูง ใช้งานได้ดีกับของไหลที่มีของแข็งปะปนอยู่ ในกรณีของ ball valve ที่ใช้กับของไหลที่อันตรายหรือที่ในระบบที่มีความดันสูงนั้น ตัวท่อเจาะทะลุที่ให้ของไหลไหลผ่านจะมีรูระบายความดันซึ่งเป็นรูเจาะทะลุเล็ก ๆ อยู่ในแนวตั้งฉากกับช่องทางให้ของไหลไหลผ่าน ในการปิดวาล์วนั้นจะต้องติดตั้งวาล์วให้รูระบายความดันนั้นหันออกไปทางด้าน downstream เพื่อเป็นการระบายความดันและ/หรือสารเคมีต่าง ๆ ที่ตกค้างอยู่ในช่องทางการไหลออกไป เพราะถ้าไม่มีรูดังกล่าว เวลาปิดวาล์วจะมีความดัน/สารเคมีตกค้างอยู่ในช่องทางการไหลดังกล่าวและถ้าถอดวาล์วออกมาเพื่อทำการซ๋อมบำรุงก็อาจทำให้เกิดอันตรายต่อผู้ที่ทำการถอดชิ้นส่วนวาล์วได้

ball valve อาจใช้วัสดุพอลิเมอร์ (ตรงที่เป็นสีเขียวอ่อนในรูป) เป็นตัวปิดผนึกกันการรั่วซึมระหว่าง body ของตัววาล์วกับตัวลูกบอล ซึ่งวัสดุพอลิเมอร์มักจะทนอุณหภูมิสูงสู้โลหะไม่ได้ ดังนั้นในการใช้งาน ball valve จึงต้องคำนึงถึงอุณหภูมิการใช้งานด้วย ส่วน gate valve นั้นไม่มีวัสดุพอลิเมอร์ในการปิดผนึกกันการรั่วซึม จึงใช้งานที่อุณหภูมิสูงได้ดี

                 5. Butterfly valve

Butterfly valve หรือที่บ้านเราเรียกว่าวาล์วปีกผีเสื้อทำหน้าที่ได้เช่นเดียวกันกับ ball valve และ plug valve โครงสร้างของ butter fly valve นั้นจะใช้แผ่นจานแบน ๆ หมุนไปมาได้ในมุม 90 องศา ถ้าแผ่นจานนี้วางตัวขนานกับทิศทางการไหล ก็จะเป็นการเปิดวาล์วเต็มที่ และถ้าวางตั้งฉากกับทิศทางการไหลก็จะเป็นการปิดวาล์วซึ่งเป็นการทำงานเช่นเดียวกันกับ damper ที่ใช้ปิด-เปิดลมเย็นในระบบปรับอากาศในอาคารต่าง ๆ การที่ใช้แผ่นจานแทนการใช้ลูกบอลหรือ plug ในการปิดกั้นการไหลจึงทำให้ butterfly valve มีขนาดเล็กกว่า ball valve และ plug valve (คือจะแคบกว่าเมื่อวัดในทิศทางการไหล) และมีน้ำหนักเบากว่าด้วย แต่โครงสร้างที่เป็นแผ่นจานดังกล่าวทำให้ไม่สามารถรับแรงดันและอุณหภูมิที่สูงได้ ดังนั้นเราจึงมักเห็นการใช้ butterfly valve ในท่อขนาดใหญ่กับสารที่ไม่มีอันตรายใด ๆ เช่นท่อน้ำหล่อเย็น ท่ออากาศของระบบทำความเย็น

Butterfly valve (ซ้าย) วาล์วขนาดเล็กใช้ก้านหมุนในการปิดเปิดวาล์ว (ภาพจาก www.made-in-china.com) และ (ขวา) วาล์วขนาดใหญ่ที่ใช้ระบบเฟืองทดในการปิดเปิด (ภาพจาก www.cometmarine.com)

จากการที่ใช้การหมุนแผ่นจานในการขวางทิศทางการไหล ทำให้ตัวแผ่นจานถูกของไหลดันให้หมุนไปจากตำแหน่งที่ต้องการได้ ดังนั้นเราจึงมักเห็นก้านหมุน butterfly valve จะมีเฟืองสำหรับตรึงตำแหน่งวาล์วว่าจะให้ปิดเปิดมากน้อยเท่าใด ซึ่งโครงสร้างแบบนี้จะไม่พบเห็นใน ball valve หรือ plug valve และสำหรับวาล์วตัวใหญ่นั้นจะใช้ระบบเฟืองทดช่วยในการปิดเปิด

นอกจากนั้นยังมีวาล์วอีกหลายประเภท ซึ่งแต่ละชนิดก็มีลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป เช่น

6. Three Way Valve หรือ วาล์ว 3 ทาง ซึ่งจะมีทางเข้า-ออก 3 ทาง เพื่อเปลี่ยนทิศทางน้ำ

7. Air Vent Valve เป็นวาล์วสำหรับไล่อากาศในท่อ มักติดตั้งไว้ที่ปลายบนสุดของท่อ

8. Ball Float Valve หรือ วาล์วลูกลอย ใช้สำหรับเปิด-ปิดน้ำโดยอาศัยลูกลอย เช่น ลูกลอยในชักโครก

9. Duo Check Valve สำหรับบังคับให้น้ำไหลให้ไปทางเดียว , ป้องกันน้ำไหลย้อนกลับ

10. Spring Check Valve หรือ Disco Check Valve สำหรับบังคับให้น้ำไหลให้ไปทางเดียว , ป้องกันน้ำไหลย้อนกลับ อาศัยแรงดันจากสปริง

11. Swing Check Valve สำหรับบังคับให้น้ำไหลให้ไปทางเดียว , ป้องกันน้ำไหลย้อนกลับ โดยใช้บานพับ

12. Foot Valve หรือ วาล์วหัวกระโหลก มีคุณสมบัติป้องกันน้ำไหลย้อนกลับ ใช้ติดตั้งไว้ใต้บ่อหรือก้นบ่อ

13. Knife Valve หรือ วาล์วใบมีด เป็นวาล์วปิด-เปิด ในท่อที่มีสิ่งสกปรก เช่น ขยะ กระดาษ หรือของเหลวที่มีความหนืด เนื่องจาก Disc เป็นใบมีดซึ่งมีความคมสำหรับตัด

14. Piston Valve หรือ วาล์วลูกสูบ, วาล์วไอน้ำ ใช้กับของไหลที่มี อุณหภูมิสูง เช่น น้ำร้อน หรือไอน้ำ

15. Pressure Reducing Valve หรือ วาล์วลดแรงดัน วาล์วสำหรับ bypass น้ำส่วนเกินเพื่อรักษาแรงดันในระบบ ต่างกับ Pressure Relief Valve คือ Reducing แรงดันเข้ามาแล้ว ลดลง แล้วออกไปใช้งานเลย แต่ relief แรงดันเข้ามาแล้ว ลดลง ส่วนที่แรงดันเกินจะถูกส่งกลับไปที่ขาเข้าใหม่

16. Safety Valve เป็นวาล์วนิรภัยที่ใช้กับ ก๊าซหรือไอน้ำเท่านั้น จะเริ่มเปิดเมื่อถึงความดันที่ตั้งไว้ และ จะเปิดเต็มที่เมื่อความดันสูงกว่าที่ตั้งไว้ 3% จากนั้นเมื่อความดันลดลงมาต่ากว่า 3% จึงจะปิด

17. Solenoid Valve เป็นวาล์วที่ควบคุมการปิดเปิดด้วยไฟฟ้า โดยใช้แกนแม่เหล็กเหนี่ยวนำ

18. Pressure Relief Valve เป็นวาล์วสำหรับ bypass น้ำส่วนเกินเพื่อรักษาแรงดันในระบบ

19. Steam Trap Valve หรือ วาล์วดักน้ำ สามารถใช้ได้ 3 ลักษณะ คือ 1. ระบายคอนเดนเสท 2. ป้องกันการรั่วของไอน้ำ 3. สามารถระบายอากาศหรือก๊าซ

 

 

 

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *