วาล์วบีบแบบใช้ลม: คู่มือฉบับสมบูรณ์

วาล์วหยิกที่ทำงานด้วยลมทำงานอย่างไร

วาล์วหนีบที่ทำงานด้วยลม ควบคุมการไหลโดยการใช้แรงดันอากาศอัดที่ด้านนอกของปลอกยางที่มีความยืดหยุ่น ทำให้ปลอกยุบเข้าด้านในและบีบเข้าหาตัวมันเอง เมื่อปล่อยแรงดันอากาศ ความยืดหยุ่นตามธรรมชาติของปลอกจะกลับสู่ตำแหน่งเปิดเต็มที่ และคืนการไหลที่ไม่จำกัดผ่านรูวาล์ว หลักการทำงานนี้แตกต่างโดยพื้นฐานจากบอลวาล์ว วาล์วประตู หรือวาล์วปีกผีเสื้อ เนื่องจากไม่มีส่วนประกอบกลไกภายใน ที่นั่ง จาน หรือก้านที่สัมผัสกับตัวกลางของกระบวนการ ปลอกเป็นเพียงส่วนที่เปียก และฟังก์ชันควบคุมการไหลทั้งหมดทำได้โดยการเสียรูปแบบยืดหยุ่น

การออกแบบนี้ทำให้วาล์วบีบที่ทำงานด้วยลมมีชุดคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่ไม่มีวาล์วประเภทอื่นใดสามารถทำซ้ำได้ในช่วงการใช้งานเดียวกัน ตำแหน่งเปิดเต็มรูจะสร้างข้อจำกัดการไหลเป็นศูนย์และความปั่นป่วนเป็นศูนย์เมื่อวาล์วเปิด ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ของเหลวที่มีความหนืด และสื่อที่มีของแข็งที่อาจอุดตัน กัดกร่อน หรือติดขัดภายในวาล์วแบบเดิม การทำความสะอาดตัวเองของปลอกในขณะที่เปิดและปิด ป้องกันการสะสมของอนุภาคที่จุดปิดผนึก ซึ่งเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องกับวาล์วแบบบ่าในการจัดการกับตัวกลางที่ตกตะกอนหรือตกผลึก

การกำหนดค่าการกระตุ้นสองแบบ: แบบเปิดและแบบปิด

วาล์วบีบที่ทำงานด้วยลมผลิตขึ้นในรูปแบบตัวถังที่แตกต่างกันสองแบบ ซึ่งแต่ละแบบเหมาะสมกับสภาพการทำงานและประเภทสื่อที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจความแตกต่างถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับข้อกำหนดที่ถูกต้อง

พินช์วาล์วแบบเปิด

ในการออกแบบตัวเครื่องแบบเปิด ปลอกยางจะถูกเปิดเผยระหว่างหน้าแปลนปลายทั้งสองหรือส่วนเชื่อมต่อปลาย โดยมีกลไกการสั่งงาน — โดยทั่วไปจะเป็นแท่งเชิงกลหรือกระเพาะปัสสาวะที่มีแรงดันอากาศ — สัมผัสกับปลอกจากด้านนอก การกำหนดค่านี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบสภาพของปลอกสวมระหว่างการทำงานได้ด้วยสายตา และช่วยให้เปลี่ยนปลอกได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องถอดวาล์วออกจากท่อ วาล์วหนีบที่ทำงานด้วยอากาศแบบเปิดมักระบุไว้ในการใช้งานที่คาดว่าการสึกหรอของปลอกจะมีนัยสำคัญ เช่น ในการถ่ายโอนสารละลายเซรามิกหรือการประมวลผลแร่ ซึ่งการเข้าถึงการบำรุงรักษาอย่างรวดเร็วช่วยลดเวลาหยุดทำงาน

วาล์วบีบตัวแบบปิด

วาล์วหนีบที่ทำงานด้วยลมที่ตัวเครื่องปิดจะบรรจุปลอกไว้ภายในโลหะแข็งหรือตัวเครื่องเสริมแรง โดยมีอากาศอัดไหลเข้าไปในช่องว่างวงแหวนระหว่างผนังด้านนอกของปลอกและภายในตัวถัง เมื่อแรงดันอากาศถูกจ่ายไปที่ห้องรูปวงแหวนนี้ มันจะทำหน้าที่สม่ำเสมอรอบๆ เส้นรอบวงทั้งหมดของปลอก ทำให้มีการปิดการหนีบที่สม่ำเสมอและสมมาตรสูง การกำหนดค่านี้ให้การกักเก็บแรงดันที่เหนือกว่า ทำให้การออกแบบตัวเครื่องปิดเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูงกว่าและตัวกลางที่ไม่สามารถสัมผัสกับบรรยากาศได้แม้เพียงชั่วขณะ เช่น กระแสที่เป็นพิษ ไวไฟ หรือกระบวนการปลอดเชื้อ

วัสดุปลอกและความเข้ากันได้ของกระบวนการ

ปลอกเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของวาล์วบีบที่ทำงานด้วยลม — เป็นเพียงส่วนเดียวที่สัมผัสกับตัวกลางในกระบวนการ และวัสดุของปลอกจะต้องเข้ากันได้ทางเคมีกับของเหลว มีความทนทานทางกายภาพภายใต้สภาวะการเสียดสีและแรงดันที่คาดไว้ และสามารถหมุนเวียนแบบยืดหยุ่นซ้ำๆ โดยไม่ทำให้แตกร้าวจากความเมื่อยล้า การเลือกวัสดุปลอกจึงมีความสำคัญพอๆ กับพารามิเตอร์ข้อกำหนดอื่นๆ

ความหนาของผนังปลอกและจำนวนชั้นเสริมผ้ายังส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานอย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย ปลอกผนังที่หนักกว่าพร้อมชั้นเสริมแรงหลายชั้นรองรับแรงกดดันภายในที่สูงขึ้น และให้ความต้านทานต่อการเสียดสีภายนอกได้ดีขึ้น แต่ต้องใช้แรงดันอากาศในการสั่งงานที่สูงขึ้นเพื่อให้ปิดได้เต็มที่ ปลอกที่มีผนังบางกว่าจะปิดด้วยแรงดันอากาศที่ต่ำกว่า และให้ความไวต่อการควบคุมปริมาณมากกว่า แต่มีพิกัดแรงดันที่ต่ำกว่า ระบุโครงสร้างของปลอกให้สอดคล้องกับช่วงแรงดันในการทำงานและการจ่ายอากาศที่จุดติดตั้งเสมอ

อุตสาหกรรมและการใช้งานที่ Pinch Valves ดำเนินการด้วยอากาศ Excel

หลักการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์ของวาล์วบีบที่ทำงานด้วยลมทำให้วาล์วชนิดนี้เป็นที่ต้องการ — และในหลายกรณี เป็นทางเลือกเดียวที่ใช้งานได้จริง — ในอุตสาหกรรมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับตัวกลางที่จัดการยากซึ่งจะทำลายการออกแบบวาล์วแบบเดิมๆ อย่างรวดเร็ว

การทำเหมืองแร่และการแปรรูปแร่

การทำเหมืองแร่ถือเป็นภาคส่วนการใช้งานเดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดสำหรับวาล์วบีบที่ทำงานด้วยลม สารละลายแร่ หางแร่ น้ำล้างถ่านหิน และแร่ธาตุเข้มข้นมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและมักประกอบด้วยของแข็งหยาบที่อาจกัดกร่อนบ่าวาล์วโลหะและจานภายในไม่กี่สัปดาห์ของการบริการ ปลอกยางของวาล์วบีบจะดูดซับแรงกระแทกของอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างยืดหยุ่น โดยกระจายการสึกหรอไปทั่วพื้นผิวของปลอกทั้งหมด แทนที่จะมุ่งไปที่แนวที่นั่ง ในการติดตั้งในเหมืองที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดี ปลอกวาล์วหนีบจะมีอายุการใช้งานโดยวัดเป็นเดือน ซึ่งวาล์วคู่แข่งจะล้มเหลวภายในไม่กี่วัน

น้ำและการบำบัดน้ำเสีย

โรงงานบำบัดน้ำเสียในเขตเทศบาลและโรงงานอุตสาหกรรมระบุวาล์วบีบที่ทำงานด้วยลมสำหรับการจัดการตะกอน การปล่อยออกจากห้องกรวด การควบคุมการชะล้างย้อนกลับของตัวกรอง และท่อจ่ายสารเคมี การปิดทำความสะอาดตัวเองจะป้องกันไม่ให้ตะกอนสะสมที่บ่าวาล์ว ซึ่งเป็นปัญหาการบำรุงรักษาเรื้อรังของวาล์วเกทและวาล์วปีกผีเสื้อในบริการเหล่านี้ ปลอก EPDM ให้ความทนทานต่อสารเคมีที่จำเป็นสำหรับการสัมผัสกับสารละลายคลอรีน เฟอร์ริกซัลเฟต และสารตกตะกอนโพลีเมอร์ที่ใช้ในกระบวนการบำบัด

อาหาร เครื่องดื่ม และเภสัชกรรม

ในการใช้งานตามกระบวนการที่ถูกสุขลักษณะ รูที่เรียบและไร้รอยแยกของปลอกวาล์วบีบนั้นเป็นไปตามข้อกำหนดการทำความสะอาดในสถานที่ (CIP) และการฆ่าเชื้อในสถานที่ (SIP) ซึ่งวาล์วทั่วไปหลายตัวไม่สามารถตอบสนองได้ วัสดุปลอกหุ้มเกรดอาหารและเป็นไปตามข้อกำหนดของ FDA ช่วยให้สามารถสัมผัสโดยตรงกับผลิตภัณฑ์อาหาร เครื่องดื่ม และตัวกลางทางเภสัชกรรมโดยไม่มีความเสี่ยงในการปนเปื้อน การไม่มีส่วนประกอบวาล์วภายในโดยสมบูรณ์จะช่วยขจัดจุดบอดและจุดกักขังผลิตภัณฑ์ซึ่งทำให้เกิดการกักเก็บจุลินทรีย์ในไดอะแฟรมและวาล์วบ่า

การแปรรูปทางเคมีและอุตสาหกรรม

โรงงานเคมีใช้วาล์วบีบที่ทำงานด้วยลมสำหรับสารละลายกรดและด่างที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ตัวกลางตกผลึก และของเหลวที่มีความหนืดสูง ซึ่งภายในวาล์วแบบทั่วไปจะถูกโจมตีหรือปิดกั้น ความสามารถในการระบุวัสดุปลอกแยกจากวัสดุของตัวเครื่องช่วยให้วิศวกรสามารถปรับความต้านทานต่อสารเคมีให้เหมาะสมสำหรับเคมีของกระบวนการเฉพาะ ขณะเดียวกันก็รักษาความสมบูรณ์ทางโครงสร้างของตัววาล์วในสภาพแวดล้อมโดยรอบ

แรงดันในการปรับขนาดและการสั่งงาน: พารามิเตอร์ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ

การกำหนดขนาดที่ถูกต้องของวาล์วบีบที่ทำงานด้วยลมต้องพิจารณาพารามิเตอร์ที่สัมพันธ์กันหลายประการ การได้รับสิทธิเหล่านี้ในขั้นตอนข้อกำหนดจะช่วยป้องกันทั้งความล้มเหลวด้านประสิทธิภาพและการสึกหรอของปลอกก่อนเวลาอันควรในการให้บริการ

• การจับคู่ขนาดเส้น — วาล์วบีบมีจำหน่ายตั้งแต่ DN15 (½ นิ้ว) ถึง DN600 (24 นิ้ว) และมากกว่านั้นสำหรับการใช้งานแบบกำหนดเอง รูวาล์วควรตรงกับรูท่อทุกประการเพื่อรักษาลักษณะการไหลเต็มรู และป้องกันการสึกหรอของปลอกที่เกิดจากการปั่นป่วนเมื่อเปลี่ยนขนาด
• อัตราแรงดันใช้งาน — อัตราแรงดันของปลอกต้องเกินแรงดันสูงสุดของระบบ รวมถึงค้อนน้ำและสภาวะไฟกระชาก วาล์วหนีบแบบใช้อากาศที่ตัวเครื่องปิดโดยทั่วไปจะมีพิกัดตั้งแต่ 3 บาร์ถึง 10 บาร์ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของปลอกและขนาดรู โดยโดยทั่วไปแล้วรูขนาดใหญ่กว่าจะมีพิกัดแรงดันต่ำกว่าเนื่องจากต้องใช้แรงเพิ่มขึ้นในการปิดปลอกกับแรงดันในท่อ
• แรงดันอากาศกระตุ้น — เพื่อให้บรรลุการปิดสนิทที่เชื่อถือได้ แรงดันอากาศในการสั่งงานจะต้องเกินความดันในท่อตามระยะขอบที่ผู้ผลิตกำหนด — โดยทั่วไปจะเป็น 1.5 ถึง 2 เท่าของความดันในท่อสำหรับการออกแบบตัวเครื่องแบบปิด ตรวจสอบว่าแรงดันการจ่ายอากาศของอุปกรณ์ที่มีอยู่ ณ จุดติดตั้งนั้นเพียงพอก่อนที่จะระบุวาล์ว เนื่องจากแรงดันในการสั่งงานไม่เพียงพอเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการปิดที่ไม่สมบูรณ์และส่งผลให้ปลอกสวม
• ตำแหน่งที่ไม่ปลอดภัย — วาล์วหนีบที่ทำงานด้วยลมสามารถกำหนดค่าให้เปิดเมื่อเกิดข้อผิดพลาด (ปลอกเปิดเมื่อการจ่ายอากาศหายไป) หรือปิดเมื่อเกิดข้อผิดพลาด (ปลอกปิดเมื่อการจ่ายอากาศหายไป) ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของกระบวนการ การปิดเมื่อขัดข้องเป็นการกำหนดค่าทั่วไปมากกว่า และทำได้โดยใช้โซลินอยด์วาล์วแบบปิดตามปกติบนท่อจ่ายอากาศ การกำหนดค่าการเปิดเมื่อเกิดข้อผิดพลาดต้องใช้ระบบสปริงกลับหรือระบบกักเก็บอากาศ เพื่อรักษาตำแหน่งการเปิดของปลอกเมื่ออากาศสูญเสีย
• ความถี่ของวงจร — อายุการใช้งานความล้าของปลอกมีความสัมพันธ์โดยตรงกับจำนวนรอบการเปิด-ปิด การใช้งานที่ต้องการความถี่ในการหมุนเวียนสูง เช่น การจ่ายเป็นชุดหรือตัวเปลี่ยนทิศทางการลำเลียงแบบนิวแมติก ควรระบุปลอกที่มีพิกัดรอบสูงกว่า และกำหนดเวลาการเปลี่ยนปลอกเชิงป้องกันตามจำนวนรอบมากกว่าเวลาในปฏิทิน

การติดตั้ง การบำรุงรักษา และการเปลี่ยนปลอก

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของวาล์วบีบที่ทำงานด้วยลมคือความเรียบง่ายของข้อกำหนดในการบำรุงรักษา เนื่องจากไม่มีส่วนประกอบโลหะภายในที่จะกัดกร่อน กัดเซาะ หรือยึด โปรแกรมการบำรุงรักษาจึงช่วยลดการตรวจสอบและเปลี่ยนปลอกเป็นระยะเกือบทั้งหมด ซึ่งเป็นงานที่ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษ และสามารถทำให้เสร็จได้ภายในไม่กี่นาทีสำหรับการออกแบบแบบเปิดส่วนใหญ่ โดยไม่ต้องถอดตัววาล์วออกจากไปป์ไลน์

การวางแนวการติดตั้งมีความยืดหยุ่น — สามารถติดตั้งวาล์วบีบที่ทำงานด้วยลมในท่อแนวนอน แนวตั้ง หรือมุมได้โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพ แม้ว่าการติดตั้งในแนวตั้งโดยให้การไหลลงด้านล่างจะเหมาะกับสื่อที่มีของแข็งหนักเพื่อป้องกันการตกตะกอนในปลอกเมื่อปิดวาล์ว ตัววาล์วควรได้รับการรองรับอย่างเป็นอิสระจากท่อเพื่อหลีกเลี่ยงการถ่ายโอนความเค้นของท่อไปยังจุดเชื่อมต่อปลายปลอก ซึ่งอาจทำให้ซีลหน้าแปลนเสียหายก่อนเวลาอันควร

การตรวจสอบตามปกติควรมุ่งเน้นไปที่ด้านนอกของปลอกสำหรับการแตกร้าวของพื้นผิว การพองตัว หรือการแข็งตัวที่บ่งชี้ถึงการโจมตีทางเคมีหรือการเสื่อมสภาพจากความร้อน และคุณภาพการปิด — วาล์วที่ไม่สามารถปิดการปิดโดยไม่มีการรั่วไหลเป็นศูนย์ได้อีกต่อไปแม้จะมีแรงดันการสั่งงานที่ถูกต้อง ปลอกนั้นใกล้จะหมดอายุการใช้งานและควรกำหนดเวลาสำหรับการเปลี่ยนก่อนที่ความล้มเหลวทั้งหมดจะเกิดขึ้น การบำรุงรักษาสต็อกของปลอกเปลี่ยนในวัสดุและขนาดที่ถูกต้องที่ห้องเก็บของในโรงงานช่วยลดเวลาหยุดทำงานที่ขยายออกไปเมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยนปลอกฉุกเฉิน และถือเป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในโรงงานใดๆ ที่ใช้วาล์วหนีบที่ทำงานด้วยลมหลายตัวในบริการที่สำคัญ