อาคารอุตสาหกรรมต้องพึ่งพามากกว่าเครื่องจักรในการผลิต. น้ำประปา, การระบายน้ำ, ระบายความร้อน, การป้องกันอัคคีภัย, อากาศอัด, การจัดการสารเคมี, และท่อส่งกระบวนการล้วนต้องการการควบคุมการไหลที่เชื่อถือได้.
การเลือกวาล์วอุตสาหกรรมที่เหมาะสมจึงไม่ใช่แค่เรื่องของการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่ถูกต้องเท่านั้น. วิศวกรและทีมจัดซื้อจะต้องคำนึงถึงเรื่องของเหลว, ความดันใช้งาน, อุณหภูมิ, ข้อกำหนดการไหล, พื้นที่ติดตั้ง, ความถี่ของการดำเนินงาน, เงื่อนไขการบำรุงรักษา, และสภาพแวดล้อมโดยรอบ.
คู่มือนี้จะอธิบายวิธีประเมินวาล์วสำหรับอาคารอุตสาหกรรมและระบบสาธารณูปโภคทั่วไป และตำแหน่งของวาล์วประตู, วาล์วผีเสื้อ, บอลวาล์ว, และโกลปวาล์วโดยทั่วไปจะเหมาะสมที่สุด.
เริ่มต้นด้วยการทำงานของวาล์ว
ก่อนเลือกประเภทวาล์ว, กำหนดสิ่งที่วาล์วจำเป็นต้องทำอย่างชัดเจน.
วาล์วอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ทำหน้าที่พื้นฐานอย่างน้อยหนึ่งอย่างจากสามฟังก์ชัน:
การแยกตัว
โดยปกติวาล์วจะเปิดสุดหรือปิดสุด. ข้อกำหนดหลักคือการปิดที่เชื่อถือได้พร้อมการสูญเสียแรงดันที่ยอมรับได้เมื่อเปิด.
ระเบียบไหล
วาล์วจะต้องทำงานที่ตำแหน่งตรงกลางเพื่อควบคุมการไหล. ในกรณีนี้, ลักษณะการควบคุมปริมาณและความต้านทานต่อการกัดเซาะมีความสำคัญมากขึ้น.
การควบคุมอัตโนมัติหรือระยะไกล
วาล์วอาจต้องใช้ลม, ไฟฟ้า, หรือการสั่งงานด้วยไฮดรอลิกและอาจเป็นส่วนหนึ่งของระบบอัตโนมัติในโรงงาน.
การใช้วาล์วแยกเพื่อการควบคุมปริมาณอย่างต่อเนื่อง, หรือการระบุวาล์วเชิงควบคุมที่ต้องการการปิดเครื่องอย่างง่าย, สามารถเพิ่มทั้งต้นทุนเริ่มต้นและความต้องการการบำรุงรักษาระยะยาว.
วาล์วประตูสำหรับสายแยกหลัก
วาล์วประตูถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเมื่อท่อต้องมีการเปิดเต็มหรือปิดสนิท.
เมื่อเปิดเต็มที่, ประตูถูกย้ายออกจากเส้นทางการไหลหลัก. ทำให้วาล์วประตูมีประโยชน์อย่างยิ่งกับท่อที่ต้องการความต้านทานการไหลต่ำ.
การใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไป ได้แก่:
- ท่อส่งน้ำหลัก
- ระบบน้ำหล่อเย็น
- เครือข่ายน้ำดับเพลิง
- สายการจำหน่ายสาธารณูปโภค
- ท่อกระบวนการที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่
โดยทั่วไปวาล์วประตูจะเหมาะสมกับการแยกมากกว่าการควบคุมการไหลบ่อยครั้ง. การเปิดเกตบางส่วนไว้เป็นเวลานานอาจทำให้เกตและพื้นผิวซีลมีความเร็วของของไหลและการสึกหรอสูงขึ้น.
สำหรับระบบที่ปกติวาล์วจะยังคงเปิดเต็มที่และปิดเพื่อการบำรุงรักษาหรือการแยกฉุกเฉินเท่านั้น, วาล์วประตูมักเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริง.
บัตเตอร์ฟลายวาล์วสำหรับท่อส่งน้ำขนาดใหญ่
วาล์วปีกผีเสื้อใช้จานหมุนเพื่อควบคุมการไหลผ่านท่อ. โครงสร้างที่กะทัดรัดทำให้ดูน่าดึงดูดเป็นพิเศษสำหรับคนขนาดกลาง- และระบบเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่ติดตั้ง, น้ำหนักวาล์ว, และความสะดวกในการใช้งานเป็นสิ่งสำคัญ.
ก วาล์วผีเสื้อเวเฟอร์ ถูกติดตั้งระหว่างหน้าแปลนท่อ, ทำให้สามารถประกอบวาล์วได้ค่อนข้างกะทัดรัด.
วาล์วปีกผีเสื้อมักถูกคำนึงถึง:
- น้ำหล่อเย็นอุตสาหกรรม
- ระบบบำบัดน้ำ
- วงจรน้ำ HVAC
- ระบบป้องกันอัคคีภัย
- การประปาและการระบายน้ำทั่วไป
- ใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำ- และท่อแรงดันปานกลาง
เมื่อเทียบกับการออกแบบวาล์วแบบเต็มตัวหลายแบบ, วาล์วปีกผีเสื้อสามารถลดปริมาณพื้นที่รอบๆ ท่อได้อย่างมาก.
อย่างไรก็ตาม, วิศวกรควรตรวจสอบวัสดุเบาะนั่งด้วย, วัสดุแผ่นดิสก์, ระดับความดัน, อุณหภูมิในการทำงาน, ความเข้ากันได้ของของไหล, และประสิทธิภาพการปิดผนึกที่จำเป็นก่อนที่จะระบุวาล์วปีกผีเสื้อ.
บอลวาล์วสำหรับการปิดควอเตอร์เทิร์นที่เชื่อถือได้
บอลวาล์วใช้องค์ประกอบปิดทรงกลมเจาะซึ่งหมุนโดยประมาณ 90 องศาระหว่างตำแหน่งเปิดและตำแหน่งปิด.
การทำงานที่รวดเร็วและการปิดระบบที่มีประสิทธิภาพทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานด้านสาธารณูปโภคและกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายประเภท.
ก บอลวาล์วหน้าแปลน ให้การเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวกับระบบท่อ และโดยทั่วไปถือว่าต้องมีการเชื่อมต่อท่อที่ปลอดภัยและการถอดออกเพื่อการบำรุงรักษาที่สะดวก.
การใช้งานทั่วไปได้แก่:
- ท่อแปรรูปสารเคมี
- ระบบบำบัดน้ำ
- บริการน้ำมันและก๊าซ
- อากาศอัด
- ระบบสาธารณูปโภค
- กระบวนการแยกของเหลว
การเลือกบอลวาล์วควรพิจารณามากกว่าวัสดุตัวถังเพียงอย่างเดียว. วัสดุของเบาะนั่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากอุณหภูมิ, ความดัน, สารเคมี, ของแข็งแขวนลอย, และความถี่ในการใช้งานอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการซีลและอายุการใช้งาน.
โกลบวาล์วที่การควบคุมการไหลมีความสำคัญ
เมื่อการปรับการไหลที่แม่นยำมีความสำคัญมากกว่าการสูญเสียแรงดันขั้นต่ำ, โกลปวาล์วอาจจะเหมาะสมกว่า.
เส้นทางการไหลภายในช่วยให้ตำแหน่งของแผ่นดิสก์มีอิทธิพลต่อการไหลอย่างต่อเนื่อง, ทำให้โกลปวาล์วมีประโยชน์ในการใช้งานเช่น:
- การควบคุมน้ำหล่อเย็น
- ระบบไอน้ำ
- การควบคุมการไหลของกระบวนการ
- ท่อบายพาส
- ระบบควบคุมสาธารณูปโภค
ข้อเสียคือมีความต้านทานการไหลสูงกว่าเมื่อเทียบกับประเภทวาล์วที่ออกแบบมาเพื่อการแยกแบบเต็มรูเจาะเป็นหลัก.
สำหรับเหตุผลนี้, วิศวกรควรแยกแยะระหว่างวาล์วที่ต้องหยุดการไหลกับวาล์วที่ต้องควบคุมวาล์วอย่างจริงจัง.
พิจารณาของไหลก่อนเลือกวาล์ว
การออกแบบวาล์วเดียวกันอาจมีพฤติกรรมแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับตัวกลางที่ไหลผ่าน.
น้ำสะอาด
สำหรับระบบน้ำอุตสาหกรรมธรรมดา, เหล็กหล่อ, เหล็กดัด, เหล็กกล้าคาร์บอน, และวาล์วสแตนเลสทั้งหมดอาจพิจารณาได้ขึ้นอยู่กับแรงดัน, คุณภาพน้ำ, และข้อกำหนดของโครงการ.
ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
ความเข้ากันได้ทางเคมีมีความสำคัญเมื่อเป็นกรด, ด่าง, เกลือ, หรือมีสื่อก้าวร้าวอื่นๆ ปรากฏอยู่.
ร่างกาย, เล็ม, ลำต้น, พื้นผิวปิดผนึก, และวัสดุบ่าทั้งหมดควรได้รับการประเมิน แทนที่จะเลือกวาล์วโดยพิจารณาจากวัสดุตัวถังภายนอกเท่านั้น.
ของไหลที่มีของแข็ง
อนุภาคแขวนลอย, สารละลาย, ตะกอน, หรือน้ำเสียอาจทำให้พื้นผิวซีลเสียหายหรือสะสมรอบๆ ส่วนประกอบภายในได้.
ดังนั้นควรเลือกรูปทรงของวาล์วและการออกแบบการซีลตามความเข้มข้นของของแข็งและลักษณะของอนุภาคที่เกิดขึ้นจริง.
ไอน้ำและของเหลวที่มีอุณหภูมิสูง
อุณหภูมิส่งผลต่อวัสดุในร่างกาย, การบรรจุ, ปะเก็น, ที่นั่ง, และแอคชูเอเตอร์.
วาล์วที่เหมาะสำหรับน้ำอุณหภูมิแวดล้อมไม่สามารถใช้กับไอน้ำหรือของเหลวในกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูงได้โดยอัตโนมัติเพียงเพราะว่าระดับแรงดันปกติปรากฏเพียงพอ.
จะต้องประเมินความดันและอุณหภูมิร่วมกัน
ข้อผิดพลาดในการซื้อที่พบบ่อยประการหนึ่งคือการตรวจสอบแรงดันที่ระบุโดยไม่สนใจอุณหภูมิ.
แรงดันใช้งานที่อนุญาตสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่ออุณหภูมิในการทำงานเพิ่มขึ้น. วัสดุตัววาล์ว, วัสดุที่นั่ง, การบรรจุ, สลักเกลียว, และมาตรฐานหน้าแปลนล้วนส่งผลต่อขีดจำกัดการใช้งานจริงได้.
เมื่อระบุวาล์วอุตสาหกรรม, ให้แก่ผู้ผลิตอย่างน้อยที่สุด:
- ขนาดท่อที่กำหนด
- แรงกดดันในการออกแบบ
- แรงดันใช้งานปกติ
- อุณหภูมิการออกแบบ
- อุณหภูมิการทำงานปกติ
- ของไหลหรือตัวกลาง
- วัสดุตัวถังและการตกแต่งที่จำเป็น
- สิ้นสุดการเชื่อมต่อ
- วิธีการกระตุ้น
- มาตรฐานที่ใช้บังคับ
ข้อมูลนี้ช่วยให้ผู้ผลิตวาล์วสามารถประเมินการใช้งานได้มากกว่าเพียงเสนอราคาวาล์วตามเส้นผ่านศูนย์กลาง.
วัสดุวาล์วต้องตรงกับสภาพแวดล้อมการทำงาน
ความเข้ากันได้ของของไหลภายในเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการเลือกวัสดุวาล์ว.
โรงงานอุตสาหกรรมยังสามารถให้อุปกรณ์สัมผัสกับความชื้นได้, เกลือ, ไอสารเคมี, น้ำฝน, ฝุ่น, และความผันผวนของอุณหภูมิ. สภาพภายนอกเหล่านี้อาจส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนของตัววาล์ว, รัด, แอคชูเอเตอร์, รองรับ, และท่อโดยรอบ.
สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกกลางแจ้งหรือที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, วิศวกรจึงควรคำนึงถึงสภาพแวดล้อมการทำงานทั้งหมด.
หลักการนี้ยังใช้กับตัวอาคารด้วย. โรงงานอุตสาหกรรมตั้งอยู่ในที่ชื้น, ชายฝั่งทะเล, เกษตรกรรม, หรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรงทางเคมีมักใช้วัสดุก่อสร้างที่ทนต่อการกัดกร่อนเพื่อลดการบำรุงรักษาในระยะยาว. ตัวอย่างเช่น, ผู้ผลิตของ แผ่นหลังคาอุตสาหกรรม ให้พีวีซี, ยูพีวีซี, ASA และระบบหลังคาอื่นๆ สำหรับโรงงาน, คลังสินค้า, การประชุมเชิงปฏิบัติการ, และอาคารที่คล้ายกัน.
วัสดุหลังคาและวาล์วท่อทำหน้าที่แตกต่างกันมากอย่างเห็นได้ชัด, แต่หลักการทางวิศวกรรมก็คล้ายกัน: การเลือกวัสดุควรสะท้อนถึงสภาพแวดล้อมการบริการที่เกิดขึ้นจริง ไม่ใช่เพียงราคาซื้อเริ่มแรกเท่านั้น.
คู่มือ, ไฟฟ้า, หรือการทำงานแบบนิวแมติก?
การสั่งงานวาล์วควรพิจารณาจากความถี่ในการทำงานและสถาปัตยกรรมระบบ.
การดำเนินการด้วยตนเอง
ปกติวาล์วแบบแมนนวลจะเหมาะสมเมื่อ:
- การดำเนินการไม่บ่อยนัก
- สามารถเข้าถึงวาล์วได้
- ไม่จำเป็นต้องควบคุมกระบวนการอัตโนมัติ
- ไม่จำเป็นต้องปิดระยะไกลฉุกเฉิน
การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า
แอคทูเอเตอร์แบบไฟฟ้าเหมาะสำหรับบริเวณที่วาล์วต้องการการควบคุมระยะไกลและมีพลังงานไฟฟ้าเพียงพอ.
โดยทั่วไปจะรวมเข้ากับระบบควบคุมสำหรับการเปิดและปิดอัตโนมัติ.
การกระตุ้นด้วยลม
แอคชูเอเตอร์แบบนิวแมติกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมซึ่งมีอากาศอัดอยู่แล้ว.
พวกเขาสามารถให้การดำเนินงานที่รวดเร็วและมักใช้ในโรงงานแปรรูปและระบบการผลิตแบบอัตโนมัติ.
แอคชูเอเตอร์ควรมีขนาดตามความต้องการแรงบิดของวาล์วจริง แทนที่จะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของวาล์วเพียงอย่างเดียว.
อย่าเลือกวาล์วอุตสาหกรรมตามราคาเพียงอย่างเดียว
วาล์วสองตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากันอาจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันมาก.
ราคาที่แตกต่างกันอาจเป็นผลมาจาก:
- วัสดุตัวเครื่อง
- วัสดุตัดแต่ง
- วัสดุที่นั่ง
- กระบวนการหล่อหรือการตีขึ้นรูป
- ระดับความดัน
- มาตรฐานหน้าแปลน
- ข้อกำหนดการทดสอบ
- การกำหนดค่าแอคชูเอเตอร์
- การเคลือบผิว
- การรับรอง
- ข้อกำหนดในการตรวจสอบ
ราคาซื้อที่ต่ำกว่าจะให้ประโยชน์เพียงเล็กน้อยหากวาล์วจำเป็นต้องเปลี่ยนก่อนเวลาอันควร, ทำให้เกิดการรั่วไหล, เพิ่มเวลาหยุดทำงานของการบำรุงรักษา, หรือไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของโครงการ.
สำหรับผู้รับเหมา, ผู้จัดจำหน่าย, และผู้ซื้อโครงการอุตสาหกรรม, การเปรียบเทียบวาล์วกับข้อกำหนดทางเทคนิคที่สมบูรณ์นั้นมีความหมายมากกว่าการเปรียบเทียบราคาต่อหน่วยเพียงอย่างเดียว.
กระบวนการเลือกวาล์วที่ใช้งานได้จริง
สำหรับโครงการอุตสาหกรรมส่วนใหญ่, การเลือกวาล์วสามารถทำตามลำดับที่ไม่ซับซ้อน.
อันดับแรก, ระบุว่าจำเป็นต้องใช้วาล์วเพื่อแยกหรือไม่, ระเบียบข้อบังคับ, ไม่กลับมา, การควบคุมความดัน, หรือการทำงานแบบอัตโนมัติ.
ต่อไป, กำหนดสื่อ, ความดัน, อุณหภูมิ, ขนาดท่อ, และสภาพการทำงานที่คาดหวัง.
จากนั้นจึงกำหนดประเภทวาล์วและวัสดุที่เหมาะสม.
หลังจากนั้น, ยืนยันมาตรฐานการเชื่อมต่อที่จำเป็น, ระดับความดัน, ตัวกระตุ้น, ข้อกำหนดการทดสอบ, และมาตรฐานโครงการที่บังคับใช้.
ในที่สุด, ประเมินพื้นที่การติดตั้ง, การเข้าถึงการบำรุงรักษา, ความถี่ในการทำงานที่คาดหวัง, และข้อกำหนดวงจรชีวิตก่อนทำการสั่งซื้อ.
แนวทางนี้ช่วยป้องกันปัญหาทั่วไปในการจัดซื้อจัดจ้างทางอุตสาหกรรม: การเลือกวาล์วให้เหมาะสมกับท่อทางเทคนิคแต่ไม่เหมาะกับการใช้งาน.
ไม่มีวาล์วชนิดใดที่เหมาะกับอาคารอุตสาหกรรมหรือท่อส่งทุกประเภท.
วาล์วประตูเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับการแยกการไหลแบบเต็ม. บัตเตอร์ฟลายวาล์วเป็นโซลูชั่นขนาดกะทัดรัดสำหรับระบบสาธารณูปโภคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่จำนวนมาก. บอลวาล์วให้การปิดเปิดสี่ส่วนอย่างรวดเร็วและการปิดผนึกที่เชื่อถือได้สำหรับบริการทางอุตสาหกรรมที่หลากหลาย, ในขณะที่โกลปวาล์วยังคงมีคุณค่า โดยที่การควบคุมการไหลเป็นข้อกำหนดหลัก.
การเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับว่าคุณลักษณะเหล่านี้โต้ตอบกับสื่อจริงอย่างไร, ความดัน, อุณหภูมิ, ความถี่ในการทำงาน, สิ่งแวดล้อม, และมาตรฐานโครงการ.
สำหรับโครงการอุตสาหกรรม, การให้เงื่อนไขการทำงานที่สมบูรณ์แก่ผู้ผลิตวาล์วก่อนขอใบเสนอราคาเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งในการลดข้อผิดพลาดด้านข้อมูลจำเพาะและรับการกำหนดค่าวาล์วที่ตรงกับการใช้งานจริง.