เช็ควาล์ว วาล์วกันกลับ หนึ่งในประเภทวาล์วที่หลายคนต่างรู้จักดี ถูกใช้ในหลายอุตสาหกรรมด้วยการทำงานที่ไม่ซับซ้อน ราคาไม่สูง ทั้ง Check valve ยังเป็นวาล์วที่สำคัญอันดับต้น ๆ ในกระบวนการผลิต ในบทความนี้ ปาโก้ เอ็นจิเนียริ่ง จะอธิบายว่าเช็ควาล์วคืออะไร มีกี่ประเภท หลักการทำงาน การเลือกใช้ รวมทั้งการติดตั้งวาล์วประเภทนี้ หากพร้อมแล้วเรามาเรียนรู้พร้อม ๆ กันเลยครับ
Table of Contents
Toggleเช็ควาล์ว คืออะไร ?
เช็ควาล์ว (Check valve) หรือวาล์วกันกลับ คืออุปกรณ์ปิดผนึกจุดต่อท่อ ทำหน้าที่ควบคุมให้ของเหลวไหลไปในทิศทางเดียว ป้องกันไม่ให้ของเหลวไหลย้อนกลับไปในทิศทางเดิม โดยอาศัยแรงดันของของเหลวในการเปิด-ปิดวาล์ว
เช็ควาล์วนิยมใช้ในระบบงานปั๊มน้ำเพื่อป้องกันแรงดันน้ำไหลย้อนกลับเข้าสู่ตัวปั๊ม ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้ปั๊มน้ำชำรุดหรือเสียหายได้นั่นเองครับ
ชื่อภาษาอังกฤษ : Check Valve
ชื่อภาษาไทย : วาล์วกันไหลย้อนกลับ / วาล์วกันกลับ / เช็ควาล์ว
ประเภทของเช็ควาล์ว
เช็ควาล์วสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ ตามลักษณะการปิด-เปิดวาล์วรวมทั้งโครงสร้างของวาล์ว ได้ดังนี้
สวิงเช็ควาล์ว (Swing check valve)
เป็นเช็ควาล์วที่มีลักษณะการทำงานแบบสวิงหรือการแกว่ง โดยลิ้นวาล์วจะหมุนไปมาเพื่อปิด-เปิดวาล์ว นิยมใช้กับระบบที่มีแรงดันสูง นิยมติดตั้งในแนวนอนและไม่สามารถติดตั้งในแนวตั้งที่ของไหลไหลจากบนลงล่างได้ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงจะทำให้บานพับเปิดตลอดเวลา
หลักการทำงาน
เช็ควาล์วสวิงทำงานบนหลักการที่คล้ายกับบานประตู โดยมีแผ่นบานพับ (Flapper) ที่หมุนอยู่บนหมุดภายในตัววาล์ว เมื่อของไหลไหลไปในทิศทางที่ต้องการ บานพับจะแกว่งออกเพื่อให้ผ่านไปได้ แต่เมื่อการไหลพยายามย้อนกลับ ลูกนกแกว่งจะปิดเนื่องจากแรงโน้มถ่วงหรือสปริง ซึ่งปิดกั้นท่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ข้อดี
- แข็งแกร่งและเชื่อถือได้สำหรับสภาวะที่เรียกร้อง
- การออกแบบที่เรียบง่ายช่วยให้ติดตั้งและบำรุงรักษาได้ง่าย
- ได้รับการพิสูจน์ประสิทธิภาพในการป้องกันการไหลย้อนกลับ
ข้อเสีย
- เทอะทะและใช้พื้นที่มากกว่าเมื่อเทียบกับประเภทอื่น
- สร้างแรงดันตกคร่อมที่สูงขึ้น ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ
- ทิศทางการไหลที่จำกัด โดยทั่วไปจะทำงานได้ดีที่สุดในแนวตั้งหรือแนวนอนโดยมีการไหลขึ้น
สปริงเช็ควาล์ว (Spring check valve)
เป็นเช็ควาล์วที่มีลักษณะการทำงานแบบสปริง โดยสปริงจะคอยดันลิ้นวาล์วให้ปิดอยู่ตลอดเวลา เมื่อของเหลวไหลผ่านวาล์ว ลิ้นวาล์วจะเปิดขึ้นตามแรงดันของเหลว และปิดกลับเมื่อแรงดันของเหลวลดลง นิยมใช้กับระบบที่มีแรงดันต่ำ สามารถติดตั้งทั้งในแนวนอนและแนวตั้งทุกทิศทาง เพราะมีแรงจากสปริงคอยดันลิ้นวาล์วให้ปิดอยู่เสมอ
หลักการทำงาน
เช็ควาล์วแบบสปริง จะมีแผ่นดิสก์วางอยู่ภายในวาล์ว โดยยึดไว้อย่างแน่นหนาด้วยสปริง เมื่อของไหลไหลไปในทิศทางที่ต้องการ มันจะดันเข้ากับจานเบรก เอาชนะแรงสปริงและปล่อยให้ผ่านไปได้ แต่ในขณะที่การไหลพยายามย้อนกลับ สปริงจะดันจานกลับเข้าที่เพื่อปิดผนึกวาล์ว
ข้อดี
- ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา เหมาะสำหรับพื้นที่แคบ
- แรงดันตกน้อยที่สุด ส่งเสริมประสิทธิภาพของระบบ
- ทิศทางการไหลที่หลากหลาย สามารถทำงานในการกำหนดค่าต่างๆ
ข้อเสีย
- ความทนทานต่อแรงดันต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเช็ควาล์วแบบสวิง
- สปริงอาจเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษา
- ขนาดที่เล็กกว่าอาจทำให้จำเป็นต้องทำความสะอาดบ่อยขึ้น
ฟุตเช็ควาล์ว (Foot check valve)
ฟุตเช็ควาล์วหรือวาล์วหัวกะโหลก เป็นเช็ควาล์วที่มีลักษณะการทำงานแบบสปริงเช่นกัน แต่จะมีส่วนของตะแกรงถูกติดตั้งเพิ่มเข้ามาเพื่อกรองตะกอนหรือสิ่งสกปรก นิยมพบในเครื่องสูบน้ำ สามารถติดตั้งได้ทั้งแนวตั้งและแนะแนว
หลักการทำงาน
ทำงานเหมือนสปริงเช็ควาล์วทุกประการ
ข้อดี
- ติดตั้งง่ายในท่อแนวตั้ง
- ป้องกันการไหลย้อนกลับระหว่างการปิดปั๊ม
- การออกแบบที่เรียบง่ายต้องการการบำรุงรักษาน้อยที่สุด
ข้อเสีย
- อาจเกิดการอุดตันด้วยเศษผงหากไม่ทำความสะอาดเป็นประจำ
- ไม่เหมาะกับการใช้งานที่มีแรงดันสูง
ลิฟท์เช็ควาล์ว (Lift check valve)
Lift check valve ในบางครั้งถูกจัดเป็นสวิงเช็ควาล์วเพราะมีหลักการทำงานที่ใช้การแกว่งและน้ำหนักของบานพับเป็นกลไกในการปิดเปิด โดยจุดสังเกตุของลิฟท์เช็ควาล์วคือจะมีลักษณะการเปิด-ปิดของบานพับแบบยกขึ้นลง แทนที่จะเปิด-ปิดด้านข้างนั่นเองครับ
หลักการทำงาน
การทำงานของลิฟท์เช็ควาล์วเหมือนกับสวิงเช็ควาล์วทุกประการ
ข้อดี
- รองรับแรงดันและอุณหภูมิได้สูง
- การออกแบบที่เรียบง่ายทำให้ง่ายต่อการติดตั้งและบำรุงรักษา
ข้อเสีย
- ขนาดที่ใหญ่กว่าเช็ควาล์วประเภทอื่น
- แรงดันตกคร่อมสูงกว่าประเภทอื่น
- ทิศทางการไหลที่จำกัด
เวเฟอร์เช็ควาล์ว (Wafer check valve)
เป็นทางเลือกของผู้ใช้ที่ต้องการเช็ควาล์วที่มีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา โดยตัวบานพับจะถูกแบ่งเป็น 2 ฝั่งโดยมีสปริงยึดบานพับอยู่กับแกนที่คาดผ่านเส้นผ่านศูนย์กลางวาล์ว ลักษณะเด่นของเวเฟอร์เช็ควาล์วคือสามารถติดตั้งโดยให้ท่อประกบทั้ง 2 ฝั่งของวาล์วได้
หลักการทำงาน
เมื่อมีของไหลไหลมายังตัวเช็ควาล์ว จะเกิดแรงดันจากของไหลจนสามารถเอาชนะแรงดันของสปริง จากนั้นบานพับทั้ง 2 จะเปิดออกเพื่อให้ของไหลไหลผ่านได้
ข้อดี
- กะทัดรัดและน้ำหนักเบาประหยัดพื้นที่และลดความยุ่งยากในการติดตั้ง
- สูญเสียแรงดันน้อย
- ติดตั้งได้ทั้งท่อแนวนอนและแนวตั้ง
ข้อเสีย
- รองรับแรงดันและอุณหภูมิไม่สูงมาก
- เมื่อเจอกับอัตราการไหลที่สูง การสั่นสะเทือนของบานพับอาจไม่สามารถกันของไหลย้อนกลับได้ 100%
- การบำรุงรักษาที่สูงขึ้นเนื่องจากมีชิ้นส่วนที่มากขึ้น
ทินเวเฟอร์เช็ควาล์ว (Thin wafer check valve)
เป็นเช็ควาล์วที่มีความบางและน้ำหนักน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับเช็ควาล์วทุกประเภท จึงโดดเด่นในด้านของการประหยัดพื้นที่ในการติดตั้ง โดย Thin wafer check valve นั้นสามารถเลือกได้ว่าจะใช้งานแบบสวิงเช็คหรือสปริงเช็ค หากใช้งานแบบสวิงจะมีอายุการใช้งานยาวแต่ติดตั้งได้แค่แนวนอนหรือแนวตั้งที่ไหลจากล่างขึ้นบน หากเลือกใช้แบบสปริงจะสามารถติดตั้งได้กับท่อได้ทุกแนว แต่ก็แลกมากับต้นทุนที่สูงกว่าและจำเป็นต้องดูแลเป็นประจำ
หลักการทำงาน
ทินเวเฟอร์ใช้หลักการทำงานเหมือนสวิงเช็ควาล์วทุกประการ
ข้อดี
- น้ำหนักน้อยที่สุดและบางที่สุด
- เลือกติดตั้งได้หลากหลายทั้งแนวนอนแนวตั้ง
ข้อเสีย
- ขีดจำกัดการรองรับแรงดันและอุณหภูมิต่ำมาก
- เมื่อเจอกับอัตราการไหลปานกลางอาจทำให้บานพับสั่นและไม่สามารถกันการไหลกลับได้อย่างเต็มที่
วิธีการเลือกเช็ควาล์ว
การเลือกเช็ควาล์วควรพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ ดังนี้
- ชนิดของของเหลว : เป็นน้ำทั่วไป มีการกัดกร่อนหรือมีตะกอน หากมีตะกอนควรเลือกใช้ฟุตเช็ควาล์วเพราะมีตะแกรงกรองสิ่งสกปรกออก รวมทั้งวัสดุของวาล์ว เช่น เช็ควาล์วทองเหลือง เช็ควาล์วสแตนเลส ที่รองรับการกัดกร่อนได้ไม่เท่ากัน
- แรงดันของของเหลว : เช็ควาล์วแต่ละประเภทรองรับแรงดันได้ไม่เท่ากัน จึงควรทราบแรงดันในระบบก่อนเลือกใช้
- อุณหภูมิของของเหลว : อุณหภูมิที่สูงเกินอาจทำให้วาล์วเสียหาย ควรเทียบสเปคของเช็ควาล์วกับอุณหภูมิที่ใช้งานจริงว่ารองรับหรือไม่
- ขนาดของท่อ : เช็ควาล์วบางประเภทอาจรองรับท่อขนาดใหญ่ได้แต่ในขณะที่บางประเภทอาจรองรับแค่ท่อขนาดเล็ก
- ทิศทางการไหลของของเหลว : ทิศทางการไหลสำคัญกับการเลือกเช็ควาล์วมาก เพราะเช็ควาล์วจะทำงานได้ก็ต่อเมื่อติดตั้งอยู่ในทิศทางที่ถูกต้อง
การติดตั้งและการบำรุงรักษา
การติดตั้งเช็ควาล์วควรปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิต โดยควรติดตั้งในแนวที่ถูกต้องและแน่นหนา การบำรุงรักษาเช็ควาล์วควรหมั่นตรวจสอบสภาพของวาล์วเป็นประจำ หากพบว่ามีสิ่งสกปรกหรือคราบตะกรันอุดตัน ควรทำการทำความสะอาดหรือเปลี่ยนวาล์วใหม่
ทิศทางการติดตั้งเช็ควาล์ว
ทิศทางการติดตั้งเช็ควาล์วมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของวาล์ว เนื่องจากเช็ควาล์วจะทำงานได้ก็ต่อเมื่อติดตั้งในทิศทางที่ถูกต้องเท่านั้น
โดยทั่วไป ทิศทางการติดตั้งเช็ควาล์วจะเป็นไปตามทิศทางการไหลของของเหลว โดยลิ้นวาล์วจะต้องหันไปในทิศทางที่ของเหลวไหลเข้าเท่านั้น เมื่อของเหลวไหลเข้า ลิ้นวาล์วจะเปิดขึ้นเพื่อให้ของเหลวไหลผ่านได้ และเมื่อของเหลวไหลย้อนกลับ ลิ้นวาล์วจะปิดลงเพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวไหลย้อนกลับ
- สำหรับเช็ควาล์วแบบสวิง ทิศทางการติดตั้งจะเป็นไปตามทิศทางการไหลของของเหลว โดยลิ้นวาล์วจะต้องหันไปในทิศทางที่ของเหลวไหลเข้าเท่านั้น เมื่อของเหลวไหลเข้า ลิ้นวาล์วจะเปิดขึ้นเพื่อให้ของเหลวไหลผ่านได้ และเมื่อของเหลวไหลย้อนกลับ ลิ้นวาล์วจะปิดลงเพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวไหลย้อนกลับ
- สำหรับเช็ควาล์วแบบสปริง ทิศทางการติดตั้งจะเป็นไปตามทิศทางการไหลของของเหลว โดยลิ้นวาล์วจะต้องหันไปในทิศทางที่ของเหลวไหลเข้าเท่านั้น เมื่อของเหลวไหลเข้า ลิ้นวาล์วจะเปิดขึ้นตามแรงดันของเหลว และปิดกลับเมื่อแรงดันของเหลวลดลง
- สำหรับฟุตเช็ควาล์ว ทิศทางการติดตั้งจะเป็นไปตามทิศทางการไหลของของเหลว โดยลิ้นวาล์วจะต้องหันไปในทิศทางที่ของเหลวไหลเข้าเท่านั้น เมื่อของเหลวไหลเข้า ลิ้นวาล์วจะเปิดขึ้นตามแรงดันของเหลว และปิดกลับเมื่อแรงดันของเหลวลดลง
หากติดตั้งเช็ควาล์วผิดทิศทาง จะทำให้วาล์วไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบได้ ดังนั้น ก่อนที่จะติดตั้งเช็ควาล์ว ควรตรวจสอบทิศทางการติดตั้งให้ถูกต้องตามคำแนะนำของผู้ผลิตเสมอ
สรุป
เช็ควาล์วเป็นอุปกรณ์สำคัญในระบบต่าง ๆ ที่ช่วยป้องกันไม่ให้ของเหลวไหลย้อนกลับ โดยการเลือกประเภทเช็ควาล์วให้เหมาะสมกับการใช้งานจะช่วยให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับใครที่ไม่รู้ว่าจะเลือกเช็ควาล์วแบบไหนดี หากคุณอ่านบทความนี้จนถึงตรงนี้แล้วผมเชื่อว่าคุณตัดสินใจได้อย่างแน่นอนครับ