ผู้นำด้านอุปกรณ์ระบบไอน้ำ

Home

2011-12-21T14:29:00.000+07:00

Flash Vessels

2011-10-15T11:31:00.001+07:00

Flassh Vessels

ใช้สำหรับแยกไอ(Flash Steam) ออกจากน้ำ Condensate หรือ Blowdown เมื่อน้ำออกจากระบบที่มีแรงดันสูงผ่านเข้าท่อระบายที่มีแรงดันต่ำ พลังงานส่วนหนึ่งจะเปลี่ยนน้ำเป็นไอ (Flash Steam) ซึ่งเราสามารถนำไอน้ำที่มีแรงดันต่ำเหล่านี้กลับมาใช้ในระบบที่แรงดันต่ำได้

Model RV Series

Pressure Rate PN16

Desuperheater

2011-10-07T10:13:00.001+07:00

Desuperheater

Size 3” to 24” (larger sizes available upon request)

Max Press. 600 PSIG at 750°F

Velocities to 8000 feet per minute

System Mechanical atomizing 2.5:1 turndown

Steam atomizing 20:1 turndown

ใช้สำหรับลดอุณหภูมิของไอน้ำ ที่เป็น Superheated โดยการฉีดละอองน้ำเย็น

Sanitary & Clean Steam

2011-10-06T14:59:00.001+07:00

Sanitary Valve

เพื่อให้วาล์วมีความคงทนต่อการกัดกร่อนสูง และไม่ทำปฏิกิริยากับกรดหรือเกลือที่มีอยู่ในอาหาร มีผิวเรียบทำความสะอาดง่าย ทนความร้อนและความเย็นรวมถึงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยฉับพลัน จึงจำเป็นต้องใช้วาล์วที่มึคุณสมบัติเฉพาะ Sanitary Valve โดยวาล์วประเภทดังกล่าวจะต้องผลิตจากสแตนเลสเพื่อป้องกันสนิม ผิวภายในของวาล์วจะต้องเรียบที่สุด เพื่อป้องกันการเกาะตัวของเศษอาหารและลดการรวมตัวของแบคทีเรีย เพื่อให้ได้มาซึ่งความสะอาดถูกหลักอนามัย

Steam Trap

Thermodynamic Steam Trap

Model NTD 230L

Size 1/2” to 3/4”

Max 150 PSI and 850๐F

Thermostatic Steam Trap

Model DS100

Size 1/2” to 3/4”

Max 150 PSI and 366๐F

Steam Trap

Thermostatic Steam Trap

Model TSS6

Size 1/2” to 1.1/2”

Max 6 Bar and 165๐C

Control Valve

Model PV922

Size 1/2” to 2”

Two Way Straight or Angle Connections

Model PV926

Size 1/2” to 2”

Two Way Angle Connections

Model PV928

Size 1/2” to 4”

Two or Three Way Angle Connections

Sample Cooler

ใช้ลดอุณหภูมิน้ำ จากบอยเลอร์ หรือ เครื่องทำน้ำร้อน สำหรับเก็บตัวอย่างมาวิเคราะห์ ป้องกันการเกิดไอแฟรช Flash Steam ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้ผลการวิเคราะห์ค่าผิดพลาด เช่นค่า TDS

Model SC32P

Size Cooling water inlet/outlet : 1/2” on body BSP

Sample tube inlet/outlet : 8 mm O/D

Max Pressure 20 bar

Max Temp. 220๐C

Pressure Reducling Valve

ใช้สำหรับลดแรงดันของไหลก่อนเข้าสู่ระบบ เพื่อให้ได้แรงดันใช้งานตามต้องการ

Model P-130

Size 1/2” to 1”

Direct Acting

Max Upstream Press. 16 Bar

Max/Min Downstream Press 8/0.2 Bar

Model P-160

Size 3/4” to 2”

Direct Acting

Max Upstream Press. 8 Bar

Max/Min Downstream Press 5/0.8 Bar

Pressure Sustaining Valve

ใช้สำหรับควบคุมแรงดันภายในระบบ ในกรณีที่แรงดันในระบบมากกว่าที่กำหนดวาล์วจะเปิดเพื่อระบายแรงดันส่วนเกินออก

Model PS-160

Size 3/4” to 2”

Direct Acting

Max/Min Upstream Press. 8/0.8 Bar

Low Pressure Blanketing

ใช้กับถังเก็บผลิตภัณฑ์ Storage Tank โดยวาล์วจะทำหน้าที่ควบคุมแรงดันภายในถังขณะเติมก๊าซเฉื่อยลงไปแทน(โดยปกตินิยมใช้ก๊าซไนโตรเจร) เพื่อวัตถุประสงค์ดังนี้

1.การระเบิด(โดยการเอาออกซิเจนออกจากระบบ)

2.ลดการระเหยของผลิตภัณฑ์ออกนอกถังเก็บ (โดยการเพิ่มแรงดันในระบบ)

3.ลดการกัดกร่อน(อันเนื่องจากอากาศและความชื้น)

4.ป้องกันการเกิดสูญญากาศ

Model BKR (Regulgtor)

Size 1”

Max Upstream 6 bar

Max/Min Downstream 5 to 500 mbar

Model BKV (Vent)

Size 1”

Max Upstream 6 bar

Max/Min Downstream 5 to 500 mbar

Humidity Separators

อุปกรณ์สำหรับแยกละอองน้ำออกจากไอน้ำ หรือ ลม เพื่อให้ระบบแห้งมากยิ้งขึ้น

Model S-10

Size 1/2” to 2”

Body Rating PN10

Max Saturated Steam 8 bar

Steam Scrubber (Filter)

อุปกรณ์สำหรับกรองสิงปนเปื้อนออกจากไอน้ำหรือลมก่อนเข้าระบบ

SS Series

Size 1/2” to 3”

Max 145 Psi at 353๐F

Filter Media 1,5 or 25 Micron

Temp. & Humidity

2011-10-06T11:32:00.001+07:00

Dail Temperature and Humidity

10TH-1	Range : -10^๐c / 50^๐c	0 ~ 100 %RH
TH-400	Range : 0^๐c / 120^๐c	0 ~ 100 %RH
TH-600	Range : -13^๐c / 50^๐c	0 ~ 100 %RH

Digital Temperature Humidity and Clock

<></>

TH-500

Thermo-Hygrometer with Clock

-20/70 C/F, 15/95 %RH

Steam Trap

2011-10-05T11:23:00.001+07:00

Condensate Drain Valve

ใช้สำหรับระบายคอนเดนเซทออกขณะเริ่มเดินระบบ (Start up) เนื่องจากแรงดันในระบบมีน้อยจึงจำเป็นต้องติดวาล์วดังกล่าวแบบบายพาสออก (ไม่ต่อเข้าระบบ Condensate Return) โดยวาล์วจะมีสปริงค์กดให้หน้าวาล์วเปิดขณะระบบไม่มีแรงดัน เมื่อแรงดันในระบบมากว่าแรงกดของสปริงค์หน้าวาล์วจะถูกปิด

Model CDV32

Size 1/2” to 3/4” Screwed

Max Operating Pressuer 22 bar

Thermodynamic Steam Trap

คุณสมบัติสตีมแทรปแบบเธอร์โมไดนามิค

- สามารถใช้ระบบ Hi Pressure หรือ Super Heat

- สามารถใช้กับระบบ Steam Tracing ได้ดีเนื่องจากน้ำหนักเบา

- ใช้กับระบบที่มีปัญหา Waterhammer และ Vibration ได้ดี

Model DT42S

Size 1/2” to 1” Screwed

Max Operating Pressuer 42 bar

Model ST-T3A

Size 1/2” to 1” Screwed BSP

Max Operating Pressuer 16 bar

Thermostatic Steam Trap

คุณสมบัติสตีมแทรปแบบเธอร์โมสแตติก

- สามารถใช้เป็น Air Vent หรือ Steam Trap ก็ได้

- สูญเสียไอน้ำน้อย เพราะทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่าไอน้ำเล็กน้อย

- เหมาะกับกระบวนการทำให้อุ่นเช่น Storge Heater, หม้ออุ่นอาหาร ฯลฯ

Model TH13A

Size 1/2” Screwed

Max Operating Pressuer 13 bar

Model TSS22

Size 1/2” Screwed

Max Operating Pressuer 22 bar

Model N125

สำหรับระบบที่ต้องการความเที่ยงตรงสูง

Size 1/2” to 3/4 Screwed

Max Operating Pressuer 125 psi

Model N454

Size 1/2” Screwed

Max Operating Pressuer 450 psi

Model AHV43

Size 3/4” Screwed

Max Operating Pressuer 200 psi

Bi-Metal Thermostatic Steam Trap

คุณสมบัติสตีมแทรปแบบไบเมทอลเธอร์โมสแตติก

- สามารถใช้เป็น Air Vent หรือ Steam Trap ก็ได้

- เหมาะกับระบบที่เป็นไอน้ำยิ่งยวด (Super heat Steam)

Model BM35

Size 1/2”~1”

Max Operating Pressuer 35 bar

Model BM45

Size 1/2”~1”

Max Operating Pressuer 45 bar

Model BM80

Size 1/2”~1”

Max Operating Pressuer 80 bar

Model BM140

Size 1/2”~1”

Max Operating Pressuer 140 bar

Float and Thermostatic Steam Trap

คุณสมบัติสตีมแทรปแบบลูกลอย

- ปล่อย Condensate ได้อย่างต่อเนื่อง ทันทีที่เกิด

- Capacity สูง (ปล่อย Condensate ได้ปริมาณมาก)

- เหมาะกับกระบวนการที่ต้องการความร้อนเร็ว และ การควบคุมที่แม่นยำ

- มีตัว Air Vent ในตัวป้องการการเกิดปัญหา Air Lock

Model FLT17 (Cast Iron)

Model FLT14 (Stainless Steel)

Size 1/2” to 2” Screwed or Flanged

Max Operating Pressuer 14 bar

FLT17: Size 1/2”~1” FLT14: Size 1”

FLT17: Size 1” (HC : Hicapacity) FLT14: Size 1” (HC : Hicapacity)

FLT17: Size 1.1/2” ~ 2” FLT14: Size 1.1/2” ~ 2”

FLT17: Size 2” (HC : Hicapacity)

Model FLT32 (Cast Steel)

Model FLT22SS (Carbon or Stainless Steel)

Size 1/2” to 2” Screwed or Flanged

Max Operating Pressuer 21 bar

FLT32: Size 1/2”~1”

FLT32: Size 1” (HC : Hicapacity)

FLT32: Size 1.1/2” ~ 2” FLT22: Size 1.1/2” ~ 2”

Model FLT22G/TW (Cast Iron)

Size 3” to 4” Flanged

Max Operating Pressuer 14 bar

Model FLT22S/TW (Carbon Steel)

Model FLT22SS/TW (Stainless Steel)

Size 3” to 4” Flanged

Max Operating Pressuer 21 bar

Model FLT50-65 (Fabricated Steel)

Size 2” to 4” Flanged

Max Operating Pressuer 12 bar

Inverted Bucket Steam Trap

คุณสมบัติสตีมแทรปแบบถ้วยคว่ำ

- Capacity สูง (ปล่อย Condensate ได้ปริมาณมาก)

- สามารถใช้กับระบบที่มีปัญหา Waterhammer และ Vibration ได้ดี

Model FLO

Size 1/2” to 1” Screwed

Max Operating Pressuer 150

Model B1, B2, B3, B4

Size 1/2” to 1” Screwed

Max Operating Pressure 10 kg/cm2

Safety Valve

2011-10-04T15:31:00.001+07:00

Safety Relief Valve

ASME Section I & VIII (วาล์วนิรภัยสำหรับหม้อไอน้ำ)

Model Series 19

Size 1/2” to 2”

Standard ASME Section I and Section VIII

Set Press. 5 to 300 psi

Max. Temp. 406๐F

วาล์วนิรภัยทองเหลืองบรอนซ์(Bronze) ที่เชื่อถือได้, ประสิทธิภาพสูง, ได้มาตรฐานตาม ASME Section I สำหรับใช้กับหม้อน้ำความดันสูง(Power Boiler) และ ASME Section VIII สำหรับถังอัดความดัน(Pressure Vessels) และท่อแรงดันสูง สามารถใช้ได้ทั้งกับไอน้ำ(Steam), ลม(Air) และ ก๊าซที่ไม่เป็นอันตราย(Non-Hazardous Gas)

ลักษณะพิเศษ (Features)

สปริงทำด้วย Stainless Steel (เป็นมาตรฐาน)
TEFLON^® PFA Seat ทนทานต่อการกัดกร่อนจากสารเคมีที่มาจากหม้อน้ำ
ตั้งความดันได้ถึง 250 psig สำหรับไอน้ำ / 300 psig สำหรับลมและก๊าซ, อุณหภูมิสูงสุด 406°F(207.7°C)
ขนาดทางเข้า ตั้งแต่ 1/2" ถึงขนาด 2-1/2"
ประสิทธิภาพสูง ด้วยการออกแบบ Full Nozzle
มีแหวนควบคุม 2 วง เพื่อปรับการทำงานให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด
บ่าวาล์วที่เป็น Soft Seat สามารถเปลี่ยนออกได้อย่างง่ายดาย, ลดต้นทุนในการซ่อมแซม

Model Series 119

Size Inlet 1.1/2” to 6” (Flange ANSI 250#)

2” to 3” (Treaded FNPT)

Standard ASME Section I and Section VIII

Set Press. to 250 psi

Max. Temp. 450๐F

วาล์วนิรภัยเหล็กหล่อเหนียว(Cast Iron) ที่เชื่อถือได้, ประสิทธิภาพสูง, ได้มาตรฐานตาม ASME Section I สำหรับใช้กับหม้อน้ำความดันสูง(Power Boiler) และ ASME Section VIII สำหรับถังอัดความดัน(Pressure Vessels) และท่อแรงดันสูง สามารถใช้ได้ทั้งกับไอน้ำ(Steam), ลม(Air) และ ก๊าซที่ไม่เป็นอันตราย(Non-Hazardous Gas)

ลักษณะพิเศษ (Features)

Stainless Steel wetted Trim (เป็นมาตรฐาน)
ประสิทธิภาพในการระบายสูง ด้วยการออกแบบ Semi-nozzle
มีแหวนควบคุม 2 วง เพื่อปรับการทำงานให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด
บ่าวาล์วที่เป็น Metal to Metal ผ่านกระบวนการผลิตที่ทำให้เรียบพิเศษเพื่อประสิทธิภาพในการปิดที่ดีขึ้น

ASME Section IV (วาล์วนิรภัยสำหรับหม้อไอน้ำแรงดันต่ำ)

Model 10-321

Size 3/4”

Standard ASME Section IV

Set Press. 20 to 60 psi

Max. Temp. 312๐F

วาล์วนิรภัยทองเหลืองบรอนซ์(Bronze) ชุบโครเมี่ยม (Polished Chrome) ได้มาตรฐาน ASME Section IV ใช้สำหรับป้องกันแรงดันเกินที่เครื่องทำน้ำร้อนขนาดเล็ก หรือ ป้องกันแรงดันส่วนเกินจากการขยายตัวของน้ำที่มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น

Model 13 Series

Size 3/4” to 1.1/2”

Standard ASME Section IV

Set Press. 5 to 15 psi

วาล์วนิรภัยทองเหลืองบรอนซ์(Bronze) ที่เชื่อถือได้, ได้มาตรฐานตาม ASME Section IV สำหรับใช้กับหม้อน้ำความดันต่ำ(Heating Boiler)

ลักษณะพิเศษ (Features)

บ่าวาล์วที่เป็น PTFE Seat เพิ่มประสิทธิภาพในการปิดให้สนิทยิ่งขึ้น
หน้าวาล์วออกแบบให้สูงกว่าทางระบายน้ำออกป้องกันน้ำค้างหน้าวาล์ว

Model 14-200

Size 2” to 3”

Standard ASME Section IV

Set Press. 5 to 15 psi

วาล์วนิรภัยทองเหลืองบรอนซ์(Bronze) ที่เชื่อถือได้, ประสิทธิภาพสูง, ได้มาตรฐานตาม ASME Section IV สำหรับใช้กับหม้อน้ำความดันต่ำ(Heating Boiler)

ลักษณะพิเศษ (Features)

สปริงเคลือบวัสดุป้องกันสนิม
บ่าวาล์วที่เป็น Soft Seat สามารถเปลี่ยนออกได้อย่างง่ายดาย, ลดต้นทุนในการซ่อมแซม

ASME Section VIII (วาล์วนิรภัยสำหรับระบบไอน้ำขนาดเล็ก และ ถังแรงดัน)

Model 10-512

Size 1/2”

Standard ASME Section VIII

Set Press. 15 to 60 psi

Max. Temp. 300๐F

วาล์วนิรภัยทองเหลืองบรอนซ์(Bronze) ได้มาตรฐานตาม ASME Section VIII ใช้สำหรับป้องกันแรงดันเกินที่อุปกรณ์ขนาดเล็กเช่น หม้อต้ม ตู้ฆ่าเชื้อ

Safety Valve (ระบบ : ไอน้ำ ลม แก๊ส)

            Model S10L
       Size 1/2” to 2” Screwed
       Max Operating Pressure 10 bar
       Body : bronze

       Model FGXL-BTB
       Size 1/2” to 2” Screwed
       Max Operating Pressure 10 bar
       Body : bronze

Full Lift and Soft Seat

            Model SSS-L
       Size 1/2” to 2” Screwed
       Max Operating Pressure 50 bar
       Body : All Stainless Steel SS316

วาล์ว นิรภัยทองเหลืองบรอนซ์(Bronze) สามารถใช้ไดกับ แก็ส ไอนำ และ ลม

Sample Cooler

2011-10-04T14:22:00.001+07:00

Sample Cooler

อุปกรณ์ลดอุณหภูมิน้ำร้อน Sample Cooler

Model SC32/SS (Stainless Steel)

Size Cooling water inlet/outlet : 1/2” on body BSP

Sample tube inlet/outlet : 8 mm O/D

Max Pressure 20 bar

Max Temp. 220๐C

ใช้ลดอุณหภูมิน้ำจากบอยเลอร์ หรือ เครื่องทำน้ำร้อน สำหรับเก็บตัวอย่างมาวิเคราะห์ ป้องกันการเกิดไอแฟรช Flash Steam ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้ผลการวิเคราะห์ค่าผิดพลาด เช่นค่า TDS

Vacuum Relief Valve

2011-10-04T13:57:00.001+07:00

Vacuum Relief Valve

วาล์วป้องกันสูญญากาศ...Vacuum Breaker, Vacuum Relief

Model 14-600

Size 2” to 3”

Set Press. 8” to 30” Hg

Max. Temp. 400๐F

วาล์ว นิรภัยทองเหลืองบรอนซ์(Bronze) ประสิทธิภาพสูง บ่าวาล์วเป็น Teflon Seat สามารถปิดหน้าวาล์วได้สนิท ใช้สำหรับถังสูญญากาศขนาดใหญ่ Bulk hauling tank หรือใช้ปรับตั้งแรงดูดของ Pneumatic Conveying System

Actuator

2011-08-11T09:34:00.000+07:00

Pneumatic Actuator (rotation)

Model DA (Double Acting)

SR (Spring Return)

Torque Output DA : 34 to 36611 In.Lbs.

SR : 23 to 20965 In.Lbs.

Air Supply Pressure 40 to 115 psi

Electic Actuator (rotation)

Model AE

Torque Output 200 to 1000 In.Lbs.

Electic Supply 115, 230 Vac and 12, 24 Vdc

Duty Cycle 80%

Solenoid Valve

2011-01-09T16:34:00.000+07:00

Solenoid Valve

ใช้สำหรับควบคุมการเปิดปิดวาล์วด้วยไฟฟ้า เหมาะสำหรับใช้ในการควบคุมแบบอัตโนมัติ

US Series (Steam)

Size 1/2”~2”, Screwed BSP

Cast Bronze Body

Power Supply 220 VAC

Max temperature 185C (PTFE)

UW/UW-1 Series (Water, Air)

Size 1/2”~2”, Screwed BSP

Cast Bronze Body

Power Supply 220 VAC

Max temperature 80C (NBR)

Theory For Calculate Size Of Control Valve

2010-06-18T10:04:00.001+07:00

การไหลที่ไม่ตรงกับข้อสมมุติฐานของวาล์ว

โดยทั่วไปการทำงานของวาล์วควบคุมจะถูกออกแบบมาให้ทำงานในสภาวะผลต่างแรงดันตกคร่อมหน้าวาล์วคงที่ แต่ในความเป็นจริงแรงดันในระบบไม่คงที่ทำให้การทำงานของวาล์วควบคุมผิดไปจากทฤษฎี โดยขณะที่วาล์วควบคุมเปิดสูงสุด ผลต่างแรงดันตกคร่อมหน้าวาล์วจะมีค่าต่ำสุด ΔPmin เท่ากับค่าแรงดันสูญเสียตามสเป็คของวาล์วนั้น ๆ โดยค่าดังกล่าวถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับแรงดันสูญเสียที่เกิดในระบบท่อ และ อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง แต่ในขณะที่วาล์วปิดสนิท แรงดันสูญเสียในส่วนอื่นๆของระบบจะหายไปเนื่องจากอัตราการไหลเท่ากับศูนย์ โดยแรงดันสูญเสียของระบบจะมีค่าสูงสุดเท่ากับแรงดันตกคร่อมหน้าวาล์วที่ตำแหน่งวาล์วควบคุม ΔPmax ดังรูปด้านล่าง

แต่เนื่องจากแรงดันที่ใช้ในการออกแบบหาขนาดวาล์วจะเป็นแรงดันต่ำสุด ΔPmin เนื่องจากเป็นตำแหน่งที่วาล์วเปิดสุดและมีอัตราการไหลสูงสุด

เมื่อวาล์วอยู่ตำแหน่งใกล้ปิด อัตราการไหลจะมากกว่าทฤษฏีเนื่องจากผลต่างแรงดันหน้าวาล์วเพิ่มมากขึ้น โดยระดับความผิดพลาดจะขึ้นอยู่กับสัดส่วน ΔPmin/ΔPmax สัดส่วนดังกล่าวอาจเรียกว่า Control Valve authority (β)

จากกราฟแสดงอัตราการไหลที่คลาดเคลื่อนของวาล์วชนิด “linear”(ภาพด้านซ้าย) และ “EQM”(ภาพด้านขวา) ที่ค่า Control Valve authority (β) ต่างกัน

จากกราฟด้านบนพิจารณาวาล์วแบบ linear ที่ค่า β เท่ากับ 0.1 ขณะหน้าวาล์วยกสูง 10% อัตราการไหลจะเท่ากับ 30% ตามทฤษฏี จากที่กล่าวมาถ้าระบบถูกออกแบบให้วาล์วเปิดสูงสุด 80% เพื่อจ่ายโหลดให้คอยล์จากกราฟวาล์วจะเปิดจริงแค่เพียง 40% ภายใต้การทำงานดังกล่าวเป็นการยากในการควบคุมให้ระบบอยู่ในสมดุลในสภาวะโหลดน้อย เนื่องจากวาล์วมีระยะในการควบคุม(ระยะยกหน้าวาล์ว)น้อยลง คลายกับการเลือกขนาดวาล์วใหญ่กว่ามาตรฐานตามทฤษฏี

ในกรณีที่มีการเลือกขนาดวาล์วใหญ่กว่าปกติ แรงดันตกคร่อมหน้าวาล์ว ΔPmin จะลดลงในขณะที่ ΔPmax คงที่ ทำให้ค่า β ลดลง สำหรับค่า β ที่ 0.5 ลักษณะการไหลมีการเปลี่ยนแปลงไม่มากนักเมื่อเทียบกับทฤษฏี ซึ่งในการใช้งานถือว่ายอมรับได้ ในกรณีที่วาล์วมีค่า β น้อยกว่านี้การเลือกขนาดวาล์วจะเลือกให้อัตราการไหลสูงสุดอยู่ต่ำกว่าตำแหน่งวาล์วเปิด 50% เล็กน้อย

อย่างไรก็ตามความเที่ยงตรงของวาล์วควบคุมที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจทำให้เพิ่มขึ้นได้ โดยการติดตั้ง Balancing Valve

Check Valve Selection

2010-02-17T13:27:00.001+07:00

การเลือกใช้เช็ควาล์วแบบสปริง (In-Line Check Valves)

เช็ควาล์วแบบสปริงจะทำหน้าที่ป้องกันการเกิดค้อนน้ำ และ การไหลย้อนกลับของน้ำ โดยอายุการใช้งานจะขึ้นอยู่กับการเลือกขนาดของวาล์วให้เหมาะกับอัตราการไหลไม่ได้ขึ้นกับขนาดของท่อ ดังนั้นโดยส่วนใหญ่การออกแบบเช็ควาล์วจะออกแบบให้อัตราการไหลสัมพันธ์กับขนาดของท่อเช่นกัน

การปิดตัวของเช็ควาล์วแบบสปริงไม่ต้องอาศัยแรงดึงดูดโลกหรือการไหลย้อนกลับของของไหลช่วยในการปิด เมื่อความเร็วของของไหลเริ่มช้าลงสปริงก็จะเริ่มปิดทันที โดยสปริงจะค่อย ๆ ปิดหน้าวาล์วขณะที่ความเร็วของของไหลค่อย ๆ ลดลง หน้าวาล์วจะปิดสนิทพอดีเมื่อความเร็วเท่ากับศูนย์ ทำให้ปราศจากการไหลย้อนกับของน้ำ ปัญหาค้อนน้ำก็จะหมดไป

การเกิดค้อนน้ำ

จากประสบการณ์ในโรงงานน้ำมันแห่งหนึ่งได้เกิดปัญหาค้อนน้ำขึ้นในระบบท่อส่งน้ำมัน ส่งผลให้เกิดการสั่นสะเทือน เสียงดัง และ ก่อให้เกิดความเสียหายให้กับอุปกรณ์ต่าง ๆ

ในระบบประกอบด้วยปั๊มน้ำมันโดยมีเช็ควาล์วแบบสวิงเช็คติดตั้งที่ด้านทางออกของปั๊ม ระยะทางท่อส่งประมาณ 700 ฟุต ไปยังปลายทางซึ่งมีวาล์วเปิดปิดอยู่

จากการทดลองโดยใช้เซ็นเซอร์วัดแรงดันติดตั้งที่บริเวณท่อดูดของปั๊ม บริเวณทางออกของเช็ควาล์ว และ บริเวณก่อนถึงวาล์วเปิดปิดปลายทาง โดยผลการเกิดค้อนน้ำได้แสดงในกราฟด้านล่าง โดยขณะที่ปิดวาล์วปลายทางแรงดันด้านขาออกจากปั๊มหลังเช็ควาล์วได้เพิ่มขึ้นไปมากกว่า 600 psi จากเดิม 150 psi ภายในเวลาเพียง 0.01 วินาที แรงดันที่สูงขึ้นทันทีทันไดส่งผลให้เกิดความเครียดของวัสดุที่ใช้ในระบบท่อ ปั๊ม และอุปกรณ์ต่าง ๆ ผลกระทบจากการปิดวาล์วอย่างทันทีทันได้ทำให้เกิดแรงดันที่สูงขึ้นโดยจะค่อย ๆ ลดลงประมาณ 2 วินาทีหรือมากกว่า

จากการวัดค่าแรงดันด้านบนแสดงให้เห็นว่ามีการเกิดค้อนน้ำที่รุนแรงบริเวณเช็ควาล์วที่บริเวณปั๊มน้ำ เนื่องจากการทำงานของสวิงเช็ควาล์วมีการปิดตัวที่ช้าต้องรอให้มีการไหลย้อนกลับก่อนวาล์วจึงจะสามารถปิดได้ ดังนั้นขณะที่เช็ควาล์วกำลังปิดสนิทของไหลที่กำลังไหลย้อนกลับเกิดการหยุดตัวแบบทันทีทันใดส่งผลให้แรงดันบริเวณดังกล่าวสูงขึ้นจนเกิดปัญหาค้อนน้ำดังกล่าว

สำหรับการทำงานของเช็ควาล์วแบบสปริงจะสามารถทำงานได้ดีกว่า เนื่องจากการทำงานถูกออกแบบให้ป้องกันการไหลย้อนกลับ เมื่อไม่มีการไหลย้อนกลับจึงส่งผลให้ไม่เกิดปัญหาค้อนน้ำ โดยหลังจากทำการเปลี่ยนเช็ควาล์วแบบสวิงเป็นแบบสปริงแรงดันที่เกิดขึ้นสามารถดูได้จากกราฟด้านล่าง โดยจะสังเกตได้ว่าแรงดันที่มีลักษณะสูงขึ้นแบบทันทีทันใดได้หายไป

ตัวอย่างการใช้งาน

1. การเติมน้ำเข้าหม้อไอน้ำ (Feed Water)

การทำงานของหม้อไอน้ำจะต้องมีการเติมน้ำเข้าเพื่อชดเชยปริมาณน้ำส่วนหนึ่งที่ระเหยกลายเป็นไอ การติดเช็ควาล์วในระบบดังกล่าวแนะนำให้ติดสองตัวเพื่อป้องกันน้ำหรือไอน้ำจากหม้อไอน้ำไหลกลับผ่านปั๊มหรือถังดีแอร์เรเตอร์

การเลือกใช้เช็ควาล์วแบบสวิงไม่เหมาะสมเนื่องจากอาจเกิดการสะสมของตะกรันบริเวณบานพับหรือหน้าวาล์วทำให้ไม่สามารถกันการไหลย้อนกลับได้ เมื่อน้ำหรือไอน้ำไหลย้อนกลับเข้าสู่ปั๊มจะทำให้ปั๊มเกิดการหมุนกลับก่อให้เกิดความเสียหายได้ นอกจากนี้น้ำที่ไหลย้อนกลับยังทำให้ระดับน้ำในถังเก็บน้ำสูงขึ้นด้วย ดังนั้นจึงควรเลือกใช้เช็ควาล์วแบบสปริงเนื่องจากลักษณะการไหลของของไหลผ่านหน้าวาล์วมีลักษณะเสียดสีทำให้คราบตะกรันไม่สามารถเกาะติดได้ นอกจากนี้ยังมีสปริงช่วยในการปิดตัวของหน้าวาล์วด้วย

2. การส่งน้ำในอาคารสูง

สำหรับท่อในแนวตั้งน้ำที่สะสมอยู่ภายในจะสร้างแรงดันสถิตที่ปั๊ม ขณะที่ปั๊มหยุดการทำงานน้ำจะไหลออกจากท่อผ่านปั๊มทำให้ปั๊มหมุนกลับทิศทางซึ่งอาจทำให้ปั๊มเสียหายได้ นอกจากนี้เมื่อปั๊มกลับมาทำงานอีกครั้งหนึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาค้อนน้ำได้เนื่องจากความเร็วของน้ำในท่อมีมากเกินไป ต่างกับท่อที่มีน้ำอยู่เต็มเมื่อปั๊มทำงานจะมีแรงเฉื่อยของน้ำในท่อต้านไวทำให้ความเร็วของน้ำลดลง ดังนั้นจึ่งควรติดเช็ควาล์วที่ทางออกของปั๊มเสมอ

การเลือกใช้เช็ควาล์วแบบสวิงเนื่องจากการปิดต้องอาศัยการไหลย้อนกลับ ขณะที่วาล์วปิดสนิทแรงดันจลน์ของน้ำจะเปลี่ยนเป็นแรงดันสถิต เมื่อรวมกับแรงดันสถิตจากความสูงน้ำที่มีอยู่อาจมากพอที่จะทำให้เกิดความเสียหายแก่ระบบท่อได้ สำหรับเช็ควาล์วแบบสปริงเนื่องจากการทำงานหน้าวาล์วจะค่อย ๆ ปิดโดยจะปิดสนิทเมื่อความเร็วเท่ากับศูนย์ทำให้แรงดันสถิตมีเฉพาะจากความสูงน้ำเท่านั้น

สำหรับท่อในแนวนอนเนื่องจากการละลายตัวของอากาศในน้ำจะลดลงถ้าแรงดันต่ำของน้ำต่ำลงทำให้ขณะที่ปั๊มหยุดการทำงานอากาศที่ไม่สามารถละลายอยู่ในน้ำจะแยกตัวออกและรวมตัวกันตามจุดที่สูงในระบบเมื่อปั๊มทำงานอีกครั้งทำให้เกิดการกระแทกของน้ำได้ สำหรับกรณีดังกล่าวการติดเช็ควาล์วเป็นช่วง ๆ ก็สามารถช่วยลดการสะสมตัวของอากาศขนาดใหญ่ได้ อย่างไรก็ตามแนะนำให้ติดอุปกรณ์ไล่อากาศด้วยตามจุดที่คาดว่าอากาศสามารถสะสะได้ด้วย

การเลือกใช้เช็ควาล์วในแนวนอนต้องมันใจว่าวาล์วสามารถกันการรั่วของอากาศได้ สำหรับเช็ควาล์วแบบสปริงเนื่องจากมีแรงสปริงช่วยดันจึ่งทำให้หน้าวาล์วปิดได้สนิทมากกว่าแบบสวิงทำให้มันใจได้ว่าสามารถกันรั่วได้มากกว่า

Pressure Reducling Selection

2010-01-29T10:26:00.001+07:00

การเลือกใช้อุปกรณ์ลดแรงดัน

ในการเลือกอุปกรณ์ลดแรงดันเราจำเป็นต้องศึกษารายละเอียดของวัสดุที่ใช้ทำวาล์ว อัตราแรงดันที่รับได้สูงสุด ขนาด น้ำหนักรวมถึง อัตราส่วนแรงดันที่สามารถลดได้ ซึ่งต้องสัมพันธ์กับของไหลที่ต้องการลดแรงดัน สำหรับของไหลที่ต้องการลดแรงดันเราจำเป็นต้องรู้ดังต่อไปนี่

- แรงดันขาเข้า

- อัตราการไหล (สามารถคำนวณได้จากอุปกรณ์ที่ต่อใช้งานทั้งหมดหรือดูจากหัวข้อ Process Tank)

- ชนิดของของไหลเช่น น้ำ น้ำมัน อากาศ ไอน้ำ เป็นต้น

- แรงดันขาออก

- เสียงที่ยอมรับได้ในกรณีที่มีการกำหนด

เมื่อเรารู้รายละเอียดของของไหลเราจะสามารถคำนวณหาค่าสัมประสิทธิ์การไหล K_v หรือ C_v เพื่อนำค่าดังกล่าวไปใช้ในการเลือกวาล์วต่อไปตามหัวข้อ Basic Valve Selection ในบางกรณีการเลือกวาล์วอาจสามารถดูได้จากตารางแสดงอัตราการไหลที่ผู้ผลิตทำไวให้ก็ได้

วาล์วลดแรงดันมีสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภทได้แก่วาล์วลดแรงดันแบบควบคุมด้วย Pilot และวาล์วลดแรงดันแบบสามารถทำงานด้วยตัวเอง ซึ่งทั้งสองแบบมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันดังนั้นในการเลือกใช้วาล์วลดแรงดันจึงควรศึกษาว่าระบบที่ติดตั้งเหมาะสมกับอุปกรณ์แบบใด

วาล์วลดแรงดันแบบควบคุมด้วย Pilot

การทำงานของวาล์วแบบควบคุมด้วย pilot

การเปิดปิดเมนวาล์วจะถูกควบคุมด้วย pilot ซึ่งมีหลายประเภท โดย pilot ด้านขาเข้าจะต่อกับด้านแรงดันสูง และ ขาออกจะต่อเข้ากับไดอะแฟรมของเมนวาล์ว นอกจากนี้ยังมีช่องรับสัญญาณที่ต้องการควบคุม โดย pilot จะเปิดหรือปิดขึ้นอยู่กับสัญญาณที่จับได้ ขณะที่ pilot เปิดของไหลแรงดันสูงจะไหลผ่าน pilot เข้าสู่ไดอะแฟรมที่เมนวาล์วทำให้หน้าวาล์วถูกยกสูงขึ้น และเมื่อ pilot ปิดลงแรงดันที่ไดอะแฟรมจะถูกระบายออกที่ด้านแรงดันต่ำผ่านรู orifice

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความแม่นยำในการควบคุมแรงดันด้านออกเกิดจากปัจจัยดังต่อไปนี้

เกิดจากการทำงานของอุปกรณ์ เนื่องจากลักษณะการไหลของของไหล อัตราส่วนแรงดันที่ลดมากเกินไป และผลจากแรงดันย้อนกลับ
เกิดจากอัตราการไหลที่ต้องการมีปริมาณน้อยเกินไปทำให้หน้าวาล์วไม่เปิดเนื่องจากแรงดันที่ด้านออกลดลงเพียงเล็กน้อย โดยปกติการทำงานจะแม่นยำในช่วงมากกว่า 5% ของอัตราการไหลสูงสุด
การตั้งค่าแรงดันใช้งานทำขณะที่มีอัตราการไหลน้อยกว่า 5 % ของอัตราการไหลสูงสุด
เกิดจากมีอัตราการไหลมากกว่าที่วาล์วกำหนดทำให้แรงดันใช้งานลดลงได้เช่นกัน

จากตัวอย่างกราฟแสดงการทำงานของอุปกรณ์ลดแรงดันด้านบนจะเห็นได้ว่าอัตราการไหลที่เหมาะสมจะอยู่ที่ 5 ~ 95 % ของอัตราการไหลสูงสุดที่ทางโรงงานผู้ผลิตกำหนดไว้ ซึ่งถ้าอัตราการไหลอยู่นอกช่วงที่เหมาะสมแรงดันที่ด้านขาออกจะมากหรือน้อยกว่ากำหนดได้

การเลือกใช้ Pilot

การเลือกใช้ pilot จะขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานซึ่ง จะมีหลายประเภทได้แก่

- ควบคุมการลดแรงดัน

- ควบคุมอุณหภูมิ

- ควบคุมผลต่างแรงดัน

- ควบคุมแรงดันย้อนกลับ

วาล์วลดแรงดันแบบควบคุมโดยตรง Direct Action

การเปิดปิดวาล์วจะถูกควบคุมด้วยแรงสปริงกับแรงดันด้านต่ำที่กระทำต่อไดอะแฟรมโดยถ้าแรงดันด้านต่ำน้อยกว่าแรงดันสปริงไดอะแฟรมจะดันให้หน้าวาล์วเปิด ถ้าแรงดันด้านต่ำมากกว่าแรงดันสปริงไดอะแฟรมจะดึงให้หน้าวาล์วปิดลง โดยปัญหาความแม่นยำในการควบคุมด้วยวิธีดังกล่าวขึ้นอยู่กับสปริงเนื่องจากแรงดันสปริงแปรผันโดยตรงกับระยะกด ดังนั้นเมื่อมีอัตราการไหลมากขึ้นหน้าวาล์วจะต้องเปิดมากขึ้นทำให้สปริงถูกกดน้อยลงส่งผลให้แรงดันสปริงน้อยลงด้วย โดยอัตราส่วนแรงดันที่ลดต่ำลง(Droop off)นี้สามารถดูได้จากกราฟของผู้ผลิตตัวอย่างดังภาพด้านล่าง

ตัวอย่าง การหาขนาดวาล์ว

ที่อัตราการไหลสูงสุดของกระบวนการคำนวณหาค่า Cv ที่ต้องการได้เท่ากับ 3.2

จากสเป็ควาล์วค่า Cv ของวาล์วขนาด ¾” เท่ากับ 3.3

ดังนั้นที่อัตราการไหลสูงสุดวาล์วจะเปิดเท่ากับ

% การเปิดวาล์ว = (3.2 / 3.3) x 100 = 97 %

จากกราฟถ้าต้องการลดแรงดันในช่วง 10~30 Psi ที่อัตราเปิดสูงสุด 97 % จะเกิดแรงดันตก 11 Psi

การตั้งแรงดันใช้งาน

จากตัวอย่างด้านบนทำให้เราทราบว่าการควบคุมแรงดันจะขึ้นอยู่กับอัตราการไหลด้วยซึ่งถ้าอัตราการไหลเพิ่มขึ้นแรงดันตกจะมากขึ้นด้วยเช่นกัน ดังนั้นในการตั้งอุปกรณ์ลดแรงดันประเภทดังกล่าวจึ่งสามารถแบ่งได้เป็นสองวิธีได้แก่ตั้งตั้งขณะไม่มีการใช้งาน และ การตั้งขณะมีการใช้งาน ดังแสดงได้ดังนี้

ตัวอย่าง

จากตัวอย่างด้านบนถ้าต้องการลดแรงดันเหลือ 20 psi ที่อัตราการใช้น้ำตามตัวอย่างจะได้ผลลัพธ์ดังนี้

การตั้งขณะไม่มีการใช้งาน

แรงดันขณะใช้งานจะเท่ากับ 20 – 11 = 9 psi

การตั้งขณะมีการใช้งาน

แรงดันขณะไม่มีการใช้งานจะเท่ากับ 20 + 11 = 31 psi

การติดตั้งอุปกรณ์ลดแรงดัน

การติดตั้งเมนวาล์วของไหลที่อัดตัวได้ (ไอน้ำ และ อากาศ)

ตำแหน่งติดตั้งอุปกรณ์ต้องติดบริเวณท่อตรงไม่มีข้องอและอยู่ในแนวระนาบขนานกับพื้นโดยมีระยะทางตามที่กำหนดดังนี้

ด้านขาเข้า อย่างน้อย 10 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

ด้านขาออก อย่างน้อย 20 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

สำหรับท่อ by-pass ให้ต่อติดกับข้อต่อขยายดังรูปด้านล่าง

2. ตำแหน่งติดตั้งต้องมีพื้นที่เพียงพอสำหรับทำการบำรุงรักษาและควรอยู่ห่างกำแพงประมาณ 1 เมตร เพื่อลดปัญหาเสียงดังขณะใช้งาน

3. ต้องติดตั้ง steam trap หรือ Water trap ก่อนเข้าอุปกรณ์ลดแรงดันเพื่อป้องกันการเกิด water hammer

4. ต้องติดตั้ง strainer ก่อนเข้าอุปกรณ์ลดแรงดันเพื่อป้องกันเศษและสิงปนเปื้อนที่มากับของไหล

5. จัดเตรียมวาล์วสำหรับต่อ by-pass เพื่อใช้สำหรับการซ่อมบำรุง

6. เพื่อลดปัญหาด้านเสียง ที่ด้านขาออกจะต้องขยายท่อให้ใหญ่ขึ้นเพื่อให้เหมาะสมกับความเร็วของของไหลที่อัดตัวได้ โดยท่อที่ขยายจะต้องเพิ่มขึ้นทีละน้อยและเป็นแบบร่วมศูนย์

7. ให้ติดตั้ง Pressure gauge ด้านเข้าและออกเพื่อใช้ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ลดแรงดัน

8. ในกรณีแรงดันสูงสุดที่ระบบสามารถรับได้น้อยกว่าแรงดันขาเข้าอุปกรณ์ลดแรงดันให้ติดตั้ง Safety Valve ด้วยเพื่อป้องกันความเสียหายในกรณีที่อุปกรณ์ลดแรงดันทำงานขัดข้อง

9. การหุ้มฉนวนรอบวาล์วจะลดการถ่ายเทความร้อนกับอากาศ และช่วยลดเสียงได้ประมาณ 3~6 เดซิเบล

10. ในกรณีต้องต่อท่อส่งสัญญาณแรงดันระหว่าง Pilot กับท่อด้านขาออกให้ใช้ท่อขนาด ¼ โดยตำแหน่งที่ท่อควรมีระยะอย่างน้อย 4 เท่าของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อหลักเพื่อหลีกเลี่ยงบริเวณที่ไอน้ำมีความปั่นป่วน และจุดเชื่อมต่อต้องไม่อยู่ด้านล่างของตัวท่อเพื่อป้องกันผลกระทบจากน้ำคอนเดนเซท

การติดตั้งเมนวาล์วของไหลที่อัดตัวไม่ได้ (น้ำ)

ตำแหน่งติดตั้งอุปกรณ์ต้องติดบริเวณท่อตรงไม่มีข้องอและอยู่ในแนวระนาบขนานกับพื้น
ตำแหน่งติดตั้งต้องมีพื้นที่เพียงพอสำหรับทำการบำรุงรักษา
ต้องติดตั้ง strainer ก่อนเข้าอุปกรณ์ลดแรงดันเพื่อป้องกันเศษและสิงปนเปื้อนที่มากับของไหล
จัดเตรียมวาล์วสำหรับต่อ by-pass เพื่อใช้สำหรับการซ่อมบำรุง
ให้ติดตั้ง Pressure gauge ด้านเข้าและออกเพื่อใช้ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ลดแรงดัน
ในกรณีแรงดันสูงสุดที่ระบบสามารถรับได้น้อยกว่าแรงดันขาเข้าอุปกรณ์ลดแรงดันให้ติดตั้ง Relief Valve ด้วยเพื่อป้องกันความเสียหายในกรณีที่อุปกรณ์ลดแรงดันทำงานขัดข้อง

รูปแบบการติดตั้งอุปกรณ์

การติดตั้งแบบตัวเดียว

สำหรับของไหลที่อัดตัวได้ อัตราส่วนการลดแรงดันจะต้องไม่น้อยกว่า 1/10 เท่า หรือ อัตราส่วนการขยายปริมาตรต้องไม่มากกว่า 3 เท่า
สำหรับของไหลที่อัดตัวไม่ได้ อัตราส่วนการลดแรงดันจะต้องไม่น้อยกว่า 1/3 เท่า หรือ อยู่ในช่วง Cavitation Zone ตามสเป็คที่ผู้ผลิตกำหนด

การติดตังสองตัวแบบขนาน

สามารถทำได้ในกรณีที่อัตราการไหลของวาล์วหลักไม่เพียงพอ
ในกรณีที่มีการใช้งานต่ำกว่า 10 % ของอัตราการไหลวาล์วหลักอาจต่อวาล์วตัวเล็กกว่าเพื่อให้ทำงานในช่วงดังกล่าว โดยในการตั้งค่าแรงดันจะให้วาล์วเล็กทำงานก่อนโดยแรงดันสูงกว่าประมาณ 5 psi

การติดตังสองตัวแบบอนุกรม

กรณีที่การลดแรงดันของไหลที่อัดตัวได้มีสัดส่วนการขยายปริมาตรมากกว่า 3 เท่า หรือ กรณีของไหลที่อัดตัวไม่ได้การลดแรงดันอยู่ในช่วง Cavitation Zone จะเกิดเสียงดังอาจทำการลดเป็นสองครั้งก็ได้

Level Controls and Alarms

2010-01-05T16:33:00.002+07:00

Level Controls and Alarms for Steam Boilers

หม้อไอน้ำจะออกแบบระดับน้ำที่เหมาะสม (Normal water level: NWL) โดยการออกแบบจะควบคุมความสูงของช่องว่างน้อยที่สุดเหนือผิวน้ำที่ยอมรับได้เพื่อไม่ให้น้ำหลุดออกจากหม้อไอน้ำพร้อมกับไอ เมื่อน้ำส่วนหนึ่งระเหยกลายเป็นไอระบบจะทำการเติมน้ำเข้ามาเพื่อชดเชยส่วนที่ขาดหายไป ถ้าระดับน้ำภายในหม้อไอน้ำลดลงอาจทำให้ความร้อนภายในหม้อสูงจนอาจก่อให้เกิดการระเบิดได้นั้นจึงเป็นเหตุผลที่ระบบจะต้องมีระบบควบคุมและสามารถดูระดับน้ำภายในหม้อได้ และถ้าตรวจพบว่าระดับน้ำต่ำกว่าที่กำหนดระบบจะต้องหยุดการทำงาน

วาล์วหลอดแก้ว (water level indication)

เป็นอุปกรณ์หนึ่งสำหรับหม้อไอน้ำซึ่งใช้ในการดูระดับน้ำในหม้อไอน้ำ เนื่องจากน้ำภายในหม้อไอน้ำมีแรงดันและความร้อนสูงดังนั้นจึงต้องมีการป้องกันหลอดแก้วแตก โดยปกติอาจออกแบบปลอกเหล็กหุ้มหรือแท่งเหล็กเพื่อป้องกันหลอดแก้ว ในกรณีที่หม้อไอน้ำแรงดันสูงจะใช้เป็นแท่งแก้วแทนก็ได้

เป็นไปไม่ได้ที่จะสามารถบอกระดับน้ำในหม้อไอน้ำได้อย่างแน่นนอนเนื่องจากผิวน้ำมีการเดือดมีฟองของไอน้ำจำนวนมาก ดังนั้นระดับน้ำที่เห็นในหลอดแก้วจึงเป็นระดันน้ำต่ำสุด ไม่ใช้ระดับน้ำเฉลี่ยที่เกิดขึ้นจริงในหม้อไอน้ำ ความแตกต่างของระดับของเหลวจะขึ้นอยู่กับ ปริมาณไอน้ำที่ผลิต ตำแหน่งและความสูงของหลอดแก้วที่ติดกับหม้อไอน้ำ ปริมาณเคมีที่อยู่ในน้ำ และ ขนาดของหม้อไอน้ำ

การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำขณะเครื่องทำงาน

ที่การทำงานสูงสุดของหม้อไอน้ำ น้ำภายในจะมีการหมุนเวียนเกิดขึ้นตามแนวยาวของหม้อไอ้น้ำโดยกระแสน้ำจะขึ้นบริเวณด้านหน้าด้านหลังและแนวกลางตลอดความยาวของหม้อไอน้ำ (บริเวณท่อไฟ) ส่วนกระแสน้ำไหลลงจะพบบริเวณด้านข้าง โดยไอน้ำจะเกิดส่วนใหญ่ที่บริเวณกระแสน้ำขึ้น ดังนั้นตำแหน่งในการติดตั้งหลอดแก้วจะมีผลต่อระดับน้ำในหลอดแก้วด้วยดังภาพด้านล่าง

ขณะเครื่องหยุดการทำงานหรือขณะโหลดต่ำระดับน้ำทั้งหมดเท่ากัน

เครื่องเปลี่ยนการทำงานจากโหลดน้อยมาที่มากทันที ปริมาณน้ำเท่ากับช่วงโหลดน้อยแต่ระดับน้ำที่วัดได้ไม่เท่ากัน

ขณะเครื่องทำงานที่ตำแหน่งโหลดมากอย่างต่อเนื่อง ระดับน้ำในหม้อต้มและหลอดแก้วลดลง

ขณะที่โหลดของเครื่องลดน้อยลง อัตราการเดือดน้อยลง ระดับน้ำในหม้อไอน้ำลดลง สัญญาณเตือนอาจดังได้

เมื่อโหลดคงที่ระบบมีการเติมน้ำระดับน้ำจะสูงขึ้น ตัวควบคุมแบบ External chamber Low Conn. และแบบ long length protection tube สามารถอ่านค่าระดับน้ำได้อย่างถูกต้อง

การควบคุมระดับน้ำในหม้อไอน้ำ Level Control

เพื่อให้แน่ใจว่าระดับน้ำภายในหม้อไอน้ำอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง จึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ควบคุม สำหรับมาตรฐานหม้อไอน้ำจะมีอุปกรณ์ควบคุมระดับน้ำจำนวนสองตัวประกอบด้วย

- High Water Alarm สำหรับป้องกันน้ำท่วมเข้าสู่ระบบไอน้ำ โดยระบบจะหยุดจ่ายน้ำถ้าระดับน้ำอยู่สูงกว่า กำหนด

- Low Water Alarm สำหรับป้องกันอันตราย โดยระบบจะหยุดการเผาไหม้ ถ้าระดับน้ำต่ำกว่ากำหนด

การควบคุมระดับของเหลวภายในหม้อไอน้ำสามารถทำได้สองวิธีได้แก่

Probe controls - อาศัยการนำไฟฟ้า

Float controls - อาศัยกลไกของลูกลอย

Probe Type Level Controls

Conductivity Probes

การทำงานจะอาศัยการนำไฟฟ้าโดยมีวงจรดังรูปด้านล่าง ซึ่งโพรพอาจมีก้านอิเล็กโทรดมากกว่าหนึ่งแท่งก็ได้แล้วแต่ระบบควบคุม โดยปกติ จะเป็น เปิด-ปิด

Capacitance Probes

อาศัยความสามารถในการเก็บประจุโดยโพรพจะประกอบด้วยโลหะสองชั้นถ้าโลหะทั้งสองชิ้นแช่ในน้ำมากความสามารถในการเก็บประจุก็จะมาก แต่ถ้าโพรพแช่น้ำน้อยความสามารถในการเก็บประจุก็จะน้อยไปด้วย(การทำงานคลายกับแบตเตอรี่รถยนต์) ดังนั้นระบบควบคุมจะสามารถวัดระดับน้ำในถังได้ว่าอยู่สูงเท่าใด

Float Type Level Controls

การทำงานจะอาศัยลูกลอยโดยมีกลไกลสำหรับเปิด-ปิดสวิทช์ที่ด้านบนดังรูปด้านล่าง

วิธีการควบคุมระดับน้ำ

On-off Control

ระบบควบคุมจะสั่งให้ปั๊มทำงานเพื่อเติมน้ำเข้าหม้อต้มเมื่อระดับน้ำต่ำถึงจุดที่กำหนดและจะหยุดเติมน้ำเมื่อระดับน้ำสูงถึงจุดที่กำหนด ตามมาตรฐาน UK ถ้าหม้อไอน้ำขนาดไม่เกิน 8,000 kg/h สามารถใช้การควบคุมแบบ เปิด-ปิดได้ อย่างไรก็ตามการควบคุมแบบเปิด-ปิดไมได้รับความนิยมมากนักเนื่องจากเมื่อปั๊มทำงานน้ำเย็นที่เข้ามาในหม้อต้มจะทำให้แรงดันในหม้อลดลง ซึ่งเป็นสาเหตุให้ระบบเผาไหม้ต้องทำงานเปิดปิดบ่อยครั้ง

Modulating Control

เป็นอีกวิธีในการควบคุมระดับน้ำภายในหม้อไอน้ำโดยการเติมน้ำจะถูกควบคุมด้วย Controller โดยอุปกรณ์ควบคุมจะรับสัญญาณจากโพรพและส่งสัญญาณไปยังวาล์วเพื่อเร่งหรี่ การเติมน้ำ โดยลักษณะการเติมเป็นแบบตลอดเวลา

สำหรับวิธีการควบคุมแบบเร่งหรี่ เพื่อป้องกันความร้อนที่ปั๊มสูงอันเนื่องจากแรงดันย้อนกลับซึ่งเกิดจากการทำงานของวาล์วควบคุมจึงต้องเดินท่อบายพาสน้ำส่วนเกินกลับเข้าสู่ฟีดแท็งก์โดยใช้วาล์วหรือ Orifice plate ควบคุมก็ได้

Two Element Water Level Control

สำหรับระบบควบคุมแบบ single element proportional ระดับน้ำจะถูกควบคุมให้อยู่ระหว่างระดับต่ำสุดกับสูงสุด แต่ในกรณีที่แรงดันในถังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากมีโหลดมาก น้ำที่มีแรงดันสูงจะขยายตัวน้ำบางส่วนกลายเป็นไอแต่ระดับของเหลวไม่เปลี่ยนแปลงดังนั้นวาล์วควบคุมการจ่ายน้ำเข้าจึงไม่เปิด ดังนั้นจึงมีการควบคุมแบบ Two element โดยการติดตั้งมิเตอร์วัดอัตราการไหลของไอน้ำเพื่อนำมาวิเคราะห์ร่วมด้วย ดังนั้นในกรณีที่มีโหลดเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ววาล์วควบคุมการจ่ายน้ำเข้าจะเปิดให้น้ำเข้ามาในหม้อไอน้ำ

โดยทั่วไปหม้อไอน้ำที่มีขนาดน้อยกว่า 7,000 kg/h จะควบคุมด้วยระบบ on/off สำหรับหม้อไอน้ำที่ใหญ่กว่านี้จะควบคุมแบบ modulating ซึ่งถ้าหม้อไอน้ำมีขนาดมากกว่า 16,000 kg/h และมีการเปลี่ยนแปลงโหลดมากกว่า 25% บ่อย ๆ จะใช้สัญญาณแบบ two elements

สัญญาณเตือนระดับน้ำ

ระดับน้ำต่ำ

เมื่อระบบทำงานผิดปกติมีการเตือนระดับน้ำต่ำกว่าที่กำหนดเครื่องจะหยุดการทำงาน สาเหตุที่ระดับน้ำต่ำอาจมาจากไม่มีน้ำใน feed tank ปั๊มน้ำเสีย ท่อส่งน้ำแตกหักเสียหาย หรือระบบควบคุมระดับน้ำมีปัญหา ซึ่งถ้าระบบไม่หยุดการทำงานของเครื่องอาจทำให้หม้อไอน้ำเกิดการระเบิดขึ้นได้ ในกรณีที่น้ำต่ำกว่าที่กำหนดท่อไฟจะพ้นมาเหนือน้ำ เมื่อไม่มีน้ำมาระบายความร้อนท่อจะร้อนเกินขีดจำกัดเกิดการแอนตัวและแตกหักในที่สุด เมื่อท่อไฟรั่วแรงดันไอน้ำจำนวนมากจะดันออกมาจากรูรั่วทำให้เกิดการระเบิดขึ้น โดยทั่วไปการเตือนแบ่งออกเป็นสองระดับได้แก่

- 1st low level alarm ระบบหยุดการทำงานของหัวพ่นไฟและส่งเสียงเตือนแต่ระบบสามารถทำงานได้อีกครั้งถ้าระดับน้ำเพิ่มสูงขึ้น

- 2nd low level alarm (often called lockout).ระบบหยุดการทำงานของหัวพ่นไฟและส่งเสียงเตือน เมื่อระดับน้ำกลับมาสูจุดปกติระบบยังไม่สามารถทำงานได้ จนกว่าพนังงานควบคุมจะตรวจสอบจนแน่ใจว่าทุกอย่างได้รับการแก้ไขเรียบร้อยจึ่งทำการ เปิดเครื่องอีกครั้งหนึ่งระบบจึงสามารถทำงานได้อีกครั้ง

ระดับน้ำสูง

ระบบจะหยุดการทำงานของปั๊มน้ำเข้า โดยปกติจะมีหนึ่งหรือสองจุดก็ได้ การที่ระดับน้ำเกินอาจก่อให้เกิดอันตรายไม่มากแต่ก็ไม่สามารถเพิกเฉยได้ ผลของการที่ระดับน้ำมากได้แก่

- ทำให้เกิด carryover ระบบท่อและอุปกรณ์ไอน้ำจะมีคราบเคมีและก่อให้เกิดการผุกร่อนได้

- เนื่องจากไอเปียกไม่บริสุทธิ์เมื่อนำไปฉีดใส่อาหารอาจทำให้เกิดสารปนเปื้อนได้

- เมื่อมีน้ำปนกับไอน้ำค่าพลังงานความร้อนที่ได้จะลดลงทำให้ประสิทธิภาพของระบบลดลงไปด้วย

- น้ำที่ปนอาจก่อให้เกิดค้อนน้ำสร้างความเสียหายให้กับระบบได้

การติดตั้งระบบสัญญาณเตือน

ถ้าระบบมีการติดตั้งตัวควบคุมระดับน้ำใหม่เมื่อระดับน้ำแตะโพรพอันล่างสุดทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างรวดเร็วระบบควบคุมจะเข้าใจว่าระดับน้ำอยู่ต่ำกว่าทีกำหนดระบบควบคุมจะหยุดระบบเผาไหม้และจะมีเสียงเตือนซึ่งถือเป็นเรื่องปกติของการติดตั้ง

รูปแบบและตำแหน่งการติดตั้ง

ในบางมาตรฐานอาจกำหนดให้ติดตั้งระบบควบคุมระดับน้ำสองจุด โดยจุดที่หนึ่งจะส่งสัญญาณควบคุมเปิด-ปิด และ เตือนระดับน้ำต่ำตำแหน่งที่หนึ่ง ส่วนจุดที่สองจะส่งสัญญาณเตือนระดับน้ำต่ำตำแหน่งที่สอง และ ระดับน้ำสูง

Probe Controls Type

External chambers


ด้านข้างของหม้อแนวนอน	ด้านข้างของหม้อแนวตั้ง

ด้านหน้าของหม้อแนวนอน	ด้านหน้าบริเวณท่อน้ำสำหรับหม้อไอน้ำแบบ water tube

Protection Tubes

สำหรับการติดตั้งระบบควบคุมระดับน้ำภายในหม้อไอน้ำ โดยส่วนใหญ่จะต้องติดกระบอกกันโพรพซึ่งมีขนาดประมาณ 80 mm และ 100 mm สำหรับการติดโพรพสองอัน โดยการติดโพรพจะต้องติดตั้งให้อยู่บริเวณกึ่งกลาง ความยาวของกระบอกกันโพรพส่วนใหญ่จะยื่นอยู่ระหว่างกึ่งกลางท่อไฟ ตำแหน่งของโพรพจะต้องหางจากหัวท้ายของหม้อไอน้ำอย่างน้อย 1 m เพื่อป้องกันอิทธิพลของกระแสน้ำ เพื่อป้องกันการอ่านค่าผิดพลาดจากฟองของไอน้ำท่อที่นำมาใช้จะต้องปิดปลายด้านล่าง และ เจาะรูด้านบนและล่างเพื่อให้น้ำเข้ามาในโพรพได้

สำหรับหม้อไอน้ำสมัยใหม่นิยมใช้ไฟฟ้าในการควบคุมทั้งหมด โดยใช้รูปแบบติดตั้งโพรพภายในเนื่องจากราคาถูกกว่าการติดตั้งภายนอก นอกจากนี้ยังหมดปัญหาการซ่อมบำรุงวาล์วด้วย

Float Controls Type

ตำแหน่งการติดตั้งวาล์วควบคุมระดับน้ำแบบลูกลอยจะติดที่บริเวณด้านข้างของหม้อไอน้ำโดยช่องเติมน้ำจะต้องห่างจากโพรพเพื่อป้องกันผลกระทบในการวัดระดับน้ำภายในหม้อไอน้ำ

การติดตั้งวาล์วควบคุมระดับน้ำแบบลูกลอยในช่องพักที่ติดด้านข้างหม้อไอน้ำ ช่องพักจะมีขนาดเท่าลูกลอย ในบางที่อาจติดตั้งที่ผิวถังของหม้อไอน้ำโดยตรงซึ่งกระบอกสำหรับกันน้ำกระแทกกับลูกลอยจะติดกับถังเช่นเดียวกันโดยอาจติดตายหรือแบบถอดได้ แต่ทั้งหมดต้องมั่นใจว่าลูกลอยจะไม่เสียหายและสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างถูกต้อง

Compare Ball Valve

2010-01-05T15:41:00.002+07:00

ทำไมต้องใช้ Ball Valve ของ Apollo

สำหรับผู้ที่ประสบปัญหาไอน้ำรั่วบริเวณก้านวาล์วส่วนใหญ่เกิดจากการเลือกใช้วาล์วผิดประเภท โดยส่วนมากผู้ใช้งานมักเลือกราคาของวาล์วก่อนพิจารณาถึงคุณสมบัติของวาล์วที่จะใช้งาน ทำให้มีการทำวาล์วสำหรับงานน้ำมาใช้กับงานสตีมอยู่บ่อยครั้งซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดการรั่วของไอน้ำบริเวณก้านวาล์ว ซึ่งนอกจากจะต้องเสียพลังงานไอน้ำที่รั่วออกไปแล้วยังต้องเสียค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนวาล์วตัวใหม่ด้วย โดยตารางด้านล่างเป็นการเปรียบเทียบวาล์วน้ำกับวาล์วไอน้ำถึงความแตกต่าง

ตารางเปรียบเทียบโครงสร้างพื้นฐาน ball valve

หัวข้อ

Apollo 70-100-01

Apollo 70-140-64

xxx

บอล

Ball

Brass Chrome Plate

316 SS

Brass Chrome Plate

ก้านวาล์ว

Steam

Brass

316 SS

Brass

ซีท

Seat

RPTFE

ทนอุณหภูมิ 232 ^๐C

Multifill

ทนอุณหภูมิ 260 ^๐C

PTFE

ทนอุณหภูมิ 204 ^๐C

การกั้นรั่ว

ก้านวาล์ว

packing & bearing

Packing by RPTFE

Bearing by RPTFE

packing & bearing

Packing by Multifill

Bearing by Multifill

O-ring

O-ring by FPM

ทนอุณหภูมิ 125 ^๐C

สเป็ควาล์ว

WOG 600 psig

at non-shock

SWP 150 psig

WOG 600 psig

at non-shock

SWP 250 psig

WOG 400 psig

at non-shock

WOG 100 psig

at 150 ^๐C

สรุป

สำหรับงานที่แรงดันสูงการเลือกใช้บอลและก้านวาล์วเป็นสแตนเลสจะช่วยลดแรงบิดที่ใช้ในการเปิดปิดวาล์วได้เนื่องจากสัมประสิทธิ์เสียดทานต่ำกว่า
วัสดุสำหรับทำซีล RPTFE (PTFE เสริมใยแก้ว) ถูกออกแบบให้ทนต่อการเสียดสีและสามารถรับอุณหภูมิได้มากกว่า PTFE ส่งผลให้อายุการใช้งานยาวนาน ส่วน Multifill (PTFE เสริมเหล็กและแกรไฟต์) ถูกออกแบบให้ทนต่ออุณหภูมิสูงไม่เกิดการเสียรูปร่าง เนื่องจากสัมประสิทธิ์เสียดทานต่ำทำให้แรงบิดสำหรับเปิดปิดที่ก้านวาล์วลดลง
สำหรับวาล์วไอน้ำจะออกแบบการกั้นรั่วก้านวาล์วโดยการใช้ Packing ซึ่งทำให้วาล์วรับแรงดันของไอน้ำได้มากขึ่น เมื่อมีการสึกหรอสามารถกดอัดแพ็คกิ้งเพิ่มทำให้ไม่เกิดการรั่วที่บริเวณก้านวาล์ว แต่สำหรับวาล์วน้ำจะออกแบบโดยใช้โอริงทำให้รับแรงดันได้น้อยกว่านอกจากนี้ว้สดุที่นำมาใช้ไม่สามารถรับความร้อนจากไอน้ำได้ทำให้เกิดการรั่วของไอน้ำที่ก้านวาล์ว
สำหรับสเป็ค WOG หมายถึงแรงดันใช้งานสำหรับน้ำ, น้ำมัน, แก๊ส ส่วน SWP หมายถึงแรงดันใช้งานสำหรับไอน้ำอิ่มตัว จะเห็นได้ว่าวาล์วสำหรับใช้กับน้ำจะไม่ได้กล่าวถึง SWP เลย

Valve Selection

2009-12-24T13:50:00.001+07:00

การเลือกใช้วาล์วแต่ละประเภท

โกล์บวาล์ว (Globe Valve)

เป็นวาล์วปิดลงมีลักษณะการทำงานคือ ลิ้นวาล์วจะเคลื่อนที่ขึ้นลงเข้าหาบ่าวาล์ว โดยการเคลื่อนที่ของลิ้นหรือระยะห่างจากบ่าวาล์วเปลี่ยนแปลงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการเปิดปิด จึ่งทำให้วาล์วประเภทนี้เหมาะกับการทำหน้าที่ควบคุมอัตราการไหล นอกจากนี้การเปิดปิดลิ้นวาล์วยังปราศจากแรงเสียดทานทำให้ความสามารถในการกั้นรั่วมีประสิทธิภาพสูง อย่างไรก็ตามการปิดตัวของวาล์วประเภทนี้อาจทำให้เกิดเศษตกค้างที่บ่าวาล์วได้ สำหรับการใช้งานในลักษณะเปิดปิดไม่นิยมเนื่องจากทิศทางการไหลของของไหลมีลักษณะวกวนทำให้เกิดแรงต้านทานการไหลมาก

รูปแบบตัวเรือนวาล์วจะมี 3 ลักษณะใหญ่ ๆ ได้แก่ แบบมาตรฐาน แบบแองเกิล และ แบบเอียง โดยตัววาล์วรูปแบบมาตรฐานเป็นรูปแบบอย่างง่ายแต่ให้เส้นทางการไหลที่คดเคี้ยวจึงทำให้เกิดแรงต้านทานการไหลมากที่สุด ถ้าวาล์วอยู่ใกล้กับท่อโค้งอาจเลือกใช้แบบแองเกิลก็ได้เนื่องจากสามารถประหยัดข้องอและตัวเรือนยังมีแรงต้านทานการไหลที่น้อยน้อยกว่าแบบมาตรฐานด้วย ส่วนตัวเรือนแบบเอียงถูกออกแบบเพื่อลดแรงต้านทานการไหลให้เหลือน้อยที่สุด

การออกแบบลิ้นวาล์วมีทั้งแบบโลหะและแบบลิ้นอ่อน โดยแบบโลหะมีความทนต่อแรงเสียดสีจึงเหมาะสำหรับใช้ในการควบคุมอัตราการไหล ส่วนแบบลิ้นอ่อนเหมาะสำหรับการเปิดปิดเนื่องจากสามารถกั่นรั่วได้ดีกว่าแบบโลหะ โดยการออกแบบลักษณะของลิ้นวาล์วจะมีหลายแบบขึ้นอยู่กับการใช้งาน ในบางงานอาจต้องใช้ลิ้นวาล์วแบบผสมระหว่างโลหะและแบบอ่อนซึ่งทำให้สามารถควบคุมอัตราการไหลและการทำงานแบบเปิดปิดได้ด้วย สำหรับลิ้นวาล์วสำหรับควบคุมอัตราการไหลนั้นสามารถแบ่งได้เป็น 3 แบบดังแสดงในกราฟด้านล่าง

สำหรับการควบคุมการไหลที่เหมาะสมมากที่สุดได้แก่แบบ EQP เนื่องจากในช่วงเริ่มเดินระบบต้องการโหลดมากวาล์วจะยกตัวสูงประมาณ 80~90 % ส่วนในช่วงควบคุมใช้โหลดเพียงเล็กน้อยวาล์วจะยกตัวสูงประมาณ 0~30 % ซึ่งแบบ EQP สามารถให้ความระเอียดในการปรับอัตราการไหลช่วงควบคุมได้มากกว่าแบบอื่น ๆ สำหรับตัวอย่างลิ้นวาล์วสามารถดูได้จากภาพด้านล่าง

การออกแบบก้านวาล์วแบ่งออกเป็น 3 ประเภทได้แก่ ก้านวาล์วแบบเคลื่อนที่ขึ้นลง ก้านวาล์วแบบเกลียวใน และ ก้านวาล์วแบบเกลียวนอก โดยก้านวาล์วใช้ทำหน้าที่ดึงลิ้นวาล์วขึ้นลง สำหรับของเหลวที่มีลักษณะการหล่อลื่นที่ดีจะใช้ก้านวาล์วแบบเกลียวในเนื่องจากราคาถูกกว่าแต่มีข้อเสียที่ไม่สามารถตรวจเช็คบำรุงรักษาได้ ส่วนโครงสร้างแบบเกลียวนอกจะใช้กับงานที่มีความสำคัญมากกว่า สำหรับก้านวาล์วแบบเคลื่อนที่ขึ้นลงจะใช้กับระบบที่มีการควบคุมแบบอัตโนมัติ

สำหรับทิศทางการไหลของวาล์วมีด้วยกัน 2 แบบได้แก่การไหลจากด้านล่างของลิ้นวาล์ว และมาจากด้านบนของลิ้นวาล์ว สำหรับการไหลจากด้านล่างของลิ้นวาล์วมีข้อดีที่ส่วนอัดปะเก็นของวาล์วสามารถระบายความดันออกได้ทำให้ไม่เกิดการรั่วบริเวณก้านวาล์วแต่สำหรับของไหลที่มีความร้อนสูงอาจไม่เหมาะเนื่องจากเมื่อวาล์วปิดตัวแล้วก้านวาล์วจะมีความร้อนลดลงทำให้เกิดการหดตัวของก้านวาล์วเกิดการรั่วที่หน้าวาล์วได้ ส่วนกรณีที่ทิศทางการไหลมาจากด้านบนของวาล์วมีข้อดีที่แรงดันของของไหลจะช่วยให้หน้าที่เสริมแรงดันที่ลิ้นวาล์วทำให้วาล์วปิดสนิทมากยิ่งขึ้น

วาล์วลูกสูบ(Piston Valve)

เป็นวาล์วที่ชิ้นส่วนปิดหรือลิ้นวาล์วมีรูปร่างเป็นลูกสูบยื่นเข้าไปหรือดึงออกจากช่องบ่าวาล์ว การกั้นรั่วบ่าวาล์วทำได้ระหว่างผิวด้านข้างของลูกสูบและช่องบ่าวาล์ว โดยเมื่อวาล์วกำลังเปิดการไหลยังไม่สามารถเริ่มต้นได้จนกว่าลูกสูบจะถูกดึงออกจากช่องบ่าวาล์วอย่างสมบูรณ์ดังนั้นการกัดเซาะจะเกิดขึ้นห่างออกมาจากพื้นที่ผิวบ่าวาล์ว และเมื่อวาล์วจะปิดลูกสูบมีแนวโน้มที่จะกวาดเศษของแข็งที่อาจเกาะอยู่บนบ่าวาล์วออกไปด้วย ดังนั้นวาล์วลูกสูบจึงสามารถใช้กับของไหลที่มีเศษของแข็งได้ และเหมือนกับโกล์บวาล์ววาล์วลูกสูบสามารถควบคุมอัตราการไหลได้ดี

เกทวาล์ว (Gate Valve)

เกทวาล์วสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทใหญ่โดยพิจารณาจากลิ้นวาล์วได้เป็น เกทวาล์วลิ้นขนาน และ เกทวาล์วลิ้นลิ่ม โดยเกทวาล์วทั้งสองมีลักษณะกลไกการปิดที่ต่างกันดังนี้

เกทวาล์วลิ้นขนาน (Parallel Gate Valve)เป็นวาล์วที่มีชิ้นส่วนปิดคล้ายประตูผิวหน้าขนานเช่นเกทวาล์วใบมีด โดยชิ้นส่วนนี้อาจประกอบด้วยลิ้นเดี่ยวหรือลิ้นคู่ที่มีกลไกถ่างอยู่ระหว่างลิ้น สำหรับแรงที่กดลิ้นเข้ากับบ่าวาล์วถูกควบคุมด้วยความดันของไหลที่กระทำต่อลิ้นลอยตัว โดยกรณีลิ้นคู่อาจมีกลไกทางกลช่วยถ่างระหว่างลิ้นอีกแรง ข้อดีของเกทวาล์วลิ้นขนานคือสภาพต้านทานการไหลต่ำโดยเฉพาะขณะที่วาล์วเปิดสุด วาล์วประเภทนี้สามารถใช้กับของไหลที่มีเศษของแข็งปะปนได้ ด้านข้อเสียถ้าแรงดันของไหลต่ำอาจไม่เพียงพอต่อการบิดลิ้นวาล์วได้ ในทางตรงข้ามกันถ้าแรงดันมากเกินไปอาจนำไปสูการสึกหรอบริเวณหน้าวาล์วได้ การควบคุมการไหลจะตอบสนองในช่วงระหว่างวาล์วเปิด 50 % ถึงปิดสนิทเท่านั้น นอกจากนั้นเมื่อของไหลมีความเร็วสูงจะเกิดแรงเฉือนที่ลิ้นวาล์วทำให้เกิดการสึกหรอมาก ดังนั้นจึ่งใช้วาล์วประเภทนี้กับการเปิดปิดเท่านั้น

เกทวาล์วลิ้นลิ่ม (Wedge Gate Valve) เป็นวาล์วที่มีชิ้นส่วนปิดรูปลิ่มเพื่อทำให้เกิดแรงปิดวาล์วที่สูงขึ้น ทำให้สามารถใช้กับระบบที่มีแรงดันของไหลต่ำได้ด้วย อย่างไรก็ตามข้อเสียของวาล์วลิ้นลิ่มคือการขยายตัวของก้านวาล์วเมื่ออยู่กับระบบที่มีความร้อนส่งผลให้ชิ้นส่วนปิดวาล์วรับแรงมากเกินไป นอกจากนี้ลักษณะลิ้นวาล์วมีแนวโน้มดักเศษของแข็งมากกว่าวาล์วลิ้นขนาน ในทำนองเดียวกันเกทวาล์วชนิดนี้ไม่เหมาะสำหรับใช้ในการปรับอัตราการไหล โดยหลักจะใช้ทำหน้าที่เปิดและปิดเท่านั้น

บอลวาล์ว (Ball Valve)

เป็นวาล์วหมุนที่มีชิ้นส่วนปิดเป็นรูปทรงกลมหมุนได้ 90 องศาเพื่อให้รูตรงกับช่องในตัวเรือนวาล์ว บ่าวาล์วที่เข้ากันได้กับบอลจะมีลักษณะเป็นวงกลมแบบอ่อนเพื่อให้ความเค้นการปิดวาล์วคงที่ตลอดเส้นรอบวง ในแง่ของการกันรั่วบอลวาล์วจึงถือว่าดีที่สุด และเพื่อเป็นการประหยัดบอลวาล์วโดยมากจะมีขนาดช่องทางการไหลเล็กกว่าขนาดท่อ

การควบคุมอัตราการไหลสำหรับบอลวาล์วถือว่าดี อย่างไรก็ตามถ้าวาล์วถูกทิ้งให้เปิดบางส่วนเป็นระยะเวลานานภายใต้สภาวะความดันตกคร่อมที่สูง บ่าวาล์วแบบอ่อนมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนรูปไหลทะลักรอบขอบของรูบอลทำให้บอลถูกล็อคในตำแหน่งนั้น ดังนั้นการใช้งานบอลวาล์วแบบมือหมุนจึงนิยมใช้เฉพาะเปิดปิดและการปรับการไหลแบบคร่าว ๆ เท่านั้น สำหรับการควบคุมอัตโนมัติบอลจะเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องทำให้ปัญหาบอลถูกล็อคหมดไป

เนื่องจากบอลเคลื่อนที่ด้วยลักษณะการกวาดบนบ่าวาล์ว บอลวาล์วจึงสามารถใช้กับของไหลที่มีของแข็งแขวนลอยอยู่ได้ อย่างไรก็ตามของแข็งอาจเสียดสีกับบ่าวาล์วทำให้เกิดความเสียหายได้ สำหรับวัสดุทำบ่าวาล์วที่สำคัญแก่ PTFE ซึ่งมีคุณสมบัติเฉื่อยต่อสารเคมีทั้งหมด นอกจากนี้ยังมีสัมประสิทธิ์ความเสียดทานต่ำ สามารถใช้กับช่วงอุณหภูมิที่กว้าง คุณสมบัติการกันรั่วเป็นเยี่ยม

การออกแบบการปิดวาล์วมีหลายวิธีแต่วิธีที่ได้รับความนิยมได้แก่ การอาศัยความดันของไหลที่บังคับให้บอลลอยตัวเข้ากับบ่าวาล์วด้านปลายกระแส ดังนั้นความดันใช้งานที่ยอมรับได้จะขึ้นอยู่กับวัสดุทำบ่าวาล์วด้านปลายกระแสเป็นหลัก การอาศัยความเค้นเริ่มต้นที่ถูกติดตั้งระหว่างบ่าวาล์วและบอลที่หนุนด้วยแคร่รองหรือบ่าวาล์วที่มีลักษณะลิ้นลิ่ม

การเชื่อมต่อแบบปรับสมดุลความดัน กรณีที่วาล์วมีลักษณะบอลแบบลอยตัวความดันที่เกิดขึ้นจะสามารถระบายออกทางด้านต้นกระแสได้ แต่สำหรับวาล์วที่มีการกันรั่วทั้งด้านต้นและปลายกระแสเช่นวาล์วที่มีบ่าวาล์วลิ้นลิ่ม ขณะปิดของเหลวภายในอาจเกิดการขยายตัวเนื่องจากได้รับความร้อนทำให้ความดันในโพรงเพิ่มขึ้นจนอาจทำให้ชิ้นส่วนบางชิ้นเกิดความเสียหาย ในการแก้ไขวาล์วจะต้องออกแบบให้สามารถระบายแรงดันดังกล่าวได้ดังเช่นรูปด้านล่างที่ตัวบอลมีการเจาะรูเพื่อระบายความดันที่เกิดขึ้นภายในสู่ด้านต้นกระแส

อุปกรณ์แก้สถิตย์ เนื่องจากบ่าวาล์วและปะเก็นทำด้วยวัสดุจำพวกโพลิเมอร์ อย่างเช่น PTFE ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้า กันอยู่ระหว่างบอลและก้านวาล์วออกจากตัวเรือนวาล์ว ภายใต้สภาวะนี้ความเสียดทานจากของไหลที่ผ่านอาจทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตในบอลและก้านวาล์ว ซึ่งอาจทำให้เกิดประกายไฟลุกไหม้ได้ ดังนั้นถ้าของไหลที่ขนถ่ายผ่านวาล์วสามารถติดไฟได้ วาล์วจะต้องมีอุปกรณ์แก้ไฟฟ้าสถิตย์ดังตัวอย่างรูปด้านล่าง เพื่อให้ไฟฟ้าสามารถวิงออกจากบอลและก้านวาล์วเข้าสู่เรือนวาล์วได้

ในงานทีใช้กับของไหลที่สามารถลุกไหม้ได้ การกันรั่วแบบอ่อนอาจไม่เพียงพอถ้ามีการลุกไหม้ทั้งด้านนอกหรือด้านในของตัววาล์วเป็นเวลานาน ๆ ฉะนั้นการออกแบบวาล์วลักษณะใช้งานประเภทนี้จะต้องมีการกันรั่วฉุกเฉินสำหรับบ่าวาล์วและก้านวาล์วที่สามารถใช้งานได้เมื่อการกันรั่วแบบอ่อนล้มเหลว โดยบ่าวาล์วฉุกเฉินอาจทำด้วยโลหะที่สามารถแนบกับบอลเมื่อตัวกันรั่วแบบอ่อนละลายกระจายออกไป สำหรับช่องอัดประเก็นอาจใช้วัสดุแอสเบสตอส หรือ แกรไฟต์บริสุทธ์ ซึ่งมีคุณสมบัติทนความร้อนสูง

วาล์วปีกผีเสื้อหรือบัตเตอร์ฟลายวาล์ว (Butterfly Valve)

เป็นวาล์วหมุนที่ชิ้นส่วนปิดมีรูปร่างเป็นแผ่นกลมสามารถหมุนได้ 90 องศา เพื่อเปิดปิดเส้นทางการไหล วาล์วปีกผีเสื้อให้สภาพต้านทานการไหลน้อยเมื่อเปิดเต็มที่ และสามารถควบคุมอัตราการไหลเมื่อเปิดประมาณ 15 ถึง 70 องศา อย่างไรก็ตามการลดความดันของเหลวที่มากเกินไปอาจนำไปสู่การเกิดโพรงอากาศได้โดยขึ้นอยู่กับความดันไอของเหลว เนื่องจากการเคลื่อนที่ของลิ้นวาล์วมีลักษณะแบบกวาดวาล์วประเภทนี้จึงสามารถใช้กับของไหลที่มีเศษของแข็งแขวนลอยได้ การติดตั้งถ้าเส้นท่ออยู่ในแนวระนาบก้านวาล์วควรอยู่ในแนวระนาบเพื่อให้ด้านล่างของลิ้นยกตัวออกจากเศษของแข็งในทิศทางการไหลได้

การติดตั้งอย่างถูกต้องจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกันรั่วของวาล์วได้ โดยการติดตั้งจะต้องพิจารณาถึงหน้าแปลนที่ใช้จะต้องสามารถรองรับหน้ายางได้อย่างเต็มที่ดังนั้นจึงควรใช้หน้าแปลนแบบชนิดคอเชื่อม(weld neck type) สำหรับหน้าแปลนแบบสลิปออน (slip on type) เนื่องจากรูหน้าแปลนมีขนาดใหญ่กว่าทำให้ไม่สามารถรองรับหน้ายางได้เต็มที่ทำให้เกิดการผิดรูปของปลอกยางบ่าวาล์วทำให้เกิดการสึกหรอเร็วกว่ากำหนด ในขณะติดตั้งวาล์วหน้าวาล์วต้องอยู่ในตำแหน่งปิดเพื่อป้องกันการกระแทกกับลิ้นวาล์วและเมื่อจะขันสกรูหน้าวาล์วจะต้องเปิดเต็มที่เพื่อให้ยางบ่าวาล์วอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง

พินช์วาล์ว (Pinch Valve)

เป็นวาล์วที่ตัวเรือนสามารถบิดงอได้โดยส่วนใหญ่เป็นวัสดุประเภทยาง ซึ่งการปิดวาล์วอาจใช้กลไก หรือ ใช้แรงดันภายนอก กระทำต่อตัวเรือนวาล์วให้บิดงอเพื่อปิดเส้นทางการไหล ข้อดีของวาล์วประเภทนี้ก็คือเส้นทางการไหลปราศจากรอยต่อและชิ้นส่วนเคลื่อนที่ ดังนั้นพินช์วาล์วจึงสามารถใช้กับของไหลที่มีเศษของแข็งปนอยู่ด้วยหรือใช้กับของไหลที่มีความหนืดได้

ไดอะแฟรมวาล์ว (Diaphragm Valve)

เป็นวาล์ที่มีตัวเรือนด้านบนสามารถบิดงอได้ลักษณะเป็นแผ่นไดอะแฟรม ส่วนด้านล่างเป็นหน้าตัดแข็งอาจมีลักษณะเป็นทำนบคร่อมเส้นทางการไหล เมื่อต้องการปิดวาล์วกลไกจะทำหน้าที่กดไดอะแฟรมลงมาติดกับส่วนบ่าวาล์วด้านล่าง สำหรับข้อดีคลายกับพินช์วาล์วคือไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ต้านทานการไหลทำให้สามารถใช้กับของไหลที่มีเศษของแข็งปะปนหรือใช้กับของไหลที่มีความหนืดได้ ข้อเสียเนื่องจากไดอะแฟรมมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกันขนาดวาล์วทำให้เกิดแรงดันต้านทานการปิดที่สูงทำให้วาล์วลักษณะนี้มีใช้เฉพาะวาล์วขนาดเล็กเท่านั้น

Convertion Factors

2009-12-21T15:41:00.001+07:00

mass flow and velocity of steam

2009-12-21T15:18:00.001+07:00

ความรู้พื้นฐานก่อนการเลือกใช้วาล์ว

2009-12-16T15:33:00.001+07:00

ความรู้พื้นฐานก่อนการเลือกใช้วาล์ว

การกันรั่ววาล์ว

หน้าที่ของวาล์วที่สำคัญคือต้องสามารถกั้นการรั่วของของไหลระหว่างบ่าวาล์วกับลิ้นวาล์ว และการกันรั่วก้านวาล์ว เพื่อป้องกันของไหลเล็ดลอดการกันรั่วจึงถือว่ามีความสำคัญมากในการเลือกใช้วาล์ว

การกั้นรั่วไหลระหว่างบ่าวาล์วกับลิ้นวาล์ว

ความหยาบของพื้นผิวประกอบด้วยสองส่วนได้แก่ ส่วนที่เป็นระลอกคลื่นที่เกิดจากการปรับแต่งด้วยเครื่องจักรโดยเปรียบเทียบจากแนวกว้างระหว่างยอดคลื่น และ ส่วนขรุขระเล็กที่ทาบอยู่บนลูกคลื่นซึ่งเป็นสภาพของพื้นผิววัสดุนั้น ๆ ซึ่งแม้แต่การแต่งผิวที่ละเอียดที่สุดสภาพขรุขระก็ยังคงมีอยู่ ถ้าวัสดุที่ใช้ทำหน้าวาล์วมีค่าความเครียด(Yield)สูงพอ เส้นทางการรั่วไหลจะถูกปิดกันด้วยการเปลี่ยนรูปอย่างยืดหยุ่น(Elastic)บริเวณยอดคลื่นทำให้เกิดพื้นที่สัมผัสมากขึ้นจนสามารถปิดส่วนที่ขรุขระบนยอดคลื่นได้ สำหรับความขรุขระที่มีทิศทางตามแนวรัศมีเป็นการยากหรือเป็นไปไม่ได้เลยที่จะกันการรั่ว

วัสดุโลหะส่วนใหญ่มีค่าความเครียดต่ำมากดังนั้นในการปิดกันการรั่วโลหะจะได้รับความเค้นเกินกว่าขีดจำกัดซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรบริเวณยอดคลื่นทำให้ประสิทธิภาพในการปิดกั้นการรั่วในครั้งต่อไปลดลง สำหรับวัสดุปิดกันแบบอ่อนเช่นยางที่มีค่าความเครียดมากกว่าเหล็กประมาณ 1000 เท่าจะทำให้สามารถแทรกตัวได้อย่างสมบูรณ์ไปตามผิวหน้าที่ประกบกันอยู่จึงทำให้ความสามารถในกันรั่วเพิ่มมากขึ้นและยังสามารถทำการปิดกันซ้ำได้อีกเรื่อย ๆ แต่วัสดุดังกล่าวจะต้องสามารถทนต่อการกันกร่อนและอุณหภูมิของของไหลด้วย

เนื่องจากการปิดตัวก่อให้เกิดการสึกหรอบริเวณผิวสัมผัสจากอนุภาคที่เสียดสี ถ้าอนุภาคมีขนาดเล็กเทียบกับขนาดความขรุขระของผิว การเสียดสีมีแนวโน้มที่จะทำให้พื้นผิวเรียบขึ้นประสิทธิภาพในการกันรั่วจะเพิ่มขึ้น แต่ถ้าอนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าจะทำให้พื้นผิวหยาบมากขึ้นประสิทธิภาพในการกันรั่วจะลดลง ดังนั้นวัสดุที่ใช้ในการปิดวาล์วจะต้องทนต่อการเสียดสีได้ดี นอกจากนี้วัสดุดังกล่าวจะต้องสามารถทนการกัดเซาะและการกัดกร่อนของของไหลได้ดีด้วย

การกันรั่วก้านวาล์ว

การกันการรั่วก้านวาล์วสามารถทำได้สองแบบได้แก่ แพ็กกิง และ แบบไดอะแฟรม

โครงสร้างแพ็กกิงกดอัดประกอบด้วยปะเก็นที่เป็นวัสดุอ่อนนุ่มที่อัดเข้าไปในช่องอัดปะเก็นและกดอัดไว้ด้วยตัวอัดปะเก็น ปะเก็นจะขยายตัวออกด้านข้างจนติดกับผนังช่องอัดปะเก็นและก้านวาล์ว โดยปะเก็นที่ใช้จะต้องสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูง มีความต้านทานต่อของไหลที่มากระทำ มีความเสียดทานต่ำ ต้านทานการซึมผ่านของไหลที่กันรั่ว นอกจากนี้วัสดุที่ใช้ทำก้านวาล์วก็มีผลต่อการกันรั่วเช่นกันเนื่องจากถ้าก้านวาล์วเกิดการสึกหรอจะทำให้เกิดร่องซึ่งเป็นสาเหตุทำให้เกิดการรั่วบริเวณดังกล่าวได้เช่นกัน

โครงสร้างแบบไดอะแฟรมจะมีลักษณะเป็น Dome หรือ Bellow ก็ได้โดยไดอะแฟรมจะปิดกั้นก้านวาล์วกับของไหลทำให้ของไหลไม่สามารถรั่วออกไปได้ สำหรับแบบ Dome วาล์วขณะปิดจะต้องเอาชนะแรงดันของของไหลที่เพิ่มขึ้นรวมถึงระยะเคลื่อนที่ขึ้นลงของก้านวาล์วทำได้น้อยจึงนิยมใช้กับวาล์วที่มีขนาดเล็ก ส่วนแบบ Bellow จะมีลักษณะตรงข้ามกับ Dome คือมีพื้นที่รับแรงดันของไหลน้อยจึ่งทำให้การปิดก้านวาล์วใช้แรงน้อยกว่านอกจากนั้นยังสามารถยืดหดในแนวแกนวาล์วได้มากจึงเหมาะกับวาล์วที่มีลักษะการปิดแบบยกขึ้นลงขนาดใหญ่ และเพื่อเป็นการป้องกันการรั่วไหลเนื่องจากไดอะแฟรมแตกจึ่งมักใช้ร่วมกับตัวกันรั่วแบบแพ็กกิงกดอัดด้วย

การหาอัตราการไหล

สำหรับอัตราการไหลของของไหลผ่านวาล์วสามารถคำนวณได้จากค่า สัมประสิทธิ์การไหล (Flow coefficient) ซึ่งตามมาตรฐานมีสองแบบได้แก่ค่า K_v และ ค่า C_v โดยค่า K_v หมายถึงปริมาณการไหลของน้ำลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ณ อุณหภูมิ 5^๐C ความดันสูญเสีย 1 bar ณ ตำแหน่งที่กำหนด โดยปกติจะคิดที่ตำแหนงเปิดสุดจะใช้สัญลักษณ์ K_vs ส่วนค่า C_v หมายถึงปริมาณการไหลของน้ำ gal(us)/min ณ อุณหภูมิ 60 ^๐F ความดันสูญเสีย 1 lb/in² โดยสมการด้านล่างแสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่า K_v และ ค่า C_v

ในการหาอัตราการไหลสำหรับวาล์วที่สภาวะการใช้งานจะแบ่งเป็นสองประเภทได้แก่ ของเหลวที่อัดตัวไม่ได้(Incompressible fluid)เช่นน้ำ น้ำมัน และ ของไหลที่อัดตัวได้(Compressible Fluid)เช่นแก็ส ลม ไอน้ำ โดยสามารถหาได้จากสมการด้านล่าง

กรณีของไหลที่ไม่สามารถอัดตัวได้

โดยที่ Q₁ = อัตราการไหล m³/h

= ความหนาแน่น kg/m³ (สำหรับน้ำเท่ากับ 1000 kg/m³ )

= ความดันสูญเสีย bar

กรณีของไหลที่สามารถอัดตัวได้

สำหรับของไหลที่อัดตัวได้จะต้องพิจารณาก่อนว่าการไหลที่เกิดขึ้นเป็น Critical flow หรือไม่ โดยปกติอัตราการไหลจะเพิ่มขึ้นเมื่อ ความดันสูญเสียเพิ่มขึ้นแต่เมื่อถึงจุด Critical flow อัตราการไหลจะไม่เพิ่มขึ้นอีกถึงแม้ว่าความดันสูญเสียจะเพิ่มขึ้น สำหรับจุดดังกล่าววาล์วจะมีเสียงดังจากฆ้อนน้ำ (Water hammer) และอาจเกิดโพรงไอได้ (Cavitations) จุดดังกล่าวสามารถหาได้จากสมการ

Critical flow = P₂ < P₁/2

โดยที่ P₁ = แรงดันขาเข้า (absolute pressure) bar

P₂ = แรงดันขาออก (absolute pressure) bar

ไอน้ำ

Non-Critical flow

Critical flow

โดยที่ Q₂ = อัตราการไหล kg/h

แก๊ส

Non-Critical flow

Critical flow

โดยที่ Q₃ = อัตราการไหล m³/h (ที่ 0^๐C, 1 bar)

T = อุณหภูมิของไหล ^๐K (^๐K = 273 + ^๐C)

การเลือกขนาดของวาล์วจะต้องทราบว่าในระบบต้องการอัตราการไหลของของไหลมากน้อยเพียงใด โดยขนาดของวาล์วจะเลือกให้การเปิดที่ประมาณ 80% เท่ากับอัตราการไหลที่ระบบต้องการ เพื่อเป็นการเผื่อสำหรับกรณีที่ระบบต้องการอัตราการไหลเพิ่ม โดยปกติอัตราการไหลที่ระบบต้องการจะน้อยกว่าอัตราการไหลของแหล่งกำเนิดดังนั้นวาล์วจะต้องทำหน้าที่ปรับอัตราการไหลให้เหมาะสมด้วย ถ้าเลือกขนาดวาล์วใหญ่เกินไปในการปรับอัตราการไหลจะต้องปิดวาล์วบางส่วนทำให้แรงดันตกคร่อมหน้าวาล์วมากขึ้นส่งผลให้เกิดการเสียดสีระหว่างของไหลกับบ่าวาล์วมากทำให้เกิดการสึกหรออายุการใช้งานลดลง นั้นจึงเป็นสาเหตุทำให้วาล์วส่วนใหญ่มีขนาดเล็กกว่าขนาดท่อ หรือ ทำให้ขนาดหน้าวาล์วเล็กลง (Reduce port)

ปัญหาที่พบในระบบท่อ

ปัญหาการเกิดโพรงอากาศ (Cavitations)

เมื่อของเหลวไหลผ่านวาล์วที่ปิดลงบางส่วนทำให้ความดันจลน์เพิ่มขึ้นและความดันสถิตของของเหลวลดลงซึ่งอาจลดลงถึงความดันไอของของเหลวทำให้ของเหลวในย่านความดันต่ำเริ่มกลายเป็นฟองไอและรวมตัวกันกลายเป็นโพรงไอ เมื่อของเหลวและโพรงไอเลื่อนตัวออกห่างจากวาล์วความดันจลน์เริ่มลดลงความดันสถิตเพิ่มมากขึ้นทำให้โพรงไอดังกล่าวยุบตัวลงอย่างรวดเร็ว จากปรากฏการดังกล่าวทำให้เกิดการกระแทกกันของอนุภาคของเหลวบริเวณที่โพรงไอยุบตัวทำให้แรงดับบริเวณดังกล่าวเพิ่มสูงขึ้นในช่วงสั้น ๆ ถ้าแรงดันดังกล่าวเกิดใกล้กับผนังท่อหรือวาล์วจะทำให้เกิดการสึกหรอได้ ปัญหาส่วนใหญ่มักเกิดในระบบท่อคอนเดนเซทเนื่องจากน้ำมีอุณหภูมิสูงความดันไอของของเหลวจะเพิ่มขึ้นทำให้เกิดฟองไอได้ง่าย

การแก้ไขสามารถทำได้โดยการอัดอากาศเข้าที่ส่วนหลังของวาล์วเพื่อลดการรวมตัวของฟองไอแต่วิธีดังกล่าวอาจก่อให้เกิดปัญหาค้อนน้ำและการอ่านค่าผิดพลาดในอุปกรณ์ควบคุมของระบบได้ นอกจากวิธีอัดอากาศยังสามารถแก้ไขด้วยการเพิ่มขนาดท่อด้านหลังวาล์วอย่างทันทีดันใดเพื่อป้องกันโพรงไอยุบตัวใกล้กับผนังท่อโดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.5 เท่า และ ความยาวประมาณ 8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อปกติ

ปัญหาค้อนน้ำ (Water Hammer)

ในขณะที่วาล์วกำลังถูกปิดหรือเปิดเพื่อเปลี่ยนอัตราการไหล พลังงานจลน์ของลำของไหลจะถูกเปลี่ยนเป็นแรงดันสถิตในท่อ ซึ่งแรงดันสถิตจะทำให้เกิดการกระแทกกับวาล์วหรือผนังท่อก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนและเกิดเสียงดังภายในท่อ การเปลี่ยนแปลงความดันจลน์เป็นแรงดันสถิตไม่ได้เกิดขึ้นอย่างทันทีทันใดตลอดเส้นท่อ แต่เป็นการคืบคลานจากจุดที่มีการเปลี่ยนแปลงอัตราการไหลอย่างทันทีทันไดโดยส่วนใหญ่จะเกิดที่วาล์ว ขณะที่เกิดแรงดันสถิตที่วาล์วของเหลวที่ต้นทางยังคงมีความเร็วและไหลเข้าสู่ท่ออยู่จนกระทั้งแรงดันสถิตเคลื่อนตัวมาถึงท่อต้นทางของเหลวทั้งหมดในท่อจึ่งจะหยุดนิ่ง แรงดันสถิตที่เพิ่มขึ้นในระบบท่อมากกว่าแรงดันสถิตปกติดังนั้นของเหลวในระบบท่อจะไหลส่วนทางออกโดยแรงดันสถิตจะลดลงเข้าสู่ภาวะปกติโดยเริ่มต้นจากท่อต้นทางจนถึงวาล์วปลายทางอีกครั้งหนึ่ง

ปัญหาค้อนน้ำนอกจากเกิดจากการปิดหรือเปิดวาล์วอย่างรวดเร็วแล้วอาจเกิดจากปั๊มน้ำหยุดทำงานอย่างทันทีทันใด ซึ่งขณะที่ปั๊มหยุดทำงานลำน้ำภายในท่อยังคงเคลื่อนตัวไปด้านหน้าอยู่ทำให้แรงดันสถิตที่บริเวณปั๊มลดลงโดยแรงดันที่ลดลงดังกล่าวจะเคลื่อนตัวจากปั๊มไปยังปลายท่อและจะสะท้อนกับมายังปั๊ม ดังนั้นระบบจึงต้องมีการติดอุปกรณ์เช็ควาล์วที่บริเวณปั๊มเพื่อป้องกันความเสียหายของปั๊มที่เกิดจากการกระแทกของน้ำ

การแก้ปัญหาค้อนน้ำนั้นทำได้ค่อนข้างยาก เนื่องจากการเปิดหรือปิดวาล์ว หรือ ปั๊มน้ำจะต้องทำอย่างช้า ๆ วิธีที่ง่ายที่สุดและได้ผลดีคือการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันการเกิดค้อนน้ำ อุปกรณ์ดังกล่าวมีลักษณะเป็นท่อสั้น ๆ ยื่นออกมาจากระบบท่อโดยภายในบรรจุด้วยก๊าซที่แยกจากของเหลวด้วยผนังอ่อน โดยอุปกรณ์ดังกล่าวจะช่วยลดแรงกระแทกของน้ำได้ ในระบบอาจมีการติดหนึ่งจุดหรือมากกว่านี้ก็ได้

ปัญหาเสียงดัง

การลดแรงดันของก๊าซหรือไอน้ำผ่านวาล์วจะทำให้เกิดการไหลปั่นป่วนที่ทางออกของวาล์ว ส่งผลให้เกิดเสียงดัง ในการแก้ปัญหาดังกล่าวสามาระทำได้โดยการติดตั้งตัวระงับเสียงที่มีลักษณะรูพรุน โดยอุปกรณ์ดังกล่าวจะช่วยลดเสียงความถี่ต่ำและกลาง แต่จะเพิ่มความถี่สูง นอกจากนี้ยังช่วยให้เกิดการไหลอย่างราบเรียบตลอดหน้าตัดท่อมากยิ่งขึ้นด้วย

ประเภทของวาล์ว

หน้าที่หลักของวาล์วในระบบควบคุมของไหลมีสามหน้าที่ได้แก่ หยุดและเริ่มการไหล การควบคุมอัตราการไหล และ การเบี่ยงเบนเปลี่ยนทิศทางการไหล โดยวาล์วได้ถูกออกแบบมาหลายชนิดเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานในแต่ละการทำงาน การจัดกลุ่มวาล์วตามวิธีการไหลสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 กลุ่มดังแสดงในตารางด้านล่าง

ปิดลง (Closing down)

โกล์บวาล์ว (Globe Valve)

เลื่อนลง (Sliding)

เกทวาล์ว (Gate Valve)

หมุน (Rotating)

ปลั๊กวาล์ว (Plug Valve)

บอลวาล์ว (Ball Valve)

วาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve)

อ่อนตัว (Flexing)

พินช์วาล์ว (Pinch Valve)

ไดอะแฟรมวาล์ว (Diaphragm Valve)

การเลือกใช้งานวาล์ว

วาล์วสำหรับหยุดและเริ่มการไหล

วาล์วที่ออกแบบสำหรับการทำงานเช่นนี้มีลักษณะสภาพต้านทานการไหลที่ต่ำ มีเส้นทางการไหลผ่านที่ตรงเช่น วาล์วเลื่อนลง วาล์วหมุน และวาล์วอ่อนตัว สำหรับวาล์วปิดลงให้เส้นทางการไหลที่คดเคี้ยวกว่าจึงมีสภาพการต้านทานการไหลสูงไม่นิยมนำมาใช้

วาล์วสำหรับควบคุมอัตราการไหล

วาล์วประเภทนี้จะออกแบบให้สามารถปรับแต่งอัตราการไหลได้ง่าย ดังนั้นวาล์วปิดลงจึ่งมีแนวโน้มที่จะใช้กับงานลักษณะนี้ได้ดีเนื่องจากขนาดของการเปิดวาล์วสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของก้านวาล์วเป็นสัดส่วนตรงกัน วาล์วในกลุ่มหมุนและอ่อนตัวสามารถใช้ในการควบคุมได้มีเหมือนกันแต่ไม่นิยมนำมาใช้เนื่องจากมักเกิดการสึกหรอบริเวณซีลยาง

วาล์วสำหรับเบี่ยงเบนการไหล

วาล์วประเภทนี้จะมีช่องการไหลมากกว่า 3 ช่องขึ้นไปขึ้นอยู่กับหน้าที่ในการใช้งาน โดยวาล์วที่ใช้ทำหน้าที่ส่วนใหญ่อยู่ในกลุ่มหมุนซึ่งได้แก่ ปลั๊กวาล์ว และ บอลวาล์ว

วาล์วสำหรับของไหลที่มีของแข็งแขวนลอย

วาล์วที่เหมาะสมที่สุดต้องมีชิ้นส่วนปิดที่เลื่อนไถลคร่อมบ่าวาล์วที่มีลักษณะการเคลื่อนที่แบบเช็ดถูบ่าวาล์วซึ่งจะช่วยทำให้ของแข็งไม่ติดค้างอยู่บนบ่าวาล์ว ส่วนใหญ่จะใช้ในกลุ่มเลื่อนลง สำหรับกลุ่มหมุนก็สามารถใช้ได้เช่นกันแต่ไม่นิยมเนื่องจากอนุภาคของแข็งอาจทำให้เกิดการสึกหรอที่บริเวณซีลยางได้

การเชื่อมต่อท่อปลายวาล์ว

การเชื่อมต่อของวาล์วแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ การเชื่อมต่อด้วยเกลียว การเชื่อมต่อด้วยหน้าแปลน และ การเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม

การเชื่อมต่อด้วยเกลียว (Threaded)

เนื่องจากรอยต่อลักษณะนี้มีเส้นทางการไหลมากจึงต้องใช้สารกันรั่ว หรือ ซีลแล็นท์ (Sealant) ปิดตามเส้นทางการรั่วไหลนี้ ถ้าโครงสร้างของตัวเรือนวาล์วสามารถเชื่อมได้อาจทำการเชื่อมปิดผนึกด้วยก็ได้ สำหรับวาล์วที่เชื่อมต่อด้วยเกลียวมักมีขนาดไม่เกิน 2 นิ้ว เนื่องจากวาล์วที่มีขนาดใหญ่การปิดเส้นทางการรั่วไหลสามารถทำได้ยาก

การเชื่อมต่อด้วยหน้าแปลน (Flanged)

การเชื่อมต่อประเภทนี้มีข้อดีที่สามารถติดตั้งและถอดออกจากท่อได้ง่าย อย่างไรก็ตามวาล์วที่มีหน้าแปลนมีน้ำหนักวัสดุมากกว่าแบบเกลียวทำให้มีราคาที่แพงกว่า การเชื่อมต่อด้วยหน้าแปลนจะทำการยึดด้วยสลักเกลียวจำนวนมาก โดยแรงบิดที่ใช้ในการขันสลักเกลียวแต่ละตัวน้อยกว่าการบิดวาล์วประเภทเกลียวทำให้การเชื่อมต่อด้วยหน้าแปลนสามารถใช้ได้กับวาล์วทุกขนาดในทุกช่วงความดัน อย่างไรก็ตามการใช้งานที่อุณหภูมิมากกว่า 350^๐C สลักเกลียว ปะเก็น และ หน้าแปลน จะมีอาการ Creep Relaxation คือวัสดุมีการยืดออกเมื่อได้รับแรงมากขึ้น ซึ่งถ้าแรงดันภายในระบบสูงรอยต่อหน้าแปลนจะมีความเค้นสูงทำให้อาจเกิดปัญหาการรั่วไหลได้

การเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม (Welding)

การเชื่อมต่อด้วยการเชื่อมเป็นวิธีที่น่าเชื่อถือที่สุดเนื่องจากสามารถใช้งานได้ทุกช่วงความดันและอุณหภูมิ อย่างไรก็ตามการถอดออกและการติดตั้งด้วยวิธีนี้ทำได้ยากมาก ดังนั้นการใช้วาล์วแบบเชื่อมจึงนิยมใช้เฉพาะงานที่มีอุณหภูมิสูง หรือ งานที่ไม่ต้องการให้เกิดการรั่วไหลได้ สำหรับวาล์วที่มีขนาดไม่เกิน 2 นิ้ว มักออกแบบให้ปลายมีลักษณะเป็นเบ้าสำหรับเชื่อมซึ่งรับกับปลายท่อเรียบ แต่เนื่องจากการเชื่อมแบบเบ้าก่อให้เกิดรอยแยกระหว่างเบ้าและท่อ ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่อาจเกิดการกัดกร่อนที่รอยแยก

มาตรฐานที่ใช้ในวาล์ว

ประสิทธิภาพของวาล์วที่ใช้เป็นมาตรฐานในอเมริกาจะบอกเป็นค่า 2 ค่าได้แก่ WOG (น้ำ, น้ำมัน, ก๊าซ) และ WSP (ความดันไอน้ำ) โดยอัตราส่วน WOG อ้างอิงที่อุณหภูมิห้องขณะที่ WSP อ้างอิงที่อุณหภูมิไอน้ำ เมื่อไหลที่มีการกำหนดความสัมพันธ์ทั้งสองจุดจะเป็นที่เข้าใจว่า ความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับอุณหภูมิเป็นเส้นตรงอยู่ระหว่าง 2 จุดนี้ สำหรับวาล์วที่มีการเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนการกำหนดมาตรฐานของวาล์วส่วนใหญ่จะอ้างอิงตามมาตรฐานของหน้าแปลน

Air Vent

2009-11-26T14:24:00.001+07:00

จากอากาศที่ค้างอยู่ภายในท่อได้ก่อให้เกิดปัญหามากมายในระบบท่อ เช่นทำให้ปั๊มน้ำ วาล์ว และท่อ แตกหักเสียหาย การอ่านค่าต่าง ๆ ผิดพลาด ซึ่งปัญหาดังกล่าวไม่ได้เกิดจากการเดินท่อผิด แต่ปัญหาเกิดจากไม่ได้ไล่อากาศออกจากระบบท่อ ในการไล้อากาศจะอาศัยอุปกรณ์ Air Vent ซึ่งหลักการทำงานจะมีลูกลอยซึ่งต่อกับกลไกลสำหรับเปิดปิดวาล์วเพื่อระบาย อากาศ นอกจะทำหน้าที่ไล้อากาศ Air Vent ยังสามารถทำหน้าที่เป็น Vacuum Breaker ในระบบได้อีกด้วย

ที่มาของอากาศที่ค้างอยู่ในระบบท่อ

1. เกิดจากช่วงเริ่มเดินเครื่องระบบท่อมีอากาศอยู่ภายในเมื่อของเหลวเคลื่อนที่เข้าสู่ระบบท่ออากาศในท่อไม่สามารถออกจากระบบได้จะไปตกค้างในระบบโดยจะอยู่ที่จุดสูงสุดในระบบท่อดังกล่าวดังรูป

2. เกิดจากอากาศที่ละลายอยู่ในน้ำ โดยทั่วอากาศสามารถละลายอยู่ในน้ำได้แต่เมื่อสภาวะเปลี่ยนไปเช่นน้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้น หรือ แรงดันของน้ำลดลง จะส่งผลให้ปริมาณอากาศที่ละลายน้ำได้ลดลงตามไปด้วย โดยอากาศจะสะสมในระบบท่อ โดยปริมาณอากาศที่สามารถละลายอยู่ในน้ำสามารถดูได้จากกราฟด้านล่าง ตัวอย่างถ้าระบบท่อยาว 1000 เมตร แรงดันลดลงจาก 70 psi เป็น 10 psi ที่อุณหภูมิ 100 F ปริมาณอากาศที่ละลายน้ำได้จะลดลง 6 % แสดงว่าจะมีอากาศอยู่ในท่อประมาณ 60 เมตร ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้ระบบเกิดความเสียหายได้

3. เกิดจากการทำงานของปั๊มน้ำเนื่องจากขณะปั๊มทำงานฝังด้านดูดจะมีแรงดูดถ้า ระบบมีการรั่วในข้อต่อ และ ปะเก็น ต่าง ๆ อากาศภายนอกจะสามารถเข้ามาในระบบได้

ผลกระทบของอากาศในระบบท่อ

โดยปกติอากาศจะรวมตัวกันที่จุดสูงสุดซึ่งอาจมีมากกว่าหนึ่งจุดในระบบท่อก็ ได้ ที่ตำแหน่งดังกล่าวอากาศจะก่อให้เกิดการกัดกร่อน เกิดสนิมในระบบท่อ นอกจากนี้ปริมาตรของอากาศยังทำให้พื้นที่ในการไหลผ่านของของเหลวลดลง ความเร็วของเหลวเพิ่มขึ้นเกิดแรงเสียทานในระบบท่อมากขึ้น ส่งผลให้ปั๊มต้องทำงานหนักขึ้นจนกระทั้งแรงดันจากปั๊มน้อยกว่าแรงเสียดทานใน ระบบปั๊มจะไม่สามารถทำงานต่อไปได้

ในบางกรณีอากาศที่สะสมอยู่ในตำแหน่งแรกอาจถูกดันให้เคลื่อนที่ออกจากจุดเดิม ไปรวมกับอากาศที่ตำแหน่งสูงจุดถัดไปในระบบ ขณะที่อากาศเคลื่อนที่ออกจากตำแหน่งแรกแรงเสียดทานในระบบลดลงทำให้ความเร็ว ของของไหลเพิ่มขึ้นเมื่ออากาศไปหยุดที่จุดถัดไปความเร็วของของไหลก็จะลดลง อย่างทันทีทำให้เกิดการกระแทกของน้ำ (water hammer) ซึ่งจะก่อให้เกิดความเสียหายที่วาล์ว และ ข้อต่อต่างๆในระบบ

นอกจากนี้การเกิดค้อนน้ำจะเกิดที่ตำแหน่งวาล์วลดแรงดันด้วย เนื่องจากขณะที่อากาศไหลผ่านวาล์วน้ำจะมีความเร็วสูงขึ้นเมื่อน้ำเคลื่อนที่ถึงวาล์วลดแรงดันจะกระแทกเข้ากับหน้าวาล์ว

วิธีการระบายอากาศออก

สำหรับการระบายอากาศออกจากระบบท่อจำเป็นจะต้องติดตั้งอุปกรณ์ Air vent โดยควรติดตั้งทุกจุดในระบบท่อที่อยู่สูงมีโอกาสที่อากาศจะกักขัง สำหรับในระบบท่อในแนวนอนแนะนำให้ติดทุกความยาวประมาณ 500 เมตร นอกจากนี้ยังควรติด air vent ระหว่างด้านออกจากปั๊มน้ำและเช็ควาล์ว โดยขณะที่ปั๊มทำงานอากาศจะถูกระบายออกจนหมดจนเหลือเฉพาะน้ำที่ผ่านเช็ควาล์ว เข้าสู่ระบบต่อไป

Flange Dimension Standard

2009-11-12T10:46:00.002+07:00

Flange Dimension Standard

หน้าแปลนที่ใช้กันอยู่ทั่วไปมี 3 แบบ คือ

Raised Face ใช้ท่อต่อชนหน้าแปลนแล้วเชื่อม แบบนี้จะต้องตัดท่อให้ได้ฉากพอดี มิฉะนั้นหน้าแปลนจะประกบกันไม่สนิท
Slip-On ใช้ท่อสอดเข้าหน้าแปลนแล้วเชื่อมด้านนอก-ใน ทำให้แข็งแรงขึ้นและท่อไม่จำเป็นต้องตัดให้ได้ฉากพอดี
Welding Neck หน้าแปลนแบบนี้มีความแข็งแรงมาก ใช้กับความดันสูงๆ ได้โดยที่หน้าแปลนจะมีคอหนาเรียวต่อออกมาบรรจบท่อแล้วเชื่อม

Pressure Temperature Rating

2009-11-11T16:46:00.001+07:00

Pressure Temperature Ratings

acc. to DIN EN 1092-1 and EN 1092-2

Safety Valve

2009-11-06T15:54:00.001+07:00

บทนำ

Safety valve และ Safety relief valve มีหน้าที่ป้องกันแรงดันในระบบเกิน โดยวาล์วจะเปิดเพื่อระบายแรงดันส่วนที่เกินกว่าที่กำหนดออกเพื่อป้องกันอุปกรณ์ หรือ ผลิตภัณฑ์เสียหาย โดยส่วนใหญ่จะตั้งแรงดันสำหรับระบายที่ maximum allowable working pressure (MAWP) หรือ แรงดันที่ระบบสามารถรับได้ ในระบบไอน้ำเซฟตี้วาล์วจะติดตั้งที่บอยเลอร์ หลังวาล์วลดแรงดัน และ อุปกรณ์ใช้งาน
การทำงานหน้าวาล์วจะถูกออกแบบให้เปิดเพื่อระบายแรงดันส่วนเกินและปิดเมื่อแรงดันลดลงต่ำกว่าที่กำหนด โดยมีลักษณะการเปิดอย่างรวดเร็ว (pop action) หรือค่อย ๆ เปิดตามสัดส่วนแรงดันที่เพิ่มขึ้น ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบ โดยสามารถแบ่งได้ดังนี้

Safety valve – ลักษณะการเปิดเป็นแบบรวดเร็ว(pop action) โดยอาศัยแรงดันภายในวาล์ว เหมาะสำหรับของเหลวที่อัดตัวได้เช่น ก๊าซ อากาศ และ ไอน้ำ

Relief valve – ลักษณะการเปิดแบบทีละน้อยเป็นสัดส่วนกับแรงดัน เหมาะสำหรับของเหลวที่อัดตัวไม่ได้เช่นน้ำ น้ำมัน โดยแรงดันที่เกินอาจเกิดจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อน หรือ แรงดันส่วนเกินในระบบปั๊ม

Safety relief valve – ลักษณะการเปิดแบบทีละน้อย หรือ อย่างรวดเร็ว ขึ้นอยู่กับการลักษณะการใช้งานว่าเป็นของเหลว หรือ ก๊าซ

การออกแบบเซฟตี้วาล์ว

ในการทำงาน disc จะปิดสนิทกับ seat ที่สภาวะปกติโดยอาศัยแรงดันจากสปริงซึ่งสามารถปรับค่าได้ ในการออกแบบตัวเสื้อวาล์ว(bonnet) อาจปิดหรือเปิดส่วนที่เป็นสปริงก็ได้ สำหรับลักษณะการเปิดของ Safety valve แบบ pop action จะต้องอาศัยพื้นที่ของ disc ที่เพิ่มขึ้นเพื่อเพิ่มแรงในการดันสปริง ในการออกแบบจะแบ่งเป็น มาตรฐาน DIN ซึ่ง disc จะมีลักษณะปีกยื่นออกมา ส่วนมาตรฐาน ASME จะมีลักษณะเป็นแหวนโดยอาจมีทั้งด้านบนและล่างก็ได้ โดยการปรับระยะของแหวนจะช่วยเพิ่มหรือลดเวลาในการเปิดของวาล์ว

วัสดุสำหรับ seat
สำหรับวัสดุของ seat โดยทั่วไปแบ่งได้เป็นสองแบบได้แก่ metal seats และ soft seats โดยมาตรฐานทั่วไปจะเป็น metal seats ซึ่งเหมาะกับงานที่มีความร้อนสูงโดยวัสดุอาจเป็นทองเหลืองหรือ สแตนเลส ก็ได้แต่ขอเสียคือเมื่อมีรอยจะทำให้เกิดการรั่ว ดังนั้นอาจเลือกใช้วัสดุแบบ soft seat แทนก็ได้เช่น Viton, nitrile or EPDM

ด้ามโยกเปิดวาล์ว (Lever)
โดยปกติเซฟตี้วาล์วจะมีด้ามโยกเพื่อเปิดวาล์ว โดยวาล์วจะเปิดได้อย่างน้อยต้องมีแรงดันในระบบมากกว่า 75% ของแรงดันที่ตั้งค่าไว้ การเปิดวาล์วควรทำเป็นประจำเพื่อตรวจสอบการปิดของวาล์วและป้องกันการยึดติดของหน้าวาล์ว ตามมาตรฐาน ASME เซฟตี้วาล์วที่ใช้กับระบบอากาศ น้ำร้อนมากกว่า60°C และไอน้ำ จะต้องมีด้ามโยกเปิดวาล์ว โดยการรั้วของของไหลที่ด้ามวาล์วต้องอยู่ภายใต้มาตรฐานที่ยอมรับได้สำหรับระบบอากาศ และ ไอน้ำ ส่วนงานน้ำร้อนหรือของเหลวอื่น ๆ จะต้องไม่มีการรั่วที่ด้ามโยก สำหรับงานน้ำที่ไม่ได้ต้องการด้ามโยกจะต้องปิดฝาครอบให้สนิทเพื่อป้องกันการรั่วไหล

ฝาครอบสปริง ( bonnets) แบบเปิดและปิด

สำหรับฝาครอบสปริงแบบปิดจะช่วยป้องกันการกัดกร่อนหรือสิงสกปรกจากสภาพแวดล้อมได้ แต่สำหรับบางงานอาจไม่เหมะสมเช่นในระบบที่มีความร้อนสูง เนื่องจากความร้อนจะทำให้สปริงอ่อนตัวส่งผลให้ค่าแรงดันที่ตั้งไว้ลดลง ดังนั้นการเลือกฝาครอบสปริงแบบเปิดจึงดีกว่าเพราะช่วยระบายความร้อนของสปริงได้ สำหรับงานที่ไม่ต้องการให้ของไหลรั่วออกสู่บรรยากาศจะต้องเลือกใช้ฝาครอบแบบปิด

อัตราการระบาย

ความสามารถในการระบายแรงดันส่วนเกินขึ้นอยู่กับพื้นที่ระบาย Discharge area โดยพิจารณาจาก

1. Flow area – เป็นขนาดพื้นที่หน้าตัดที่เล็กที่สุดระหว่างทางเข้าจนถึง seat หรือขนาด orifice

2. Curtain area – เป็นพื้นที่ที่เกิดจากการยกตัวของ disc โดยคิดจากพื้นที่ระหว่าง disc กับ seat

3. Discharge area – คือพื้นที่น้อยที่สุด ระหว่าง curtain และ flow areas

ดังนั้น เราจะรู้ว่าวาล์วตัวไหนให้อัตราการระบายมากกว่ากันได้จะต้องรู้ด้วยว่าการยกตัวของ disc เป็นแบบ full lift , high lift หรือ low lift

- full lift การยกตัวของ disc มากกว่า 1:4 ของเส้นผ่านศูนย์กลาง orifice พื้นที่ระบายคิดจาก orifice

- high lift การยกตัวของ disc มากกว่า 1: 12 ของเส้นผ่านศูนย์กลาง orifice พื้นที่ระบายคิดจากระยะยก

- low lift การยกตัวของ disc มากกว่า 1: 24 ของเส้นผ่านศูนย์กลาง orifice พื้นที่ระบายคิดจากระยะยก

การทำงานของเซฟตี้วาล์ว

จังหวะเปิด
เมื่อแรงดันสถิตภายในวาล์วเพิ่มขึ้นจนถึงแรงดันที่กำหนด(set pressure) disc จะเริ่มยกออกจาก seat โดย disc จะไปกดสปริงให้สั้นลงซึ่งทำให้แรงดันสปริงเพิ่มขึ้น ดังนั้นขณะที่วาล์วกำลังเปิดจนกระทั้ง disc ยกจนถึงระยะสูงสุดหรืออัตราการไหลสูงสุด แรงดันภายในวาล์วจะค่อย ๆ เพิ่มขึ้นด้วย (over pressure) ซึ่งสำหรับอากาศหรือไอน้ำแรงดันจะเกินประมาณ 3 ถึง 10 % และสำหรับของเหลว ประมาณ 10 ถึง 25 %

เซฟตี้วาล์วที่ดีจะต้องเปิดสุดโดยอาศัยแรงดันส่วนเกินให้น้อย ดังนั้นในการออกแบบ disc ให้สามารถเปิดได้เร็วขึ้นจะต้องขยายปีกรอบ ๆ ให้ใหญ่ขึ้น เมื่อของไหลปะทะกับพื้นที่มากขึ้นจะทำให้เกิดแรงยกที่เพิ่มขึ้น แรงยกที่เพิ่มขึ้นจะทำให้หน้าวาล์วเปิดสุดได้อย่างรวดเร็ว

จังหวะปิด
เนื่องจากพื้นที่ของ disc ที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้แรงดันให้ disc ยกตัวมากขึ้นดังนั้นในขณะที่วาล์วกำลังจะปิดแรงดันจะไม่เท่ากับแรงดันที่กำหนด (set pressure) ช่วงระหว่างแรงดันที่กำหนดถึงแรงดันขณะวาล์วปิด(reseating pressure) เราเรียกว่าระยะ blowdown ซึ่งระยะดังกล่าวต้องไม่น้อยเกินเพราะจะทำให้วาล์วเปิดอีกครั้งอย่างรวดเร็ว สำหรับระยะ blowdown ของอากาศหรือไอน้ำไม่เกิน 10 % แต่สำหรับของเหลวจะได้มากถึง 20%

สำหรับเซฟตี้วาล์วมาตรฐาน ASME การปรับแหวนด้านบนและล่างจะสามารถควบคุมระยะ Over pressure และ ระยะ blowdown ได้ ในการปรับต้องอาศัยความชำนาญ โดยทั่วไประยะดังกล่าวจะปรับมาจากโรงงานผู้ผลิต แหวนด้านบนเป็นการปรับเพื่อควบคุมทิศทางของของไหลที่ออกมา โดยถ้าเลื่อนลงจะทำให้ของไหลพุ่งออกด้านล่างทำให้เกิดแรงช่วยยกหน้าวาล์วเพิ่มขึ้น ระยะ Over pressure จะลดลง ส่วนแหวนด้านล่างเป็นการปรับระยะ Blowdown โดยถ้าปรับให้สูงขึ้นทำให้พื้นที่ระบายแรงดันใต้ disc ลดลงส่งผลให้แรงดันภายในช่องว่างเพิ่มขึ้นอย่างเร็วทำให้ระยะ Over pressure ลดลงแต่ระยะ Blowdown จะมากขึ้น กลับกันถ้าปรับแหวนด้านล่างลงพื้นระบายมากขึ้นจะทำให้ระยะ Over pressure มากขึ้นแต่ระยะ Blowdown ลดลง

มาตรฐานสำหรับเซฟตี้วาล์ว

มาตรฐาน ASME (American Society of Mechanical Engineers)

ASME Section I (National Board 'V' stamp)

ใช้สำหรับ Steam Boiler ที่มีแรงดันมากกว่า 15 psig และ Water Boiler ที่แรงดันใช้งานมากกว่า 160 psig หรืออุณหภูมิสูงกว่า 250 ^๐Fแรงดันภายใน Boiler ต้องไม่มากกว่า 6% ของ MAWP การตั้งค่าบนเซฟตี้วาล์วกรณีมีวาล์วตัวเดียวต้องตั้งค่าไม่มากกว่า MAWP สำหรับ Boiler ที่มีวาล์วสองตัว วาล์วตัวที่สองจะตั้งสูงกว่า MAWP ได้ไม่เกิน 3 % กรณีที่มีวาล์วมากกว่าสองตัววาล์วตัวสุดท้ายสามารถตั้งได้ไม่เกิน 10% ของ MAWP ในกรณีเป็น Water Boiler สามารถตั้งเกินกว่า 10% ได้

ASME Section IV (National Board 'HV' stamp)

ใช้สำหรับ Steam Boiler ที่มีแรงดันน้อยกว่า 15 psig และ Water Boiler ที่แรงดันใช้งานไม่เกิน 160 psig หรืออุณหภูมิต่ำกว่า 250 ^๐F และถังแรงดันหรืออุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน

- Steam Boiler เซฟตี้วาล์วแรงดันที่ตั้งต้องไม่เกิน 5 psig ของ MAWP

- Water Boiler เซฟตี้วาล์วแรงดันที่ตั้งต้องไม่เกิน MAWP ในกรณีมีวาล์วหลายตัวแรงดันวาล์วตัวสุดท้ายต้องไม่เกิน 10% ของ MAWP

- Tank / Heat Exchanger เซฟตี้วาล์วแรงดันที่ตั้งต้องไม่เกิน MAWP และแรงดันภายในอุปกรณ์สะสมได้ไม่เกิน 10% ของ MAWP

ASME Section VIII (National Board 'UV' stamp)

ใช้สำหรับถังแรงดันหรือถังพักที่มีขนาดใหญ่กว่า 6 นิ้ว แรงดันภายในมากกว่า 15 psig วาล์วต้องสามารถกันแรงดันภายในเกิน 10% หรือ 3 Psig ของ MAWP

ตำแหน่งการติดตั้ง

การติดตั้งเซฟตี้วาล์วจะติดหลังอุปกรณ์ลดแรงดัน PRV ดังภาพ

- เมื่อปิดวาล์วตัวหลังสุดจะสามารถตรวจสอบ ค่า Over pressure และ ค่า Blowdown ได้

- เมื่อปิดวาล์วตัวหลังสุดและตั้งค่าแรงดันที่ PRV (แบบ no-load) ให้สังเกตที่ทางออกของเซฟตี้วาล์วว่ามีการรั่วของไอน้ำหรือไม่ถ้ามีให้ทำการปรับแรงดันให้ลดลงเพื่อให้เซฟตี้วาล์วปิดสนิทพอดี

- กรณีที่ค่า MAWP ของอุปกรณ์ใช้งานต่ำกว่าแรงดันด้านเข้า PRV ให้ติดเซฟตี้วาล์วสองตัวโดยอาจติดหลัง PRV และที่อุปกรณ์ใช้งานอย่างละตัวก็ได้

การตั้งแรงดันใช้งานของเซฟตี้วาล์ว

1. การตั้งแรงดันจะต้องมั่นใจว่า Over Pressure จะไม่เกินกว่าแรงดันสูงสุดที่อุปกรณ์รับได้(maximum allowable accumulation pressure : MAAP)

2. การตั้งแรงดันจะต้องมั่นใจว่า Blowdown จะไม่น้อยกว่าแรงดันใช้งาน(normal working pressure : NWP)

3. การตั้งแรงดันจะต้องมั่นใจว่าไม่เกินกว่าค่าแรงดันสูงสุดที่ระบบรับได้ (maximum allowable working pressure : MAWP) กรณีที่มีอุปกรณ์ใช้งานหลายตัวให้พิจารณาจากค่า MAWP ที่น้อยที่สุด

การเซ็ทค่าแรงดันที่ต่ำที่สุดโดยให้แรงดันที่จุดหน้าวาล์วปิดสนิท(reseat pressure) มากกว่าแรงดันใช้งานปกติ(NWP) ที่ประมาณ 0.1 bar ซึ่งเราเรียกช่วงนี้ว่า Shut-off Margin โดยตำแหน่งการติดตั้งเซฟตี้วาล์วจะติดไว้หลัง อุปกรณ์ลดแรงดัน หรือ อุปกรณ์ควบคุม เนื่องจากในการควบคุมแรงดันแบบ PID Control นั้นในช่วงเริ่มเปิดอาจเกิดช่วงที่แรงดันเกินกว่าที่กำหนด (Peak)

การพิจารณาวาล์วควบคุมจะแยกเป็นสองแบบได้แก่วาล์วที่ทำงานได้เอง (self acting) และ วาล์วที่มีระบบควบคุม โดยแรงดันที่เกินจากที่แรงดันต้องการ (NWP) จะเกิดจากการตั้งแรงดันที่วาล์วแบบทำงานได้เองที่การทำงานเต็มพิกัด(full load) หรือ การตั้งวาล์วที่มีระบบควบคุมขณะที่ไม่ได้ทำงาน (no load)

ตัวอย่าง

ถ้าวาล์วควบคุมแบบทำงานได้เอง (self acting) ด้วย Pilot Operated โดยช่วงควบคุมมีแรงดันสูงสุด (maximum proportional band)ที่ 0.2 bar ถ้าตั้งแรงดันที่ 5 bar โดยตั้งค่าขณะทำงานเต็มพิกัด (full load) ดังนั้นเมื่อแรงดันในระบบลดลง(no load) แรงดันจะเพิ่มเป็น 5.2 bar กลับกันถ้าตั้งแรงดันขณะที่เครื่องใช้งาน(no load) เมื่อเครื่องทำงานที่เต็มพิกัด (full load) แรงดันในระบบจะเหลือเพียง 4.8 bar

ดังนั้นถ้าระบบตั้งแรงดันที่ PRV ขณะทำงานเต็มพิกัดจะต้องตั้งแรงดันที่เซฟตี้วาล์วเท่าใด กำหนดให้ระยะ Blowdown เท่ากับ 10%

เมื่อ PRV ทำงานขณะไม่มีโหลดแรงดันจะเท่ากับ 5.2 bar ดังนั้นในการตั้งแรงดันเซฟตี้วาล์วค่า Blowdown จะเพิ่มอีก 0.1 bar (Shut-off Margin) หรือเท่ากับ 5.3 bar

ดังนั้นค่าแรงดันที่ตั้ง (set pressure) จะเท่ากับ 5.3 x 100/(100-10) = 5.9 bar

อิทธิพลของแรงดันย้อนกลับ (Black Pressure)

เมื่อมีแรงดันย้อนกลับที่ทางออกของเซฟตี้วาล์วจะทำให้แรงดันขณะที่วาล์วเปิด(set pressure) เพิ่มมากขึ้น

แรงดันวาล์วเปิดขณะมีแรงดันย้อนกลับ = แรงดันวาล์วเปิด + แรงดันย้อนกลับ

ตัวอย่าง

จากรูปด้านบนจงหาว่า Automatic pump trap จะสามารถดันน้ำได้สูงกี่เมตร

เนื่องจากในระบบค่า MAWP ต่ำสุดอยู่ที่ Vessel ดังนั้นเซฟตี้วาล์วจะต้องตั้งเท่ากันที่ 2 bar ถ้าระยะ blowdown เท่ากับ 10% จะต้องตั้งแรงดันใช้งานที่ PRV เท่ากับ

PRV = Set pressure 2 bar – blowdown 0.2 bar - shut-off margin 0.1 bar = 1.7 bar

ดังนั้นแรงดันที่ป้อนให้กับปั๊มเท่ากับ 1.7 bar หรือสามารถดันน้ำได้เท่ากับ 17 เมตร

การหาขนาดเซฟตี้วาล์ว

ในการหาขนาดเซฟตี้วาล์วจะคิดในกรณีที่อุปกรณ์ลดแรงดันเสียหายและอุปกรณ์ไม่ได้ใช้งาน เมื่อหน้าวาล์วเปิดสุดแรงดันหลัง PRV จะเพิ่มขึ้นดังนั้นเซฟตี้วาล์วจะต้องสามารถระบายแรงดันส่วนเกินออกจากระบบให้ได้ การหาปริมาณของไหลส่วนเกินที่ไหลผ่าน PRV สามารถคำนวณได้จากสูตรดังนี้

โดยที่ Kv = Flow coefficient (m³/h)

P1 = Upstream absolute pressure (bar)

P1 = Downstream absolute pressure (bar)

Dp = Pressure drop (P1-P2) (bar)

Q1 = Flow rate (m³/h)

Q2 = Flow rate (kg/h)

Q3 = Flow rate at 0 ^๐C (m³/h)

d1 = Specific weight of liquid (kg/m³)

d2 = Specific weight of gas (kg/m³)

T = Absolute temperature (T=273+ t ^๐C) (^๐K)

ตัวอย่าง

จากภาพตัวอย่างด้านบนจงหาขนาดเซฟตี้วาล์วกำหนดให้ Over pressure อยู่ที่ 5% ที่ PRV ค่า Kv เท่ากับ 5.7

เพราะฉะนั้นแรงดันส่วนเกิน Over pressure เท่ากับ 2 x 1.05 = 2.1 bar

หาปริมาณอัตราการไหลของไอน้ำผ่าน PRV ดูว่าเป็น critical หรือไม่ แรงดัน P₂ เท่ากับ 2.1 + 1 = 3 bar แรงดัน P₁ เท่ากับ 7 + 1 = 8 bar เป็น critical P₂ น้อยกว่า P₁/2 ดังนั้น อัตราการไหลเท่ากับ

Q2 = Kv x 11.2 x P1 = 5.7 x 11.2 x 8 = 510.72 kg/h

ดังนั้นจะต้องเลือกเซฟตี้วาล์วที่ให้อัตราการไหล 510.72 kg/h ที่แรงดันเท่ากับ 2.1 bar จากตารางผู้ผลิตด้านล่างสามารถเลือกวาล์วขนาด Orifice Area เท่ากับ 3.499 cm²