วาล์ว 10 ประเภทที่พบบ่อย

วาล์วกันกลับ หรือที่รู้จักกันในชื่อวาล์วกันไหลย้อน (Non-Return Valves) ถูกใช้หลักในการป้องกันการไหลย้อนกลับของของไหล วาล์วเหล่านี้มีหลายประเภทและใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบไฮดรอลิก ด้วยขนาดกะทัดรัด โครงสร้างเรียบง่าย และต้นทุนต่ำ วาล์วกันกลับจึงเป็นที่นิยมในงานภายในครัวเรือน.

ดังที่แสดงในภาพประกอบ วาล์วกันกลับทำงานดังนี้: แรงดันของของไหลจะดันให้วาล์วเปิด เพื่อให้ของไหลไหลผ่านได้ หากของไหลพยายามไหลย้อนกลับ วาล์วจะปิดทันที และยิ่งแรงดันย้อนกลับมากเท่าใด การซีลก็จะยิ่งแน่นหนามากขึ้น วาล์วกันกลับมักใช้สปริงหรือแรงโน้มถ่วงในการปิด และไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมด้วยมือ.

วาล์วไดอะแฟรมควบคุมการไหลของของไหลโดยใช้ไดอะแฟรมที่ยืดหยุ่นเพื่อปิดกั้นเส้นทางการไหล วาล์วประเภทนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อน ทำให้เป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมเคมีสำหรับจัดการสารเคมี ตัวทำละลาย และสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
วาล์วไดอะแฟรมยังถูกนำมาใช้บ่อยในอุตสาหกรรมอาหารและยา เนื่องจากสามารถป้องกันการปนเปื้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพและรับประกันความสะอาดและความปลอดภัยของของไหล.

ดังที่แสดงในภาพประกอบ วาล์วไดอะแฟรมประกอบด้วยไดอะแฟรมที่ยืดหยุ่นภายในตัววาล์วและฝาครอบ เมื่อก้านวาล์วยกขึ้น ไดอะแฟรมจะถูกยกขึ้น ทำให้ของไหลสามารถไหลผ่านได้ เมื่อลดก้านวาล์ว ไดอะแฟรมจะกดลงเพื่อปิดทางเข้าและหยุดการไหลของของไหล
การแยกกลไกการทำงานออกจากของไหลโดยใช้ไดอะแฟรมช่วยให้การซีลมีประสิทธิภาพดีเยี่ยม ทำให้วาล์วไดอะแฟรมเหมาะสำหรับของไหลที่มีฤทธิ์กัดกร่อน สลัดกากเส้นใย ของไหลกัมมันตรังสี หรือการใช้งานอื่น ๆ ที่ต้องการการทำงานที่ปราศจากการปนเปื้อน.

วาล์วโลก หรือที่เรียกว่าวาล์วหยุด (Stop Valve) ใช้สำหรับควบคุมการไหลและแรงดัน และมีความหลากหลายในการใช้งาน เดิมถูกตั้งชื่อตามรูปร่างทรงกลมของตัววาล์ว แต่ปัจจุบันบางครั้งเรียกว่าวาล์วหยุดเพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนกับวาล์วลูกบอล (Ball Valve) วาล์วโลกมักถูกใช้ในระบบแลกเปลี่ยนความร้อน เนื่องจากสามารถให้น้ำไหลตรงผ่านได้โดยตรง ทำให้เหมาะสำหรับของไหลที่มีความหนืดสูง วาล์วประเภทนี้เหมาะสำหรับระบบบำบัดน้ำ สารเคมี ปิโตรเลียม และระบบไอน้ำ เพราะสามารถป้องกันการสะสมและการแข็งตัวของของไหลภายในวาล์วได้.

Operation is as follows: turning the handwheel raises the valve stem. When the ball valve opens, the core moves up, allowing fluid to pass. The fluid follows a mirrored Z-shaped path inside the valve, entering low and exiting high, which increases resistance and reduces pressure. To close the valve, the core descends to tightly contact the valve seat, forming a seal to stop fluid flow.

In operation, fluid flows directly from the inlet to the outlet. This linear flow path reduces vortices and stagnation within the valve, helping to prevent high-viscosity fluids from solidifying or accumulating. Ball valves are commonly used in water treatment systems, chemical and petroleum industries, and steam systems.

วาล์วเข็มมีแกนวาล์วที่มีลักษณะคล้ายเข็มซึ่งพอดีกับเบาะวาล์ว (valve seat) อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถควบคุมการไหลของของไหลได้อย่างละเอียดที่แรงดันต่ำ วาล์วเข็มเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการอัตราการไหลต่ำหรือคงที่ เช่น ระบบสุญญากาศ การเติมก๊าซในท่อ แก๊สเลเซอร์ และอุปกรณ์ที่คล้ายกัน รวมถึงการควบคุมการไหลของเชื้อเพลิงขณะเดินเบาในคาร์บูเรเตอร์

＊เอฟเฟกต์เวอร์เนียร์ในวาล์วเข็ม:
เนื่องจากแกนวาล์วเข็มมีลักษณะเป็นทรงกรวย เมื่อควบคุมการเคลื่อนที่ในแนวแกน (เช่น แกนวาล์วเคลื่อนเข้าและออก) จะเกิดความแตกต่างของเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่างแกนวาล์วเข็มกับเบาะวาล์ว เอฟเฟกต์เวอร์เนียร์นี้ ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในแนวรัศมีที่น้อยที่สุด เป็นกลไกสำคัญที่ทำให้วาล์วเข็มสามารถควบคุมการไหลได้อย่างแม่นยำ

โครงสร้างวาล์วเข็มประกอบด้วยปลายหมุนที่มีแกนคล้ายเข็ม ซึ่งเมื่อปิดแล้วจะพอดีกับเบาะวาล์วอย่างสมบูรณ์ ช่วยให้สามารถควบคุมอัตราการไหลที่ละเอียดมากได้
เนื่องจากข้อจำกัดด้านความสูงของตัววาล์ว ทำให้เกิดการสูญเสียแรงดันของของไหลที่สำคัญ อีกทั้งการใช้ท่อที่แคบยังเพิ่มความเสี่ยงต่อความเสียหายจากของแข็งที่แขวนลอยอยู่ในของไหลอีกด้วย

วาล์วลูกบอลควบคุมการไหลของของไหลโดยใช้ลูกบอลทรงกลมที่มีรูตรงกลาง ลูกบอลนี้สามารถหมุนเพื่อเปิดหรือปิดเส้นทางการไหลได้
วาล์วลูกบอลมีประสิทธิภาพการซีลที่ยอดเยี่ยมและต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย การใช้งานที่เรียบง่ายทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการปิด-เปิดที่รวดเร็วและการซีลที่เชื่อถือได้ วาล์วลูกบอลถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในหลากหลายพื้นที่ เช่น ท่อส่งน้ำมันและก๊าซในอุตสาหกรรม กระบวนการทางเคมี และระบบน้ำในที่พักอาศัย

วาล์วลูกบอลมีแกนกลางเป็นลูกบอลกลวงที่มีรูเจาะตรงกลาง ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับท่อที่เชื่อมต่อ

ในการทำงาน ด้ามจับของวาล์วจะหมุนแกนวาล์วเพื่อหมุนแกนลูกบอล เมื่อรูตรงกลางลูกบอลอยู่ในแนวเดียวกับเส้นทางการไหล ของไหลจะสามารถผ่านได้ แต่หากหมุนด้ามจับ 90 องศา รูตรงกลางลูกบอลจะหันออกจากเส้นทางการไหล ทำให้ปิดช่องทางและหยุดการไหลของของไหล

วาล์วลูกบอลมีการใช้งานที่ง่ายและเหมาะสำหรับการควบคุมการไหลที่ต้องการการเปิด-ปิดที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการซีลสูง

วาล์วผีเสื้อ หรือวาล์วแบบแผ่นปิด มีการออกแบบที่เรียบง่ายและสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วโดยการหมุนแผ่นดิสก์เพื่อควบคุมการไหล เหมาะสำหรับจัดการของเหลวหรือก๊าซปริมาณมากที่แรงดันต่ำ วาล์วชนิดนี้มีความหลากหลายและสามารถใช้งานกับสื่อหลากหลายประเภท เช่น น้ำ น้ำมัน ไอน้ำ และของไหลที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ระบบบำบัดน้ำ อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี ระบบ HVAC และระบบชลประทานทางการเกษตร
วาล์วผีเสื้อมีหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทเหมาะสำหรับแรงดันและการใช้งานที่แตกต่างกัน:  
i. วาล์วผีเสื้อแบบศูนย์กลาง (Concentric butterfly valve): ประเภทนี้ใช้เบาะยางยืดหยุ่นร่วมกับแผ่นดิสก์โลหะ เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันต่ำที่สุด  
ii. วาล์วผีเสื้อแบบเยื้องสองตำแหน่ง (Double-offset butterfly valve หรือ high-performance/double-eccentric): เบาะและแผ่นดิสก์ผลิตจากวัสดุที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิและแรงดันที่กว้างขึ้น  
iii. วาล์วผีเสื้อแบบเยื้องสามตำแหน่ง (Triple-offset butterfly valve หรือ triple-eccentric): ใช้เบาะโลหะลามิเนตหรือเบาะโลหะแข็ง เหมาะสำหรับระบบแรงดันสูงและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง โดยมักใช้ในอุตสาหกรรมและภาคพลังงาน  

ตามที่แสดง วาล์วผีเสื้อประกอบด้วยแผ่นดิสก์หมุนซึ่งมักอยู่ที่กึ่งกลางของตัววาล์ว ระหว่างการทำงาน แผ่นดิสก์ทรงกลมจะหมุนรอบแกนโดยมีมุมสูงสุด 90 องศา เพื่อปรับการไหลของของไหลโดยการเปลี่ยนมุมของแผ่นดิสก์ เนื่องจากแผ่นดิสก์ยังคงอยู่ในของไหลตลอดเวลา จึงเพิ่มแรงต้านการไหล ทำให้เกิดการสูญเสียแรงดันในบริเวณนั้น

วาล์วลดแรงดันเป็นวาล์วนิรภัยที่ใช้ควบคุมหรือจำกัดแรงดันในระบบ เพื่อป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ การระเบิด หรือการเกิดไฟไหม้เนื่องจากแรงดันที่มากเกินไป การทำงานของวาล์วนี้ขึ้นอยู่กับสปริงหรืออุปกรณ์ปรับแรงดันภายในวาล์วที่ควบคุมการเปิดและปิด วาล์วนิรภัยนี้จะเปิดโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันถึงค่าที่ตั้งไว้ เพื่อปล่อยแรงดันส่วนเกินออก

วาล์วลดแรงดันมีความสำคัญอย่างยิ่งในงานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับแรงดันสูง เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของระบบและการทำงานของอุตสาหกรรม

วาล์วระบายแรงดันถูกออกแบบมาให้มีแรงดันที่ตั้งค่าไว้ล่วงหน้า ซึ่งจะเปิดโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันในระบบถึงระดับที่กำหนด โดยการตั้งค่านี้มักถูกควบคุมด้วยสปริงวาล์วหรือองค์ประกอบเชิงกลอื่นๆ เช่น ตุ้มน้ำหนักหรือวาล์วนำร่อง  

ในแผนภาพแสดงวาล์วระบายแรงดันแบบสปริง เมื่อแรงดันในระบบเกินค่าที่ตั้งไว้ แรงดันที่เพิ่มขึ้นจะดันแกนวาล์วให้เคลื่อนที่ไป พร้อมกับบีบอัดสปริงและเปิดวาล์ว จากนั้นจะปล่อยแรงดันหรือของไหลส่วนเกินออกเพื่อลดแรงดันในระบบ เมื่อแรงดันกลับมาอยู่ในช่วงที่ปลอดภัย สปริงจะดันแกนวาล์วกลับสู่ตำแหน่งเดิมและปิดวาล์วอีกครั้ง  

วาล์วประตูใช้แผ่นประตูที่สามารถเคลื่อนที่ได้เพื่อหยุดหรือเปิดการไหล แต่ไม่เหมาะสำหรับการควบคุมอัตราการไหล วาล์วประเภทนี้มีความต้านทานการไหลต่ำเมื่อเปิดเต็มที่ และต้องการแรงในการใช้งานเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม วาล์วประตูต้องใช้เวลานานกว่าในการเปิดหรือปิดเต็มที่ เนื่องจากระยะการเคลื่อนที่ของแผ่นประตูที่ยาว

วาล์วประตูมีหลายประเภท โดยทั่วไปมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและไม่มีข้อกำหนดเฉพาะสำหรับการติดตั้งทางเข้าและทางออก ตามที่แสดงในภาพ วาล์วประตูมีแกนที่ยกขึ้นได้ซึ่งควบคุมโดยล้อหมุน (handwheel) หรือมอเตอร์ โดยแกนนี้จะยกแผ่นประตูขึ้นเพื่อเปิดเส้นทางการไหล  

วาล์วประตูเหมาะสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอาจเกิดช่องว่างหรือการสึกหรอระหว่างวาล์วและพื้นผิวซีล อาจเกิดการรั่วไหลเล็กน้อยแม้ว่าวาล์วจะปิดสนิทแล้ว สำหรับการใช้งานที่ต้องการการซีลของของไหลอย่างเข้มงวด อาจจำเป็นต้องมีมาตรการเพิ่มเติม  

วาล์วโซลินอยด์ทำงานโดยการใช้กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดเพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก ซึ่งจะควบคุมการทำงานของวาล์ว วาล์วประเภทนี้ช่วยให้สามารถควบคุมอัตโนมัติและระยะไกลได้ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งาน เช่น การควบคุมเปิด-ปิด ระบบทดสอบในโรงงาน และระบบควบคุมกระบวนการ วาล์วโซลินอยด์ยังถูกใช้งานในแม่แรงไฮดรอลิกและกระบอกไฮดรอลิกของรถบรรทุกอีกด้วย

ในวาล์วโซลินอยด์แบบปกติปิด (Normally Closed - NC) วาล์วจะอยู่ในสถานะปิดเมื่อไม่ได้จ่ายกระแสไฟฟ้า ภายในวาล์วโซลินอยด์แบบ NC มีอาร์มาเจอร์ (armature) ที่ล้อมรอบด้วยขดลวดโซลินอยด์ และมีสปริงเชื่อมต่ออาร์มาเจอร์กับลูกสูบ (plunger)  
เมื่อไม่ได้จ่ายกระแสไฟฟ้า ลูกสูบจะปิดกั้นเส้นทางการไหลของของไหล แต่เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้า สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นภายในวาล์วโซลินอยด์ ทำให้ดึงลูกสูบขึ้นและเปิดเส้นทางการไหลของของไหล เมื่อหยุดจ่ายกระแสไฟฟ้า ลูกสูบจะกลับสู่ตำแหน่งเดิมโดยแรงดันของสปริง ทำให้ปิดกั้นการไหลของของไหลอีกครั้ง  

วาล์วนิวเมติก หรือวาล์วที่ทำงานด้วยแรงดันลม ใช้แรงดันอากาศในการควบคุมการไหลของของไหล เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง โดยมักถูกใช้ในภาคพลังงานสำหรับการควบคุมน้ำมัน ก๊าซ และน้ำ ในอุตสาหกรรมเคมีสำหรับถังปฏิกรณ์และถังเก็บ รวมถึงในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่องช่วยหายใจและระบบจ่ายก๊าซ
หลักการทำงานของวาล์วนิวเมติกนั้นเรียบง่าย: วาล์วจะเปิดเมื่อไม่มีลม และปิดเมื่อมีลม

วาล์วนิวเมติก หรือวาล์วที่ทำงานด้วยแรงดันลม ใช้แรงดันอากาศในการควบคุมการไหลของของไหล เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง โดยมักถูกใช้ในภาคพลังงานสำหรับการควบคุมน้ำมัน ก๊าซ และน้ำ ในอุตสาหกรรมเคมีสำหรับถังปฏิกรณ์และถังเก็บ รวมถึงในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่องช่วยหายใจและระบบจ่ายก๊าซ
หลักการทำงานของวาล์วนิวเมติกนั้นเรียบง่าย: วาล์วจะเปิดเมื่อไม่มีลม และปิดเมื่อมีลม