หลายครั้งที่บทความที่เขียนไว้บน blog ได้เตือนเอาไว้ทำนองว่าอย่าเป็นเลยนะ "วิศวกรสูตรสำเร็จ"
ช่วงที่ผ่านมาไม่นานนี้ (เอาเป็นว่าช่วงที่ AI สร้าง infographic หรือวิดิโอได้ก็แล้วกัน) ได้เห็นทั้งภาพและคลิปวิดิโอสั้น ๆ โผล่ออกมาทั้งทาง YouTube และ facebook จำนวนมาก จำนวนไม่น้อยเป็นสิ่งที่คิดว่าผู้สร้างนั้นต้องการให้ความรู้แก่ผู้ที่เข้ามาเยี่ยมชม ซึ่งเป็นสิ่งที่ดี น่ายกย่องสรรเสริญ แต่บ่อยครั้งก็พบว่าสิ่งที่เผยแพร่ออกมานั้นมันไม่ปัญหาเรื่องความถูกต้อง คือบางทีจะว่าผิดหมดเลยก็ไม่ถูก แต่การบอกว่ามันมีเพียงคำตอบเดียวทั้ง ๆ ที่มันยังมีตัวเลือกอื่น ๆ อีกเยอะมันก็เป็นสิ่งที่ไม่เหมาะสมเช่นกัน
อย่างเช่นเรื่องของ globe valve ที่นำมาเล่าในวันนี้
รูปที่ ๑ (ซ้าย) เป็นภาพตัดขวางแสดงโครงสร้างของ globe valve ตัวหนึ่ง ในรูปนี้ของไหลจะไหลเข้าทางซ้ายก่อนวกขึ้น 90 องศาเพื่อไหลผ่านช่องเปิดออกไปทางด้านขาออกทางด้านขวา ตัวช่องเปิดนี้ (ซึ่งมีลักษณะเป็นรูกลม) จะถูกปิดไว้ด้วยตัว disc เวลาปิดวาล์วตัว disc นี้จะกดเข้ากับ seat
รูปแบบการไหลที่ของไหลนั้นดันตัว disc ในแนวเดียวกับตัว stem หรือ spindle หรือแกนที่ใช้ในการเคลื่อนที่ตัว disc ขึ้นลง ทำให้การยกตัว disc ขึ้นในช่วงที่เริ่มเปิดวาล์วจะทำได้ง่ายแม้ว่าผลต่างความดันด้านขาเข้าและด้านขาออกจะต่างกันมากก็ตาม ทำให้บางครั้งจึงมีการใช้ globe valve ทำหน้าที่เป็นเพียงแค่วาล์วสำหรับปิด-เปิดแทนการใช้ gate valve (ที่แรงดันของเหลวนั้นกระทำต่อแผ่น disc หรือตัว gate ในทิศทางที่ตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของแผ่น disc) แม้ว่า globe valve จะมีขนาดที่ใหญ่กว่าและราคาที่สูงกว่าก็ตาม
ขนาดพื้นที่เปิดของช่องเปิดให้ของไหลไหลผ่านได้นั้นขึ้นอยู่กับรูปร่างของตัว disc ซึ่งมีอยู่ด้วยกันหลายรูปแบบ รูปที่ ๑ (ขวา) และรูปที่ ๒ เป็นตัวอย่างของรูปร่างตัว disc ที่ใช้ในการควบคุมอัตราการไหล
ตัว disc ที่มีรูปร่างค่อนข้างแบน (คือไม่มีส่วนที่โผล่ยื่นเข้าไปในช่องเปิด) จะให้พื้นที่เปิดของช่องเปิดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อตัว disc ยกตัวขึ้นไม่มาก โครงสร้างแบบนี้เหมาะสำหรับ globe valve ที่ใช้ทำหน้าที่หลักเพื่อการปิด-เปิด แต่ในกรณีที่ต้องการใช้ globe valve เพื่อควบคุมอัตราการไหล โครงสร้างของ disc จำเป็นต้องสามารถปรับเปลี่ยนขนาดของพื้นที่ช่องเปิดตามระดับการยกตัวของตัว disc
รูปร่างหลัก ๆ ของตัว disc ที่ใช้กันมากในการควบคุมอัตราการไหลเห็นจะมีอยู่ ๒ รูปแบบคือ Linear กับ Equal percentage ในกรณีของรูปแบบ Linear นั้น ขนาดพื้นที่เปิดของช่องเปิดจะแปรผันเป็นเส้นตรงกับระดับการยกตัวของตัว disc กล่าวคือถ้าตัว disc ยกสูงขึ้น 20% พื้นที่เปิดก็จะเป็น 20% ของพื้นที่เมื่อเปิดเต็มที่ ถ้าตัว disc ยกสูงขึ้น 65% พื้นที่เปิดก็จะเป็น 65% ของพื้นที่เมื่อเปิดเต็มที่ ส่วนในกรณีของ Equal percentage นั้นขนาดพื้นที่เปิดของช่องเปิดจะแปรผันเป็นเปอร์เซนต์ของระดับการยกตัว กล่าวคือถ้าเปิดวาล์วเพิ่มขึ้น 10% พื้นที่ช่องเปิดก็จะเพิ่มขึ้น 10%
สิ่งที่เราอยากได้ก็คืออยากให้ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลที่ไหลผ่านวาล์วกับระดับการยกตัวของ disc นั้นแปรผันเป็นเส้นตรง (หรือไม่ก็ใกล้เคียงที่สุด) ซึ่งอัตราการไหลนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นนอกเหนือไปจากขนาดพื้นที่เปิดของช่องเปิดด้วย ทำให้ในบางงานนั้นการใช้วาล์วชนิด Equal percentage จะให้ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลที่ไหลผ่านวาล์วกับระดับการยกตัวของ disc นั้นแปรผันใกล้เคียงเส้นตรงมากกว่าการใช้วาล์วชนิด Linear เรื่องนี้เคยยกตัวอย่างอธิบายไว้ในบทความเรื่อง
"Centrifugal pump กับ Equal percentage valve (ตอนที่ ๑) MO Memoir : Saturday 30 July 2559" และ
"Centrifugal pump กับ Equal percentage valve (ตอนที่ ๒) MO Memoir : Monday 1 August 2559"
ในกรณีของท่อขนาดเล็กที่ต้องการการปรับอัตราการไหลอย่างละเอียด ตัว disc จะมีรูปร่างเหมือนเป็นเข็มเรียวยาวสอดอยู่ในช่องเปิด วาล์วแบบนี้จึงเรียกว่า needle valve หรือที่แปลเป็นไทยว่าวาล์วเข็ม ในกรณีที่ตัว needle มีขนาดเล็ก (จะว่าไปก็คือกรณีของวาล์วขนาดเล็ก) การปิดกั้นการไหลอย่างสมบูรณ์ด้วยการให้ตัว disc กดแนบสนิทเข้ากับตัว seat นั้นอาจทำให้ตัว needle เสียหายได้ ดังนั้นวาล์วแบบนี้จึงจะปิดไม่สนิท (รูปที่ ๔ ข้างบนมีการระบุอัตราการรั่วไหลสูงสุดที่ยอมให้เกิดขึ้นได้) ถ้าต้องการใช้ในเส้นท่อที่เวลาปิดต้องปิดให้สนิท ก็จำเป็นต้องติดตั้ง block valve อีกตัวอนุกรมเข้ากับตัว needle valve ในเส้นท่อ
สำหรับวันนี้ก็คงจบเพียงแค่นี้
