สำหรับการใช้งานกับท่อขนาดเล็กที่ความดันปานกลาง วาล์วลูกบอลลอยตัว วาล์วบอลแบบยึดแกนหมุนเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า มีราคาถูกกว่า ใช้แอคชูเอเตอร์ขนาดเล็กกว่า และปิดผนึกได้อย่างน่าเชื่อถือเมื่อขนาดรูเจาะต่ำกว่า DN100 และระดับความดันต่ำกว่า Class 600 สำหรับการใช้งานกับท่อขนาดใหญ่ แรงดันสูง หรือระบบท่ออัตโนมัติ วาล์วบอลแบบยึดแกนหมุนเป็นคุณสมบัติที่เหมาะสม ลูกบอลถูกยึดด้วยแกนหมุน แรงบิดในการทำงานคงที่โดยไม่ขึ้นอยู่กับแรงดัน และการจัดเรียงที่นั่งแบบคู่ช่วยป้องกันการสึกหรอของที่นั่งในแบบที่การออกแบบแบบลอยตัวไม่สามารถทำได้ในระดับใหญ่ วาล์วบอลแบบลอยตัวเทียบกับ วาล์วบอลแบบแกนหมุน การตัดสินใจขึ้นอยู่กับตัวแปรสองอย่างคือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและระดับแรงดัน หากเลือกสองอย่างนี้ได้ถูกต้อง การเลือกก็จะง่ายขึ้น.
วาล์วลูกลอยทำงานแตกต่างจากวาล์วแบบแกนหมุนอย่างไร?
วาล์วลูกลอยทำงานอย่างไร? ลูกบอลไม่ได้ถูกยึดตรึงไว้ด้วยกลไก แต่จะลอยอยู่ระหว่างที่นั่งสองตัว โดยถูกยึดไว้ด้วยที่นั่งเหล่านั้นเองและด้วยแรงดันในท่อ เมื่อวาล์วปิด แรงดันจากด้านต้นทางจะดันลูกบอลไปกดกับที่นั่งด้านปลายทาง การสัมผัสกันของที่นั่งนี้จะสร้างซีลขึ้น ยิ่งแรงดันสูงเท่าไหร่ ลูกบอลก็จะยิ่งกดกับที่นั่งแน่นขึ้น และซีลก็จะยิ่งแน่นขึ้นเท่านั้น.
ซีลที่สร้างพลังงานได้เองนั้นเป็นจุดแข็งหลักของการออกแบบแบบลอยตัว มันทำงานได้ดีในงานที่มีขนาดรูเล็กและแรงดันปานกลาง แต่ก็มีข้อจำกัดทางกายภาพ ในขนาดรูที่ใหญ่ขึ้นและระดับแรงดันสูงขึ้น แรงที่ดันลูกบอลเข้ากับที่นั่งด้านล่างจะมากพอที่จะทำให้ที่นั่งสึกหรอมากเกินไปและแรงบิดในการทำงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก ณ จุดนั้น การออกแบบแบบลอยตัวจะไม่สามารถใช้งานได้จริงอีกต่อไป.
วาล์วบอลแบบติดตั้งบนแกนหมุนแก้ปัญหาดังกล่าวด้วยวิธีที่แตกต่างออกไป ลูกบอลได้รับการรองรับทางกลโดยแกนหมุน ซึ่งเป็นเพลาคงที่ที่ด้านบนและด้านล่างของลูกบอล ทำหน้าที่ยึดลูกบอลให้อยู่ในตำแหน่งคงที่โดยไม่ขึ้นอยู่กับแรงดันในท่อ เนื่องจากลูกบอลไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ จึงใช้สปริงดันให้ที่นั่งของวาล์วเคลื่อนที่เข้าหาลูกบอลแทน ที่นั่งทั้งด้านต้นน้ำและปลายน้ำจะสัมผัสกับลูกบอลพร้อมกัน ทำให้เกิดการซีลสองชั้น ลูกบอลจึงอยู่ตรงกลางเสมอ แรงบิดในการทำงานจึงต่ำไม่ว่าจะมีความดันเท่าใดก็ตาม.
วาล์วลูกบอลแบบลอยตัวเทียบกับแบบแกนหมุน: ความแตกต่างหลักในการออกแบบ
วาล์วลูกบอล การเปรียบเทียบระหว่างแบบลอยตัวกับแบบมีแกนหมุนนั้นขึ้นอยู่กับจุดเริ่มต้นของแรงปิดผนึกและวิธีการรองรับลูกบอล.
ในการออกแบบแบบลอยตัว แรงดันจะดันลูกบอลเข้าไปในที่นั่งด้านล่าง ซีลเป็นแบบด้านเดียว ลูกบอลจะเคลื่อนที่เล็กน้อยภายใต้แรงดัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดซีล แต่ก็เป็นข้อจำกัดที่ทำให้การออกแบบนี้เหมาะสำหรับขนาดที่เล็กกว่าและระดับแรงดันที่ต่ำกว่าเท่านั้น.
ในการออกแบบแบบแกนหมุน ลูกบอลจะอยู่กับที่ ส่วนที่นั่งแบบสปริงจะเคลื่อนที่เพื่อรักษาการสัมผัสกับลูกบอลจากทั้งสองด้าน ซีลเป็นแบบสองด้าน แรงบิดในการทำงานมีความสม่ำเสมอและควบคุมได้แม้ในขนาดรูขนาดใหญ่และระดับแรงดันสูง ซึ่งการออกแบบแบบลอยตัวจะต้องการแรงกระทำจากตัวกระตุ้นมากเกินไป.
วาล์วบอลแบบลอยตัวเทียบกับวาล์วบอลแบบแกนหมุน: เปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
| คุณสมบัติ | วาล์วลูกบอลลอยตัว | วาล์วบอลแบบแกนหมุน |
| ที่รองรับลูกบอล | ที่นั่งช่วยยึดลูกบอลไว้ไม่ให้เคลื่อนที่ | แกนหมุนช่วยยึดลูกบอลไว้ในเชิงกลไก |
| กลไกการปิดผนึก | แรงดันจะผลักลูกบอลไปที่ที่นั่งด้านล่าง | ที่นั่งแบบสปริงจะสัมผัสลูกบอลจากทั้งสองด้าน |
| ประเภทซีล | ด้านเดียว | สองด้าน |
| ช่วงขนาดลำกล้องทั่วไป | DN15 ถึง DN100 | DN50 ขึ้นไป |
| ระดับความดัน | โดยทั่วไปคือ คลาส 150 ถึงคลาส 600 | ชั้นเรียนที่ 150 ถึงชั้นเรียนที่ 2500 ขึ้นไป |
| แรงบิดในการทำงาน | เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญตามแรงดันและขนาด | สม่ำเสมอและราคาต่ำกว่าสำหรับขนาดที่เท่ากัน |
| ความเหมาะสมของระบบอัตโนมัติ | ตัวกระตุ้นขนาดเล็กกว่า ต้นทุนต่ำกว่า | เหมาะสำหรับระบบอัตโนมัติขนาดใหญ่มากกว่า |
| ค่าใช้จ่าย | ต่ำกว่า | สูงกว่า |
| แอปพลิเคชัน | บริการทั่วไป, สาธารณูปโภค, กระบวนการเจาะบ่อขนาดเล็ก | ท่อส่งแรงดันสูง ขนาดใหญ่ บริการที่สำคัญ |
การเลือกระหว่างวาล์วบอลแบบมีแกนหมุนกับวาล์วบอลแบบลอยตัวนั้น มักขึ้นอยู่กับขนาดรูและระดับแรงดัน สำหรับขนาดรูต่ำกว่า DN50 ที่ระดับแรงดัน 300 หรือต่ำกว่านั้น วาล์วบอลแบบลอยตัวใช้งานได้ดีและมีราคาถูกกว่า ส่วนขนาดรูสูงกว่า DN100 หรือระดับแรงดันสูงกว่า 600 วาล์วบอลแบบมีแกนหมุนมักจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด.
วาล์วบอลปลอมแบบมีหน้าแปลน 3 ชิ้น
วาล์วบอลปลอมแบบหน้าแปลน 3 ชิ้นนี้ออกแบบมาเพื่อใช้กับสื่ออุตสาหกรรมที่มีความทนทานสูง ด้วยการออกแบบที่ยึดกับแกนหมุนและโครงสร้างที่แข็งแรง ช่วยลดการรั่วไหลและทนต่อแรงกระแทกจากแรงดัน จึงเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับกระบวนการทางเคมี โรงงานพลังงาน และระบบควบคุมของไหล
- ขนาด: DN50 – DN600
- ความดัน: PN16 / PN25 / PN40 / PN64 / PN100 / PN160; 150LB – 1500LB
- วัสดุตัวเครื่อง: สแตนเลสสตีล (F304 / F316 / F316L), เหล็กกล้าคาร์บอน (A105)
- ที่นั่ง: PTFE / RPTFE / PEEK
- การเชื่อมต่อ: อาร์เอฟ/อาร์ทีเจ
- อุณหภูมิ: -29°C ถึง 121°C
วาล์วบอลแบบติดตั้งบนแกนหมุน: ควรเลือกใช้เมื่อใด
วาล์วลูกบอลเหล่านี้เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับสถานการณ์เฉพาะหลายอย่าง.
การแยกท่อขนาดใหญ่ ท่อส่งน้ำมันและก๊าซใช้บอลวาล์วแบบติดตั้งบนแกนหมุนตั้งแต่ขนาด DN100 ขึ้นไป เนื่องจากขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและแรงดันใช้งานทำให้การออกแบบแบบลอยตัวไม่เหมาะสม แรงดันที่จำเป็นในการใช้งานบอลวาล์วแบบลอยตัวในขนาดและแรงดันดังกล่าวสูงเกินไปจนไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ.
งานบริการกระบวนการแรงดันสูง การใช้งานในโรงกลั่นและโรงงานเคมีที่ได้มาตรฐาน ASME Class 900 ขึ้นไป มักระบุให้ใช้บอลวาล์วแบบแกนหมุน (trunnion ball valve) แทนบอลวาล์วแบบลอยตัว (floating ball valve) เนื่องจากโครงสร้างที่นั่งคู่ช่วยปกป้องที่นั่งได้ดีกว่าภายใต้สภาวะแรงดันสูงอย่างต่อเนื่อง.
ชุดวาล์วอัตโนมัติ วาล์วบอลแบบติดตั้งบนแกนหมุน (Trunnion-mounted ball valves) เข้ากันได้ดีกว่ากับแอคชูเอเตอร์แบบนิวแมติกและไฟฟ้าในงานอัตโนมัติที่มีรูขนาดใหญ่ เนื่องจากแรงบิดต่ำที่สม่ำเสมอทำให้การกำหนดขนาดของแอคชูเอเตอร์คาดการณ์ได้ง่ายขึ้น YKY มีจำหน่ายชุดประกอบสำเร็จรูปจากโรงงานครบชุด ทั้งแบบแมนนวล นิวแมติก ไฟฟ้า และไฮดรอลิก ซึ่งได้รับการรับรองมาตรฐาน API 6D และเป็นไปตามมาตรฐาน ISO 9001 พร้อมด้วยการผลิตชิ้นส่วนด้วยเครื่อง CNC ที่มีความแม่นยำสูงบนพื้นผิวลูกบอลและที่นั่ง และผ่านการทดสอบ 100% ก่อนจัดส่ง.
ข้อกำหนดการซีลแบบสองทิศทาง ในกรณีที่ทิศทางการไหลสามารถกลับทิศทางได้ หรือในกรณีที่วาล์วจำเป็นต้องซีลป้องกันแรงดันจากทั้งสองด้าน วาล์วบอลแบบติดตั้งบนแกนหมุนจะให้การซีลแบบสองทิศทางโดยธรรมชาติ ซึ่งการออกแบบแบบลอยตัวไม่สามารถให้ได้อย่างน่าเชื่อถือ.
หลักการทั่วไปในการนำไปใช้สำหรับทั้งสองแบบ
หลักปฏิบัติ 5 ข้อที่ครอบคลุมการตัดสินใจส่วนใหญ่ในโครงการต่างๆ เกี่ยวกับการเลือกใช้บอลวาล์วแบบลอยตัวหรือแบบมีแกนหมุน.
สำหรับขนาด DN50 หรือต่ำกว่า ในระดับความดัน Class 300 หรือต่ำกว่า: วาล์วบอลแบบลอยตัวสามารถใช้งานได้ดีและมีราคาถูกกว่า ไม่จำเป็นต้องระบุวาล์วแบบมีแกนหมุนสำหรับงานทั่วไปในขนาดดังกล่าว.
สำหรับขนาด DN100 ขึ้นไป หรือ Class 600 ขึ้นไป: ควรเลือกใช้บอลวาล์วแบบติดตั้งบนแกนหมุนเป็นค่าเริ่มต้น ข้อดีในด้านแรงบิดและการสึกหรอของที่นั่งวาล์วทำให้คุ้มค่ากับส่วนต่างราคาในขนาดดังกล่าว.
การใช้งานกับรูขนาดใหญ่แบบอัตโนมัติ: ใช้แกนหมุนได้ทุกครั้ง การกำหนดขนาดของตัวขับเคลื่อนทำได้ง่ายกว่า และต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาวต่ำกว่าเนื่องจากการสึกหรอของที่นั่งลดลง.
การใช้งานแบบสองทิศทาง: แกนหมุน การออกแบบแบบลอยตัวจะปิดผนึกได้อย่างน่าเชื่อถือในทิศทางเดียว การออกแบบที่ปิดผนึกด้วยแกนหมุนจะรองรับได้ทั้งสองทิศทาง.
สำหรับงานบริการทั่วไปขนาดเล็กที่มีงบประมาณจำกัด: ท่อลอยตัว ความเรียบง่ายและต้นทุนที่ต่ำกว่าคือข้อแลกเปลี่ยนที่เหมาะสมเมื่อแรงดันและขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในช่วงที่ท่อลอยตัวสามารถรองรับได้.
YKY ผลิตทั้งบอลวาล์วแบบลอยตัวและแบบแกนหมุนเป็นผลิตภัณฑ์หลัก ทำให้ผู้ซื้อสามารถจัดหาทั้งสองแบบจากโรงงานเดียวเพื่อลดความซับซ้อนในการจัดซื้อและการจัดทำเอกสารสำหรับโครงการที่มีข้อกำหนดแตกต่างกัน ทั้งสองแบบมีให้เลือกใช้ในเหล็กกล้าคาร์บอน, สแตนเลสสตีล, และเหล็กอัลลอย โดยมีพิกัดแรงดันและอุณหภูมิครบถ้วนตามคำขอ.
คำถามที่พบบ่อย
วาล์วบอลแบบแกนหมุนและวาล์วบอลแบบลอยตัวแตกต่างกันอย่างไร?
วาล์วบอลแบบลอยตัวใช้แรงดันในท่อดันลูกบอลให้แนบกับที่นั่งด้านล่าง ส่วนวาล์วบอลแบบแกนหมุนจะยึดลูกบอลไว้ด้วยแกนหมุน ในขณะที่ที่นั่งแบบสปริงจะสัมผัสกับลูกบอลจากทั้งสองด้าน วาล์วแบบแกนหมุนสามารถรองรับขนาดท่อที่ใหญ่กว่าและแรงดันสูงกว่าได้ โดยใช้แรงบิดในการทำงานที่ต่ำกว่า.
ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าฉันต้องใช้ลูกลอยวาล์วขนาดใด?
เลือกขนาดรูวาล์วให้ตรงกับขนาดรูท่อ และตรวจสอบระดับแรงดันให้ตรงกับแรงดันใช้งานสูงสุดของระบบ สำหรับวาล์วบอลแบบลอยตัว ควรเลือกขนาด DN100 และระดับแรงดัน Class 600 เพื่อประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ หากเกินกว่านั้น วาล์วบอลแบบติดตั้งบนแกนหมุนจะเหมาะสมกว่า.
โดยทั่วไปแล้ว วาล์วประเภทใดสามารถรับมือกับการลดลงของแรงดันที่สูงกว่าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า?
วาล์วบอลแบบติดตั้งบนแกนหมุนสามารถรับมือกับแรงดันตกสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การรองรับลูกบอลเชิงกลช่วยป้องกันไม่ให้ลูกบอลถูกดันไปชนกับที่นั่งด้านล่างภายใต้แรงดันแตกต่างสูง ลดการสึกหรอของที่นั่ง และรักษาแรงบิดในการทำงานให้อยู่ในระดับที่ควบคุมได้ตลอดอายุการใช้งานของวาล์ว.
วาล์วลูกบอลแบบไหนดีที่สุด?
วาล์วบอลแบบลอยตัวหรือแบบแกนหมุนไม่ได้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเสมอไป วาล์วบอลแบบลอยตัวมีราคาประหยัดและเชื่อถือได้สำหรับการใช้งานในท่อขนาดเล็กและแรงดันปานกลาง ในขณะที่วาล์วบอลแบบแกนหมุนเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับท่อขนาดใหญ่ แรงดันสูง และการใช้งานแบบอัตโนมัติ ซึ่งความสม่ำเสมอของแรงบิดและการปกป้องที่นั่งวาล์วมีความสำคัญที่สุด.
