บรรลุเป้าหมายการลดน้ำสูญเสียด้วยการจัดการแรงดันขั้นสูง – คำถามของคุณได้รับคำตอบแล้ว
ในการสัมมน…
คุณอัปเดต BERMAD Connect แล้วหรือยัง? ตรวจสอบเลย
อัปเดต BERMAD Connect วันนี้! ตรวจสอบเลย
การปรับแต่งค่าความดันและการไหลให้เหมาะสมเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบระบบชลประทาน ด้วยความต้องการการไหลและแรงดันจ่ายที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาและบางครั้งเปลี่ยนแปลงอย่างมาก วาล์วและส่วนประกอบอื่น ๆ จึงต้องสามารถควบคุมแรงดันและการไหลแบบไดนามิกได้ทั่วทั้งระบบ
ในการสัมมนาออนไลน์ของ BERMAD เรื่อง “การลดแรงดันและการป้องกันโพรงอากาศในระบบชลประทาน” ผู้จัดการหน่วยงานชลประทานระดับโลกของเรา คุณ Yiftah Enav ได้นำเสนอหลักการ วิธีการ ระบบ และโซลูชันของ BERMAD สำหรับการลดแรงดันและการป้องกันโพรงอากาศ Yiftah ได้แบ่งปันข้อมูลเชิงลึกที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับการเลือก วาล์วควบคุมลดแรงดัน (PRVs) ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเพื่อประสิทธิภาพระยะยาวและการประหยัดต้นทุน
ถาม: วาล์วลดแรงดันกับวาล์วลดแรงดันแบบสัดส่วนแตกต่างกันอย่างไร?
ตอบ: วาล์วลดแรงดัน (PRV) สามารถปรับตั้งค่าได้ และถูกตั้งค่าให้ลดแรงดันขาเข้าที่สูงลงเป็นแรงดันขาออกที่ต่ำและคงที่อย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงของแรงดันขาเข้าหรืออัตราการไหลที่ต้องการก็ตาม
วาล์วลดแรงดันแบบสัดส่วน (PPRVs) ไม่มีไพล็อตและไม่สามารถปรับตั้งค่าได้ โดยอาศัยอัตราส่วนระหว่างพื้นที่ที่มีผลของแผ่นไดอะแฟรมและส่วนปิด PPRVs จะลดแรงดันขาเข้าที่สูงลงเป็นแรงดันขาออกที่ต่ำกว่าอย่างต่อเนื่องใน อัตราส่วนคงที่。
เฉพาะวาล์วห้องคู่เท่านั้นที่สามารถใช้เป็น PPRV ได้
ถาม: สำหรับทุกขนาด ค่า PD reduction factor คือ 2.5 ใช่หรือไม่?
ตอบ: ค่าปัจจัยลด PD คือ 2.5 ในซีรีส์และขนาดส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม ค่าปัจจัยลดอาจแตกต่างกันได้ และสามารถดูได้ที่เว็บไซต์ของเรา รายการราคา และหน้าผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง กรุณาอ้างอิงตารางอัตราส่วนการลดที่เกี่ยวข้องสำหรับแต่ละขนาดวาล์วและแต่ละซีรีส์วาล์ว (100, 700).
ถาม: เราสามารถใช้วาล์วลดแรงดันเพื่อลดแรงดันสถิตได้หรือไม่? วาล์วลดแรงดันสามารถทำงานในสภาวะที่ไม่มีการไหลได้หรือไม่?
ตอบ: ใช่ เมื่ออัตราการไหลที่ต้องการลดลงจนเป็นศูนย์ ในช่วงเวลาสั้น ๆ การไหลที่เข้าสู่ท่อผ่านวาล์วลดแรงดัน (PRV) จะมากกว่าการไหลออกจากท่อ (ซึ่งเป็นศูนย์) ส่งผลให้แรงดันสะสมและเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในท่อด้านหลัง PRV ไพล็อตของ PRV จะตรวจจับแรงดันที่สูงกว่าค่าตั้งและปิด PRV โดย “พยายาม” ลดแรงดันกลับสู่ค่าตั้ง เนื่องจากการไหลเป็นศูนย์ (ปลายทางตัน) แม้ว่าวาล์วจะปิดสนิทแบบไม่รั่วซึม แรงดันก็จะยังคงสูงกว่าค่าตั้งเล็กน้อย (หากไม่มีการรั่วไหล) ซึ่งจะทำให้ PRV ยังคงปิดอยู่
ถาม: มีการกล่าวอ้างว่า PRV ไม่สามารถรักษาแรงดัน P2 ได้เสมอไปเมื่อการไหลหยุดลงอย่างกะทันหัน เมื่อเทียบกับ PRV แบบทำงานโดยตรง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องติดตั้งวาล์วระบายแรงดันที่ปลายทางของ PRV คุณมีความคิดเห็นต่อข้อกล่าวอ้างนี้อย่างไร?
A: วาล์วลดแรงดันแบบทำงานโดยตรง (Direct acting PRVs) อาจตอบสนองได้เร็วกว่าวาล์วลดแรงดันแบบไฮดรอลิก (hydraulic PRVs) แต่มีประสิทธิภาพด้อยกว่าอย่างชัดเจนในด้านการสูญเสียแรงดัน คุณสมบัติเสริม (แม้แต่การปิด/เปิด) ความไว ความแม่นยำ การบำรุงรักษา และยังคงต้องใช้วาล์วระบายแรงดันเพื่อปกป้องระบบในกรณีที่ DPRVs ติดขัดหรือปิดผนึกไม่ได้
เพื่อให้ตอบสนองได้รวดเร็วขึ้น สามารถเพิ่มไพล็อตควบคุมแรงดันขาออก หรือควรใช้วาล์วลดแรงดันแบบสองห้อง
ถาม: เราตั้งค่า PRV ที่ P1 เพื่อรักษา P2 ตามที่ต้องการ ในสภาวะนี้ P1 จะเป็นไปตามการออกแบบ (ตามทฤษฎี) แต่ในความเป็นจริง P1 จะเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการเปิดใช้งานบางส่วนของพื้นที่ ความต้องการที่เปลี่ยนแปลง การทำงานของปั๊มหรือการรั่วไหล P2 จะมีแรงดันเท่าไรในสภาวะนี้? แรงดันจะเปลี่ยนแปลง (เพิ่มขึ้น) หรือไม่? เราจำเป็นต้องไปที่หน้างานอีกครั้งเพื่อปรับตั้งแรงดัน หรือระบบจะรักษาแรงดัน P2 ให้อัตโนมัติ? และจะเกิดอะไรขึ้นกับการไหลเมื่อ P1 เปลี่ยนแปลง?
ตอบ: วาล์วลดแรงดัน ถูกควบคุมอย่างต่อเนื่องโดยไพล็อตลดแรงดันที่ตรวจจับเฉพาะ P2 การเปลี่ยนแปลงของความต้องการและ/หรือ P1 ที่ส่งผลต่อ P2 จะถูกไพล็อตตรวจจับทันที และทำให้อุปกรณ์ภายในเปลี่ยนตำแหน่งเพื่อควบคุมการปิดวาล์วทันที (@ P2 เพิ่มขึ้น) หรือเปิดวาล์ว (@ P2 ลดลง) เพื่อให้ได้ค่าที่ตั้งไว้ของไพล็อต
อัตราการไหลถูกกำหนดโดยหัวจ่ายและทางออกของระบบ ไม่ใช่โดยวาล์วลดแรงดัน (PRV) ที่จริงแล้ว PRV จะปรับอัตราการเปิดโดยอัตโนมัติตามความต้องการใช้งานจริง (& P1) เพื่อให้วาล์วไม่ “เปิดมากเกินไป” หรือ “ปิดมากเกินไป” และสามารถรักษาค่าความดันขาออก (P2) ตามที่ตั้งไว้ได้เสมอ
ถาม: ความแตกต่างในทางปฏิบัติระหว่างวาล์วลดแรงดัน (PRV) ที่ควบคุมแบบสองทางและสามทางคืออะไร?เนื่องจากวงจรสามทางมีการระบายออกสู่อากาศ จะส่งผลต่อเสถียรภาพในการควบคุมของวาล์วที่ขับเคลื่อนด้วยไดอะแฟรมหรือไม่?
ตอบ: วงจรสามทางมีลักษณะเด่นที่ ไพล็อต “เลือก” เส้นทางของน้ำ: P1 ไปยังควบคุม (ปิด) หรือควบคุมไปยังระบาย (เปิด) ซึ่งทำให้ใช้น้ำควบคุมในปริมาณที่น้อยมาก และส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่แตกต่างกันสองแบบ:
ถาม: ค่าการสูญเสียแรงดัน +/- ผ่านวงจรควบคุมแบบสองทางคือเท่าไร?
ตอบ: วงจรสองทางมีลักษณะเด่นคือมีการไหลอย่างต่อเนื่องจาก P1 ผ่านตัวลดแรงดันเข้าสู่ห้องควบคุม ขณะที่ไพล็อต “เชื่อมต่อ” ห้องควบคุมกับด้านขาออกของวาล์ว เพื่อระบายแรงดันในห้องควบคุมตราบเท่าที่วาล์วยังเปิดอยู่ ซึ่งจะทำให้มีปริมาณน้ำควบคุมค่อนข้างสูง (0.2-0.5 ลบ.ม./ชม.; 0.9-2.2 แกลลอน/นาที) และส่งผลให้ไวต่อสิ่งสกปรกในน้ำ โดยมีพฤติกรรมทางไฮดรอลิกดังนี้:
ถาม: เกณฑ์การเลือกขนาดสำหรับการจำกัดทางเข้าในวงจรควบคุมแบบสองทางคืออะไร?
A: ข้อจำกัดของการควบคุมแบบสองทางควรมีขนาดเล็กกว่าทางเดินน้ำของไพล็อต เพื่อให้สามารถควบคุมได้อย่างเสถียรและแม่นยำ พร้อมกับลดการสูญเสียแรงดันให้น้อยที่สุดและมีเวลาตอบสนองที่เพียงพอ กล่าวได้ว่าเกณฑ์ในการเลือกคือขนาดของทางเดินน้ำในไพล็อตซึ่งสัมพันธ์กับขนาดของวาล์ว
ถาม: วาล์วลดแรงดันแบบสัดส่วนสามารถใช้กับงานประเภทใดได้บ้าง?
ตอบ: สำหรับท่อที่น้ำไหลลงตามแรงโน้มถ่วงและ/หรือเมื่อจำเป็นต้องลดความดันสองขั้นตอนเนื่องจากค่าความต่างความดัน (ΔP) สูง เพื่อป้องกันการสึกกร่อนและโพรงอากาศของวาล์ว รวมถึงให้การป้องกันสำรองแก่ระบบ
ถาม: ในกรณีที่จ่ายน้ำลงเขาจากอ่างเก็บน้ำสมดุลไปยังถังชลประทานขนาดเล็กหลายแห่ง (เช่น การปล่อยน้ำโดยตรงสู่บรรยากาศตามที่อธิบายไว้ในกรณีของถังลดแรงดัน) สามารถใช้วาล์วลดแรงดัน (PRV) ประเภทใดได้บ้าง? กรุณาอธิบายเพิ่มเติมในประเด็นนี้ด้วย
ตอบ: ทางเลือกที่แนะนำในการทดแทนถังลดแรงดัน (PBTs) คือการใช้วาล์วลดแรงดันแบบ PPRV ซึ่งมีข้อดีดังต่อไปนี้:
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอัตราส่วนการลดของ PPRV เป็นค่าคงที่ เมื่อแรงดันขาเข้าลดลงจากการสูญเสียแรงดันเนื่องจากแรงเสียดทานในท่อ แรงดันขาออกก็จะลดลงด้วยเช่นกัน เมื่อความต้องการใช้น้ำเพื่อการชลประทานเปลี่ยนแปลงไป เราจำเป็นต้องกำหนดตำแหน่งของ PPRV ตามความแตกต่างของระดับความสูง (แรงดันขาเข้าสูงสุด) และตามค่าระดับน้ำจริงที่อัตราการไหลสูงสุด/การสูญเสียแรงเสียดทาน (แรงดันขาเข้าต่ำสุด) เนื่องจากแต่ละ PPRV จะกำหนดแรงดันให้กับ PPRV ตัวถัดไป การคำนวณออกแบบจึงค่อนข้างท้าทาย BERMAD ได้พัฒนาไฟล์ Excel เพื่อพิจารณาพารามิเตอร์ทั้งหมดเป็นเครื่องมือสนับสนุนการออกแบบ
ถาม: ควรใช้ข้อจำกัดอะไรกับ PPRVs?
ตอบ: PPRVs ไม่ต้องการข้อจำกัดใดๆ
ถาม: วาล์วลดแรงดันสามารถออกแบบโดยใช้การไหลเป็นตัวแปรหลักแทนที่จะใช้แรงดันขาออกเป็นตัวแปรหลักได้หรือไม่? เราสามารถใช้วาล์วจำกัด/ควบคุมการไหลเป็นทางเลือกของวาล์วลดแรงดันในบางกรณี เช่น ในระบบท่อแรงโน้มถ่วงได้หรือไม่?
ตอบ: มีประเด็นหลายอย่างที่ต้องพิจารณาเกี่ยวกับแรงดันและการไหลในวาล์วลดแรงดัน:
หากความต้องการเพิ่มขึ้นและ P2 ลดลง ไพล็อตควบคุมการไหลจะเข้าควบคุมเพื่อจำกัดการไหลกลับไปยังค่าที่ตั้งไว้ หากความต้องการลดลง ไพล็อตควบคุมการไหลจะเปิดวาล์ว หาก P2 เพิ่มขึ้นเนื่องจาก P1 เพิ่มขึ้นหรือความต้องการลดลง ไพล็อตลดแรงดันจะเข้าควบคุมและควบคุมให้วาล์วปิดลง
ถาม: เราติดตั้งวาล์วสี่ตัวที่ทางเข้าชัก (บล็อกหลัก) ซึ่งแรงดันขาเข้า (P1) คือ 60 เมตร และวาล์วของซับชัก (แปลงย่อย) ทั้ง 4 ตัวมีความต้องการแรงดัน (P2) ที่แตกต่างกัน (หมายถึง P2 สำหรับวาล์ว 1 = 35 เมตร, วาล์ว 2 = 25 เมตร, วาล์ว 3 = 45 เมตร, วาล์ว 4 = 50 เมตร) โดยความยาว ท่อส่งน้ำ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง และระดับความสูงของแต่ละซับชักแตกต่างกัน แต่ต้องการให้มีอัตราการไหลเท่ากันที่ปลายทางออกสุดท้ายของแต่ละซับชัก ดังนั้น เราสามารถรักษาอัตราการไหลให้เท่ากันที่ปลายทางออกสุดท้ายของซับชักได้หรือไม่ เมื่อ P1 คงที่ แต่ P2 แตกต่างกัน?
ตอบ: คำตอบขึ้นอยู่กับว่าระบบชลประทานนั้นมีแรงดันและใช้งานผ่านระบบน้ำหยด/สปริงเกลอร์/หัวฉีด (หรืออุปกรณ์จ่ายน้ำที่ทราบอัตราการไหล) หรือเป็นการชลประทานแบบน้ำท่วมที่ปลายท่อจ่ายน้ำเปิดสู่บรรยากาศ
ถาม: เราสามารถเปลี่ยนการตั้งค่า PRV สำหรับแรงดันและการไหลจากระยะไกลได้หรือไม่?
ตอบ: วาล์วลดแรงดัน (และวาล์วควบคุมไฮดรอลิกทั้งหมด) สามารถรองรับไพล็อตสองตัวที่ตั้งค่าแรงดันต่างกันได้ การติดตั้งโซลินอยด์เพื่อ “เลือก” ระหว่างไพล็อตทั้งสองจะช่วยให้สามารถสลับโหมดแรงดันจากระยะไกลได้
ตัวเลือกอื่น ๆ ต้องเพิ่มอุปกรณ์บนไพล็อตเพื่อให้สามารถตั้งค่าระยะไกลแบบไดนามิกได้ ซึ่งจะต้องใช้คอนโทรลเลอร์พิเศษสำหรับควบคุมแบบแอนะล็อกด้วย
ถาม: ช่วงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระยะการเคลื่อนที่ของวาล์วในวาล์วลดแรงดันไฮดรอลิกคือเท่าใด?
ตอบ: อยู่ระหว่างประมาณ 15%-30% ขึ้นอยู่กับประเภทวาล์ว สภาพแรงดันและการไหล ระยะเวลาการใช้งานต่อปี และปัจจัยอื่นๆ การใช้ปลั๊ก V-port จะทำให้ PRV เปิดมากขึ้นเพื่อรองรับการไหลต่ำได้ดีขึ้น ซึ่งจะทำให้ PRV เปิดอยู่ประมาณ 15% แม้เมื่อความเร็วการไหลลดลงเหลือประมาณ 0.5 เมตรต่อวินาที
ถาม: ในเครือข่ายจ่ายน้ำแบบสูบตรง PRV จะตอบสนองอย่างไรเมื่อเกิดไฟฟ้าดับและแรงดันขาเข้าสูงขึ้นอย่างกะทันหัน? จะสามารถรักษาแรงดันขาออก P2 ได้หรือไม่?
ตอบ: เรื่องนี้มีความซับซ้อน เนื่องจากไฟฟ้าดับเป็นเหตุการณ์ที่มีหลายสถานการณ์ สมมติว่าคำถามนี้หมายถึง PRV ที่ติดตั้งอยู่ที่หนึ่งในทางออกของท่อหลักที่เชื่อมต่อปั๊มกับถังเก็บน้ำ เราสามารถคาดการณ์ได้ว่า PRV จะเปิดเมื่อความดันลดลงเนื่องจากคลื่นลบ ในกรณีนี้ PRV อาจปิดไม่ทันเพื่อรักษาความดัน P2 หากเกิดคลื่นบวกขึ้น
ถาม: วาล์วซีรีส์ 400 (ห้องเดี่ยว, แบบโกลบ) สามารถใช้สำหรับงานลดแรงดันได้หรือไม่? หากใช้ได้ จะมีแนวโน้มเกิดโพรงอากาศมากกว่าวาล์วแบบ Y (ซีรีส์ 100 และ 700) หรือไม่?
ตอบ: ซีรีส์ 400 สามารถใช้สำหรับงานลดแรงดันได้ ในความเป็นจริง งานวาล์วลดแรงดันโลหะส่วนใหญ่ในระบบชลประทานจะใช้ IR-400 Series หรือวาล์วห้องเดี่ยวรุ่นอื่นๆ IR-400 Series ไม่มีบ่าวาล์วยกสูง จึงทนต่อความเสียหายจากโพรงอากาศได้น้อยกว่า IR-100 Series เนื่องจากผลิตจากวัสดุคอมโพสิต และ IR-700 Series ที่มีบ่าวาล์วสแตนเลสยกสูง รูปแบบ Y Pattern ยังช่วยเพิ่มความทนทานต่อโพรงอากาศและให้ประสิทธิภาพการไหลดีกว่ากล๊อบมาตรฐานประมาณ 25% อีกด้วย