Control Valve คืออะไร? หลักการทำงาน ประเภท และส่วนประกอบของคอนโทรลวาล์ว

Control Valve (คอนโทรลวาล์ว) คืออุปกรณ์สำคัญในระบบควบคุมอัตโนมัติของโรงงานอุตสาหกรรม ทำหน้าที่เป็น Final Control Element หรืออุปกรณ์ควบคุมตัวสุดท้ายของระบบ เพื่อปรับค่าตัวแปรในกระบวนการผลิต เช่น

• อัตราการไหล (Flow)
• ความดัน (Pressure)
• ระดับ (Level)
• อุณหภูมิ (Temperature)

ให้เป็นไปตามค่าที่ต้องการ

ในระบบควบคุมอัตโนมัติ ค่า Process Variable ที่วัดได้จาก เครื่องมือวัด (Sensor / Transmitter) จะถูกส่งไปยัง Controller เพื่อประมวลผล จากนั้น Controller จะส่งสัญญาณควบคุมไปยัง Control Valve เพื่อปรับระดับการเปิดวาล์วให้เหมาะสมกับกระบวนการ

ความแตกต่างสำคัญจาก Manual Valve คือ Control Valve สามารถรับสัญญาณควบคุมจากระบบอัตโนมัติได้ ไม่ต้องใช้แรงคนในการเปิด-ปิด

---

การจัดกลุ่มวาล์วตามลักษณะการเปิด–ปิด

โดยทั่วไปวาล์วสามารถแบ่งตามลักษณะการทำงานได้ 2 ประเภทหลัก

1. Shut-off Valves

เป็นวาล์วที่ทำหน้าที่เพียง

• เปิด (Open)
• ปิด (Close)

เท่านั้น ไม่สามารถควบคุมอัตราการไหลแบบละเอียดได้

ตัวอย่างเช่น

• Gate Valve
• Ball Valve

---

2. Control Valves

วาล์วประเภทนี้สามารถปรับระดับการเปิดได้ตั้งแต่

0 – 100 %

ทำให้สามารถควบคุม อัตราการไหลของของไหลในกระบวนการผลิตได้อย่างแม่นยำ

จึงถูกใช้งานในระบบ Process Control ในโรงงานอุตสาหกรรม

---

ส่วนประกอบของ Control Valve

โดยทั่วไป Control Valve จะประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ได้แก่

1️⃣ Valve Body
2️⃣ Actuator
3️⃣ Positioner

---

1. Valve Body (ตัววาล์ว)

Valve Body คือส่วนของวาล์วที่ สัมผัสกับของไหลโดยตรง ภายในจะมี Valve Plug หรือ Disc ทำหน้าที่เปิด-ปิดหรือควบคุมการไหลของของไหล

Valve Body มีหลายประเภท เช่น

• Gate Valve
• Globe Valve
• Butterfly Valve
• Ball Valve

---

Gate Valve (เกทวาล์ว)

Gate Valve เป็นวาล์วที่ใช้สำหรับ เปิด-ปิดการไหลของของเหลวในท่อ

หลักการทำงานคือ การเลื่อนแผ่นลิ้นวาล์วขึ้นหรือลงเพื่อเปิดหรือปิดทางไหล ลักษณะคล้าย ประตูกั้นน้ำ จึงมักถูกเรียกว่า “วาล์วประตูน้ำ”

ข้อดี

• แรงต้านการไหลต่ำเมื่อเปิดสุด
• ใช้ได้กับของไหลหลายประเภท
• ราคาไม่สูง
• มีหลายขนาดให้เลือก

ข้อควรระวัง

หากเปิดวาล์วไม่สุด อาจทำให้ลิ้นวาล์วได้รับแรงดันของไหลโดยตรง และเกิดการสึกหรอเร็วกว่าปกติ

---

Globe Valve (โกลบวาล์ว)

Globe Valve เป็นวาล์วที่นิยมใช้สำหรับ ควบคุมอัตราการไหลของของเหลว

ลักษณะการทำงานคือ ลิ้นวาล์วจะเคลื่อนที่ขึ้น-ลงเข้าหาบ่าวาล์ว ทำให้สามารถปรับปริมาณการไหลได้อย่างละเอียด

จุดเด่นของ Globe Valve

• ควบคุมการไหลได้ดี
• ปรับเพิ่ม-ลดการไหลได้ละเอียด
• ทนต่อการใช้งานเปิด-ปิดบ่อย

วัสดุที่ใช้ผลิต เช่น

• ทองเหลือง
• เหล็กหล่อ
• เหล็กเหนียว
• โลหะผสมทนการกัดกร่อน

---

Butterfly Valve (บัตเตอร์ฟลายวาล์ว)

Butterfly Valve หรือ วาล์วปีกผีเสื้อ เป็นวาล์วที่ใช้ จานวาล์ว (Disc) ในการควบคุมการไหล โดยจานจะหมุนตามแกนก้านวาล์วสามารถหมุนเปิด-ปิดได้ประมาณ 90 องศา

ข้อดี

• โครงสร้างไม่ซับซ้อน
• น้ำหนักเบา
• บำรุงรักษาง่าย
• ราคาประหยัด

นิยมใช้ในระบบท่อขนาดใหญ่ เช่น

• ระบบน้ำอุตสาหกรรม
• ระบบบำบัดน้ำเสีย
• ระบบน้ำหล่อเย็น
• ระบบท่ออากาศ

---

Ball Valve (บอลวาล์ว)

Ball Valve เป็นวาล์วที่ใช้ลูกบอลเจาะรูตรงกลางในการควบคุมการไหลของของเหลว เมื่อหมุนวาล์ว 90 องศา รูในลูกบอลจะตรงกับท่อ ทำให้ของไหลสามารถผ่านได้

จุดเด่นของ Ball Valve

• ปิดการไหลได้สนิท
• เปิด-ปิดรวดเร็ว
• โครงสร้างแข็งแรง
• ควบคุมง่าย

วัสดุที่นิยมใช้ เช่น

• ทองเหลือง
• สแตนเลส
• เหล็ก
• PVC

มักใช้ใน ระบบท่อน้ำทั่วไป

---

Actuator (หัวขับวาล์ว)

Actuator คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ สร้างแรงขับให้วาล์วเปิด-ปิดอัตโนมัติ แทนการหมุนด้วยมือ

ประเภทของ Actuator ที่พบได้บ่อย ได้แก่

1. Diaphragm Actuator

ใช้แรงดันลมดันแผ่นไดอะแฟรมเพื่อควบคุมตำแหน่งวาล์ว

2. Electric Actuator

ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าในการควบคุมวาล์ว

3. Piston Actuator

ใช้กระบอกสูบลมเพื่อสร้างแรงขับที่สูง

การเลือก Actuator ต้องพิจารณา

• ขนาดวาล์ว
• แรงที่ต้องใช้
• ประเภทของกระบวนการ

---

Positioner คืออะไร

Positioner เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้ Control Valve สามารถควบคุมตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ

หน้าที่หลักคือ

• รับสัญญาณจาก Controller
• แปลงสัญญาณให้เป็นแรงดันลม
• ควบคุมตำแหน่งการเปิดของวาล์ว

ในระบบที่ใช้สัญญาณไฟฟ้า แต่ควบคุมวาล์วด้วยลม จะมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า

I/P Converter (Current to Pressure)

ทำหน้าที่แปลงสัญญาณ

4-20 mA → สัญญาณลม

เพื่อควบคุม Control Valve

---

สัญลักษณ์วาล์วในแบบ P&ID

ในแบบ P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) จะมีสัญลักษณ์เฉพาะสำหรับวาล์วและคอนโทรลวาล์ว เพื่อใช้แสดงตำแหน่งและชนิดของวาล์วในระบบท่อของโรงงาน

การอ่านแบบ P&ID เป็นทักษะสำคัญสำหรับ

• วิศวกรเครื่องมือวัด
• ช่าง Instrument
• วิศวกรกระบวนการ

---

✅ สรุป

Control Valve เป็นอุปกรณ์สำคัญในระบบ Automation และ Process Control ของโรงงานอุตสาหกรรม เพราะช่วยควบคุมตัวแปรในกระบวนการผลิตให้เป็นไปตามค่าที่ต้องการ โดยทำงานร่วมกับ

• Sensor / Transmitter
• Controller
• Actuator
• Positioner

ความเข้าใจในหลักการทำงานของ Control Valve จะช่วยให้สามารถออกแบบ ดูแล และแก้ไขปัญหาระบบควบคุมในโรงงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ