ความรู้

Hight-Performance Butterfly Valve

รูปที่ 1 ส่วนประกอบหลัก Hight-Performance Butterfly Valve

Hight-Performance Butterfly Valve ดังรูปที่1 ถูกออกแบบมา เพื่อกำจัด ข้อด้อยต่างๆ ของวาล์วแบบ Concentric Butterfly Valve คือตัวซีลสึกหรอ หรือเกิดการรั่ว และมีการเลือก ตัวซีลให้ใช้งานแบบ Metal seat ด้วย ซึ่งสามารถใช้กับงานไอน้ำได้ ตัววาล์วประกอบด้วยชิ้นส่วนหลักๆสามส่วน คือ

Body หรือตัวเรือนวาล์ว ซึ่งจะสร้างเช่นเดียวกับ ตัว Concentric Butterfly Valve เพียงแต่มีการ Machine ขึ้นรูปเพื่อให้สามารถ เพื่อติดตั้ง Body seat หรือ Seat ring และออกแบบให้เชื่อมต่อกับระบบท่อ ทั้งสองด้านทั้งแบบ Lug type, Wafer type ส่วนประกอบที่สองคือ

Seat Ring และ ลิ้นวาล์ว (Disc) เป็นส่วนที่สาม ยังคงมีลักษณะแผ่นวงกลมสมมาตรดังเดิม เพียงแต่มีการออกแบบติดตั้งให้เยื้องศูนย์ (Off-set หรือ Eccentric) ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของลิ้นวาล์ว, แกนหมุนของลิ้นวาล์ว, เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเรือนวาล์ว และหน้าสัมผัสระหว่างลิ้นวาล์ว กับ Seat ring โดยออกแบบให้แกนหมุน (Shaft) อยู่ด้านหลังลิ้นวาล์วในแนวขนานกับแกนลิ้นวาล์ว การออกแบบดังกล่าว ทำให้เกิดการเยื้องศูนย์ 3 รูปแบบ

รูปที่ 1 ส่วนประกอบหลัก Hight-Performance Butterfly Valve

  1.   Single Eccentric คือ ติดตั้งลิ้นวาล์ว (Disc) ให้เยื้องศูนย์ ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางแกนเพลาหมุนลิ้นวาล์ว (Shaft) กับเส้นผ่านศูนย์กลางตัวลิ้นวาล์ว (Disc) ทำให้หน้าสัมผัสของลิ้นวาล์วกับ Seat ring มีการเยื้องศูนย์ ดังรูปที่ 2
รูปที่ 2  การเยื้องศูนย์ของลิ้นวาล์ว (Single Eccentric Bearing of the Butterfly Disc)
  •  Double Eccentric คือ ติดตั้งลิ้นวาล์ว (Disc) ให้เยื้องศูนย์ 2 ตำแหน่ง ตำแหน่งแรกแกนเพลาหมุนลิ้นวาล์ว (Shaft) กับเส้นผ่านศูนย์กลางตัวลิ้นวาล์ว (Disc) ดังที่กล่าวมาแล้วในข้อที่1 แต่เพิ่มตำแหน่งที่สอง คือด้านข้างตำแหน่งศูนย์กลางของตัวเรือนวาล์ว (Body) กับเส้นผ่านศูนย์กลางตัวลิ้นวาล์ว (Disc) และออกแบบให้ผิวหน้าสัมผัสรอบลิ้นวาล์วเป็นลิ่ม (Taper) เวลามีการหมุนของลิ้นวาล์วทำให้ผิวสัมผัสอัดเข้ากับ Seat ring ทำให้เวลาการเคลื่อนที่ของแกนหมุนกับลิ้นวาล์ว เข้าหา Seat ring เสมือนการเคลื่อนตัวของลูกเบี้ยว (Cam) ที่ตำแหน่งปลายสุดของลูกเบี้ยว เป็นตำแหน่งปิด-เปิด วาล์วนั่นเอง
  • Triple Eccentric คือ เพิ่มตำแหน่งระยะเยื้องที่สาม เป็นระยะเยื้องในการซีลลิ้นวาล์ว เป็นมุมที่เกิดจากการลากเส้นสมมุติ ของจุดตัดหน้าสัมผัสการซีล ทั้งบนและล่างมาตัดกันจากนั้นลากจุดตัดดังกล่าวไปยังเส้นผ่านศูนย์กลางตัวเรือนวาล์ว จะได้ระยะเยื้องศูนย์ของมุม ดังรูปที่4
รูปที่ 4  การเยื้องศูนย์ของลิ้นวาล์ว (Triple Eccentric Bearing of the Butterfly Disc)

     นอกจากนี้ยังมีการออกแบบปรับปรุงเพิ่มเติมปรับเปลี่ยนรูปร่าง และโครงสร้างของลิ้นวาล์วเพื่อลดแรงบิดผันแปร (Dynamic torque) และแรงต้าน ในขณะที่สามารถรับแรงดันตกคร่อม (Valve Pressure Drop) ได้มากขึ้น สำหรับวาล์วแบบนี้ จะพบได้ขนาดตั้งแต่ 2 – 72 นิ้ว และทนแรงดันได้สูงถึง 1500 Psi สำหรับ Soft seat และ 2500 Psi สำหรับ Metal seat รองรับของไหลอุณหภูมิตั้งแต่ 50 – 500 oF สำหรับ Soft seat และ 1000 oF สำหรับ Metal seat

Triple-offset Butterfly Valves
รูปที่ 5 รูปภาพเปรียบเทียบลักษณะการออกแบบวาล์ว ในตำแหน่งปิด