Van bi là gì ?

Hoàng Ngân Tác giả Hoàng Ngân 23/06/2023 20 phút đọc

Van bi là một trong những loại van được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp và thông nước. Đó là một bộ phận của hệ thống đường ống, giúp kiểm soát lưu lượng chất lỏng hoặc khí trong đường ống bằng cách mở hoặc đóng. Nó hoạt động bằng cách sử dụng một quả cầu xoay để ngăn chặn hoặc cho phép chất lỏng hoặc khí chảy qua đường ống. Với tính năng kiểm soát chất lỏng, nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như dầu khí, hóa chất, xử lý nước, vận chuyển và nhiều ứng dụng khác.Chúng ta cùng nhau tìm hiểu các thông tin trong bài viết này nhé!

Van bi là gì

Với tên tiếng anh là Ball valve được nhiều người sử dụng gọi là van nước hay van khóa nước. Là loại van có hệ thống đóng mở, bằng việc thay đổi góc quay 0 -90° của viên bi có khoét lỗ, thông qua trục dẫn bằng cách điều khiển bằng tay hoặc vận hành tự động, để thay đổi góc mở của bi từ đó điều chỉnh được lưu lượng dòng chảy hoặc đóng mở hoàn toàn.

Hình ảnh minh họa
Hình ảnh minh họa

Cấu tạo van bi 

Tùy theo vật liệu, phương pháp vận hành và cách thức kết nối với ống mà cấu tạo có phần khác nhau. Vậy cấu tạo cơ bản của nó là gì? Van có cấu tạo gồm các bộ phận cơ bản như hình vẽ phía dưới: Thân van, trục van, bi van và bộ phận truyền động, có thể là tay gạt, tay quay hoặc là bộ điều khiển khí nén hoặc bộ điều khiển điện.

Thân van

Thân van, có chức năng liên kết các bộ phận bên ngoài tạo thành một khối hình thống nhất, bảo vệ các bộ phận bên trong và cho phép lưu chất di chuyển bên trong, mà không bị rò rỉ ra bên ngoài. 

Thân van thường được đúc thành 1 khối,  2 khối hoặc 3 khối riêng biệt với các vật liệu khác nhau, thân van có thể kết nối với ống hoặc thiết bị bằng mặt bích – kết nối bích, hoặc phần kết nối với ống có ren – kết nối ren hoặc kết nối rắc co.

Thân van đảm bảo độ bền cho van, phận phía ngoài chịu các tác động bên ngoài như tác động của môi trường, va đập… Đảm bảo cho các bộ phận bên trong hoạt động. 

Mặt trong của thân van  bộ phận chịu áp lực và tác động của dòng lưu chất, chính vì vậy mà phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng, các nhà sản xuất đúc thân van với nhiều loại vật liệu khác nhau. Tùy theo vật liệu thân van và nhà sản xuất mà trục van hoặc bi van cũng được qui định khác nhau.

Trục van

Trục van là bộ phận truyền động – truyền momen xoắn từ tay van ( với van điều khiển bằng tay ). Trục van được làm bằng Inox, đồng, gang hoặc nhựa… phụ thuộc vào vật liệu nhà sản xuất lựa chọn. Đầu trục tiếp xúc với bi van được thiết kế tạo thành 1 khớp chắc chắn, đảm bảo bi xoay theo đúng . Hoặc thiết bị truyền động ( với van điều khiển điện – khí nén ) tới bi van.

Bi của van bi

Các chủng loai bi trong van là gì? Chúng có cấu tạo như thế nào

  • Loại Full Port: Đường kính lỗ khoét của bi van bằng đường kính trong của ống.
  • Loại Reduced Port: Đường kính lỗ khoét của bi van nhỏ hơn đường kính ống.
  • Loại V – Port: Bi van có lỗ khoét dạng hình chữ ” V “, bi được làm kín nước, kín khí với vòng đệm ( Seat ), đảm bảo khi bi chuyển động xoay cũng không gây rò rỉ lưu chất. Bi được khoét lỗ thông nhau ( với van thường ) hoặc lỗ khoét vuông góc nhau ( đối với van 3 ngã ).

Bộ phận truyền động là gì

Theo phương pháp vận hành, mà bộ phận chuyển động có thể là tay quay hoặc tay gạt với van điều khiển bằng tay. Bộ phận chuyển động điện, hoặc bộ truyền động khí nén. 

Các bộ phận truyền động này cho phép  chúng ta điều khiển để tạo ra góc quay mong muốn của bi nằm trong thân van, qua đó có thể điều chỉnh được tốc độ dòng chảy hoặc đóng mở hoàn toàn dòng chảy.

Vòng đệm ( Seat & Gasket )

Các loại vòng đệm có trong van là gì? Chức năng và nhiệm vụ của mỗi loại vòng đệm đó như thế nào? Vòng đệm gồm nhiều bộ phận khác nhau và có 3 loại chính.

  • Vòng đệm ( Seat ) làm kín bi: Đệm van có chức năng vô cùng quan trọng là đảm bảo độ kín khít giữa bi và thân van, không cho lưu chất rò rỉ kể cả ở trạng thái bi cố định hoặc bi chuyển động xoay tròn.
  • Vòng đệm ( Seal ) làm kín thân van với trục van: Vòng đệm này đảm bảo độ kín giữa trục van và thân van, lưu chất sẽ không bị rò rỉ ra ngoài.
  • Goăng ( Gasket ) làm kín mối nối giữa van và ống – với van kết nối mặt bích: Có tác dụng đảm bảo lưu chất không rò rỉ từ mối nối ống với van.

Tùy từng lưu chất với nhiệt độ và áp suất khác nhau, chúng ta nên chọn vật liệu vòng đệm và goăng khác nhau. Dưới đây là biểu đồ tương quan nhiêt độ và áp suất đối với vật liệu PTFE.

Biểu đồ
Biểu đồ

Các bộ phận khác là gì

Để tạo nên 1 van hoàn chỉnh ngoài các bộ phận cơ bản trên còn có rất nhiều bộ phận khác.

  • Bu lông ( Bolt ) và đai ốc ( Nut ): Để kết nối các mảnh thân van với nhau với van 2 mảnh hoặc 3 mảnh kết nối thân bằng bu lông và đai ốc, hoặc nắp kết nối – với van nhựa kích thước nhỏ, để kết nối 3 thân van với nhau tạo thành 1 khối kín lưu chất.
  • Bạc lót trục van ( Packing ): Trục van và thân van được cố định thông qua bạc lót trục, bạc này cho phép trục thực hiện chuyển động xoay tròn bên trong bạc, đảm bảo bạc không bị chóng mòn chúng ta cần đảm bảo bôi trơn cho bạc và trục. Tuy nhiên cũng có những hãng sản xuất không cần làm bạc lót trục.
  • Bu lông neo ( Grand bolt ) và  tấm chỉ báo ( Indicate Plate ): Bu lông neo kết nối tay quay và trục van, tấm chỉ báo gắn trên trục van, cho biết góc quay chính xác của bi van.

Các bạn quan tâm đến các sản phẩm về van hãy liên hệ ngay với chúng tôi để viết thêm chi tiết nhé!

Nguyên lý hoạt động 

Van bi hoạt động theo nguyên lý: Khi tác động lực vào tay gạt hoặc tay quay – đối với van điều khiển bằng tay, hoặc thông qua bộ chuyển động – đối với van điều khiển tự động. 

Trục van sẽ truyền mô men xoắn làm bi xoay 1 góc theo góc quay mong muốn, khi lỗ khoét của bi trùng với hướng dòng chảy khi đó lưu lượng dòng chảy lớn nhất. Khi lỗ khoét của bi vuông góc với hướng dòng chảy, van ở trạng thái đóng hoàn toàn, để điều chỉnh lưu tốc và lưu lượng dòng chảy, người ta xoay 1 góc nhỏ hơn 90°.

Nó là một dòng van đặc biệt cho phép bảo toàn lưu lượng và vận tốc lưu dẫn khi mở 100%. Tại trạng thái mở hoàn toàn lòng khoét của bi sẽ có hướng song song với đường ống và khớp với đường kính trong giúp bi van không chiếm diện tích dẫn lưu từ đó đảm bảo tốc độ cũng như lưu lượng dòng chảy.

Hình ảnh tham khảo
Hình ảnh tham khảo

Ưu và nhược điểm của van bi là gì

Nó có nhiều ưu điểm khác nhau, tuy nhiên cũng giống bất kỳ loại van nào khác, chúng cũng không tránh được những nhược điểm nhất định. Trong đó giá thành phụ thuộc vào cấu tạo và đặc điểm của van, nhưng bài toán kinh tế luôn yêu cầu các nhà thầu và chủ đầu tư quan tâm

Ưu điểm 

  • Tổn thất áp lực – tốc độ dòng gần như không giảm: Khi van ở trạng thái mở hoàn toàn, lỗ khoét bi có đường kính bằng đường kính ống, sẽ cho dòng chảy đạt lưu tốc gần như tuyệt đối.
  • Đóng mở nhanh: Van đóng mở bằng góc quay 90 độ, nên hành trình khai thác nhanh. Thuật tiện trong việc khai thác cả bằng tay và điều khiển tự động.
  • Kiểu kết nối đa dạng: So với van bướm, thì nó phong phú kiểu kết nối. Có thể lựa chọn kết nối ren, kết nối mặt bích, kết nối hàn hoặc kết nối socket
  • Van được chế tạo bằng nhiều vật liệu khác nhau: So với van cầu, nó còn được chế tạo bằng nhiều loại nhựa khác nhau, tăng sự lựa chọn cho người dùng, đặc biệt thích hợp với những dòng chảy có thành phần hóa chất.
  •  Kích thước đa dạng: Van được thiết kế với nhiều kích thước khác nhau. Với những van kích thước nhỏ thì dùng tay gạt, những van kích thước lớn dùng tay quay. Bộ điều khiển tự động được lắp trên hầu hết các kích thước.
  • Lực tác động lên bộ phận điều khiển nhẹ, tiếng ồn thấp trong quá trình khai thác: Van bi được điều khiển với ít lực và so với van cầu, khi dòng lưu chất chảy qua van, tiếng ồn thấp
  • Độ bền cao, an toàn khi khai thác: Với những hệ thống, có áp lực và nhiệt độ cao, nhà sản xuất đưa ra các dòng sản phẩm có chất lượng cao. Cấu tạo đơn giản cũng là lý do tăng độ bền, van an toàn ngay cả trong thời gian dài không đóng mở
  • Chịu áp lực tốt: Đối với những sản phẩm van khác, van bi với thiết kế của mình cho phép chịu được áp suất  trong lòng ống cao hơn, Nên có những sản phẩm van bi được trang bị đến PN40
  • Hỗ trợ cả đóng mở và điều tiết: Bất kỳ van nào đều có khả năng đóng mở và điều tiết xong vì cấu tạo nên 1 số van như van bướm và van cổng rất hạn chế trong điều tiết vì gây ảnh hưởng tới tuổi thọ của van. Van bi hỗ trợ cả đóng mở và điều tiết mà không ảnh hưởng tới chất lượng lưu chất và tuổi thọ van.

Nhược điểm 

  • Không sử dụng cho lưu chất bẩn có rác, hoặc dạng bùn: Với loại lưu chất này, khuyến cáo không nên dùng van bi vì dễ gây tác, cũng là nguyên nhân gây rò rỉ. Khi đó chúng tôi khuyên hãy tham khảo bài viết ” Van bướm là gì ” hoặc ” Van cổng là gì ” để biết sự phù hợp của loại van này với các lưu chất có đặc tính như vậy
  • Khả năng rò rỉ cao hơn so với van cầu: Bề mặt tiếp xúc của bi và đệm kín nước rộng, sau thời gian dài sử dụng với tần suất sử dụng nhiều, phần tiếp xúc này sẽ có khả năng trầy xước, gây khả năng rò rỉ.
  • Không có tác dụng điều tiết dòng chảy: Do bề mặt tiếp xúc lớn, nên van kích thước càng lớn thì ma sát giữa bi và đệm kín nước càng cao, dẫn tới lực tác động lên tay quay – tay vặn lớn. Do đó, van bi thường được sản xuất với kích thước dưới 100 đối với loại tay quay, với loại tay vặn thì kích thước có thể lớn hơn
  • Cần lực lớn để điều khiển van có kích thước lớn: Do bề mặt tiếp xúc của bi với đệm kín ( Seat ) lớn, nên với van kích thước lớn thường dùng tay quay thay cho tay gạt, hoặc sử dụng bộ điều khiển truyền động

Ứng dụng 

Van sử dụng trong các ứng dụng hóa học, vật lí chuyển động, trong điều kiện khắc nghiệt.

  • Sử dụng trong môi trường công nghiệp dược phẩm, thực phẩm, đồ uống và vi sinh.
  • Thực hiện được ở áp suất cao nên thực tiễn trong các hệ thống lò hơi , lò nung, xả chất thải từ các lò.
  • Ứng dụng trong các hệ thống van nước sạch sinh hoạt gia đình cũng như cơ quan, tổ chức và xí nghiệp.
  • Sử dụng trong các nhà máy dầu khí, lọc hóa dầu.
  • Ứng dụng trong hầu hết các hệ thống xử lí nước thải của các công ty, xí nghiệp.
  • Sử dụng trong hệ thống cấp thoát nước của hồ bơi, các bể nuôi trồng thủy hải sản và hệ thống tưới tiêu của nông nghiệp.

Trên đây là thông tin mà chúng tôi muốn chia sẻ đến bạn đọc, hy vọng sẽ đem đến thông tin hữu ích!

Rất mong các bạn quan tâm và theo dõi onginox.vn để cập nhật thông tin mới nhất về van bi.

Hoàng Ngân
Tác giả Hoàng Ngân Editor

Chuyên gia hệ thống đường ống inox 6 năm kinh nghiệm!

Bài viết trước Ống inox

Ống inox

Bài viết tiếp theo

Công nghệ đúc inox

Công nghệ đúc inox
Viết bình luận
Thêm bình luận
Popup image default

Bài viết liên quan

Thông báo

Bạn cần hỗ trợ?