Control Valves (၃) - Control Valve Capacity

'Three - port valves' ေတြကို mixing (or) blending အတြက္သံုးမွာလား၊ ဒါမွမဟုတ္ diverting အတြက္ သံုးမွာလားစတဲ႔ application ေတြအတြက္၊ plug နဲ႔ seat arrangement အေပါါမူတည္ၿပီး၊
 ေရြးခၽယ္ရပါတယ္။

Fig. Three - port mixing (or) blending valve

"Mixing valve" ဆိုတာကေတာ႔ inlet port (၂) ခုနဲ႔ outlet port (၁) ခုပါဝင္တဲ႔၊ valve လို႔သိရပါတယ္။ outlet ၿဖစ္တဲ႔ port (AB) ဟာ၊ constant volume port ၿဖစ္ပါတယ္။ valve ရဲ႕ opening amount ပမာဏဟာ၊ inlet port (A) နဲ႔ (B) အေပါါမွာသာမူတည္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ valve ရဲ႕ internal mechanism မွ၊ opening amount ပမာဏဟာ ကိုေၿပာင္းလဲေပးၿခင္း မဟုတ္ဖူးလို႔ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။ inlet port (A) နဲ႔ (B) မွာ၊ linear characteristic ရိွမွသာ၊ outlet port (AB) မွာ constant output volume condition အေနနဲ႔၊ ရိွေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Three - port diverting valve
  

"Diverting valve" ဆိုတာကေတာ႔၊ inlet port (၁) ခုနဲ႔ outlet port (၂) ခု ပါဝင္တဲ႔၊ valve လို႔သိရ ပါတယ္။ Three port valve ေတြကို၊ Piston valve type, Globe plug type နဲ႔ Rotating shoe type ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားထားပါတယ္။

Fig. Piston valve (shown as a diverting valve) 

"Piston type three - port valve" မွာ၊ hollow piston ကိုတတ္ဆင္ထားၿပီး၊ actuator ဟာ piston ကိုအထက္ေအာက္၊ up and down movement ၿဖစ္႔ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ outlet port (A) နဲ႔ (B) ဟာ၊ အရြယ္အစားတူညီတဲ႔ fluid transit area ၿဖစ္တဲ႔ အတြက္၊ cumulative cross-sectional area ဟာလည္း၊ အၿမဲတမ္းတူညီေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ piston ဟာ အထက္ေအာက္ေရြွ႕လၽွားတဲ႔ အခါ၊ outlet port (A) နဲ႔ (B) မွာ အပိတ္နဲ႔ အဖြင္႔ဆိုတဲ႔ covering and correspondingly uncovering အေၿခအေနေတြ ၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။ အကယ္၍ port (A) ဟာ (30) % ခန္႔ပြင္႔တဲ႔အခါ၊ port (B) ဟာ (70) % ခန္႔ပြင္႔မွာ ၿဖစ္သလို၊ အၿပန္ အလွန္ သေဘာအရ port (A) ဟာ (70) % ခန္႔ ပြင္႔တဲ႔အခါ၊ port (B) ဟာ (30) % ခန္႔ ပြင္႔မွာၿဖစ္ပါတယ္။ piston type valve ဟာ၊ flow ကို inherently balanced အေနနဲ႔ အၿမဲတမ္း အလိုက္သင္႔ ညီမၽွေနေစမွာၿဖစ္သလို၊ self acting control အေနနဲ႔ လုပ္ေဆာင္တယ္လို႔၊ သတ္မွတ္နိဳင္ ပါတယ္။

Fig. Globe type three-port valve

"Globe type three - port valves" ေတြကို၊'Lift and Lay' valve လို႔လည္းေခါါေလ့ရိွပါသတဲ႔။ disc ဒါမွမဟုတ္ အစံုလိုက္တတ္ဆင္ ထားတဲ႔ plug ေတြကို၊ valve body အတြင္းမွ seat (၂) ခုအႀကား အထိုင္ ခၽထားပါတယ္။ actuator ဟာ၊ disc ဒါမွမဟုတ္ plug အစံုကို၊ အထက္ေအာက္၊ up and down movement ၿဖစ္႔ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ disc ဒါမွမဟုတ္ plug တို႔ရဲ႕ ေရြွ႕လၽွားမွဳေႀကာင္႔ port (A) နဲ႔ (B) မွာ၊ fluid flow အတိုးအေလၽွာ႔ၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။

Fig. Plug skirt modified to give a linear characteristic

plug ရဲ႕ linear characteristic ပိုမိုေကာင္းမြန္လာေစဖို႔၊ plug skirt ရဲ႕ ပံုသ႑န္ကို၊ modified အေနနဲ႔ ေၿပာင္းလဲကာ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳတဲ႔၊ globe type three-port valves ေတြလည္းရိွပါတယ္။

Fig. Rotating shoe on a mixing application  

"Rotating shoe type three - port valve" မွာ၊ shoe ဟာ၊ inlet နဲ႔ outlet port surface မၽက္နွာၿပင္မွာ shuttle အေနနဲ႔ ရွပ္ကာ ပြတ္တိုက္ၿပီး၊ ေရြွ႕လၽွားပါတယ္။ shoe ေရြွ႕လၽွားမွဳေႀကာင္႔၊ အကယ္၍ port (A) ဟာ (80) % ခန္႔ပြင္႔တဲ႔အခါ၊ port (B) ဟာ (20) % ခန္႔ပြင္႔မွာၿဖစ္ၿပီး၊ port (AB) ကေတာ႔ (100) % အၿပည္႔ပြင္႔မွာၿဖစ္ပါတယ္။ အၿပန္အလွန္သေဘာအရ port (A) ဟာ (20) % ခန္႔ ပြင္႔တဲ႔အခါ၊ port (B) ဟာ (80) % ခန္႔ ပြင္႔မွာ ၿဖစ္သလို၊ port (AB) ကေတာ႔ (100) % အၿပည္႔ပြင္႔ေနမွာ၊ ၿဖစ္ပါတယ္။

Three port valve ေတြကို၊ Piston valve type, Globe plug type နဲ႔ Rotating shoe type ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားထားေပမယ္႔၊ valve တိုင္းကို mixing နဲ႔ diverting service (၂) မၽိဳးစလံုးအတြက္၊ အသံုးၿပဳလို႔ မရတာေတြ႔ရပါတယ္။ mixing valve အေနနဲ႔ အသံုးဖို႔ထုတ္လုပ္ထားတဲ႔၊ globe valve ကို၊ diverting valve အၿဖစ္သံုးထားတဲ႔၊ incorrect application ကို နမူနာအေနနဲ႔ ေဖာ္ၿပပါဦးမယ္။

Fig. Plug type diverting valve

diverting valve အေနနဲ႔ အသံုးၿပဳမယ္႔၊ plug type valves ေတြမွာ၊ seat ရဲ႕ configuration လို႔ေခါါတဲ႔ ပံုသ႑န္အေနအထားကို၊ ေၿပာင္းလဲထားတာေတြ႔ရပါတယ္။ seat ရဲ႕ configuration ေၿပာင္းလိုက္တဲ႔ အခါ၊ actuator ဟာ piston ကို အထက္ေအာက္၊ up and down movement ၿဖစ္႔ေရြွ႕လၽွားေနခၽိန္မွာ differential pressure ဟာ plug ရဲ႕ (၂) ဖက္စလံုးမွာ၊ အညီအမၽွသက္ေရာက္သလို၊ အထက္ မွာ ေဖာ္ၿပခဲ႔သလို၊ linear characteristic ကိုလည္း ရရိွလာမွာၿဖစ္ပါတယ္။ close circuit ေတြမွာေတာ႔၊ system design ေပါါမူတည္ၿပီး၊ mixing valve ကို၊ diverting valve အေနနဲ႔၊ သံုးနိဳင္သလို၊ diverting valve ကိုလည္း၊ mixing valve အၿဖစ္သံုးနိဳင္ပါတယ္။

Fig. Mixing Valve installed on the return pipework

mixing valve ကို၊ diverting function အေနနဲ႔ ေဆာင္ရြက္ေစတဲ႔၊ application ကို၊ နမူနာအၿဖစ္ေဖာ္ၿပ ထားပါတယ္။ inlet port (၂) ခုနဲ႔ outlet port (၁) ခုပါဝင္တဲ႔ mixing valve ကို၊ load ရဲ႕အထြက္၊ return line မွာတတ္ထားတာၿဖစ္ပါတယ္။ အဲဒီအခါ load ကို၊ divert function အေနနဲ႔ေဆာင္ရြက္ေပးတဲ႔အတြက္၊ heat exchanger ၿဖစ္တဲ႔ load အေပါါမွာ သက္ေရာက္မယ္႔၊ hot water ပမာဏဟာ၊ ကၽဆင္းသြားမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။

heat source ၿဖစ္တဲ႔ boiler စတင္လည္ပတ္တဲ႔အခါ၊ port (A) ဟာ fully opened position အေနနဲ႔ ပြင္႔ေနၿပီး၊ port (B) ကေတာ႔ fully closed position ၿဖင္႔ပိတ္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ heat exchanger ဟာ maximum heat condition အထိလက္ခံကာ၊ အေအးခံၿပီး boiler သို႔ port (AB) မွတဆင္႔ ၿပန္ပို႔ေပးမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။ condenser ၿဖစ္တဲ႔ heat exchanger မွာ၊ အေအးခံဖို႔မလိုအပ္တဲ႔ satisfied heat load condition ေရာက္သြားတဲ႔အခါ၊ port (A) ဟာ၊ fully closed position ၿဖင္႔ပိတ္သြားပါတယ္။ port (B) ကေတာ႔ fully opened position အေနနဲ႔ ပြင္႔သြားၿပီး၊ bypass line မွတဆင္႔၊ port (AB) မွတဆင္႔ ၿဖတ္ၿပီး၊ boiler သို႔၊ ၿပန္ပို႔ေပးပါတယ္။
 

Fig. Diverting valve installed on the flow pipework

diverting valve ကို၊ diverting function အေနနဲ႔ ပံုမွန္ေဆာင္ရြက္ေစမယ္႔၊ application မွာေတာ႔၊ load ရဲ႕ အဝင္မွာပဲ၊ တတ္ဆင္ႀကပါတယ္။

Reference and Image credit to : Control Valve Capacity - ကိုထြန္း, Control Hardware : Electric/ Pneumatic Actuation, The Steam and Condensate Loop Book, ISBN 978-0-9550691-5-4, 2011. Copyright © 2012 Spirax-Sarco Limited, and Steam Engineering Tutorials.

Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.