บอลวาล์ว: คู่มือครอบคลุมเกี่ยวกับส่วนประกอบ ประเภท และการใช้งาน

บอลวาล์วเป็นหนึ่งในวาล์วที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในระบบอุตสาหกรรมและที่อยู่อาศัย เนื่องจากมีความน่าเชื่อถือ ความทนทาน และใช้งานง่าย บทความนี้จะอธิบายเกี่ยวกับบอลวาล์ว ส่วนประกอบสำคัญ (ตัวเรือน ลูกบอล และที่นั่ง) การจำแนกประเภท มาตรฐานแรงดันและขนาด และวิธีการทำงาน ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกร ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อ หรือผู้ที่ชื่นชอบงาน DIY คู่มือนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจวิธีการเลือกบอลวาล์วที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณ

บอลวาล์วคืออะไร

A บอลวาล์วเป็นวาล์วแบบหมุนหนึ่งในสี่รอบที่ใช้ลูกบอลกลวง เจาะรู และหมุนได้เพื่อควบคุมการไหลของของไหล เมื่อรูของลูกบอลตรงกับท่อ ของไหลจะไหลได้อย่างอิสระ การหมุนลูกบอล 90 องศาจะปิดกั้นการไหลทั้งหมด การออกแบบที่เรียบง่ายช่วยให้ทำงานได้อย่างรวดเร็ว ลดการรั่วซึม และเข้ากันได้กับน้ำ น้ำมัน ก๊าซ และสารกัดกร่อน

ส่วนประกอบหลักของบอลวาล์ว

1. ตัวบอลวาล์ว

การตัวบอลวาล์วคือเปลือกนอกที่บรรจุส่วนประกอบภายใน โดยทั่วไปทำจากวัสดุที่แข็งแรงทนทาน เช่น สแตนเลส ทองเหลือง หรือพีวีซี ขึ้นอยู่กับการใช้งาน การออกแบบตัววาล์วจะกำหนดระดับแรงดันและประเภทของการเชื่อมต่อ (แบบเกลียว แบบหน้าแปลน หรือแบบเวเฟอร์) ของวาล์ว

2. บอลวาล์วบอล

การบอลวาล์วคือทรงกลมหมุนที่มีรูเจาะผ่านจุดศูนย์กลาง มักชุบโครเมียมหรือเคลือบด้วยวัสดุ เช่น PTFE เพื่อลดแรงเสียดทานและป้องกันการกัดกร่อน ลูกบอลผ่านกระบวนการกลึงที่แม่นยำ ช่วยให้ปิดผนึกได้แน่นหนาและทำงานได้อย่างราบรื่น

3. บอลวาล์วที่นั่ง

การที่นั่งบอลวาล์วเป็นส่วนประกอบรูปวงแหวนที่ทำหน้าที่ปิดผนึกระหว่างลูกบอลและตัว โดยทั่วไปแล้ว เบาะที่นั่งทำจากวัสดุอ่อน เช่น PTFE หรือเทอร์โมพลาสติกเสริมแรง เพื่อให้มั่นใจว่าจะป้องกันการรั่วซึมได้ แม้ภายใต้แรงดันสูง

ประเภทของบอลวาล์วตามรูปแบบการเชื่อมต่อ

1. บอลวาล์วเกลียว

A บอลวาล์วเกลียวมีเกลียวตัวผู้หรือตัวเมียที่ปลาย ช่วยให้ติดตั้งเข้ากับท่อได้โดยตรงด้วยการขันสกรู เหมาะสำหรับระบบที่พักอาศัยที่มีแรงดันต่ำ (เช่น ระบบประปา ระบบปรับอากาศ) วาล์วเหล่านี้คุ้มค่าและติดตั้งง่ายโดยไม่ต้องเชื่อม

แอปพลิเคชัน:

- ระบบประปาสำหรับที่อยู่อาศัย

- ท่อแก๊ส

- ระบบอุตสาหกรรมขนาดเล็ก

2. บอลวาล์วแบบมีหน้าแปลน

A วาล์วบอลหน้าแปลนมีปลายหน้าแปลนยึดกับหน้าแปลนท่อ วาล์วเหล่านี้รองรับระบบแรงดันสูงและเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ช่วยให้บำรุงรักษาและถอดประกอบได้ง่าย ปะเก็นระหว่างหน้าแปลนช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมต่อจะแน่นหนาและปราศจากการรั่วไหล

แอปพลิเคชัน:

- ท่อส่งน้ำมันและก๊าซ

- โรงงานแปรรูปเคมี

- โรงบำบัดน้ำเสีย

3. บอลวาล์วเวเฟอร์

A บอลวาล์วเวเฟอร์(หรือ *วาล์วบอลแบบแคลมป์*) ประกบอยู่ระหว่างหน้าแปลนท่อสองอันโดยใช้สลักเกลียว วาล์วเหล่านี้มีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา เหมาะสำหรับระบบที่มีพื้นที่จำกัด แต่ไม่มีข้อต่อปลายท่อ โดยอาศัยแรงกดที่หน้าแปลนในการปิดผนึก

แอปพลิเคชัน:

- การแปรรูปอาหารและเครื่องดื่ม

- ระบบ HVAC แบบกะทัดรัด

- ระบบไฮดรอลิกแรงดันต่ำ

การจำแนกประเภทบอลวาล์วตามการออกแบบ

1. วาล์วบอลลอย

ลูกบอลถูกยึดไว้ด้วยที่นั่งสองที่นั่งและลอยได้เล็กน้อยภายใต้แรงดัน เหมาะสำหรับวาล์วขนาดเล็กถึงขนาดกลาง การออกแบบนี้คุ้มค่าแต่อาจมีปัญหากับแรงดันกระชากสูง

2. บอลวาล์วแบบ Trunnion

ลูกบอลยึดด้วยกลไกแกนหมุน (trunnion) ช่วยลดแรงบิดขณะทำงานและรองรับแรงดันสูงได้ พบได้บ่อยในท่อส่งน้ำมันและก๊าซ

3. พอร์ตเต็ม vs. พอร์ตลด

- บอลวาล์วพอร์ตเต็ม:รูเจาะมีขนาดพอดีกับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ช่วยลดแรงต้านทานการไหล

- วาล์วบอลพอร์ตแบบลดขนาด:ขนาดกระบอกสูบเล็กลง ทำให้ขนาดวาล์วและต้นทุนลดลง แต่แรงดันลดลงมากขึ้น

ค่าและขนาดของแรงดันบอลวาล์ว

ระดับแรงดัน

บอลวาล์วมีการจัดอันดับตามแรงดันสูงสุดที่อนุญาต (เช่น ANSI Class 150, 300, 600) ยิ่งระดับสูงกว่าแสดงว่ามีความต้านทานแรงดันสูงกว่า ตัวอย่างเช่น

- ชั้น 150: 285 PSI ที่ 100°F
- ชั้น 600: 1,440 PSI ที่ 100°F

ปัจจัยที่มีผลต่อความจุแรงดัน:

- ความแข็งแรงของวัสดุ

- ความสมบูรณ์ของที่นั่งและซีล

- ประเภทการเชื่อมต่อ (วาล์วแบบมีปีกรองรับแรงดันสูง)

มาตรฐานขนาด

บอลวาล์วมีขนาดตั้งแต่ ¼ นิ้ว (สำหรับใช้ในที่พักอาศัย) ไปจนถึงมากกว่า 48 นิ้ว (สำหรับท่ออุตสาหกรรม) มาตรฐานทั่วไปมีดังนี้:

- NPT (เกลียวท่อแห่งชาติ): สำหรับวาล์วเกลียว

- ASME B16.10:สำหรับขนาดแบบเผชิญหน้ากัน

- ASME B16.5: สำหรับวาล์วหน้าแปลน

วิธีการกระตุ้นบอลวาล์ว

1. การควบคุมด้วยมือ

ควบคุมด้วยคันโยกหรือพวงมาลัย เหมาะสำหรับวาล์วหรือระบบขนาดเล็กที่ไม่ต้องปรับแต่งบ่อย

2. การกระตุ้นด้วยลม

ใช้ลมอัดเพื่อควบคุมการทำงานของวาล์วอัตโนมัติ เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ห่างไกลหรืออันตราย

3. การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า

ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ช่วยให้สามารถบูรณาการกับระบบควบคุมเพื่อการจัดการการไหลที่แม่นยำ

วิธีเลือกบอลวาล์วที่เหมาะสม

1. ความเข้ากันได้ของสื่อ:เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุ (ตัวเครื่อง ลูกบอล ที่นั่ง) ทนทานต่อการกัดกร่อนจากของเหลว

2. ความดันและอุณหภูมิ: จับคู่การจัดอันดับวาล์วให้ตรงกับความต้องการของระบบ

3. ประเภทการเชื่อมต่อ:เลือกเกลียว มีหน้าแปลน หรือเวเฟอร์ ขึ้นอยู่กับการออกแบบท่อ

4. ขนาดพอร์ต:เลือกใช้วาล์วพอร์ตเต็มสำหรับระบบการไหลสูง

5. การกระตุ้น:ระบบอัตโนมัติหากจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนบ่อยครั้งหรือต้องมีการควบคุมระยะไกล

บทสรุป

บอลวาล์วมีความอเนกประสงค์ ทนทาน และจำเป็นสำหรับการควบคุมการไหลของของเหลวในอุตสาหกรรมต่างๆ ทำความเข้าใจเกี่ยวกับส่วนประกอบต่างๆ ของบอลวาล์ว—ตัวบอลวาล์ว, ลูกบอล, และที่นั่ง—ควบคู่ไปกับประเภทเช่นเกลียว, มีหน้าแปลน, และเวเฟอร์บอลวาล์ว ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการทำงานของระบบที่ดีที่สุด ด้วยการพิจารณาค่าแรงดัน ขนาด และวิธีการทำงาน คุณสามารถเลือกวาล์วที่ตรงกับความต้องการใช้งานของคุณ ร่วมมือกับผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงเสมอ เพื่อรับประกันคุณภาพและการปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรม