>>Gate valve เป็นวาล์วชนิดที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุดตัวหนึ่ง ถ้านึกไม่ออกว่าหน้าตาเป็นอย่างไรให้ลองไปดูที่มิเตอร์น้ำประปาหน้าบ้าน  ซึ่งท่อน้ำที่ต่อแยกออกมาจากท่อหลัก ก่อนเข้ามิเตอร์จะต้องมีวาล์วปิด-เปิดอยู่ตัวหนึ่ง ซึ่งวาล์วตัวนี้คือ gate valve (เคยได้ยินช่างบ้านเราเรียกวาล์วตัวนี้ว่า"ประตูน้ำ") บางทีนั้นอาจติดตั้ง gate valve ไว้ทางด้านขาออกจากมิเตอร์ด้วย แต่บางที่จะติดตั้ง check valve (วาล์วกันการไหลย้อนกลับ) ไว้ทางด้านทางออกของมิเตอร์ เหตุที่ต้องมีการติดตั้ง gate valve ไว้ก่อนเข้ามิเตอร์เพื่อที่จะได้ถอดมิเตอร์ออกได้ (ไม่ว่าจะถอดเพื่อ เปลี่ยน ซ่อม หรือโดยตัดน้ำเพราะไม่จ่ายค่าน้ำ)

         โครงสร้างของวาล์วนั้นจะมีส่วนที่เป็นแผ่นจาน (disk หรือ gate ดูรูปที่ 1 ประกอบ) ที่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเล็กน้อย เลื่อนขึ้น-ลงในทิศทางที่ตั้งฉากกับทิศทางการไหล เมื่อวาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด แรงดันของของไหลทางด้าน upstream จะดันตัว disk ให้ไปยันกับตัว body ของวาล์วที่อยู่ทางด้านdownstream เป็นการปิดผนึกไม่ให้ของไหลไหลผ่านไปได้

        ข้อดีของ gate valve คือมีความกว้าง (วัดในทิศทางการไหล) ไม่มาก ใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อย ค่าความดันลด (pressure drop) คร่อมวาล์วต่ำมากเมื่อวาล์วเปิดเต็มที่ เหมาะสำหรับงานประเภทปิด-เปิด วาล์วชนิดนี้ไม่เหมาะสำหรับใช้ในการควบคุมการไหลเพราะความสัมพันธ์ระหว่างระยะที่วาล์วเปิดกับอัตราการไหลนั้นไม่ดี (กล่าวคือบางช่วงวาล์วขยับเพียงเล็กน้อยจะมีอัตราการไหลเปลี่ยนแปลงเยอะ แต่บางช่วงวาล์วขยับไปเยอะแต่อัตราการไหลเปลี่ยนเพียงเล็กน้อย) และไม่เหมาะกับการเปิดหรี่หรือเปิดเพียงเล็กน้อย (crack opening) เช่นหมุน hand wheel เพียงแค่ไม่ถึง 1 รอบ เพียงแค่รู้สึกว่ามีของไหลเริ่มไหลผ่านก็หยุดหมุน (รู้ได้โดยจะมีเสียงเกิดขึ้นเมื่อมีของไหลไหลรอดผ่านช่องเปิดเล็ก ๆ ที่อยู่ระหว่างใต้แผ่นจานกับ seat ring ข้างล่าง) เพราะในขณะที่วาล์วเปิดเพียงเล็กน้อยนั้น ของไหลจะไหลผ่านด้วยความเร็วที่สูงมาก และมีความดันที่ต่ำ (pressure head เปลี่ยนไปเป็น velocity head) จะทำให้ตัวแผ่นจานเกิดการสั่นอย่างรุนแรงจนสามารถทำให้ตัวแผ่นจานหรือseat ของตัว body เองเกิดการสึกหรอได้ ซึ่งจะทำให้ไม่สามารถปิดวาล์วได้สนิทอีกต่อไป

 

                                                     รูปที่ 1                                                                                                           รูปที่ 2

รูปที่ 1 ตัวอย่าง gate valve บางชนิด (ซ้าย) Rising spindle gate valve และ (ขวา) Fixed spindle gate valve ตัวแกนหรือ stem คือตัวที่ทำหน้าที่ยกส่วนที่เป็นdisk (แผ่นที่ขวางทางการไหล) ขึ้น (เพื่อเปิด) หรือลง (เพื่อปิด) วาล์วชนิด rising spindle จะมองเห็นตัวแกนโผล่ยื่นออกมาจากรูตรงกลาง hand wheel เมื่อทำการหมุนวาล์วเพื่อเปิด และจะมองเห็นแกนจมลงไปในรูตรงกลาง hand wheel เมื่อทำการหมุนวาล์วเพื่อปิด โดยที่ตัว hand wheel จะอยู่ที่ระดับเดิม ส่วนวาล์วชนิดfixed spindle นั้นตัว disk จะเคลื่อนขึ้น-ลงตามเกลียวของ stem ที่อยู่ข้างใน bonnet เมื่อทำการหมุน spindle ทำให้ไม่มีส่วนที่โผล่ยื่นออกมาเกะกะเวลาที่วาล์วอยู่ในตำแหน่งเปิด แต่วาล์วชนิด rising spindle ก็มีข้อดีคือเพียงแค่มองก็รู้ได้ทันทีว่าวาล์วอยู่ในตำแหน่งเปิดหรือปิด โดยดูจากแกนที่โผล่ออกมาจากรูตรงกลางของhand wheel และยังสามารถทำการหล่อลืนส่วนที่เป็นเกลียวได้ง่าย (ภาพจาก http://www.roymech.co.uk)

นอกจากนี้ในกรณีที่ความดันระหว่างด้าน upstream และ downstream ในขณะที่วาล์วอยู่ในตำแหน่งปิดนั้นแตกต่างกันมาก จะทำให้เปิดวาล์วได้ยาก เพราะแรงดันด้าน upstream จะกดให้ตัวแผ่นจานติดแน่นกับตัว body ของวาล์ว การเลื่อนให้แผ่นจานเคลื่อนที่ในทิศทางที่ตั้งฉากกับแรงกดจึงทำได้ยาก (เหมือนกันเอาคน 1 คนขึ้นไปยืนบนเสื่อ แล้วคุณกระชากเสื่อออก เขาก็จะล้มได้ แต่ถ้าเอาคน 10 คนขึ้นไปยืนบนเสื่อแล้วให้คุณกระชากเสื่อใหม่ คราวนี้คุณจะไม่สามารถทำได้เพราะมีแรงไม่พอ) ในกรณีเช่นนี้การใช้ globe valve ทำหน้าที่ปิด-เปิดจะดีกว่า

งานอีกประเภทที่ทำให้เกิดปัญหากับ gate valve ได้คือการใช้งานกับของเหลวที่มีของแข็งแขวนลอยปะปนอยู่ (ตัวอย่างหนึ่งในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีได้แก่ slurry ที่ได้จากกระบวนการ slurry polymerisation เช่นในการผลิตพลาสติก PE PP เป็นต้น) ปัญหาจะเกิดขึ้นเมื่อทำการปิดวาล์วเพราะของแข็งที่แขวนลอยอยู่จะตกค้างอยู่ระหว่างบริเวณด้านล่างของแผ่น disk และ seat ของตัววาล์ว ทำให้วาล์วปิดไม่สนิทได้ ในกรณีเช่นนี้การใช้ ball valve จะเหมาะสมกว่า

(ที่มาจาก http://tamagozzilla.blogspot.com/2009/08/mo-memoir-1_23.html)

Visitors: 44,996