Butterfly Valves (วาล์วปีกผีเสื้อ) ทำงานอย่างไร

• เชิงเส้น (Linear) : เมื่อแผ่นดิสก์เปิด X% อัตราการไหลจะอยู่ที่ X% ของอัตราการไหลสูงสุด ตัวอย่าง เช่น หากแผ่นดิสก์เปิด 1/3 ของการหมุน (30 องศา) อัตราการไหลจะเป็น 33.3% ของสูงสุด
• เท่ากัน (Equal) : มีความสัมพันธ์แบบลอการิทึมระหว่างการเดินทางของแผ่นดิสก์และอัตราการไหล ตัวอย่าง เช่น หากแผ่นดิสก์หมุน 10 องศาและอัตราการไหลเพิ่มขึ้นจาก 100 เป็น 170 m 3 / h ซึ่งเพิ่มขึ้น 70% การหมุน 10 องศาถัดไปจะทําให้อัตราการไหลเพิ่มขึ้นจาก 170 เป็น 289 m3 / h ซึ่งเพิ่มขึ้น 70% เช่นกัน สําหรับวาล์วผีเสื้อขั้นสูงความสัมพันธ์นี้เป็นไปได้ตั้งแต่ 20 ถึง 90 องศา (เปิดเต็มที่)

Butterfly Valve มีการออกแบบที่แตกต่างกันแต่ละแบบให้บริการเฉพาะ และช่วงความดัน วาล์วผีเสื้อสามารถแบ่งตามการออกแบบการปิดแผ่นดิสก์การออกแบบการเชื่อมต่อและวิธีการกระตุ้น

การออกแบบการปิดแผ่นดิสก์

วาล์วปีกผีเสื้อ สามารถมีศูนย์กลาง หรือ ผิดปกติขึ้นอยู่กับตําแหน่งของก้านที่สัมพันธ์กับเส้นกึ่งกลางของแผ่นดิสก์และมุมพื้นผิวของที่นั่งวาล์ว

แบบ Concentric

การออกแบบขั้นพื้นฐานที่สุดของ วาล์วปีกผีเสื้อ คือ วาล์วปีกผีเสื้อแบบศูนย์กลาง หรือศูนย์กลาง ก้านผ่านเส้นกึ่งกลางของแผ่นดิสก์ และที่นั่งคือเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของตัววาล์ว การออกแบบวาล์วแบบ zero-offset นี้เรียกว่านั่งแบบยืดหยุ่นเนื่องจากการปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่นของที่นั่งยาง เมื่อปิดแผ่นดิสก์จะสัมผัสกับที่นั่งที่ประมาณ 85° ก่อนระหว่างการหมุน 90° วาล์วผีเสื้อศูนย์กลางเหมาะสําหรับช่วงแรงดันต่ำ

แบบ Eccentric

ก้านของวาล์วปีกผีเสื้อ ไม่ผ่านเส้นกึ่งกลางของแผ่นดิสก์ แต่อยู่ด้านหลัง (ตรงข้ามกับทิศทางการไหล) ก้านของวาล์วปีกผีเสื้อออฟเซ็ตเดียวอยู่ด้านหลังเส้นกึ่งกลางของแผ่นดิสก์โดยตรง การออกแบบนี้ช่วยลดจํานวนแผ่นสัมผัสกับซีลก่อนที่วาล์วจะปิดสนิท การสัมผัสที่น้อยลงช่วยยืดอายุการใช้งานของวาล์ว

Butterfly Valve ออฟเซ็ตสามตัว (TOV หรือ TOBV) เหมาะสําหรับการใช้งานที่สําคัญและมีการออกแบบคล้ายกับวาล์วผีเสื้อออฟเซ็ตคู่ ออฟเซ็ตที่สาม คือ แกนสัมผัสดิสก์ซีท พื้นผิวที่นั่งมีรูปทรงกรวยซึ่งประกอบกับรูปร่างเดียวกันที่สันของแผ่นดิสก์ส่งผลให้มีการสัมผัสน้อยที่สุดก่อนที่จะปิดวาล์วอย่างสมบูรณ์ วาล์วผีเสื้อออฟเซ็ตสามตัวมีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีการสึกหรอน้อยลง วาล์วออฟเซ็ตสามตัวมักทําจากที่นั่งโลหะสําหรับการปิดแบบฟองอากาศ เบาะนั่งโลหะทําให้วาล์วผีเสื้อเหมาะสําหรับช่วงอุณหภูมิที่สูงขึ้น

แบบ Connection design

วาล์วปีกผีเสื้อ สามารถเชื่อมต่อกับระบบท่อได้หลายวิธี การเชื่อมต่อที่พบบ่อยที่สุดคือประเภทเวเฟอร์ประเภทดึงและหน้าแปลน

แบบ Wafer-style

รุ่นที่คุ้มค่าที่สุด วาล์วปีกผีเสื้อ Wafer-style ระหว่างหน้าแปลนท่อสองอัน สลักเกลียวยาวที่ข้ามตัววาล์วทั้งหมดเชื่อมต่อหน้าแปลนท่อ ประเภทการเชื่อมต่อนี้เหมาะสําหรับการปิดผนึกกับแรงดันที่แตกต่างแบบสองทิศทางและป้องกันการไหลย้อนกลับในระบบที่ออกแบบมาสําหรับการไหลสากล วาล์วนี้บางรุ่นมีรูหน้าแปลนนอกตัววาล์ว ปะเก็นโอริงและหน้าวาล์วแบนทั้งสองด้านของวาล์วรวมกันเพื่อให้การปิดผนึกมีประสิทธิภาพ

แบบ Lug-style

วาล์วปีกผีเสื้อแบบดึง มีเม็ดเกลียว (สลัก) นอกตัววาล์ว สลักเกลียวสองชุดโดยไม่มีน็อตเชื่อมต่อหน้าแปลนท่อเข้ากับแต่ละด้านของเม็ดมีดสลักเกลียว การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถตัดการเชื่อมต่อด้านหนึ่งโดยไม่ส่งผลกระทบต่อฟังก์ชันของอีกด้านหนึ่งสําหรับบริการทางตัน วาล์วผีเสื้อแบบดึงที่ใช้ในบริการทางตันโดยทั่วไปจะมีระดับแรงดันต่ํากว่า และแตกต่างจากวาล์วปีกผีเสื้อ Wafer-style วาล์วแบบดึงมีน้ําหนักของท่อผ่านตัววาล์ว

วิธีการกระตุ้น

วาล์วปีกผีเสื้อ สามารถใช้งานได้ด้วยตนเองโดยมือจับและเกียร์หรือโดยอัตโนมัติโดยตัวกระตุ้นไฟฟ้า นิวเมติกส์ หรือ ไฮดรอลิก อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้สามารถหมุนแผ่นดิสก์ได้อย่างแม่นยําไปยังตําแหน่งตั้งแต่เปิดเต็มที่จนถึงปิดสนิท คําอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับวิธีการกระตุ้นประเภทต่างๆอยู่ด้านล่าง

วาล์วปีกผีเสื้อแบบแมนนวล

วาล์วปีกผีเสื้อที่กระตุ้นด้วยตนเองมีราคาไม่แพงและใช้งานง่าย สองวิธีทั่วไปคือ :

• คันโยกมือ : คันโยกมือเป็นเรื่องปกติ สําหรับวาล์วปีกผีเสื้อขนาดเล็ก ที่จับช่วยให้วาล์วสามารถล็อคในตําแหน่งเปิดเปิดหรือปิดบางส่วนได้ วาล์วปีกผีเสื้อแกนหมุนแบบขยายมีลําต้นยาวช่วยให้สามารถทํางานระยะไกลของวาล์วเมื่ออยู่ใต้ดินหรือภายในหลุม
• เกียร์ : สิ่งเหล่านี้ออกแบบมาสําหรับวาล์วปีกผีเสื้อที่มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย และใช้กระปุกเกียร์ เพื่อเพิ่มแรงบิดโดยเสียค่าใช้จ่ายในการ เปิด / ปิด ที่ลดลง วาล์วที่ใช้เกียร์ยังล็อคตัวเอง (ไม่สามารถขับเคลื่อนย้อนกลับได้) และสามารถติดตั้งตัวบ่งชี้ตําแหน่งได้

วาล์วปีกผีเสื้อกระตุ้น

แอคชูเอเตอร์ ที่ทํางานด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีที่เชื่อถือได้ในการควบคุมวาล์วผีเสื้อจากสถานที่ห่างไกล แอคชูเอเตอร์วาล์วผีเสื้อยังทําให้การทํางานอย่างรวดเร็วของวาล์วขนาดใหญ่เป็นไปได้ แอคชูเอเตอร์เหล่านี้สามารถออกแบบให้เปิดล้มเหลว (เปิดต่อไปในกรณีที่แอคชูเอเตอร์ล้มเหลว) ปิดล้มเหลว (ยังคงปิดอยู่ในกรณีที่แอคชูเอเตอร์ล้มเหลว) และมักจะมาพร้อมกับวิธีการกระตุ้นด้วยตนเองในกรณีที่เกิดความล้มเหลว แอคชูเอเตอร์อัตโนมัติสามประเภทมีการระบุไว้ด้านล่าง :

• Electric (motorized) : ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อหมุนก้านวาล์วผีเสื้อ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้า
• Pneumatic  : ต้องใช้อากาศอัดเพื่อเคลื่อนย้ายลูกสูบหรือไดอะแฟรมเพื่อ เปิด/ปิดวาล์ว
• Hydraulic  : ต้องใช้แรงดันไฮดรอลิก เพื่อเคลื่อนย้ายลูกสูบ หรือไดอะแฟรมเพื่อ เปิด / ปิดวาล์ว

การเดินสายวาล์วปีกผีเสื้อ

วาล์วผีเสื้อที่ทํางานด้วยไฟฟ้ามีความเป็นไปได้ในการเดินสาย 2 ประการ :

• แอคชูเอเตอร์ควบคุม 2 จุด : สายไฟสามเส้นในแอคชูเอเตอร์ควบคุม 2 จุดใช้สําหรับ +, – และสายควบคุม สายควบคุมจะต้องเปิดเครื่องเพื่อเปิดวาล์วและไม่มีกําลังเพื่อปิดวาล์วหรือในทางกลับกัน ฟังก์ชั่นนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งหากวาล์วอยู่ห่างไกล วาล์วยังคงอยู่ในตําแหน่งล่าสุดหากไม่มีการจ่ายพลังงานให้กับทั้งตัวเครื่อง
• แอคชูเอเตอร์ควบคุม 3 จุด : สายไฟสี่เส้นในแอคชูเอเตอร์ควบคุม 3 จุดใช้สําหรับ +, – และสายควบคุมสองเส้น สัญญาณควบคุมทั้งสองสามารถปิดหรือเปิดวาล์วได้ขึ้นอยู่กับว่าอันไหนขับเคลื่อน การควบคุม 3 จุดช่วยให้สามารถหยุดกลางคันได้ (เปิดบางส่วน) สายควบคุมทั้งสองไม่ควรทํางานในเวลาเดียวกันมิฉะนั้นแอคชูเอเตอร์อาจได้รับความเสียหาย

โดยทั่วไปแล้ว วาล์วปีกผีเสื้อ ที่มีลักษณะคล้ายกับบอลวาล์วจะมีราคาถูกกว่า ติดตั้งง่ายกว่า และมีฐานการติดตั้งที่เล็กกว่า อย่างไรก็ตามเนื่องจากแผ่นดิสก์ในวาล์วปีกผีเสื้อจึงไม่สามารถเจาะ เพื่อทําความสะอาดได้ บอลวาล์ว มีประโยชน์สําหรับการใช้งานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและแรงดันสูงเนื่องจากเหมาะสําหรับความแตกต่างของแรงดันที่สูงขึ้น และทําให้แรงดันตกน้อยที่สุดเหนือวาล์ว วาล์วปีกผีเสื้อมีการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายโดยมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยลง ดังนั้น จึงง่ายต่อการซ่อมแซม และราคาถูกกว่าในการบํารุงรักษา สําหรับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อขนาดเล็ก บอลวาล์ว มักจะเหมาะกับแรงบิดและค่าใช้จ่าย ข้อได้เปรียบด้านแรงบิดและต้นทุนของวาล์วปีกผีเสื้อปรากฏขึ้นประมาณ DN 50 ขึ้นไป อ่านบทความเพิ่มเติมเกี่ยวกับ บอลวาล์วกับวาล์วปีกผีเสื้อ เพื่อเปรียบเทียบโดยละเอียดระหว่างวาล์วทั้งสองประเภท

อ้างอิง: tameson.com, Burkert

กรุณาติดต่อเราสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:

โทร: 02-384-6060  | ไลน์: @flutech.co.th  | อีเมล: [email protected]  | เฟสบุ๊ค: @flutech.co.th