เช็ควาล์วดิสก์: ประเภท วัสดุ และคู่มือการเลือก

เช็ควาล์วดิสก์คืออะไรและทำงานอย่างไร

แผ่นเช็ควาล์วคือองค์ประกอบปิดแกนภายในเช็ควาล์ว ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งเปิดเพื่อให้ของไหลไหลไปข้างหน้าและปิดโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับ แตกต่างจากวาล์วที่ควบคุมด้วยมือ ดิสก์จะตอบสนองต่อความแตกต่างของแรงดันในท่อโดยสิ้นเชิง โดยไม่ต้องใช้แอคชูเอเตอร์ภายนอกหรืออินพุตของผู้ปฏิบัติงาน

เมื่อแรงดันต้นน้ำเกินแรงดันปลายน้ำ แรงของของไหลจะดันจานออกจากที่นั่ง โดยเปิดเส้นทางการไหลผ่านตัววาล์ว ทันทีที่การไหลไปข้างหน้าหยุดหรือย้อนกลับ ดิสก์จะกลับสู่ตำแหน่งปิดโดยแนบกับเบาะนั่ง เพื่อปิดกั้นการเคลื่อนไหวย้อนกลับ ในการออกแบบที่ใช้สปริงช่วย สปริงบิดหรือสปริงอัดจะช่วยเร่งการปิด เพื่อให้แน่ใจว่าดิสก์จะผนึกก่อนที่จะเกิดการไหลย้อนกลับอย่างมีนัยสำคัญ กลไกนี้ทำให้ดิสก์เช็ควาล์วเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในท่อระบายของปั๊ม โรงบำบัดน้ำ ระบบน้ำในอาคารสูง และท่อใดๆ ที่การไหลย้อนกลับอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายหรือปนเปื้อน

รูปทรง มวล และวัสดุของจานจะกำหนดพารามิเตอร์ประสิทธิภาพที่สำคัญสามประการโดยตรง: ความเร็วการปิด แรงดันตกคร่อมวาล์ว และความน่าเชื่อถือในการปิดผนึกในระยะยาว . การทำความเข้าใจความสัมพันธ์เหล่านี้เป็นรากฐานของการเลือกวาล์วที่ถูกต้อง

ประเภทหลักของเช็ควาล์วดิสก์

เช็ควาล์วดิสก์ไม่ใช่ขนาดเดียวที่เหมาะกับทุกคน การกำหนดค่าสามแบบมีอิทธิพลต่อการใช้งานทางอุตสาหกรรมและเทศบาล โดยแต่ละแบบมีลักษณะโครงสร้างที่แตกต่างกัน

ดิสก์เดี่ยว (สวิงหรือเอียง)

ดิสก์แผ่นเดียวจะหมุนบนสลักบานพับหรือเพลาตลอดทั้งรูของวาล์ว เช็ควาล์วแบบสวิงใช้แรงโน้มถ่วงและการพลิกกลับของการไหลเพื่อปิดดิสก์ ในขณะที่ดิสก์เอียงออกแบบให้นั่งในมุมเอียงเพื่อลดการกระแทก วาล์วแบบดิสก์เดี่ยวมีพื้นที่การไหลขนาดใหญ่และไม่มีสิ่งกีดขวางและแรงดันตกคร่อมต่ำ ทำให้เหมาะสมอย่างยิ่งกับระบบที่มีการไหลปานกลางและอยู่ในสถานะคงตัว เช่น ท่อน้ำหลักและท่อส่งน้ำทั่วไป โครงสร้างที่ไม่ซับซ้อนยังช่วยลดความยุ่งยากในการตรวจสอบและบำรุงรักษาอีกด้วย

ดับเบิ้ลดิสก์ (จานคู่)

วาล์วแบบจานคู่หรือดิสก์คู่จะแยกโฟลว์บอร์ออกเป็นสองซีก โดยแต่ละซีกจะถูกปิดด้วยดิสก์ครึ่งวงกลมที่ติดตั้งบนเพลากลาง ดิสก์ทั้งสองเปิดและปิดอย่างสมมาตร โดยกระจายแรงดันอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งตัววาล์ว การออกแบบที่สมดุลนี้ให้ผลตอบแทน ประสิทธิภาพการซีลที่เหนือกว่า ความเสี่ยงของค้อนน้ำลดลง และมิติการเผชิญหน้าที่กะทัดรัดยิ่งขึ้น เมื่อเทียบกับประเภทดิสก์เดี่ยว เช็ควาล์วแบบดิสก์คู่เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานที่มีอัตราการไหลสูงและแรงดันแปรผัน เช่น การผลิตพลังงาน การแปรรูปทางเคมี และเครือข่ายการจ่ายน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

จานยาง (พนัง)

เช็ควาล์วดิสก์ยาง - บางครั้งเรียกว่าวาล์วยางพนังหรือดิสก์ - ใช้ดิสก์อีลาสโตเมอร์ที่ยืดหยุ่นซึ่งจะเบนไปตามการไหลไปข้างหน้าและคืนสภาพอย่างยืดหยุ่นเพื่อปิดผนึกกับบ่าเมื่อการไหลหยุด เนื่องจากวัสดุของจานทำหน้าที่ในการซีล วาล์วเหล่านี้จึงทนทานต่อความไม่สมบูรณ์ของบ่าวาล์วเล็กน้อยและให้การทำงานที่เงียบและมีสแลมต่ำ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการระบายน้ำในอาคาร ระบบบำบัดน้ำเสีย และการป้องกันปั๊มในเครือข่ายน้ำประปาที่ให้ความสำคัญกับการลดเสียงรบกวนและความต้านทานการกัดกร่อน

วัสดุที่ใช้ในเช็ควาล์วดิสก์

การเลือกวัสดุจานจะกำหนดความต้านทานการกัดกร่อน ช่วงอุณหภูมิ คุณภาพการซีล และอายุการใช้งาน ตระกูลวัสดุที่พบบ่อยที่สุดสามตระกูลแต่ละตระกูลมีกลุ่มประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน

ยาง (EPDM, NBR, นีโอพรีน)

แผ่นยางยืดหยุ่นให้การปิดผนึกที่ดีเยี่ยมกับเบาะนั่งที่ผิดปกติหรือสึกหรอ และดูดซับแรงกระแทกเล็กน้อยระหว่างการปิด ช่วยลดเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือน ยาง EPDM เข้ากันได้กับน้ำดื่มและสารละลายเคมีหลายชนิด ในขณะที่ NBR เหมาะกับตัวกลางที่มีน้ำมัน ก วาล์วตรวจสอบแผ่นยาง เป็นโซลูชั่นมาตรฐานสำหรับการสร้างแหล่งจ่ายน้ำ ท่อป้องกันอัคคีภัย และสถานีสูบน้ำเสียที่จำเป็นต้องทนต่อสารเคมีและบำรุงรักษาต่ำ

สแตนเลส (304, 316)

จานสเตนเลสสตีลทนทานต่ออุณหภูมิสูง สารเคมีที่รุนแรง และความล้าในรอบสูง เกรด 316 ให้ความต้านทานที่เพิ่มขึ้นในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยคลอไรด์ เช่น ระบบระบายความร้อนของน้ำทะเล และการติดตั้งบริเวณชายฝั่ง พื้นผิวที่นั่งแข็งต้องใช้เครื่องจักรที่แม่นยำเพื่อให้ได้การปิดที่แน่นหนา ทำให้จานสแตนเลสเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่สำคัญ โรงงานยา และการใช้งานแรงดันสูงที่สูงกว่า PN25

เหล็กดัด

แผ่นเหล็กดัดรวมกัน ทนทานต่อแรงกระแทกได้ดี มีความต้านทานแรงดึงสูงกว่าเหล็กหล่อสีเทา และความคุ้มค่า สำหรับวาล์วน้ำและน้ำเสียที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ เมื่อจับคู่กับอีพ๊อกซี่ฟิวชั่นหรือซับในยาง แผ่นเหล็กดัดเป็นไปตามข้อกำหนด NSF-61 สำหรับการสัมผัสกับน้ำดื่ม พวกเขาเป็นตัวเลือกที่โดดเด่นสำหรับเช็ควาล์วระดับ AWWA ในโครงการประปาเทศบาล

การออกแบบดิสก์ส่งผลต่อ Water Hammer อย่างไร

ค้อนน้ำ — แรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่เกิดจากการกลับตัวของการไหลอย่างกะทันหัน — เป็นหนึ่งในพลังที่สร้างความเสียหายมากที่สุดในระบบท่อใดๆ จานเช็ควาล์วเป็นแนวป้องกัน และการออกแบบมีผลกระทบโดยตรงต่อความรุนแรงของค้อนที่วัดได้

สาเหตุหลักของค้อนน้ำที่เกิดจากสแลมคือความล่าช้าของดิสก์: เวลาระหว่างการกลับกระแสและการปิดดิสก์ทั้งหมด จานที่ปิดช้าจะทำให้มีความเร็วย้อนกลับเกิดขึ้นก่อนจะนั่ง และการหยุดกะทันหันของคอลัมน์การไหลย้อนกลับนั้นทำให้เกิดคลื่นกระแทก การลดความล่าช้าของดิสก์จึงเป็นวัตถุประสงค์หลักในการออกแบบสำหรับเช็ควาล์วแบบสแลมต่ำ

การออกแบบแผ่นคู่ทำให้ปิดได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากจานครึ่งวงกลมแต่ละจานเดินทางเพียงครึ่งเดียวของระยะทางเชิงมุมของจานเดียวเต็มก่อนจึงจะนั่ง ทอร์ชันสปริงจะโหลดดิสก์ล่วงหน้าไปยังตำแหน่งปิด ดังนั้นการปิดจึงเริ่มต้นก่อนที่การไหลจะกลับด้าน ในทางตรงกันข้าม ดิสก์เดี่ยวขนาดใหญ่ที่ต้องอาศัยแรงโน้มถ่วงต้องรอให้การไหลย้อนกลับจึงจะดันดิสก์ดังกล่าวปิด ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้ากว่ามาก สำหรับระบบที่มีการสตาร์ทและหยุดปั๊มบ่อยครั้งหรือระบบที่ใช้งานในอาคารสูง การเลือกดิสก์วาล์วแบบแผ่นคู่ที่มีสปริงช่วยสามารถกำจัดค้อนน้ำได้โดยสิ้นเชิงโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการซื้ออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเพิ่มเติม

การเลือกดิสก์เช็ควาล์วที่เหมาะสมสำหรับระบบของคุณ

ไม่มีดิสก์ประเภทใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับทุกแอปพลิเคชัน กระบวนการเลือกที่มีโครงสร้างตามพารามิเตอร์ของระบบทั้งห้าจะระบุวาล์วที่ถูกต้องและหลีกเลี่ยงงานติดตั้งเพิ่มที่มีค่าใช้จ่ายสูงในภายหลัง

• ความเร็วการไหลและเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ: เส้นเจาะขนาดใหญ่ความเร็วสูงชอบการออกแบบแผ่นคู่สำหรับแรงดันตกคร่อมต่ำและการปิดที่รวดเร็ว ระบบความเร็วต่ำและเล็กกว่าสามารถใช้วาล์วดิสก์เดี่ยวหรือแผ่นยางที่เรียบง่ายกว่า
• ความดันและอุณหภูมิในการทำงาน: ตรวจสอบวัสดุจานและระดับที่นั่งครอบคลุมทั้งแรงดันใช้งานสูงสุดและอุณหภูมิสุดขั้ว รวมถึงการหมุนเวียนด้วยความร้อน
• ความเข้ากันได้ของสื่อ: จับคู่วัสดุจานกับของเหลว — ยางสำหรับน้ำสะอาดและสารเคมีอ่อน สแตนเลสสำหรับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือมีอุณหภูมิสูง เหล็กดัดสำหรับโครงสร้างพื้นฐานของน้ำขนาดใหญ่
• การวางแนวการติดตั้ง: จานสวิงที่ขึ้นกับแรงโน้มถ่วงจำเป็นต้องติดตั้งในแนวนอนหรือการไหลในแนวตั้งขึ้น ดิสก์แบบสปริงช่วยทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในทุกทิศทาง ทบทวนคำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับ ตรวจสอบการวางแนวการติดตั้งวาล์ว ก่อนจะจัดวางโครงร่างให้เสร็จสิ้น
• ความต้องการแรงดันแคร็ก: ระบบที่มีแรงดันแตกต่างต่ำเมื่อเริ่มต้นระบบจำเป็นต้องมีดิสก์ที่ปรับเทียบเพื่อเปิดที่แรงดันน้อยที่สุด ความเข้าใจ ตรวจสอบแรงดันการแตกร้าวของวาล์ว ข้อมูลจำเพาะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำหนดขนาดที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบปั๊มแบบป้อนด้วยแรงโน้มถ่วงหรือแบบหัวต่ำ

คำแนะนำในการติดตั้งสำหรับระบบดิสก์เช็ควาล์ว

แม้แต่เช็ควาล์วดิสก์ที่ระบุดีที่สุดก็ยังทำงานได้ต่ำกว่าหากติดตั้งไม่ถูกต้อง แนวทางปฏิบัติเหล่านี้ใช้กับสถานที่ติดตั้งทางอุตสาหกรรมและเทศบาลส่วนใหญ่

ตรวจสอบเสมอว่าลูกศรทิศทางการไหลที่หล่อหรือประทับบนตัววาล์วตรงกับการไหลจริงในท่อเสมอ เช็ควาล์วแบบกลับด้านจะปิดกั้นการไหลทั้งหมด และสร้างความล้มเหลวของระบบทันที สำหรับวาล์วแบบสวิงและดิสก์เดี่ยว ให้รักษาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่ออย่างน้อยห้าเส้นที่วิ่งต้นทางตรงเพื่อให้การไหลที่ได้รับการพัฒนาอย่างสมบูรณ์และปราศจากความวุ่นวายไปถึงดิสก์ ความปั่นป่วนจะทำให้ดิสก์กระพือปีกและการสึกหรอของเบาะนั่งก่อนเวลาอันควร วาล์วแบบแผ่นคู่มีความไวน้อยกว่า แต่ยังคงได้ประโยชน์จากท่อต้นทางตรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสามเส้นผ่านศูนย์กลาง

หลีกเลี่ยงการติดตั้งเช็ควาล์วทันทีที่ปลายข้อศอก ตัวลด หรือหัวฉีดระบายของปั๊มโดยไม่มีการเปลี่ยนท่อเป็นเส้นตรง โปรไฟล์ความเร็วที่ไม่สมมาตรจากข้อต่อทำให้การโหลดจานไม่สม่ำเสมอ ซึ่งเร่งการสึกหรอของหมุดบานพับและเพลา ในการติดตั้งแนวตั้งที่มีการไหลลง เลือกการออกแบบดิสก์ที่โหลดสปริงเสมอ ; จานที่ขึ้นกับแรงโน้มถ่วงในการไหลลงต้องใช้แรงดันย้อนกลับที่สูงขึ้นเพื่อปิด และทำให้ประสิทธิภาพการปิดผนึกลดลงอย่างมาก จัดให้มีส่วนรองรับท่อภายในระยะ 300 มม. ของหน้าแปลนวาล์วทั้งสอง เพื่อขจัดความล้าที่เกิดจากการสั่นสะเทือนบนตัววาล์วและส่วนประกอบของดิสก์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีระยะห่างเพียงพอเหนือวาล์วสำหรับการเข้าถึงฝากระโปรง หากการออกแบบช่วยให้สามารถบำรุงรักษาแบบอินไลน์ได้โดยไม่ต้องถอดท่อ