วิทยาศาสตร์ยอดนิยม | ความรู้เกี่ยวกับวาล์วเชิงปฏิบัติ: คุณรู้ทั้งหมดนี้หรือไม่

พื้นฐานของวาล์ว

1. พารามิเตอร์พื้นฐานของวาล์วคือ: ความดันระบุ PN, เส้นผ่านศูนย์กลางระบุ DN

2. ฟังก์ชั่นพื้นฐานของวาล์ว: ปิดและเชื่อมต่อตัวกลาง ปรับการไหล เปลี่ยนทิศทางการไหล

3. วิธีการเชื่อมต่อหลักสำหรับวาล์ว ได้แก่ หน้าแปลน เกลียว การเชื่อม และเวเฟอร์

4. อัตราแรงดัน-อุณหภูมิของวาล์ว: ภายใต้วัสดุและอุณหภูมิในการทำงานที่แตกต่างกัน แรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาตจะแตกต่างกันไป

5. มาตรฐานสำหรับหน้าแปลนท่อส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองระบบ: ระบบยุโรปและระบบอเมริกัน

ขนาดการเชื่อมต่อของทั้งสองระบบแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้

สำหรับการจำแนกประเภทแรงดัน ความแตกต่างที่เหมาะสมที่สุดคือ:

• ระบบยุโรป: PN0.25, 0.6, 1.0, 1.6, 2.5, 4.0, 6.3, 10.0, 16.0, 25.0, 32.0, 40.0 MPa.

• ระบบอเมริกา: PN1.0 (คลาส 75), 2.0 (คลาส 150), 5.0 (คลาส 300), 11.0 (คลาส 600), 15.0 (คลาส 900), 26.0 (คลาส 1500), 42.0 (คลาส 2500) MPa

• ประเภทของหน้าแปลนส่วนใหญ่ประกอบด้วย: อินทิกรัล (IF), การเชื่อมเพลท (PL), การเชื่อมแบบชนคอ (SO), การเชื่อมแบบชนคอ (WN), การเชื่อมแบบซ็อกเก็ต (SW), เกลียว (Th), หน้าแปลนหลวมของแหวนเชื่อมแบบชน (PJ/SE)/(LF/SE), หน้าแปลนหลวมของวงแหวนเชื่อมแบบแบน (PJ/RJ) และฝาครอบหน้าแปลน (BL)

• ประเภทหน้าซีลหน้าแปลนได้แก่: หน้าแบน (FF), หน้ายก (RF), เว้า (FM) นูน (M), ร่องลิ้น (T) (G), ข้อต่อแหวน (RJ) ฯลฯ

วาล์วทั่วไป (ทั่วไป)

1. รหัสประเภทวาล์ว Z, J, L, Q, D, G, X, H, A, Y, S เป็นตัวแทน: วาล์วประตู, โกลปวาล์ว, วาล์วปีกผีเสื้อ, บอลวาล์ว, วาล์วปีกผีเสื้อ, วาล์วไดอะแฟรม, วาล์วปลั๊ก, เช็ควาล์ว, วาล์วนิรภัย, วาล์วลดความดัน และกับดักไอน้ำ

2. รหัสประเภทการเชื่อมต่อวาล์ว 1, 2, 4, 6, 7 แสดงถึง: 1—เกลียวภายใน, 2—เกลียวภายนอก, 4—หน้าแปลน, 6—เชื่อม, 7—เวเฟอร์

3. รหัสประเภทไดรฟ์วาล์ว 9, 6, 3 แสดงถึง: 9—ไฟฟ้า, 6—นิวแมติก, 3—เฟืองตัวหนอน

4. รหัสวัสดุตัววาล์ว Z, K, Q, T, C, P, R, V เป็นตัวแทน: เหล็กหล่อสีเทา, เหล็กหล่อเหนียว, เหล็กหล่อกลม, ทองแดงและโลหะผสม, เหล็กกล้าคาร์บอน, สแตนเลสโครเมียม-นิกเกิล, สแตนเลสโครเมียม-นิกเกิล-โมลิบดีนัม, เหล็กโครเมียม-โมลิบดีนัม-วาเนเดียม

5. รหัสวัสดุปิดผนึกบ่าวาล์วหรือซับใน R, T, X, S, N, F, H, Y, J, M, W เป็นตัวแทน: สแตนเลสออสเทนนิติก, โลหะผสมทองแดง, ยาง, พลาสติก, พลาสติกไนลอน, ฟลูออโรพลาสติก, สแตนเลส Cr, โลหะผสมแข็ง, แผ่นยาง, โลหะผสมโมเนล, วัสดุตัววาล์ว

6. ตัววาล์วเหล็กหล่อไม่เหมาะกับสภาวะต่อไปนี้:

• ไอน้ำหรือก๊าซเปียกที่มีความชื้นสูง

• ของเหลวไวไฟหรือระเบิดได้;

• สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า -20°C;

• ก๊าซอัด

วาล์วควบคุม

1. วาล์วควบคุมประกอบด้วยตัววาล์ว แอ๊คทูเอเตอร์ และอุปกรณ์เสริม

2. ตัวกระตุ้นไดอะแฟรมแบบนิวแมติกมีสองประเภท: แบบตรงและแบบย้อนกลับ เมื่อแรงดันสัญญาณเพิ่มขึ้น ก้านกระทุ้งจะเคลื่อนที่ลงในลักษณะตรง และเลื่อนขึ้นในลักษณะย้อนกลับ แรงดันสัญญาณมาตรฐานคือ 20-100 kPa; แรงดันสูงสุดพร้อมตัวกำหนดตำแหน่งคือ 250 kPa ขนาดระยะชักพื้นฐานคือ 10, 16, 25, 40, 60, 100 มม.

อะไรคือคุณลักษณะของแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อเปรียบเทียบกับแอคชูเอเตอร์แบบนิวแมติก และเอาท์พุตประเภทต่างๆ มีอะไรบ้าง?

• แหล่งพลังงานคือไฟฟ้า ซึ่งง่ายและสะดวก มีแรงขับและแรงบิดสูง และมีความแข็งแกร่งมากขึ้น อย่างไรก็ตาม โครงสร้างมีความซับซ้อนมากขึ้น และความน่าเชื่อถือก็ลดลง มีราคาแพงกว่าในขนาดเล็กถึงขนาดกลางเมื่อเทียบกับตัวกระตุ้นแบบนิวแมติก มักใช้ในสถานการณ์ที่ไม่มีแหล่งอากาศหรือในกรณีที่การป้องกันการระเบิด/ไฟไหม้ไม่เข้มงวด

• เอาท์พุตมีสามประเภท: จังหวะเชิงมุม, จังหวะเชิงเส้น และหลายเลี้ยว

อะไรคือคุณลักษณะของวาล์วควบคุมแบบที่นั่งเดียวแบบออกฤทธิ์โดยตรง และนำไปใช้ที่ไหน?

• การรั่วซึมต่ำ เนื่องจากมีแกนวาล์วเพียงแกนเดียวจึงช่วยให้การซีลดีขึ้น การรั่วไหลมาตรฐานคือ 0.01%KV และการออกแบบเพิ่มเติมสามารถทำให้เป็นวาล์วปิดได้

• ความแตกต่างของแรงดันที่อนุญาตเล็กน้อยเนื่องจากแรงขับที่ไม่สมดุลสูง สำหรับ DN100 ความแตกต่างของความดันจะอยู่ที่ 120 kPa เท่านั้น

• ความสามารถในการไหลน้อย KV สำหรับ DN100 มีค่าเพียง 120 เท่านั้น ควรใช้ในกรณีที่มีการรั่วไหลเล็กน้อยและค่าแรงดันต่ำ

อะไรคือคุณลักษณะของวาล์วควบคุมแบบสองที่นั่งแบบออกฤทธิ์โดยตรง และนำไปใช้ที่ไหน?

• ความแตกต่างของแรงดันที่อนุญาตได้มาก เนื่องจากสามารถชดเชยแรงที่ไม่สมดุลจำนวนมากได้ สำหรับ DN100 ความแตกต่างของความดันคือ 280 kPa

• ความสามารถในการไหลขนาดใหญ่ KV สำหรับ DN100 คือ 160

• การรั่วไหลสูง เนื่องจากแกนวาล์วทั้งสองไม่สามารถผนึกพร้อมกันได้ การรั่วไหลมาตรฐานคือ 0.1%KV ซึ่งมากกว่าวาล์วแบบนั่งเดี่ยวถึง 10 เท่า

ส่วนใหญ่จะใช้ในสถานการณ์ส่วนต่างแรงดันสูงซึ่งการรั่วไหลไม่ใช่ข้อกำหนดที่เข้มงวด

ข้อดีหลักของวาล์วควบคุมแบบปลอกคืออะไร?

รวมข้อดีของวาล์วทั้งวาล์วเดี่ยวและวาล์วคู่เข้าด้วยกัน ข้อดีที่สำคัญ:

1. ความมั่นคงที่ดี แทนที่จะใช้แกนวาล์วและบ่าวาล์วในการควบคุมปริมาณ ปลั๊กวาล์วจะถูกใช้ซึ่งมีรูบาลานซ์เพื่อลดแรงที่ไม่สมดุลบนปลั๊กวาล์ว พื้นผิวตัวนำขนาดใหญ่ระหว่างปลอกและปลั๊ก พร้อมด้วยการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงที่ไม่สมดุล ทำให้มีโอกาสเกิดการสั่นสะเทือนน้อยลง

2. ความสามารถในการแลกเปลี่ยนและความเก่งกาจที่แข็งแกร่ง ด้วยการเปลี่ยนปลอก ทำให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การไหลและลักษณะการไหลที่แตกต่างกัน

3. ความแตกต่างของแรงดันที่อนุญาตได้มาก โดยมีผลกระทบต่อการขยายตัวทางความร้อนน้อยที่สุด หลักการสมดุลของวาล์วปลอกที่มีรูบาลานซ์นั้นคล้ายคลึงกับหลักการของวาล์วแบบสองที่นั่ง ทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดันได้มาก เนื่องจากปลอกและปลั๊กทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน การขยายตัวเนื่องจากความร้อนจึงสม่ำเสมอ

4. หน้าต่างควบคุมปริมาณที่ปลอกหุ้มสามารถมีช่องเปิดขนาดใหญ่หรือรูเล็กๆ (แบบเจ็ท) อย่างหลังมีเอฟเฟกต์การลดเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือน และการปรับปรุงเพิ่มเติมสามารถทำให้เป็นวาล์วเสียงรบกวนต่ำ

เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการความแตกต่างของความดันสูงและเสียงรบกวนต่ำ

มีวาล์วอื่นใดอีกที่มีฟังก์ชันควบคุมนอกเหนือจากวาล์วเดี่ยว วาล์วสองที่นั่ง และวาล์วแบบปลอก?

วาล์วไดอะแฟรม วาล์วปีกผีเสื้อ วาล์วโอบอล (ใช้สำหรับปิดเป็นหลัก) วาล์ววีบอล (ช่วงควบคุมขนาดใหญ่ แรงเฉือน) และวาล์วหมุนเยื้องศูนย์

อัตราส่วนที่สามารถปรับได้ R คืออะไร อัตราส่วนที่สามารถปรับได้ในอุดมคติ และอัตราส่วนที่สามารถปรับได้จริงของวาล์วควบคุมคือเท่าใด

อัตราส่วนที่ปรับได้ R คืออัตราส่วนระหว่างการไหลสูงสุดและต่ำสุดที่วาล์วสามารถควบคุมได้

เมื่อความแตกต่างของความดันทั่วทั้งวาล์วยังคงที่ อัตราส่วนของการไหลสูงสุดและต่ำสุดเรียกว่าอัตราส่วนที่ปรับได้ในอุดมคติ

ในทางปฏิบัติ ความแตกต่างของความดันจะเปลี่ยนไป ดังนั้นอัตราส่วนจึงเรียกว่าอัตราส่วนที่ปรับได้ตามจริง

ค่าสัมประสิทธิ์การไหลของค่า C, Cv และ KV ของวาล์วควบคุมคือเท่าใด

ความสามารถในการไหลของวาล์วควบคุมแสดงด้วยค่าสัมประสิทธิ์การไหล

1. Cv ในหน่วยทางวิศวกรรม: ปริมาณน้ำที่ไหลผ่านวาล์วต่อชั่วโมงเมื่อเปิดเต็มที่ โดยมีความแตกต่างของความดัน 1 kgf/cm² และอุณหภูมิ 5-40°C

2. C ในหน่วยอิมพีเรียล: จำนวนแกลลอนต่อนาทีของน้ำที่ไหลผ่านวาล์วเมื่อเปิดเต็มที่ โดยมีความแตกต่างของแรงดัน 1 psi

3. KV ในหน่วยสากล: ปริมาตรของน้ำที่ไหลผ่านวาล์วต่อชั่วโมงเมื่อเปิดเต็มที่ โดยมีแรงดันต่างกัน 100 kPa และอุณหภูมิ 5-40°C

CV = 1.17 KV KV = 1.01 C

เอาท์พุตของแอคชูเอเตอร์จะต้องตอบสนองแรงใดบ้างสำหรับวาล์วควบคุม?

1. เอาชนะแรงไม่สมดุลคงที่บนแกนวาล์ว

2. จัดให้มีแรงดันปิดเพื่อรองรับบ่าวาล์ว

3. เอาชนะแรงเสียดทานของบรรจุภัณฑ์

4. แรงเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับการใช้งานหรือโครงสร้างเฉพาะ (เช่น เครื่องสูบลม ซีลแบบอ่อน ฯลฯ)

การเปิดและปิดการไหลหมายถึงอะไรในวาล์วควบคุม?

หมายถึงทิศทางการไหลของตัวกลาง และไม่เกี่ยวข้องกับการทำงานของวาล์ว (อากาศเปิด ปิดอากาศ) ทิศทางการไหลมีความสำคัญเนื่องจากส่งผลต่อเสถียรภาพ การรั่วไหล และเสียงรบกวน

คำนิยาม: หากทิศทางการไหลที่ช่องเปิดควบคุมปริมาณเหมือนกับทิศทางการเปิดวาล์ว จะเรียกว่าช่องเปิดการไหล มิฉะนั้นจะเรียกว่าการปิดการไหล

วาล์วใดที่ต้องเลือกทิศทางการไหล และเลือกอย่างไร?

• วาล์วควบคุมแบบซีลเดี่ยว เช่น วาล์วแบบนั่งเดี่ยว วาล์วแรงดันสูง และวาล์วแบบปลอกปิดผนึกเดี่ยวที่ไม่มีรูบาลานซ์ จำเป็นต้องเลือกทิศทางการไหล

• การเปิดโฟลว์และการปิดโฟลว์ต่างก็มีข้อดีและข้อเสียต่างกันไป วาล์วเปิดการไหลมีความเสถียรมากกว่า แต่มีประสิทธิภาพในการทำความสะอาดตัวเองและการซีลที่ต่ำกว่า ส่งผลให้มีอายุการใช้งานสั้นลง วาล์วปิดการไหลมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า ทำความสะอาดตัวเองได้ดีกว่า และประสิทธิภาพการซีล แต่ความเสถียรจะไม่ดีเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของก้านเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางแกนวาล์ว

• วาล์วแบบนั่งเดี่ยว วาล์วไหลขนาดเล็ก และวาล์วแบบปลอกปิดผนึกเดี่ยว มักจะเลือกเปิดการไหล หากมีการทำความสะอาดตัวเองอย่างรุนแรงหรือจำเป็นต้องทำความสะอาดตัวเอง สามารถเลือกการปิดการไหลได้ โดยทั่วไปวาล์วควบคุมเปิดเร็วสองตำแหน่งจะเลือกการปิดการไหล

ปัจจัยหลักสามประการที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกแอคชูเอเตอร์คืออะไร

• แรงเอาท์พุตของแอคชูเอเตอร์ต้องมากกว่าโหลดของวาล์วควบคุมและควรตรงกันอย่างสมเหตุสมผล

• ตรวจสอบว่าส่วนต่างแรงดันที่อนุญาตซึ่งระบุโดยวาล์วควบคุมตรงกับข้อกำหนดของกระบวนการหรือไม่ สำหรับค่าความดันที่แตกต่างกันมาก ให้คำนวณแรงที่ไม่สมดุลบนแกนวาล์ว

• ความเร็วตอบสนองของแอคชูเอเตอร์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการทำงานของกระบวนการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้า

เจ็ดขั้นตอนในการกำหนดขนาดของวาล์วควบคุมมีอะไรบ้าง

1. กำหนดอัตราการไหลที่คำนวณได้ — Qmax, Qmin

2. กำหนดค่าส่วนต่างของแรงดันที่คำนวณได้ — เลือกอัตราส่วนความต้านทาน S ตามคุณลักษณะของระบบ จากนั้นคำนวณส่วนต่างของแรงดัน (เมื่อวาล์วเปิดจนสุด)

3. คำนวณค่าสัมประสิทธิ์การไหล — ใช้สูตร แผนภูมิ หรือซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมเพื่อกำหนด KVmax และ KVmin

4. เลือกค่า KV — ตาม KVmax เลือกค่า KV ที่ใกล้เคียงที่สุดจากชุดผลิตภัณฑ์ที่เลือก

5. ตรวจสอบการเปิด — เมื่อจำเป็นต้องใช้ Qmax การเปิดวาล์วควรน้อยกว่า 90% สำหรับ Qmin ควรมากกว่า 10%

6. ตรวจสอบอัตราส่วนที่สามารถปรับได้ตามจริง — โดยทั่วไปแล้วอัตราส่วนที่สามารถปรับได้ตามจริงควรมากกว่าอัตราส่วนที่สามารถปรับได้ที่ต้องการ

7. กำหนดขนาดวาล์ว — หากไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ให้เลือกค่า KV อีกครั้งและตรวจสอบอีกครั้ง

อุปกรณ์เสริม (อุปกรณ์เสริม) สำหรับวาล์วควบคุมนิวแมติกคืออะไร และมีหน้าที่อะไรบ้าง?

1. ตัวกำหนดตำแหน่งวาล์ว — ใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของวาล์วควบคุมและได้ตำแหน่งที่ถูกต้อง

2. สวิตช์ตำแหน่งวาล์ว (จังหวะ) — แสดงขีดจำกัดจังหวะบนและล่างของวาล์วควบคุม

3. วาล์วยึดแบบนิวแมติก - ยึดวาล์วให้อยู่ในตำแหน่งปัจจุบันเมื่อแหล่งอากาศไม่ทำงาน

4. โซลินอยด์วาล์ว — สลับเส้นทางอากาศโดยอัตโนมัติ สำหรับการควบคุมอากาศเดียว ให้ใช้วาล์ว 3 ทาง 2 ตำแหน่ง สำหรับการควบคุมลมคู่ให้ใช้วาล์ว 5 ทิศทาง 2 ตำแหน่ง

5. กลไกแบบแมนนวล — อนุญาตให้ดำเนินการแบบแมนนวลในกรณีที่ระบบล้มเหลว

6. เครื่องเพิ่มกำลังแบบนิวแมติก - เพิ่มความเร็วในการเคลื่อนที่ของแอคทูเอเตอร์ไดอะแฟรมแบบนิวแมติกและลดเวลาในการส่งสัญญาณ

7. ตัวควบคุมตัวกรองอากาศ — ใช้สำหรับฟอกอากาศและควบคุมแรงดัน

8. ถังเก็บอากาศ — ให้อากาศสำหรับการทำงานของวาล์วอย่างต่อเนื่องในระหว่างที่แหล่งอากาศขัดข้อง โดยทั่วไปต้องมีการป้องกันสามขั้นตอน

จำเป็นต้องใช้ตัวกำหนดตำแหน่งวาล์วภายใต้เงื่อนไขใดบ้าง

1. ในสถานการณ์ที่มีแรงเสียดทานสูงและต้องการตำแหน่งที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่น วาล์วควบคุมอุณหภูมิสูง อุณหภูมิต่ำ หรือวาล์วควบคุมที่ใช้การบรรจุกราไฟท์แบบยืดหยุ่น

2. ในกระบวนการที่ช้าซึ่งจำเป็นต้องปรับปรุงความเร็วการตอบสนองของวาล์วควบคุม เช่น ระบบควบคุมอุณหภูมิ ระดับของเหลว การวิเคราะห์ เป็นต้น

3. ในกรณีที่จำเป็นต้องเพิ่มแรงเอาท์พุตของแอคชูเอเตอร์และแรงปิด ตัวอย่างเช่น วาล์วแบบที่นั่งเดี่ยวที่มี DN ≥ 25 วาล์วแบบสองที่นั่งที่มี DN > 100 หรือวาล์วที่มีความแตกต่างของแรงดัน (△P) > 1 MPa หรือความดันทางเข้า P1 > 10 MPa

4. ในระบบควบคุมแบบแบ่งส่วน หรือเมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยนรูปแบบการเปิดหรือปิดอากาศของวาล์วควบคุมระหว่างการทำงาน

5. ในกรณีที่จำเป็นต้องเปลี่ยนลักษณะการไหลของวาล์วควบคุม