Control Valve คอนโทรลวาล์ว

คอนโทรลวาล์ว คืออุปกรณ์ควบคุมตัวสุดท้าย (Final Element) ที่มีส่วนช่วยให้ตัวแปรในกระบวนการเกิดการเปลี่ยนแปลงตามค่าที่ต้องการควบคุม เช่น ต้องการควบคุมอัตราการไหล ซึ่งค่าที่วัดได้จากเครื่องมือวัดอัตราการไหลจะถูกส่งเข้าไปประมวลผลที่คอนโทรลเลอร์ จากนั้น คอนโทรลเลอร์จะส่งคำสั่งสัญญาณ เพื่อไปควบคุมคอนโทรลวาล์วควบคุมอัตรการเปิดให้เหมาะสมกับกระบวนการนั้นๆ การที่คอนโทรลวาล์วสามารถรับคำสั่งสัญญาณจากคอนโทรลเลอร์ได้นั้น เพราะมีอุปกรณ์ต่อพ่วงเสริมจากวาล์วแมนนวลที่ใช้แรงคนในการควบคุมการเปิด-ปิด

การจัดกลุ่มวาล์วตามลักษณะการเปิด – ปิด

การจัดกลุ่มวาล์วได้ 2 ชนิด ตามลักษณะการเปิด – ปิด
Shut off valves: มีฟังก์ชันการทำงานคือ เปิด และ ปิด เท่านั้น
Control Valves: การเปิด – ปิด ปรับเป็น 0-100 % ได้ ทำให้สามารถควบคุมอัตราการไหลได้ดี

control valve ส่วนประกอบของคอนโทรลวาล์วมี 3 ส่วนหลักๆ ได้แก่

Body Valve

ส่วนของวาล์วที่สัมผัสกับของไหล ซึ่งปลั๊กวาล์วมีหน้าที่ในการเปิด-ปิด เพื่อควบคุมของไหลให้เป็นตามแรงกระทำกับตัววาล์ว ซึ่งชนิดของวาล์วเองนั้นก็มีหลากหลายประเภท เช่น เกจวาล์ว โกลบวาล์ว บัตเตอร์ฟลายวาล์ว เป็นต้น

เกทวาล์ว (Gate Valve)

เกทวาล์ว (Gate Valve) เป็นวาล์วที่ใช้สำหรับเปิดปิดการไหลในท่อ ลักษณะการทำงานจะเป็นการเลื่อนแผ่นทองเหลืองขึ้นหรือลง เพื่อเป็นการเปิดหรือปิดทางไหล ลักษณะคล้ายกับประตูกั้นน้ำ บางคนจึงเรียกเกทวาล์วว่า ประตูน้ำ ข้อดีของเกทวาล์วคือ เป็นวาล์วที่มีแรงเสียดทานการไหลต่ำมากเมื่ออยู่ในตำแหน่งเปิด สามารถใช้กับของไหลได้หลายชนิด ราคาไม่แพง หาซื้อได้ง่าย มีหลายขนาดและหลายวัสดุให้เลือกใช้ ข้อเสียคือ การใช้งานเกทวาล์ว เวลาเปิดวาล์วควรหมุนเปิดให้สุด มิฉะนั้น ลิ้นวาล์วอาจจะได้รับผลกระทบจากแรงดันน้ำ เมื่อใช้เป็นเวลานานลิ้นวาล์วอาจจะสึกหรอก่อนกำหนดได้

โกลบวาล์ว (Globe valve)

โกลบวาล์ว (Globe valve) เป็นวาล์วที่ใช้ควบคุมปริมาณการไหลของของเหลว ลักษณะการทำงาน คือ เวลาเปิดหรือปิดวาล์วลิ้นวาล์วจะทำหน้าที่เลื่อนขึ้นหรือลงในทิศทางที่เข้าหาบ่าวาล์ว ของเหลวที่ไหลผ่านตัววาล์วจะมีการหักเลี้ยวหลายครั้งทำให้แรงดันของของเหลวลดลง ทำให้สามารถควบคุมปริมาณการไหลได้ ข้อดีของโกลบวาล์วคือ มีคุณสมบัติในการเพิ่มหรือหรี่วาล์วได้ดีมีหลายขนาด และหลายวัสดุให้เลือกใช้ เช่น ทองเหลือง เหล็กหล่อ เหล็กเหนียว โลหะผสมที่สามารถทนการกัดกร่อน โกลบวาล์วเหมาะกับงานที่ต้องมีการเปิดปิดวาล์วหลายครั้ง ถึงแม้จะมีการใช้งานบ่อยแต่เกิดการสึกหรอน้อยมาก

วาล์วลิ้นปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve)

วาล์วลิ้นปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve) ตัวลิ้นที่ทำหน้าที่ควบคุมการไหลจะมีลักษณะเป็นจานแบนติดตั้งอยู่ภายใน โดยมีก้านหมุนที่ยึดกับลิ้นวาล์วทำหน้าที่ควบคุมลิ้นวาล์วปีกผีเสื้อให้ได้ระดับตามที่ต้องการ สามารถหมุนปรับได้ถึง 90 องศา ข้อดีคือ มีโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อน ประกอบไปด้วยชิ้นส่วนที่น้อยชิ้น ทำให้บำรุงดูแลรักษาง่าย ประหยัดค่าใช้จ่าย ควบคุมการไหลได้ดี มีตัวเลือกของวัสดุหลากหลาย จึงสามารถเลือกใช้ให้เหมาะกับของเหลวในท่อได้ วาล์วปีกผีเสื้อส่วนใหญ่จะใช้ในงานท่อขนาดใหญ่ เช่นอุตสาหกรรมเคมี ระบบน้ำทิ้ง ระบบส่งน้ำ ท่อน้ำหล่อเย็น ท่ออากาศของระบบทำความเย็น เป็นต้น

บอลวาล์ว (Ball Valve)

บอลวาล์ว (Ball Valve) เป็นวาล์วที่ทำหน้าที่ปิดเปิดเพื่อควบคุมอัตราการไหลของน้ำหรือของเหลว ตัววาล์วเป็นทรงกลม มีรูตรงกลาง มีหลายวัสดุให้เลือกใช้ เช่น ทองเหลือง สแตนเลส เหล็ก พีวีซี เป็นต้น โดยจะมีด้ามคันโยกที่ยึดติดไว้กับตัววาล์วเพื่อใช้ควบคุมตัวบอลวาล์วให้ปิดเปิดได้โดยง่าย ข้อดีของบอลวาล์วคือ สามารถปิดการไหลของของเหลวได้สนิทและรวดเร็ว ปรับอัตราการไหลได้สะดวก ง่ายต่อการควบคุม มีความคงทน และมีให้เลือกใช้หลายแบบ ข้อเสียคือ ไม่สามารถใช้กับของไหลที่มีแรงดันสูงได้ ส่วนใหญ่บอลวาล์วจะใช้ในงานเดินท่อน้ำดีทั่วไป

Actuator ส่วนหัวขับ

เป็นส่วนส่งแรงกระทำกับปลั๊กวาล์ว ทดแทนการใช้แรงมือหมุนจากคน ซึ่งตัวหัว Actuator เองก็มีหลากหลายประเภทเช่นเดียวกัน เช่น

ชนิดไดอะแฟรม

ชนิดมอเตอร์เฟืองขับ

ชนิดกระบอกสูบ (Piston)

ซึ่งการเลือกใช้งานนั้น ต้องขึ้นอยู่กับตัววาล์วด้วย ว่ามีลักษณะการทำงานอย่างไร

Positioner

เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้คอนโทรลวาล์วสามารถรับคำสั่งจากคอนโทรลเลอร์ได้ นั้นคือเป็นอุปกรณ์แปลงสัญญาณคำสั่ง ให้เป็นสัญญาณลมในการควบคุมการเปิด-ปิดตัวคอนโทรลวาล์วนั้นเอง หากสัญญาณคำสั่งเป็นกระแสไฟ และควบคุมวาล์วด้วยสัญญาณลม เราจะอาจจะได้ยินชื่อเรียกว่า I/P (I to P)

สัญลักษณ์ในแบบ P&ID ของวาล์วและคอนโทรลวาล์ว