อะไรคือวาล์วควบคุมความดัน?
โดยพื้นฐานแล้ว วาล์วควบคุมแรงดันคืออุปกรณ์เชิงกลที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมแรงดันต้นน้ำหรือปลายน้ำเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของระบบ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจรวมถึงความผันผวนของอัตราการไหล แรงดัน อุณหภูมิ หรือปัจจัยอื่นๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของระบบตามปกติ วัตถุประสงค์ของตัวควบคุมแรงดันคือการรักษาแรงดันของระบบให้อยู่ในระดับที่ต้องการ ที่สำคัญ ตัวควบคุมแรงดันแตกต่างจากวาล์วซึ่งควบคุมการไหลของระบบและไม่ได้ปรับอัตโนมัติ วาล์วควบคุมแรงดันควบคุมแรงดัน ไม่ใช่การไหล และควบคุมตัวเองได้

ชนิดตัวควบคุมแรงดัน
วาล์วควบคุมแรงดันมีอยู่ 2 ประเภทหลักๆ:วาล์วลดแรงดันและวาล์วลดแรงดันย้อนกลับ

วาล์วลดแรงดันควบคุมการไหลของแรงดันไปยังกระบวนการโดยการตรวจจับแรงดันทางออกและควบคุมแรงดันที่ปลายน้ำของตัวมันเอง

ตัวควบคุมแรงดันย้อนกลับควบคุมแรงดันจากกระบวนการโดยการตรวจจับแรงดันขาเข้าและควบคุมแรงดันจากต้นน้ำ

การเลือกเครื่องควบคุมแรงดันที่เหมาะสมที่สุดของคุณขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของกระบวนการ ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการลดแรงดันจากแหล่งจ่ายแรงดันสูงก่อนที่ตัวกลางของระบบจะไปถึงกระบวนการหลัก วาล์วลดแรงดันก็สามารถทำได้ ในทางกลับกัน วาล์วแรงดันย้อนกลับจะช่วยควบคุมและรักษาแรงดันต้นน้ำโดยการระบายแรงดันส่วนเกินเมื่อสภาวะของระบบทำให้แรงดันสูงกว่าที่กำหนด เมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม วาล์วแต่ละประเภทจะช่วยให้คุณรักษาแรงดันที่ต้องการได้ตลอดทั้งระบบ

หลักการทำงานของวาล์วควบคุมแรงดัน
วาล์วควบคุมแรงดันประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ 3 ประการที่ช่วยควบคุมแรงดัน:

ส่วนประกอบควบคุม ได้แก่ บ่าวาล์วและก้านวาล์ว บ่าวาล์วช่วยควบคุมแรงดันและป้องกันไม่ให้ของเหลวรั่วไหลไปยังอีกด้านหนึ่งของตัวควบคุมเมื่อปิดระบบ ขณะที่ระบบกำลังไหล ก้านวาล์วและบ่าวาล์วจะทำงานร่วมกันเพื่อให้กระบวนการปิดผนึกเสร็จสมบูรณ์

อุปกรณ์ตรวจจับ ซึ่งโดยทั่วไปคือไดอะแฟรมหรือลูกสูบ อุปกรณ์ตรวจจับนี้ทำหน้าที่ควบคุมให้ก้านวาล์วขึ้นหรือลงในบ่าวาล์ว เพื่อควบคุมแรงดันทางเข้าหรือทางออก

องค์ประกอบโหลด ตัวควบคุมอาจเป็นตัวควบคุมแบบสปริงโหลดหรือตัวควบคุมแบบโดมโหลด ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ตัวควบคุมจะออกแรงสมดุลลงด้านบนไดอะแฟรม

องค์ประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างการควบคุมแรงดันตามที่ต้องการ ลูกสูบหรือไดอะแฟรมจะตรวจจับแรงดันต้นน้ำ (ทางเข้า) และแรงดันปลายน้ำ (ทางออก) จากนั้นองค์ประกอบตรวจจับจะพยายามหาสมดุลกับแรงที่ตั้งไว้จากองค์ประกอบโหลด ซึ่งผู้ใช้จะปรับค่าผ่านมือจับหรือกลไกการหมุนอื่นๆ องค์ประกอบตรวจจับนี้จะช่วยให้ก้านวาล์วเปิดหรือปิดจากบ่าวาล์วได้ องค์ประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อรักษาสมดุลและบรรลุแรงดันที่ตั้งไว้ หากแรงหนึ่งเปลี่ยนแปลง แรงอื่นก็ต้องเปลี่ยนแปลงเช่นกันเพื่อคืนสมดุล

ในวาล์วลดแรงดัน จะต้องสมดุลแรงที่แตกต่างกันสี่อย่าง ดังแสดงในรูปที่ 1 ซึ่งประกอบด้วยแรงกด (F1), แรงสปริงขาเข้า (F2), แรงดันขาออก (F3) และแรงดันขาเข้า (F4) แรงกดรวมต้องเท่ากับผลรวมของแรงสปริงขาเข้า แรงดันขาออก และแรงดันขาเข้า

วาล์วแรงดันย้อนกลับทำงานในลักษณะเดียวกัน โดยต้องสร้างสมดุลระหว่างแรงสปริง (F1) แรงดันขาเข้า (F2) และแรงดันขาออก (F3) ดังแสดงในรูปที่ 2 โดยแรงสปริงจะต้องเท่ากับผลรวมของแรงดันขาเข้าและแรงดันขาออก

การเลือกตัวควบคุมแรงดันที่ถูกต้อง
การติดตั้งตัวควบคุมแรงดันที่มีขนาดเหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญในการรักษาแรงดันที่ต้องการ โดยทั่วไปแล้วขนาดที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับอัตราการไหลในระบบ ตัวควบคุมขนาดใหญ่สามารถรองรับอัตราการไหลที่สูงขึ้นได้ พร้อมกับควบคุมแรงดันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่ตัวควบคุมขนาดเล็กจะมีประสิทธิภาพมากสำหรับอัตราการไหลที่ต่ำกว่า นอกจากนี้ การกำหนดขนาดของส่วนประกอบของตัวควบคุมก็มีความสำคัญเช่นกัน ตัวอย่างเช่น การใช้ไดอะแฟรมหรือลูกสูบขนาดใหญ่กว่าเพื่อควบคุมการใช้งานที่มีแรงดันต่ำกว่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่า ส่วนประกอบทั้งหมดต้องมีขนาดที่เหมาะสมตามความต้องการของระบบของคุณ

แรงดันระบบ
เนื่องจากหน้าที่หลักของตัวควบคุมแรงดันคือการจัดการแรงดันของระบบ การตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวควบคุมแรงดันของคุณมีขนาดที่เหมาะสมสำหรับแรงดันสูงสุด ต่ำสุด และแรงดันใช้งานของระบบจึงเป็นสิ่งสำคัญ ข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ตัวควบคุมแรงดันมักเน้นช่วงการควบคุมแรงดัน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเลือกตัวควบคุมแรงดันที่เหมาะสม

อุณหภูมิระบบ
กระบวนการทางอุตสาหกรรมอาจมีช่วงอุณหภูมิที่กว้าง และคุณควรเชื่อมั่นว่าตัวควบคุมแรงดันที่คุณเลือกจะสามารถทนต่อสภาวะการทำงานทั่วไปที่คาดหวังได้ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเป็นปัจจัยหนึ่งที่ต้องพิจารณาควบคู่ไปกับปัจจัยอื่นๆ เช่น อุณหภูมิของไหลและปรากฏการณ์จูล-ทอมสัน ซึ่งทำให้เกิดการเย็นตัวอย่างรวดเร็วเนื่องจากความดันลดลง

ความไวของกระบวนการ
ความไวของกระบวนการมีบทบาทสำคัญในการกำหนดโหมดการควบคุมในตัวควบคุมแรงดัน ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ตัวควบคุมแรงดันส่วนใหญ่เป็นตัวควบคุมแรงดันแบบสปริงหรือตัวควบคุมแรงดันแบบโดม วาล์วควบคุมแรงดันแบบสปริงถูกควบคุมโดยผู้ควบคุมโดยการหมุนด้ามจับหมุนภายนอกที่ควบคุมแรงสปริงที่กระทำต่ออุปกรณ์ตรวจจับ ในทางตรงกันข้าม ตัวควบคุมแรงดันแบบโดมจะใช้แรงดันของไหลภายในระบบเพื่อกำหนดแรงดันที่ตั้งไว้ซึ่งกระทำต่ออุปกรณ์ตรวจจับ แม้ว่าตัวควบคุมแรงดันแบบสปริงจะพบเห็นได้ทั่วไปและผู้ควบคุมแรงดันมักจะคุ้นเคยกับตัวควบคุมแรงดันแบบนี้มากกว่า แต่ตัวควบคุมแรงดันแบบโดมสามารถช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำ และเป็นประโยชน์ในการใช้งานตัวควบคุมแรงดันอัตโนมัติ

สื่อระบบ
ความเข้ากันได้ของวัสดุระหว่างส่วนประกอบทั้งหมดของตัวควบคุมแรงดันและตัวกลางของระบบมีความสำคัญต่ออายุการใช้งานของส่วนประกอบและหลีกเลี่ยงการหยุดทำงาน แม้ว่าส่วนประกอบยางและอีลาสโตเมอร์จะเสื่อมสภาพตามธรรมชาติบ้าง แต่ตัวกลางของระบบบางชนิดอาจทำให้เกิดการเสื่อมสภาพเร็วขึ้นและวาล์วควบคุมทำงานก่อนเวลาอันควร

วาล์วควบคุมแรงดันมีบทบาทสำคัญในระบบของเหลวและเครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรมหลายประเภท ช่วยรักษาหรือควบคุมแรงดันและอัตราการไหลที่จำเป็นเมื่อระบบมีการเปลี่ยนแปลง การเลือกตัวควบคุมแรงดันที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ระบบของคุณปลอดภัยและทำงานได้ตามที่คาดหวัง การเลือกที่ผิดพลาดอาจนำไปสู่ความไม่มีประสิทธิภาพของระบบ ประสิทธิภาพการทำงานที่ย่ำแย่ การแก้ไขปัญหาบ่อยครั้ง และอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น