Butterfly Valve

วาล์วปีกผีเสื้อ,Butterfly valve

วาล์วปีกผีเสื้อ, Butterfly valve เป็นวาล์วประเภท ควอเตอร์เทิร์นวาล์ว (Quarter Turn Valve) ใช้ทำหน้าที่ เปิด/ปิด 0-90 องศา เหตุผลหนึ่งที่บัตเตอร์ฟลายวาล์ว (Butterfly valve) เป็นที่นิยมในระบบอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็นฝ่ายผลิตของอุตสาหกรรมต่างๆ, ในระบบท่อหล่อน้ำเย็นของเครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่, ในงานประปา, ในระบบน้ำดีน้ำเสีย ฯลฯ เนื่องมาจากราคา butterfly valve หรือ วาล์วปีกผีเสื้อมีราคาไม่สูงนัก อีกทั้งยังมีน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับวาล์วประเภทอื่นๆ มีความทนทานและไม่ต้องการการบำรุงรักษามาก มี Sharp หรือก้านเพลาที่สามารถเชื่อมต่อกับหัวขับ หรือ Actuator เพื่อควบคุมการเปิดปิดของวาล์ว วาล์วปีกผีเสื้อยังทำให้เกิดแรงกระทบของน้ำที่ลิ้นวาล์ว (disc of butterfly valve) ที่ทำให้เกิดความผันผวนของน้ำน้อยหรือที่เรียกกันว่า เซิร์จ (surge) รวมไปถึง อัตราการสูญเสียแรงดันหรือการสูญเสียพลังงานของกระแสน้ำต่ำ (Low Head loss) จึงเป็นอีกหนึ่งคุณสมบัติของบัตเตอร์ฟลายวาล์วหรือวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly valve)ที่ทำให้วาล์วประเภทนี้ได้รับความนิยม อีกทั้งยังใช้ในการควบคุมแรงดันได้อีกด้วย บัตเตอร์ฟลายวาล์วหรือวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly valve) สามารถควมคุมองศาการเปิดได้ ทำให้ไม่ต้องเปิดสุด หรือปิดสุดเท่านั้น

 

ข้อดีของวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve)

• มีโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อน
• น้ำหนักเบา ติดตั้งไม่ยุ่งยาก ไม่ต้องมีปะเก็นยางเพื่อป้องกันการรั่วซึม แต่ใช้เป็นตัว seat แทน
• มีขนาด ความกว้างที่น้อยกว่าวาล์วประเภทอื่นทำให้ประหยัดเนื้อที่
• มีชิ้นส่วนที่ขยับค่อนข้างน้อย จึงทำให้ต้องการการดูแลบำรุงรักษาน้อย
• สามารถควบคุมการไหลของของเหลวได้ดี
• สะดวกต่อการติดตั้งระบบควบอัตโนมัติ เช่น ระบบนิวเมติก,ไฮดรอลิค หรือไฟฟ้า
• ใช้แรงบิด หรือ torque ต่ำในการเปิดปิดวาล์ว ดังนั้นจึงสามารถใช้หัวขับวาล์ว(actuator)ที่มีขนาดเล็กได้ ทำให้ประหยัดพลังงาน
• ลักษณะของวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly valve) สามารถเป็นได้ทั้งวาล์วเปิดปิด และวาล์วที่ใช้ในการควบคุม (วาล์วคอนโทรล)
• วาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve) มีตัวเลือกของวัสดุค่อนข้างหลากหลาย จึงสามารถเลือกใช้ให้เหมาะสมกับของเหลวในท่อได้ ไม่ว่าจะเป็น น้ำดื่ม, สารเคมี, น้ำร้อน, น้ำเย็น ฯลฯ ในขณะที่วาล์วประเภทอื่นอาจจะมีตัวเลือกของวัสดุที่น้อยกว่า

ส่วนประกอบของวาล์วปีกผีเสื้อหรือ Butterfly Valve

• ลิ้น (disc)
• ตัววาล์ว หรือ (body)
• หมุด (pin หรือ bolt)
• ซีท (seat) ซึ่งจะแบ่งเป็น
• Soft seat หรือ seat ที่มีความยืดหยุ่น เป็นยาง สามารถเลือกได้หลายประเภทตามแต่ความเหมาะสมของของเหลว เช่น ยางที่ใช้กับน้ำดื่มได้ ยางที่ใช้กับสารเคมีได้
• Hard seat หรือ seat แบบแข็ง อาจจะทำจากโลหะ ใช้กับงานที่ต้องใช้แรงดันสูง อุณหภูมิสูง
• แกนวาล์ว (spindle)
• แบริ่งและซีล (bearing and seals)

แนวของการวางลิ้นของวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve)

• แบบ Concentric คือ center ของเพลา เท่ากับ center ของวาล์ว
• แบน Eccentric คือ แกนของเพลาอยู่เยื้องกับ center ของวาล์วไปด้านใดด้านหนึ่ง
• Double centric คือ ตำแหน่งของเพลาเยื้องสองแกนคือ เยื้องทั้งแนวตั้งและแนวนอน
• Triple centric คือ ตำแหน่งเพลาเยื้องทั้งสองแกน และ seat เป็น seat ที่มีมุมเข้า ลักษณะแบบนี้มีการใช้ในท้องตลาดค่อนข้างน้อย

การเลือกใช้วัสดุวาล์วปีกผีเสื้อ

วาล์วปีกผีเสื้อ,butterfly valve โดยทั่วไปแล้วตัววาล์วมักจะเลือกใช้เป็น cast iron และลิ้น เป็น ductile iron เนื่องจากมีราคาไม่แพงนักและสามารถใช้กับระบบน้ำทั่วๆไปได้ วัสดุที่คุณภาพดีขึ้นมาจะเป็น aluminum bronze disc ในขณะที่งานด้านการดูแลบำบัดน้ำ (water treatment) ซึ่งจะนำไปใช้กับน้ำที่มีสารเคมีกัดกร่อนเจือปน จะเลือกใช้เป็น stainless steel disc หรือ Butterfly valve stainless steel body (วาล์วปีกผีเสื้อบอดี้สแตนเลส / วาล์วปีกผีเสื้อตัวเรือนสแตนเลส) และในส่วนของงานที่เกี่ยวข้องกับการผลิตอาหาร (food processing) จะเลือกใช้เป็น polished stainless disc เพื่อไม่ให้มีการติดค้างของเศษอาหารที่จะสะสมให้เกิดแบคทีเรียได้ การเลือกใช้วัสดุในบางชิ้นส่วนจะเป็นยางสังเคราะห์ ซึ่งก็จะมีหลายประเภทแล้วแต่ความต้องการว่าต้องการให้สามารถทนอุณหภูมิได้กี่องศา เช่น EPDM rubber จะสามารถทนอุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียส เป็นต้น รวมไปถึงการเลือกใช้เทฟลอนมาเป็นซีท (seat) ของวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly valve Teflon / วาล์วปีกผีเสื้อเทฟลอน) ซึ่งจะสามารถทำให้นำไปใช้ได้กับของเหลวอย่างสารเคมี อาหาร ฯลฯ ที่นอกเหนือจากน้ำได้ และยังสามารถทนอุณหภูมิได้สูงอีกด้วย

นอกจากนี้ยังต้องมีเรื่องที่ต้องคำนึงถึงเมื่อเลือกวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve) คือ

• อุณหภูมิของของเหลวและสภาพแวดล้อม
• แรงดันของของเหลวในเส้นท่อ
• ปริมาณของของเหลวที่ไหลผ่านในเส้นท่อในหน่วยเวลา (flow)
• มาตรฐานหน้าจาน หรือหน้าแปลน
• ความยาวของตัวเรือน (ความกว้างของวาล์วจากฝั่งนึงถึงอีกฝั่งนึง) หรือที่เรียกว่า face to face standard
• แรงบิด (torque)

การขับเคลื่อนวาล์ว

การขับเคลื่อนวาล์วหรือการเปิดปิดวาล์ว สามารถแยกออกเป็น 2 วิธี ดังนี้

1. . Manual Operated valve : เป็นวาล์วที่เปิดปิดด้วยมือ ประกอบไปด้วย
   1. Lever Operated valve : เป็นวาล์วที่เปิดปิดด้วยด้ามโยก วาล์วลักษณะนี้จะมีด้ามโยกต่อเข้าโดยตรงกับตัววาล์ว โดยทั่วไปแล้ว จะสามารถปรับการไหลของของเหลวได้ 10 ตำแหน่ง ตำแหน่งละ 10 องศา เราสามารถใช้การเปิดปิดด้วยด้ามโยกกับวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve) ที่มีขนาดเล็ก จนถึงขนาด 12 นิ้ว
   2. Handwheel operated valve (with gearbox) : เป็นวาล์วที่มีพวงมาลัยและชุดเกียร์ทดต่อเข้ากับก้านวาล์ว ช่วยให้ออกแรงในการเปิดปิดวาล์วน้อยลง เบาลง และลดการเกิด Water Hammer หรือน้ำกระแทก เหมาะกับวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve) ที่มีขนาดใหญ่
2. Actuator Operated valve หรือวาล์วที่เปิดปิดด้วยการใช้หัวขับวาล์ว แบ่งออกเป็น
   1. Pneumatic actuator หรือ หัวขับลม การเปิดปิดวาล์วด้วยหัวขับลม (pneumatic actuator for butterfly valve)เป็นที่นิยมในโรงงานอุตสาหกรรม เนื่องจากมีราคาไม่แพง
   2. Electric Actuator หรือ หัวขับไฟฟ้า เป็นการเปิดปิดวาล์วโดยการใช้มอเตอร์ไฟฟ้า หัวขับไฟฟ้าจะมีราคาสูงกว่าหัวขับวาล์วแบบหัวขับลม(pneumatic actuator

รูปแบบของวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly valve)

วาล์วปีกผีเสื้อ,Butterfly valve ที่เป็นที่นิยมจะแบ่งเป็นแบบ wafer butterfly valve (วาล์วปีกผีเสื้อแบบ Wafer)และ lug butterfly valve (วาล์วปีกผีเสื้อแบบ Lug) อย่างไรก็ตามได้มีการพัฒนาให้มีวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly valve) ที่ผสมผสานข้อดีของทั้งสองแบบเข้าด้วยกัน จึงเกิดเป็นวาล์วปีกผีเลื้อ (Butterfly Valve) อีกหลากหลายรูปแบบ ดังนี้

1. วาล์วปีกผีเสื้อแบบเวเฟอร์ (Wafer type butterfly valve)

เป็นวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly valve) ที่เป็นที่นิยมในท้องตลาด ราคาไม่แพง ลักษณะของวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly valve) ประเภทนี้จะไม่มีรูร้อยน๊อต หรือรู Bolt สามารถใช้ได้กับ Standard Flange ทุกแบบ ไม่ว่าจะเป็น ASA, DIN หรือ SIS วาล์วปีกผีเสื้อแบบเวเฟอร์ (Wafer style butterfly valve) จะใช้แรงอัดของหน้าแปลนท่อทั้ง 2 ด้านยึดตัววาล์วไว้ ข้อเสียคือ ไม่สามารถติดตั้งแบบ end of line (การติดตั้งที่ปลายเส้นท่อ) ได้

2. วาล์วปีกผีเสื้อแบบ mono-flanged (Mono-flanged type butterfly valve)

เป็นวาล์วปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve) ที่มีหน้าแปลน และการเจาะรู ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการติดตั้งเป็นอย่างมาก สามารถติดตั้งเป็น end of line valve หรือวาล์วที่สามารถติดตั้งที่ปลายเส้นท่อได้

3. วาล์วปีกผีเสื้อแบบ lug (lug style butterfly valve)

ลักษณะของ วาล์วปีกผีเสื้อ,butterfly Valve ประเภทนี้จะมีความคล้ายคลึงกับ วาล์วปีกผีเสื้อแบบ mono-flanged (mono-flanged butterfly valve) แต่จะมีความแข็งแรง และมีราคาที่สูงกว่า

4. วาล์วปีกผีเสื้อแบบ semi-lug (semi-lug style butterfly valve)

วาล์วปีกผีเสื้อแบบ semi-wafer (semi-wafer butterfly valve) เป็นวาล์วปีกผีเสื้อ(butterfly valve)ที่มีการออกแบบผสมผสานวาล์วปีกผีเสื้อแบบ lug (Lug style butterfly valve) และ วาล์วผีเสื้อแบบ wafer (Wafer style butterfly valve) เข้าด้วยกัน คือจะมีรูให้ยึดกับหน้าแปลนของท่อเพียงส่วนหนึ่ง เช่น 2 รู หรือ 4 รู ซึ่งจะช่วยให้การติดตั้งทำได้สะดวกขึ้น

5. วาล์วปีกผีเสื้อแบบ double-flange (double flanged butterfly valve)

เป็นวาล์วผีเสื้อ(butterfly valve)ที่เหมาะสำหรับการใช้กับท่อที่มีขนาดใหญ่มาก เช่น การใช้เป็นวาล์วผีเสื้อในงานประปา เป็นต้น

นอกจากนี้ยังสามารถแบ่งประเภทของ Butterfly Valve หรือวาล์วปีกผีเสื้อได้ตามอุปกรณ์เสริมที่นำมาต่อ ดังนี้

• Butterfly Valve แบบ Gear (Gear Butterfly Valve)
• Butterfly Valve แบบ Hand Lever (Hand Lever Butterfly Valve)
• Butterfly Valve แบบ Bare shaft (Bare shaft Butterfly Valve) จะเป็นประเภทของ Butterfly Valve ที่นำมาต่อกับหัวขับลม (Pneumatic Actuator) หรือหัวขับไฟฟ้า (Electric Actuator)