ในการออกแบบและบำรุงรักษาระบบท่อส่งของเหลวสมัยใหม่ การไหลย้อนกลับปานกลางเป็นปัญหาสำคัญที่อาจนำไปสู่ความผันผวนของแรงดันของระบบ การปนเปื้อนของแหล่งน้ำต้นน้ำ ความเสียหายจากการกลับตัวของปั๊ม และความล้มเหลวทางกลไกของอุปกรณ์ราคาแพง เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของการทำงานของระบบ ส่วนประกอบควบคุมของไหลต่างๆ จึงมีบทบาทสำคัญ
การป้องกันการไหลย้อนกลับของตัวกลางเป็นข้อกำหนดพื้นฐานในการบำบัดน้ำ กระบวนการทางเคมี ระบบไฮดรอลิกส์ และระบบประปาของเทศบาล แม้ว่าเป้าหมายสูงสุดของวาล์วเหล่านี้จะเหมือนกัน แต่โครงสร้างภายในและสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องจะแตกต่างกันอย่างมาก
วาล์วไหลย้อนกลับและวาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับ กลไกการป้องกันแบบคู่
ในสถานการณ์ที่ต้องแยกระบบน้ำประปาออกจากตัวกลางที่เป็นพิษ วาล์วไหลย้อนกลับ ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันความปลอดภัยที่ขาดไม่ได้ สำหรับภาวะที่มีความเสี่ยงสูง วาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับ ประกอบด้วยสองตัวที่แยกจากกัน เช็ควาล์ว และวาล์วระบายบรรยากาศให้การปกป้องในระดับที่สูงขึ้น ทำงานโดยการสร้างโซนแรงดันลดลงระหว่างเช็ควาล์วทั้งสอง หากแรงดันดาวน์สตรีมเพิ่มขึ้นผิดปกติหรือแรงดันต้นน้ำลดลง วาล์วจะปิดโดยอัตโนมัติและเปิดช่องระบายเพื่อระบายการไหลย้อนกลับที่อาจเกิดขึ้น ป้องกันการปนเปื้อนข้าม
การอุดตันของการไหลขั้นพื้นฐาน: การใช้งานที่หลากหลายของวาล์วกันกลับ
เนื่องจากเป็นองค์ประกอบควบคุมทิศทางเดียวขั้นพื้นฐานที่สุดในท่อส่งของไหล วาล์วไม่ไหลกลับ อาศัยการไหลของตัวกลางทั้งหมดเพื่อเปิดและปิดอัตโนมัติ เมื่อตัวกลางไหลไปในทิศทางไปข้างหน้า แผ่นวาล์วจะถูกผลักให้เปิดออกโดยแรงดันของเหลว เมื่อของไหลพยายามไหลย้อนกลับ แรงดันของของไหลรวมกับน้ำหนักของจานเบรก (หรือแรงสปริง) จะทำให้มั่นใจว่าจานเบรกแน่น และตัดการไหลย้อนกลับ
การเลือกโครงสร้างวาล์วขึ้นอยู่กับพื้นที่ในการติดตั้ง อัตราแรงดัน และลักษณะเฉพาะของตัวกลาง
1. เช็ควาล์วสวิง
โดดเด่นด้วยความต้านทานการไหลต่ำและความสามารถในการไหลสูง จานหมุนบนบานพับหรือเพลาด้านนอกเบาะนั่ง เหมาะสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และมีความเร็วต่ำ อย่างไรก็ตาม ไม่แนะนำสำหรับระบบที่มีความผันผวนของความเร็วสูงหรือมีความเสี่ยงจากค้อนน้ำ
2. เช็ควาล์วสปริง
วาล์วนี้รวมสปริงที่มีความแม่นยำเพื่อช่วยในการเปลี่ยนตำแหน่งดิสก์วาล์วอย่างรวดเร็ว ที่ เช็ควาล์วสปริง ปิดเร็วมาก ขจัดค้อนน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรองรับการติดตั้งทุกมุมไม่ว่าจะแนวตั้งหรือแนวนอน
3. เช็ควาล์วเวเฟอร์
ออกแบบให้มีความยาวโครงสร้างสั้นเป็นพิเศษ เช็ควาล์วเวเฟอร์ ถูกยึดไว้ระหว่างหน้าแปลนท่อสองอัน มีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา และประหยัดพื้นที่การติดตั้งอย่างมาก ทำให้เหมาะสำหรับเครือข่ายการวางท่อแบบรวมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่
4. เช็ควาล์วคู่
ประกอบด้วยชุดเช็ควาล์วแยกกันสองตัวแบบอนุกรมกัน เช็ควาล์วสองครั้ง ให้ความซ้ำซ้อน แม้ว่าวาล์วตัวหนึ่งจะเปรอะเปื้อนไปด้วยเศษซาก วาล์วตัวที่สองยังคงทำงานเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับ
5. เช็ควาล์วพีวีซี
ผลิตจากโพลีไวนิลคลอไรด์ เช็ควาล์วพีวีซี มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม มีน้ำหนักเบาและติดตั้งง่าย มักใช้ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ การชลประทาน และสายเคมีที่เกี่ยวข้องกับกรดหรือด่างอ่อน
6. เช็ควาล์วไฮดรอลิก
ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับระบบไฮดรอลิกแรงดันสูง เช็ควาล์วไฮดรอลิก ผลิตขึ้นด้วยความแม่นยำสูงสุด มีความต้านทานแรงดันสูงและการรั่วไหลภายในต่ำมาก ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกักเก็บแรงดันในวงจรไฮดรอลิก
ตารางต่อไปนี้สรุปความแตกต่างทางเทคนิคระหว่างวาล์วประเภทต่างๆ เพื่อเป็นแนวทางในการใช้งานจริง:
| ประเภทวาล์ว | ช่วงความดัน | ประเภทสื่อ | ทิศทางการติดตั้ง | การสูญเสียความดัน | การบรรเทาผลกระทบจากค้อนน้ำ |
| เช็ควาล์วสวิง | ต่ำถึงปานกลาง | น้ำของเหลวที่มีอนุภาคขนาดเล็ก | แนวนอน (หรือแนวตั้งไหลขึ้น) | ต่ำมาก | อ่อนแอ |
| เช็ควาล์วสปริง | ต่ำไปสูง | ทำความสะอาดของเหลว ก๊าซ | ไม่มีข้อจำกัด (มุมใดก็ได้) | ปานกลาง | แข็งแกร่งมาก |
| เช็ควาล์วเวเฟอร์ | ปานกลาง | น้ำ, น้ำเสียอุตสาหกรรม | แนวนอนหรือแนวตั้ง | ต่ำ | ปานกลาง |
| เช็ควาล์วสองครั้ง | ต่ำ (Potable/Fire) | น้ำดื่มเกรย์วอเตอร์ | มักจะเป็นแนวนอน | ปานกลาง | เฉลี่ย |
| เช็ควาล์วพีวีซี | ต่ำ (Typically < 1.0 MPa) | ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, น้ำ | ขึ้นอยู่กับการออกแบบ | ปานกลาง | เฉลี่ย |
| เช็ควาล์วไฮดรอลิก | สูง (สูงถึง 31.5 MPa) | น้ำมันไฮดรอลิก, น้ำมันแร่ | ไม่มีข้อจำกัด | สูง (เนื่องจากแรงสปริง) | แข็งแกร่งมาก |
การเลือกที่ไม่เหมาะสมมักทำให้เกิดเสียง "ค้อนน้ำ" การสึกหรอที่ผิดปกติของพื้นผิวซีล หรือแม้แต่ท่อแตก
การกำจัดค้อนน้ำทางท่อ
ในช่องจ่ายปั๊มหรือท่อส่งน้ำทรงสูงโดยใช้มาตรฐาน เช็ควาล์วสวิง อาจทำให้เกิดค้อนน้ำรุนแรงได้เนื่องจากความเร็วในการปิดแผ่นดิสก์ช้ากว่าการไหลย้อนกลับ แทนที่ด้วยก เช็ควาล์วสปริง หรือแบบคอมแพค เช็ควาล์วเวเฟอร์ เป็นทางออกมาตรฐาน แรงตึงสปริงจะบังคับให้แผ่นดิสก์กลับไปที่เบาะนั่งเมื่อความเร็วการไหลถึงศูนย์
การกำหนดค่าสำหรับการป้องกันมลพิษอย่างเข้มงวด
ที่จุดเชื่อมต่อระหว่างน้ำเทศบาลและแหล่งน้ำเสริมอุตสาหกรรม วาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับ หรือ เช็ควาล์วสองครั้ง จะต้องติดตั้ง ในขณะที่เรียบง่าย วาล์วไหลย้อนกลับ ให้การป้องกันเบื้องต้น ส่วนประกอบแบบสองขั้นตอนหรือแบบผ่อนปรน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสิ่งปนเปื้อนจะไม่เข้าสู่ระบบน้ำดื่มสาธารณะในระหว่างการสูบน้ำย้อนกลับหรือสภาวะแรงดันต้านที่รุนแรง
สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและแรงดันสูง
สำหรับตัวกลางที่เป็นกรดหรือด่างซึ่งวาล์วโลหะยอมจำนนต่อการกัดกร่อน เช็ควาล์วพีวีซี เป็นทางเลือกที่คุ้มค่า ในภาคส่วนระบบอัตโนมัติและเครื่องจักรกลหนักซึ่งมีแรงกดดันสูงถึงหลายร้อยกิโลกรัมซึ่งมีความแข็งแรงสูง เช็ควาล์วไฮดรอลิก จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการรั่วไหลและมีอายุการใช้งานยาวนานภายใต้การทำงานความถี่สูง