ในโรงงานอุตสาหกรรมและสถานประกอบการ วาล์วผีเสื้อถูกนำมาใช้เนื่องจากมีขนาดกะทัดรัดและใช้งานง่าย การทำงานนั้นง่าย วาล์วจะควบคุมการไหลของของเหลวโดยการหมุนแผ่นดิสก์ทรงกลมภายในท่อ.
ดังนั้น, วาล์วผีเสื้อทำงานอย่างไร ในการใช้งานจริง?
เมื่อผู้ปฏิบัติงานหมุนแกนวาล์ว 90 องศา แผ่นดิสก์จะหมุนตั้งฉากเพื่อปิดกั้นการไหล การหมุนกลับไปที่ศูนย์องศาหรือขนานกับการไหลจะทำให้กลับสู่ตำแหน่งเปิดเต็มที่.
1. การทำงานแบบหมุน 90 องศาอย่างรวดเร็วนี้ 2. ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถหยุด เริ่ม หรือควบคุมการไหลได้ วาล์วผีเสื้อสามารถใช้กับสื่อต่างๆ ได้ เช่น สายน้ำ ไอน้ำ น้ำมัน และสารเคมี 3. เพื่อช่วยให้คุณเลือกฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสมสำหรับระบบของคุณ คู่มือนี้จะสำรวจหลักการทำงานหลัก ส่วนประกอบที่จำเป็น.
4. ของวาล์วผีเสื้อ 5. รูปแบบการออกแบบ และกรณีการใช้งานในอุตสาหกรรมเฉพาะ, 6. ในฐานะวิศวกรหรือผู้ปฏิบัติงานในอุตสาหกรรม เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจ.
ส่วนประกอบและหน้าที่หลักของวาล์วผีเสื้อ
7. ส่วนประกอบของวาล์วผีเสื้อ 8. สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงการบำรุงรักษาและการจัดซื้อ. 9. ส่วนต่อไปนี้จะอธิบายรายละเอียดส่วนประกอบที่จำเป็น.
10. และบทบาทเฉพาะในการควบคุมการไหล: 5. รูปแบบการออกแบบ และกรณีการใช้งานในอุตสาหกรรมเฉพาะ 11. ตัววาล์ว:
- 12. โครงสร้างหลักที่ติดตั้งระหว่างหน้าแปลนท่อ รูปแบบทั่วไป ได้แก่ แบบเวเฟอร์ แบบลัก และแบบหน้าแปลน 13. ดิสก์:.
- 14. มักเรียกว่า "ผีเสื้อ" ส่วนประกอบนี้จะขวางการไหล 15. ก้านวาล์ว:.
- The Stem: เพลาเชื่อมต่อจานภายในกับตัวขับภายนอก ต้องทำจากโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง เช่น SS316 หรือ 17-4 PH เพื่อทนทานต่อแรงบิด.
- ที่นั่ง: สิ่งนี้ให้การซีลระหว่างจานและตัววาล์ว ที่นั่งสามารถเป็นแบบยืดหยุ่น (ยาง/PTFE) หรือแบบโลหะ.
- ตัวขับ: สิ่งนี้ให้แรงในการหมุนแกน ซึ่งอาจเป็นแบบแมนนวล แบบนิวแมติก หรือแบบไฟฟ้า.
เหล่านี้ 5. รูปแบบการออกแบบ และกรณีการใช้งานในอุตสาหกรรมเฉพาะ ต้องเป็นไปตามมาตรฐานสากล เช่น API 609 หรือ ASME B16.34 เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในโรงงานอุตสาหกรรม.
หลักการพื้นฐาน: วาล์วผีเสื้อทำงานอย่างไร?
หลักการทำงานตรงไปตรงมา นั่นคือเหตุผลที่ผู้ปฏิบัติงานในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่กล่าวถึง วิดีโอการทำงานของวาล์วผีเสื้อ เพื่อเห็นภาพกระบวนการ จานโลหะจะถูกติดตั้งที่กึ่งกลางท่อบนแกน แกนเชื่อมต่อกับตัวขับภายนอกตัววาล์ว.
1. ตำแหน่งปิด
เมื่อปิด จานจะตั้งฉากกับรูท่อ ขอบด้านนอกจะกดกับที่นั่งขณะบีบอัดอีลาสโตเมอร์หรือประกบกับกรวยโลหะ จะไม่มีการไหลผ่าน ความสมบูรณ์ของการปิดขึ้นอยู่กับแรงสัมผัสระหว่างจานกับที่นั่งและเกรดวัสดุที่นั่ง.
2. ตำแหน่งเปิด
ตัวขับจะหมุนแกน 90° ตอนนี้จานจะขนานกับการไหลของของเหลว ของเหลวจะไหลผ่านทั้งสองด้านของจานโดยมีการจำกัดน้อยที่สุด แตกต่างจากวาล์วประตู จานจะยังคงอยู่ในเส้นทางการไหล ซึ่งส่งผลให้เกิดแรงดันตกค้าง.
ค่า Cv (สัมประสิทธิ์การไหล) สำหรับวาล์วผีเสื้อที่เปิดจนสุดจะอยู่ในช่วงประมาณ 35 ถึง 75 ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อปกติ สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับโปรไฟล์ของจานและประเภทของวาล์ว.
3. การหรี่ / การควบคุมการไหล
ต่างจากบอลวาล์ว วาล์วผีเสื้อสามารถเปิดได้เป็นขั้นๆ มุมของดิสก์จะเป็นตัวกำหนดอัตราการไหล ด้วยวิธีนี้ วาล์วจึงไม่ปล่อยน้ำในลักษณะที่คงที่และสม่ำเสมอเมื่อคุณเปิดออก มันจะเริ่มจากปริมาณเล็กน้อยที่แม่นยำและเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อคุณเข้าใกล้ตำแหน่งเปิดเต็มที่.
สำหรับการคำนวณขนาดที่แม่นยำ ให้ใช้ตาราง Kv/Cv ของผู้ผลิต หรือปรึกษา IEC 60534-2-1 สำหรับการคำนวณอัตราการไหลของวาล์วควบคุม.
ประเภทการออกแบบวาล์วผีเสื้อหลักสามประเภท
การออกแบบทั้งสามแบบทำงานตามหลักการหมุนหนึ่งในสี่รอบ ความแตกต่างอยู่ที่รูปทรงของดิสก์ การเยื้องของก้าน และกลไกการซีล.
ตารางด้านล่างสรุปความแตกต่างที่สำคัญในด้านพิกัดแรงดัน ความสามารถด้านอุณหภูมิ อายุการใช้งานของซีล และแรงบิด:
| พารามิเตอร์ | แบบศูนย์กลาง (Zero-Offset) | ดับเบิ้ลออฟเซ็ต | ออฟเซ็ตสามเท่า |
| แรงดันสูงสุด | ~17 บาร์ (250 PSI) | ~100 บาร์ (1,440 PSI) | ~102 บาร์ (1,480 PSI) |
| อุณหภูมิสูงสุด | ~200 °C | ~650 °C | ~650 °C |
| วัสดุซีล | ยาง (EPDM / NBR / FKM) | ยางหรือโลหะ | โลหะ (เคลือบหรือตัน) |
| ระดับการรั่วไหล | EN 12266-1 คลาส B | คลาส A หรือ B | คลาส A (ไม่รั่วไหล) |
| ทิศทางการไหล | สองทิศทาง | ทิศทางที่ต้องการ | ทิศทางเดียวเท่านั้น |
| มาตรฐานทั่วไป | AWWA C504, EN 593 | API 609 Cat. A | API 609 Cat. B, EN 593 |
ส่วนต่อไปนี้จะสำรวจจุดเด่นของวาล์วแต่ละประเภท.
วาล์วผีเสื้อแบบศูนย์กลาง (Concentric / Zero-Offset)
วาล์วผีเสื้อแบบศูนย์กลางมีแกนที่วิ่งผ่านจุดศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ ขอบแผ่นดิสก์สัมผัสกับซีลยางตลอดเส้นรอบวงในทุกรอบการเปิดและปิด การเสียดสีอย่างต่อเนื่องนี้จำกัดอายุการใช้งานของซีลในการใช้งานที่มีรอบการทำงานสูงหรือมีการเสียดสี.
ด้วยเหตุนี้ การออกแบบแบบศูนย์กลางจึงเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการจ่ายน้ำแรงดันต่ำและการควบคุมของเหลวทั่วไป อย่างไรก็ตาม แนะนำให้ใช้กับแรงดันต่ำกว่า 16 บาร์ (psi) เท่านั้น.
วาล์วแบบศูนย์กลางหรือแบบ zero-offset ทำจากเหล็กหล่อเหนียว GGG50 เคลือบอีพ็อกซี่ หรือสแตนเลส 316 สำหรับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน.
ระบบน้ำดื่มต้องใช้วาล์วผีเสื้อแบบซีลยางเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน AWWA C504.
วาล์วผีเสื้อแบบออฟเซ็ตคู่ (Double Offset / High-Performance)
การออกแบบแบบออฟเซ็ตคู่สร้างการทำงานแบบปิดเหมือนลูกเบี้ยว แผ่นดิสก์จะยกออกจากบ่าวาล์วในช่วง 10 องศาแรกของการเปิด จากนั้นจะกลับไปสัมผัสกับบ่าวาล์วอย่างเต็มที่ในช่วง 10 องศาสุดท้ายของการปิด จะไม่มีการสัมผัสกับบ่าวาล์วระหว่างการเคลื่อนที่.
สิ่งนี้ส่งผลให้แรงบิดในการทำงานต่ำลงและยืดอายุการใช้งานของบ่าวาล์ว ทำให้เหมาะสำหรับท่อไอน้ำ น้ำมันและก๊าซ และท่อน้ำแรงดันสูง.
อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามทิศทางการไหลที่ผู้ผลิตแนะนำเพื่อรักษาประสิทธิภาพการซีล.
วาล์วแบบออฟเซ็ตคู่ ต้องเป็นไปตาม API 609 Category A และ ASME Pressure Class 150 ถึง 600 (PN 10 ถึง PN 100).
วาล์วผีเสื้อแบบออฟเซ็ตสามชั้นทำงานอย่างไร?
การออกแบบแบบออฟเซ็ตสามชั้นจะเพิ่มออฟเซ็ตทางเรขาคณิตที่สาม: พื้นผิวซีลแบบกรวยบนแผ่นดิสก์และบ่าวาล์ว.
ออฟเซ็ตทั้งสามทำงานร่วมกัน:
- ออฟเซ็ต 1: แกนก้านวาล์วอยู่ด้านหลังเส้นกึ่งกลางของแผ่นดิสก์
- ออฟเซ็ต 2: แกนก้านวาล์วอยู่ห่างจากเส้นกึ่งกลางของรู
- ออฟเซ็ต 3: แกนสัมผัสระหว่างแผ่นดิสก์กับบ่าวาล์วเอียงเป็นรูปกรวยมุมฉาก — สร้างการซีลแบบไม่เสียดสีและไร้แรงเสียดทาน
รูปทรงกรวยหมายความว่าแผ่นดิสก์และบ่าวาล์วจะสัมผัสกันเฉพาะจุดสุดท้ายของการปิด จะไม่มีแรงเสียดทานจากการเลื่อนตลอดช่วงการเคลื่อนที่ สิ่งนี้จะช่วยขจัดปัญหาการสึกหรอของบ่าวาล์วโดยสิ้นเชิง.
ในทิศทางการไหลไปข้างหน้า (ที่แนะนำ) แรงดันในเส้นจะทำหน้าที่เป็นแรงที่ทำให้เกิดการซีลด้วยตัวเอง: แรงดันที่สูงขึ้นจะเพิ่มแรงกดที่บ่าวาล์ว ทำให้การปิดสนิทแน่นขึ้น การติดตั้งย้อนกลับจะทำให้ผลนี้เป็นโมฆะและลดแรงกดที่บ่าวาล์ว.
การซีลแบบโลหะกับโลหะ achieves EN 12266-1 Class A (การรั่วไหลเป็นศูนย์) และเป็นไปตามการทดสอบ API 598 วาล์วแบบออฟเซ็ตสามชั้นถูกระบุใน:
- การผลิตไฟฟ้า, เช่น สายบายพาสของกังหันไอน้ำ, ระบบป้อนน้ำป้อนหม้อไอน้ำ (ทำงานที่ 540 °C / 1,000 °F)
- โรงกลั่นและปิโตรเคมี พร้อมการแยกไฮโดรคาร์บอน, บริการทนไฟตาม API 607
- สถานี LNG พร้อมบริการอุณหภูมิต่ำถึง -196 °C
- ไอน้ำร้อนอุณหภูมิสูง พร้อมคลาสแรงดัน ASME 600 ถึง 2500
คุณอาจถามด้วยว่า, วาล์วผีเสื้อแบบสไลด์ทำงานอย่างไร? ในความเป็นจริง วาล์วผีเสื้อไม่ได้ “เลื่อน” เหมือนวาล์วประตู การเคลื่อนที่แบบเลื่อนหรือกวาดเป็นการเคลื่อนที่จากเปิดไปปิด.
แรงดัน: CL150 (PN6～PN25)
ประเภทการเชื่อมต่อ: เอฟแอลจี
มาตรฐาน: ASME B16.34 / API-609
การใช้งานในอุตสาหกรรมตามประเภทวาล์ว
| อุตสาหกรรม | การใช้งานทั่วไป | ประเภทที่แนะนำ |
| น้ำและน้ำเสีย | การแยกการไหล, สายเมน DN80–DN2000 | แบบศูนย์กลาง, AWWA C504 |
| น้ำมันก๊าซ | สายกระบวนการ, การแยกทนไฟ | แบบออฟเซ็ตคู่, API 609 Cat. A |
| โรงกลั่น / ปิโตรเคมี | การแยกไฮโดรคาร์บอน, ไอน้ำอุณหภูมิสูง | Triple offset, API 609 Cat. B / API 607 |
| การผลิตไฟฟ้า | การบายพาสกังหัน, การป้อนหม้อไอน้ำที่ >540 °C | Triple offset, ASME Class 600–2500 |
| อาหารและเครื่องดื่ม | สื่อที่ถูกสุขอนามัย, สายที่เข้ากันได้กับ CIP | Concentric, ตัววาล์ว 316 SS, NSF/ANSI 61 |
| เหมืองแร่ / สารละลายข้น | สารละลายข้นที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, การแยกวงจรสูง | Slide-action หรือ double offset, แผ่นดิสก์บุ |
บทสรุป
วาล์วผีเสื้อเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการปิดอย่างรวดเร็วในระบบท่ออุตสาหกรรมส่วนใหญ่ วาล์วควบคุมการไหลโดยการหมุนแผ่นดิสก์ 90° ภายในรูท่อ การทำงานแบบควอเตอร์เทิร์นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์การปิดฉุกเฉิน.
มีการออกแบบวาล์วผีเสื้อหลักสามแบบ: concentric, double offset และ triple offset วาล์วแต่ละประเภทครอบคลุมคลาสแรงดันตั้งแต่ PN10 ถึง PN250 และอุณหภูมิตั้งแต่ −196 °C ถึง 650 °C เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องเข้าใจ 5. รูปแบบการออกแบบ และกรณีการใช้งานในอุตสาหกรรมเฉพาะ เพื่อช่วยให้คุณเลือกตัวที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณ.
Xintai Valve ผลิตวาล์วผีเสื้อแบบ concentric, double offset และ triple offset ตามมาตรฐาน API 609, EN 593, AWWA C504 และ ISO 5752 ติดต่อทีมวิศวกรรมเพื่อคำนวณขนาดที่เหมาะสมกับงาน การเลือกวัสดุ และแรงบิดของแอคทูเอเตอร์.
