วาล์วประตูเป็นผลผลิตจากการปฏิวัติอุตสาหกรรม แม้ว่าวาล์วบางแบบ เช่น วาล์วโลกและวาล์วปลั๊ก จะมีมานานแล้ว แต่วาล์วประตูก็ครองตำแหน่งผู้นำในอุตสาหกรรมมานานหลายทศวรรษ และเพิ่งจะเสียส่วนแบ่งตลาดจำนวนมากให้กับวาล์วบอลและวาล์วผีเสื้อไปเมื่อไม่นานมานี้

ความแตกต่างระหว่างวาล์วประตูและวาล์วบอล วาล์วปลั๊ก และวาล์วผีเสื้อ คือ ชิ้นส่วนปิดที่เรียกว่า ดิสก์ เกต หรือตัวกั้น จะยกตัวขึ้นที่ด้านล่างของก้านวาล์วหรือแกนหมุน ออกจากทางน้ำและเข้าสู่ด้านบนของวาล์วที่เรียกว่า บอนเน็ต และหมุนผ่านแกนหมุนหรือแกนหมุนหลายรอบ วาล์วเหล่านี้ที่เปิดเป็นเส้นตรง เรียกอีกอย่างว่าวาล์วแบบหลายรอบหรือวาล์วเชิงเส้น ต่างจากวาล์วแบบหนึ่งในสี่รอบที่มีก้านหมุน 90 องศาและปกติจะไม่ยกตัวขึ้น

วาล์วประตูมีให้เลือกหลายสิบวัสดุและระดับแรงดัน มีขนาดตั้งแต่ NPS ที่พอดีกับมือ ½ นิ้ว ไปจนถึง NPS สำหรับรถบรรทุกขนาดใหญ่ 144 นิ้ว วาล์วประตูประกอบด้วยชิ้นส่วนหล่อ ชิ้นส่วนตีขึ้นรูป หรือส่วนประกอบที่ขึ้นรูปด้วยการเชื่อม แม้ว่าการออกแบบชิ้นส่วนหล่อจะมีความสำคัญมากกว่าก็ตาม

หนึ่งในคุณสมบัติที่พึงประสงค์ที่สุดของวาล์วประตูคือสามารถเปิดได้เต็มที่โดยไม่มีสิ่งกีดขวางหรือแรงเสียดทานในรูไหล ความต้านทานการไหลที่วาล์วประตูเปิดมีประมาณเท่ากับความต้านทานของท่อที่มีขนาดพอร์ตเท่ากัน ดังนั้น วาล์วประตูจึงยังคงได้รับการพิจารณาอย่างมากสำหรับการใช้งานแบบปิดกั้นหรือเปิด/ปิด ในบางชื่อเรียกวาล์ว วาล์วประตูเรียกว่าวาล์วโกลบ

โดยทั่วไปแล้ววาล์วประตูไม่เหมาะสำหรับการควบคุมการไหลหรือทำงานในทิศทางอื่นใดนอกจากการเปิดเต็มที่หรือการปิดเต็มที่ การใช้วาล์วประตูแบบเปิดบางส่วนเพื่อควบคุมหรือควบคุมการไหลอาจทำให้แผ่นวาล์วหรือแหวนบ่าวาล์วเสียหายได้ เนื่องจากในสภาพแวดล้อมการไหลแบบเปิดบางส่วนซึ่งก่อให้เกิดความปั่นป่วน พื้นผิวบ่าวาล์วจะชนกัน

แบบวาล์วประตู

เมื่อมองจากภายนอก วาล์วประตูส่วนใหญ่ดูคล้ายกัน อย่างไรก็ตาม มีการออกแบบที่หลากหลายให้เลือกใช้ วาล์วประตูส่วนใหญ่ประกอบด้วยตัววาล์วและฝาครอบวาล์ว ซึ่งมีส่วนประกอบที่เรียกว่าดิสก์หรือประตู ส่วนประกอบนี้เชื่อมต่อกับก้านวาล์วที่ผ่านฝาครอบวาล์ว และสุดท้ายเชื่อมต่อกับมือหมุนหรือระบบขับเคลื่อนอื่นๆ เพื่อควบคุมการทำงานของก้านวาล์ว แรงดันรอบก้านวาล์วจะถูกควบคุมโดยการบีบอัดวัสดุบรรจุเข้าไปในพื้นที่หรือห้องบรรจุ

การเคลื่อนที่ของแผ่นวาล์วประตูบนก้านวาล์วเป็นตัวกำหนดว่าก้านวาล์วจะยกตัวขึ้นหรือขันเข้ากับแผ่นวาล์วในระหว่างการเปิด ปฏิกิริยานี้ยังกำหนดรูปแบบก้าน/ดิสก์หลักสองแบบสำหรับวาล์วประตู ได้แก่ ก้านยกตัวขึ้นและก้านไม่ยกตัวขึ้น (NRS) ก้านยกตัวขึ้นเป็นรูปแบบก้าน/ดิสก์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาดอุตสาหกรรม ในขณะที่ก้านไม่ยกตัวขึ้นได้รับความนิยมอย่างยาวนานในอุตสาหกรรมประปาและท่อส่งน้ำ การใช้งานบนเรือบางประเภทที่ยังคงใช้วาล์วประตูและมีพื้นที่จำกัดก็ใช้แบบ NRS เช่นกัน

การออกแบบก้าน/ฝาเกลียวที่พบมากที่สุดในวาล์วอุตสาหกรรมคือเกลียวภายนอกและโยค (OS&Y) การออกแบบ OS&Y เหมาะสมกว่าสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เนื่องจากเกลียวอยู่นอกบริเวณซีลของไหล แตกต่างจากการออกแบบอื่นๆ ตรงที่มือหมุนจะยึดติดกับบูชที่ด้านบนของโยค ไม่ได้ยึดติดกับก้าน เพื่อไม่ให้มือหมุนยกขึ้นเมื่อวาล์วเปิด

การแบ่งส่วนตลาดวาล์วประตู

แม้ว่าในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา วาล์วโรตารีมุมฉากจะครองส่วนแบ่งตลาดวาล์วประตูอย่างมาก แต่บางอุตสาหกรรมก็ยังคงพึ่งพาวาล์วชนิดนี้อย่างมาก รวมถึงอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ แม้ว่าวาล์วบอลจะมีความก้าวหน้าในท่อส่งก๊าซธรรมชาติ แต่ท่อส่งน้ำมันดิบหรือของเหลวก็ยังคงเป็นตำแหน่งของวาล์วประตูแบบนั่งขนาน

ในกรณีที่มีขนาดใหญ่ วาล์วประตูยังคงเป็นตัวเลือกหลักสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมการกลั่น ความทนทานของการออกแบบและต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (รวมถึงความประหยัดในการบำรุงรักษา) คือจุดเด่นของการออกแบบแบบดั้งเดิมนี้

ในแง่ของการใช้งาน กระบวนการกลั่นจำนวนมากใช้อุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิการทำงานที่ปลอดภัยของเทฟลอน ซึ่งเป็นวัสดุหลักที่ใช้ทำวาล์วบอลลอยตัว วาล์วผีเสื้อประสิทธิภาพสูงและวาล์วบอลปิดผนึกโลหะเริ่มได้รับความนิยมมากขึ้นในการใช้งานในโรงกลั่น แม้ว่าต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของมักจะสูงกว่าวาล์วประตูก็ตาม

อุตสาหกรรมโรงน้ำยังคงใช้วาล์วประตูเหล็กเป็นหลัก แม้ในการติดตั้งแบบฝังดิน วาล์วเหล่านี้ก็มีราคาค่อนข้างถูกและทนทาน

อุตสาหกรรมพลังงานใช้วาล์วประตูโลหะผสมสำหรับการใช้งานที่ต้องรับแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงมาก แม้ว่าจะมีการค้นพบวาล์วโลกแบบ Y และวาล์วลูกบอลแบบฝังโลหะรุ่นใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อการปิดกั้นการใช้งานในโรงไฟฟ้า แต่วาล์วประตูก็ยังคงได้รับความนิยมจากนักออกแบบและผู้ปฏิบัติงานในโรงไฟฟ้า