A วาล์วประตูวาล์วชนิดนี้เคลื่อนที่ขึ้นลงในแนวเส้นตรงตามแนวที่นั่งวาล์ว (พื้นผิวปิดผนึก) โดยส่วนที่เปิดและปิด (ประตูวาล์ว) นั้นถูกขับเคลื่อนด้วยก้านวาล์ว

1. อะไรกันเนี่ยวาล์วประตูทำ

วาล์วประตู (Gate valve) เป็นวาล์วชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อหรือตัดการไหลของของเหลวในท่อ วาล์วประตูมีประโยชน์ใช้สอยหลากหลาย วาล์วประตูที่ผลิตในประเทศจีนซึ่งใช้กันทั่วไปมีคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพดังต่อไปนี้: แรงดันใช้งาน PN1760, ขนาดมาตรฐาน DN151800 และอุณหภูมิใช้งาน t610°C

2. คุณลักษณะของวาล์วประตู

① ข้อดีของวาล์วประตู

ก. ความต้านทานของของเหลวมีน้อย เนื่องจากของเหลวไม่เปลี่ยนทิศทางการไหลขณะผ่านวาล์วประตู เพราะช่องทางการไหลของของเหลวภายในตัววาล์วประตูเป็นเส้นตรง ซึ่งช่วยลดความต้านทานของของเหลว

B. การเปิดและปิดมีความต้านทานน้อย เมื่อเปรียบเทียบกับวาล์วแบบลูกโลก การเปิดและปิดวาล์วแบบประตูนั้นประหยัดแรงงานน้อยกว่า เนื่องจากทิศทางการเคลื่อนที่ของประตูนั้นตั้งฉากกับทิศทางการไหล

ค. ทิศทางการไหลของตัวกลางไม่มีข้อจำกัด เนื่องจากตัวกลางสามารถไหลไปในทิศทางใดก็ได้จากทั้งสองด้านของวาล์วประตู จึงสามารถใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์และเหมาะสมกว่าสำหรับท่อส่งที่ทิศทางการไหลของตัวกลางอาจเปลี่ยนแปลงได้

D. โครงสร้างของวาล์วลูกโลกนั้นสั้นกว่า วาล์วลูกโลกมีความยาวโครงสร้างสั้นกว่าวาล์วประตู เนื่องจากแผ่นดิสก์ของวาล์วลูกโลกวางอยู่ในแนวนอนภายในตัววาล์ว ในขณะที่บานประตูของวาล์วประตูวางอยู่ในแนวตั้งภายในตัววาล์ว

E. ประสิทธิภาพในการปิดผนึกที่ดีเยี่ยม พื้นผิวการปิดผนึกจะเสื่อมสภาพน้อยลงเมื่อเปิดออกจนสุด

② ข้อเสียของวาล์วประตู

ก. การทำให้พื้นผิวซีลเสียหายนั้นทำได้ง่าย พื้นผิวซีลของประตูวาล์วและที่นั่งวาล์วจะเกิดแรงเสียดทานสัมพัทธ์เมื่อเปิดและปิด ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายได้ง่ายและลดประสิทธิภาพการซีลและอายุการใช้งาน

B. ความสูงมีมาก และระยะเวลาในการเปิดและปิดก็ยาวนาน ระยะการเคลื่อนที่ของแผ่นประตูมีขนาดใหญ่ ต้องใช้พื้นที่พอสมควรในการเปิด และขนาดภายนอกก็สูง เนื่องจากวาล์วประตูต้องเปิดหรือปิดจนสุดในระหว่างการเปิดและปิด

โครงสร้างซับซ้อน ตัวอักษร C เมื่อเปรียบเทียบกับวาล์วแบบลูกโลกแล้ว มีชิ้นส่วนมากกว่า ผลิตและบำรุงรักษายากกว่า และมีราคาสูงกว่า

3. โครงสร้างของวาล์วประตู

ส่วนประกอบส่วนใหญ่ของวาล์วประตู ได้แก่ ตัววาล์ว ฝาครอบหรือโครงยึด ก้านวาล์ว น็อตยึดก้านวาล์ว แผ่นประตู วาล์วซีท วงแหวนซีล ซีลกันรั่ว และอุปกรณ์ส่งกำลัง

สามารถติดตั้งวาล์วบายพาส (วาล์วหยุด) ขนานกับท่อทางเข้าและทางออก ถัดจากวาล์วประตูขนาดใหญ่หรือแรงดันสูง เพื่อลดแรงบิดในการเปิดและปิด ควรเปิดวาล์วบายพาสก่อนเปิดวาล์วประตูเมื่อใช้งานเพื่อปรับสมดุลแรงดันทั้งสองด้านของวาล์วประตู ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางระบุของวาล์วบายพาสคือ DN32 หรือมากกว่า

① ตัววาล์ว ซึ่งเป็นส่วนรับแรงดันของช่องทางการไหลของของเหลวและเป็นตัวหลักของวาล์วประตู จะติดอยู่กับท่อหรืออุปกรณ์โดยตรง มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการติดตั้งที่นั่งวาล์ว การติดตั้งฝาครอบวาล์ว และการเชื่อมต่อกับท่อ ความสูงของห้องวาล์วภายในค่อนข้างสูง เนื่องจากแผ่นประตูรูปทรงจาน ซึ่งเป็นแนวตั้งและเคลื่อนที่ขึ้นลง จำเป็นต้องพอดีกับภายในตัววาล์ว แรงดันที่กำหนดส่วนใหญ่เป็นตัวกำหนดรูปทรงหน้าตัดของตัววาล์ว ตัวอย่างเช่น ตัววาล์วของวาล์วประตูแรงดันต่ำอาจถูกทำให้แบนราบเพื่อลดความยาวโครงสร้างลง

ในตัววาล์ว ช่องทางเดินของของเหลวส่วนใหญ่มีหน้าตัดเป็นวงกลม เทคนิคการหดตัวสามารถใช้กับวาล์วประตูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เพื่อลดขนาดของประตู แรงเปิดและปิด และแรงบิดได้ เมื่อใช้เทคนิคการหดตัว ความต้านทานของของเหลวในวาล์วจะเพิ่มขึ้น ทำให้ความดันลดลงและต้นทุนพลังงานสูงขึ้น ดังนั้นอัตราส่วนการหดตัวของช่องทางเดินจึงไม่ควรมากเกินไป มุมเอียงของแถบตัวนำของช่องทางเดินที่แคบลงเทียบกับเส้นศูนย์กลางไม่ควรเกิน 12° และอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องทางเดินของวาล์วต่อเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดควรอยู่ระหว่าง 0.8 ถึง 0.95 โดยทั่วไป

การเชื่อมต่อระหว่างตัววาล์วกับท่อส่ง รวมถึงตัววาล์วกับฝาครอบนั้น ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของตัววาล์วประตู โครงสร้างของตัววาล์วสามารถเลือกได้หลายแบบ เช่น การหล่อ การตีขึ้นรูป การเชื่อมตีขึ้นรูป การเชื่อมหล่อ และการเชื่อมแผ่นท่อ สำหรับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางต่ำกว่า DN50 โดยทั่วไปจะใช้ตัววาล์วแบบหล่อ และสำหรับวาล์วแบบตีขึ้นรูป ตัววาล์วแบบหล่อเชื่อมจะใช้สำหรับชิ้นส่วนหล่อแบบชิ้นเดียวที่ไม่ได้มาตรฐาน และโครงสร้างแบบหล่อเชื่อมก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นกัน ส่วนตัววาล์วแบบตีขึ้นรูปเชื่อมนั้น โดยทั่วไปจะใช้สำหรับวาล์วที่มีปัญหาเกี่ยวกับกระบวนการตีขึ้นรูปโดยรวม

②ฝาครอบวาล์วมีซีลกันรั่วอยู่ และยึดติดกับตัววาล์ว ทำให้เป็นส่วนประกอบหลักที่รับแรงดันในห้องแรงดัน ฝาครอบวาล์วมีส่วนประกอบรองรับบนพื้นผิว เช่น น็อตแกน หรือกลไกส่งกำลัง สำหรับวาล์วขนาดกลางและขนาดเล็ก

③น็อตแกนหรือส่วนประกอบอื่นๆ ของอุปกรณ์ส่งกำลังจะถูกยึดไว้ด้วยขายึดซึ่งติดอยู่กับฝากระโปรงหน้า

④ก้านวาล์วเชื่อมต่อโดยตรงกับน็อตยึดก้านหรืออุปกรณ์ส่งกำลัง ส่วนก้านที่ขัดเงาและซีลกันรั่วจะประกอบกันเป็นคู่ซีล ซึ่งสามารถส่งแรงบิดและทำหน้าที่เปิดปิดประตูได้ โดยพิจารณาจากตำแหน่งของเกลียวบนก้านวาล์ว จะสามารถแบ่งวาล์วประตูออกเป็นสองประเภท คือ วาล์วประตูแบบก้านและวาล์วประตูแบบก้านซ่อน

ก. วาล์วประตูแบบก้านยก คือวาล์วที่มีเกลียวส่งกำลังอยู่ด้านนอกช่องตัววาล์ว และก้านวาล์วสามารถเคลื่อนที่ขึ้นลงได้ ต้องหมุนน็อตยึดก้านวาล์วบนตัวยึดหรือฝาครอบเพื่อยกก้านวาล์วขึ้น เกลียวก้านและน็อตยึดก้านไม่สัมผัสกับของเหลว จึงไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและการกัดกร่อนของของเหลว ทำให้เป็นที่นิยมใช้กัน น็อตยึดก้านสามารถหมุนได้เท่านั้นโดยไม่มีการเคลื่อนที่ขึ้นลง ซึ่งเป็นข้อดีสำหรับการหล่อลื่นก้านวาล์ว นอกจากนี้ช่องเปิดของประตูวาล์วยังชัดเจนอีกด้วย

B. วาล์วประตูแบบก้านดำมีเกลียวส่งกำลังอยู่ภายในช่องตัววาล์วและก้านวาล์วที่หมุนได้ การหมุนของก้านวาล์วจะขับน็อตยึดก้านวาล์วเข้ากับแผ่นประตู ทำให้ก้านวาล์วขึ้นและลง ก้านวาล์วสามารถหมุนได้เท่านั้น ไม่สามารถเคลื่อนที่ขึ้นหรือลงได้ วาล์วนี้ควบคุมได้ยากเนื่องจากความสูงที่น้อยและระยะการเปิดปิดที่ยาก ต้องมีตัวบ่งชี้รวมอยู่ด้วย เหมาะสำหรับของเหลวที่ไม่กัดกร่อนและสถานการณ์ที่มีสภาพอากาศไม่เอื้ออำนวย เนื่องจากอุณหภูมิและการกัดกร่อนของของเหลวมีผลต่อการสัมผัสระหว่างเกลียวก้านวาล์วและน็อตยึดก้านวาล์วกับของเหลว

⑤ส่วนประกอบของคู่กลไกที่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์ส่งกำลังและส่งแรงบิดได้นั้น ประกอบด้วยน็อตแกนวาล์วและกลุ่มเกลียวแกนวาล์ว

⑥ก้านวาล์วหรือน็อตก้านวาล์วสามารถรับพลังงานไฟฟ้า แรงดันอากาศ แรงดันไฮดรอลิก และแรงแรงงานได้โดยตรงผ่านอุปกรณ์ส่งกำลัง การขับเคลื่อนระยะไกลในโรงไฟฟ้ามักใช้ล้อหมุน ฝาครอบวาล์ว ชิ้นส่วนส่งกำลัง เพลาเชื่อมต่อ และข้อต่ออเนกประสงค์

⑦ การยึดบ่าวาล์ว มีการใช้เทคนิคการรีด การเชื่อม การต่อเกลียว และเทคนิคอื่นๆ เพื่อยึดบ่าวาล์วเข้ากับตัววาล์วเพื่อให้สามารถปิดสนิทกับประตูวาล์วได้

⑧ขึ้นอยู่กับความต้องการของลูกค้า วงแหวนซีลสามารถเคลือบลงบนตัววาล์วโดยตรงเพื่อสร้างพื้นผิวซีลได้ สำหรับวาล์วที่ทำจากวัสดุเช่นเหล็กหล่อ สแตนเลสออสเทนิติก และโลหะผสมทองแดง การเคลือบพื้นผิวซีลยังสามารถทำได้โดยตรงบนตัววาล์วเช่นกัน เพื่อป้องกันการรั่วไหลของสารผ่านก้านวาล์ว จึงมีการวางวัสดุอุดไว้ภายในกล่องบรรจุ (stuffing box)