การเลือกใช้เช็ควาล์วแบบสปริง (In-Line Check Valves)
เช็ควาล์วแบบสปริงจะทำหน้าที่ป้องกันการเกิดค้อนน้ำ และ การไหลย้อนกลับของน้ำ โดยอายุการใช้งานจะขึ้นอยู่กับการเลือกขนาดของวาล์วให้เหมาะกับอัตราการไหลไม่ได้ขึ้นกับขนาดของท่อ ดังนั้นโดยส่วนใหญ่การออกแบบเช็ควาล์วจะออกแบบให้อัตราการไหลสัมพันธ์กับขนาดของท่อเช่นกัน
การปิดตัวของเช็ควาล์วแบบสปริงไม่ต้องอาศัยแรงดึงดูดโลกหรือการไหลย้อนกลับของของไหลช่วยในการปิด เมื่อความเร็วของของไหลเริ่มช้าลงสปริงก็จะเริ่มปิดทันที โดยสปริงจะค่อย ๆ ปิดหน้าวาล์วขณะที่ความเร็วของของไหลค่อย ๆ ลดลง หน้าวาล์วจะปิดสนิทพอดีเมื่อความเร็วเท่ากับศูนย์ ทำให้ปราศจากการไหลย้อนกับของน้ำ ปัญหาค้อนน้ำก็จะหมดไป
การเกิดค้อนน้ำ
จากประสบการณ์ในโรงงานน้ำมันแห่งหนึ่งได้เกิดปัญหาค้อนน้ำขึ้นในระบบท่อส่งน้ำมัน ส่งผลให้เกิดการสั่นสะเทือน เสียงดัง และ ก่อให้เกิดความเสียหายให้กับอุปกรณ์ต่าง ๆ
ในระบบประกอบด้วยปั๊มน้ำมันโดยมีเช็ควาล์วแบบสวิงเช็คติดตั้งที่ด้านทางออกของปั๊ม ระยะทางท่อส่งประมาณ 700 ฟุต ไปยังปลายทางซึ่งมีวาล์วเปิดปิดอยู่
จากการทดลองโดยใช้เซ็นเซอร์วัดแรงดันติดตั้งที่บริเวณท่อดูดของปั๊ม บริเวณทางออกของเช็ควาล์ว และ บริเวณก่อนถึงวาล์วเปิดปิดปลายทาง โดยผลการเกิดค้อนน้ำได้แสดงในกราฟด้านล่าง โดยขณะที่ปิดวาล์วปลายทางแรงดันด้านขาออกจากปั๊มหลังเช็ควาล์วได้เพิ่มขึ้นไปมากกว่า 600 psi จากเดิม 150 psi ภายในเวลาเพียง 0.01 วินาที แรงดันที่สูงขึ้นทันทีทันไดส่งผลให้เกิดความเครียดของวัสดุที่ใช้ในระบบท่อ ปั๊ม และอุปกรณ์ต่าง ๆ ผลกระทบจากการปิดวาล์วอย่างทันทีทันได้ทำให้เกิดแรงดันที่สูงขึ้นโดยจะค่อย ๆ ลดลงประมาณ 2 วินาทีหรือมากกว่า
จากการวัดค่าแรงดันด้านบนแสดงให้เห็นว่ามีการเกิดค้อนน้ำที่รุนแรงบริเวณเช็ควาล์วที่บริเวณปั๊มน้ำ เนื่องจากการทำงานของสวิงเช็ควาล์วมีการปิดตัวที่ช้าต้องรอให้มีการไหลย้อนกลับก่อนวาล์วจึงจะสามารถปิดได้ ดังนั้นขณะที่เช็ควาล์วกำลังปิดสนิทของไหลที่กำลังไหลย้อนกลับเกิดการหยุดตัวแบบทันทีทันใดส่งผลให้แรงดันบริเวณดังกล่าวสูงขึ้นจนเกิดปัญหาค้อนน้ำดังกล่าว
สำหรับการทำงานของเช็ควาล์วแบบสปริงจะสามารถทำงานได้ดีกว่า เนื่องจากการทำงานถูกออกแบบให้ป้องกันการไหลย้อนกลับ เมื่อไม่มีการไหลย้อนกลับจึงส่งผลให้ไม่เกิดปัญหาค้อนน้ำ โดยหลังจากทำการเปลี่ยนเช็ควาล์วแบบสวิงเป็นแบบสปริงแรงดันที่เกิดขึ้นสามารถดูได้จากกราฟด้านล่าง โดยจะสังเกตได้ว่าแรงดันที่มีลักษณะสูงขึ้นแบบทันทีทันใดได้หายไป
ตัวอย่างการใช้งาน
1. การเติมน้ำเข้าหม้อไอน้ำ (Feed Water)
การทำงานของหม้อไอน้ำจะต้องมีการเติมน้ำเข้าเพื่อชดเชยปริมาณน้ำส่วนหนึ่งที่ระเหยกลายเป็นไอ การติดเช็ควาล์วในระบบดังกล่าวแนะนำให้ติดสองตัวเพื่อป้องกันน้ำหรือไอน้ำจากหม้อไอน้ำไหลกลับผ่านปั๊มหรือถังดีแอร์เรเตอร์
การเลือกใช้เช็ควาล์วแบบสวิงไม่เหมาะสมเนื่องจากอาจเกิดการสะสมของตะกรันบริเวณบานพับหรือหน้าวาล์วทำให้ไม่สามารถกันการไหลย้อนกลับได้ เมื่อน้ำหรือไอน้ำไหลย้อนกลับเข้าสู่ปั๊มจะทำให้ปั๊มเกิดการหมุนกลับก่อให้เกิดความเสียหายได้ นอกจากนี้น้ำที่ไหลย้อนกลับยังทำให้ระดับน้ำในถังเก็บน้ำสูงขึ้นด้วย ดังนั้นจึงควรเลือกใช้เช็ควาล์วแบบสปริงเนื่องจากลักษณะการไหลของของไหลผ่านหน้าวาล์วมีลักษณะเสียดสีทำให้คราบตะกรันไม่สามารถเกาะติดได้ นอกจากนี้ยังมีสปริงช่วยในการปิดตัวของหน้าวาล์วด้วย
2. การส่งน้ำในอาคารสูง
สำหรับท่อในแนวตั้งน้ำที่สะสมอยู่ภายในจะสร้างแรงดันสถิตที่ปั๊ม ขณะที่ปั๊มหยุดการทำงานน้ำจะไหลออกจากท่อผ่านปั๊มทำให้ปั๊มหมุนกลับทิศทางซึ่งอาจทำให้ปั๊มเสียหายได้ นอกจากนี้เมื่อปั๊มกลับมาทำงานอีกครั้งหนึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาค้อนน้ำได้เนื่องจากความเร็วของน้ำในท่อมีมากเกินไป ต่างกับท่อที่มีน้ำอยู่เต็มเมื่อปั๊มทำงานจะมีแรงเฉื่อยของน้ำในท่อต้านไวทำให้ความเร็วของน้ำลดลง ดังนั้นจึ่งควรติดเช็ควาล์วที่ทางออกของปั๊มเสมอ
การเลือกใช้เช็ควาล์วแบบสวิงเนื่องจากการปิดต้องอาศัยการไหลย้อนกลับ ขณะที่วาล์วปิดสนิทแรงดันจลน์ของน้ำจะเปลี่ยนเป็นแรงดันสถิต เมื่อรวมกับแรงดันสถิตจากความสูงน้ำที่มีอยู่อาจมากพอที่จะทำให้เกิดความเสียหายแก่ระบบท่อได้ สำหรับเช็ควาล์วแบบสปริงเนื่องจากการทำงานหน้าวาล์วจะค่อย ๆ ปิดโดยจะปิดสนิทเมื่อความเร็วเท่ากับศูนย์ทำให้แรงดันสถิตมีเฉพาะจากความสูงน้ำเท่านั้น
สำหรับท่อในแนวนอนเนื่องจากการละลายตัวของอากาศในน้ำจะลดลงถ้าแรงดันต่ำของน้ำต่ำลงทำให้ขณะที่ปั๊มหยุดการทำงานอากาศที่ไม่สามารถละลายอยู่ในน้ำจะแยกตัวออกและรวมตัวกันตามจุดที่สูงในระบบเมื่อปั๊มทำงานอีกครั้งทำให้เกิดการกระแทกของน้ำได้ สำหรับกรณีดังกล่าวการติดเช็ควาล์วเป็นช่วง ๆ ก็สามารถช่วยลดการสะสมตัวของอากาศขนาดใหญ่ได้ อย่างไรก็ตามแนะนำให้ติดอุปกรณ์ไล่อากาศด้วยตามจุดที่คาดว่าอากาศสามารถสะสะได้ด้วย
การเลือกใช้เช็ควาล์วในแนวนอนต้องมันใจว่าวาล์วสามารถกันการรั่วของอากาศได้ สำหรับเช็ควาล์วแบบสปริงเนื่องจากมีแรงสปริงช่วยดันจึ่งทำให้หน้าวาล์วปิดได้สนิทมากกว่าแบบสวิงทำให้มันใจได้ว่าสามารถกันรั่วได้มากกว่า
