Van cầu

Van cầu là một thiết bị quan trọng trong hệ thống cấp nước và thoát nước. Với chức năng điều chỉnh và kiểm soát lưu lượng nước, van đảm bảo sự an toàn và hiệu quả trong việc vận hành của hệ thống. Van được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, xây dựng, hệ thống cấp nước và nhà máy xử lý nước thải. Nó có thiết kế đơn giản với cấu trúc gồm một ngăn nước trên mỏm đất, một vòi nước và một ống cống dẫn nước ra. Nhờ cấu trúc đơn giản và chất liệu chất lượng, nó có độ bền cao, khả năng chịu áp lực và chống ăn mòn. Việc sử dụng van giúp điều chỉnh lưu lượng nước một cách linh hoạt và thuận tiện. Nó cũng đảm bảo sự an toàn và ổn định cho hệ thống. Với các tính năng ưu việt này, nó đã trở thành một phần không thể thiếu trong các công trình và hệ thống cấp nước. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu thông tin về loại van này qua bài viết dưới đây nhé!

Van cầu là gì?  

Van cầu còn được gọi là van chữ ngã hoặc van yên ngựa, có tên tiếng anh là Globe Valve, cũng được sử dụng với mục đích đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy của lưu chất.

Van hoạt động với phần đĩa van hình yên ngựa (hoặc hình chữ ngã) di chuyển lên xuống thông qua kết nối với tay điều khiển giúp dòng chảy môi chất lưu thông theo hình chữ “Z” và chỉ lưu thông theo một chiều nhất định. Van được sử dụng cho việc điều chỉnh dòng chảy trong một đường ống. Nó được sử dụng để kiểm soát hoặc ngăn chặn dòng chảy của chất lỏng hoặc khí qua một đường ống. 

Sở dĩ được gọi là van cầu bởi chúng có hình cầu bởi hai nửa của thân van, được ngăn cách nhau bởi một bộ phận kiểm soát dòng chảy (gọi là baffle) nằm ở bên trong thân van.

Van được sử dụng cho việc điều chỉnh dòng chảy trong một đường ống. Nó được sử dụng để kiểm soát hoặc ngăn chặn dòng chảy của chất lỏng hoặc khí qua một đường ống. 

Cấu tạo của van cầu

Cũng giống như các loại van khác (van bi, van cổng, van bướm,…), van có cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau. Van gồm các bộ phận sau đây:

• Thân van (body): Thân van thường làm bằng nhiều loại vật liệu khác nhau như đồng, gang, thép, thép không gỉ,… có chức năng chứa & liên kết các bộ phận khác của van, tạo thành một khối thống nhất, chịu tác động bên ngoài của môi trường, va đập và bảo vệ các bộ phận bên trong và cho phép môi chất di chuyển bên trong, mà không rò rỉ ra bên ngoài.
• Trục van (Stem): Trục van là bộ phận truyền động, truyền momen xoắn từ tay điều khiển (đối với van điều khiển cơ bằng tay quay, tay vặn). Một đầu trục van được liên kết với tay van, đầu còn cái liên kết cơ khí với phần đĩa van. Để đóng/mở van, người dùng truyền lực xoắn vặn tay, thông qua trục van để điều khiển đĩa van lên/xuống. Tùy vào điều kiện hoạt động, mà nhà sản xuất hoặc người dùng lựa chọn vật liệu của trục van cho phù hợp.
• Đĩa van (Disc): Là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với môi chất với chức năng đóng/mở trực tiếp nên thường được chế tạo từ những vật liệu có độ cứng cao & chống ăn mòn tốt. Đĩa van thường có dạng nút chai hoặc dạng côn, được lắp với trục van và liên kết với tay quay, từ đó điều khiển lên/xuống để điều tiết môi chất đi qua van.
• Gioăng làm kín (Seal): Được thiết kế với mục đích làm kín thân với trục van. Seal đảm bảo độ kín giữa thân van & trục van, giúp môi chất không bị rò rỉ ra ngoài.Tùy vào đặc tính của môi chất, áp suất & nhiệt độ làm việc mà nhà sản xuất hay người dùng lựa chọn vật liệu của gioăng làm kín (thường là cao su hoặc teftlon,…) và thường được tháo ra, thay thế định kỳ để giữ được độ kín khít khi vận hành.
• Nắp van (Bonnet): Là bộ phận nằm ở giữa tay điều khiển và thân van, bên ngoài của trục van, có tác dụng bảo vệ trục van và làm kín.
• Bộ phận truyền động (Operating): Tùy vào thiết kế của van, có hai loại truyền động chính:

1. Điều khiển thủ công: Được sử dụng nhiều đối với các dòng van nhỏ, hoặc vận hành thủ công thông qua dạng tay xoay (Handwheel Operating).
2. Điều khiển thông qua thiết bị truyền động (actuator): Có hai loại chính là thiết bị truyền động điện (electric actuator) và thiết bị truyền động khí nén (pneumatic actuator). Các thiết bị truyền động này cho phép chúng ta điều khiển để tạo ra góc quay mong muốn nằm trong thân van, qua đó đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy.

Nguyên lý làm việc của van

Van làm việc theo nguyên lý tịnh tiến đóng mở lên xuống với thiết kế thân van có rãnh đặc biệt khi đĩa van đóng sẽ khiến các chất không lưu thông quan được.

Sử dụng bộ điều khiển tay quay(vô lăng) khi quay vô lăng ngược chiều kim đồng hồ, trục van sẽ quay theo làm nâng đĩa van ra khỏi vị trí ban đầu, van mở. Và ngược lại, quay theo chiều kim đồng hồ đĩa van sẽ dần hạ xuống lúc này van đóng. Quá trình đóng mở phụ thuộc hoàn toàn vào người vận hành phải đứng gần van để điều khiển vô lăng.

Đôi với dạng điều khiển tự như bộ điện và bộ khí nén, người vận hành sẽ dễ dàng điều do van được cài đặt trước hoặc có bộ điều khiển tự động từ xa.

Ứng dụng của van

Van được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề, lĩnh vực và hệ thống :

• Hệ thống nước làm mát, nơi lưu lượng cần được điều chỉnh
• Các hệ thống dầu nhiên liệu có lưu lượng được điều chỉnh và độ kín nước là rất quan trọng
• Dùng cho hệ hơi và và hệ đường ống nước cần độ đóng kín và an toàn là những điểm quan tâm chính
• Dùng cho cấp nước, thực phẩm, hoá học, hệ thống thoát nước và chiết xuất không khí ngưng tụ
• Nắp nồi hơi, ống thoát nước, lỗ thông hơi chính và cống rãnh thoát nước
• Hệ thống dầu nhờn tuabin

Ưu điểm và nhược điểm của van

Ưu điểm:

• Van có nhiều kích thước, mẫu mã lắp đặt phù hợp với nhiều hệ thống lớn nhỏ.
• Van được làm từ nhiều chất liệu làm việc phù hợp với nhiều môi trường, van có độ bền cao, ít bị ăn mòn làm giảm khả năng hư hỏng và tăng tuổi thọ cho van.
• Van có bộ điều khiển đóng mở đa dạng tay quay, bộ điện , bộ khí nén.
• Van điều tiết lưu lượng dòng chẩy tốt, đóng mở dễ dàng bằng bộ phận tay quay.
• Van có đĩa van đóng kín không làm rò rỉ các chất ra bên ngoài, đĩa van không ngâm vào lưu chất giúp tăng độ bền cho đĩa van.
• Van có thường gian đóng mở khá nhanh, tay quay giúp đĩa van đóng kín.

Nhược điểm:

• Kích thước van khá lớn, không phù hợp với các hệ thống nhỏ
• Giá thành van cũng cao hơi so với các dòng van tương đương

Phân loại van

Để đáp ứng được nhu cầu và yêu cầu của các hệ thống đường ống các loại van cầu với chất liệu khác nhau, kiểu dáng khác nhau, cấu tạo khác nhau được sản xuất. 

1.Phân loại van hơi theo vật liệu sản xuất

Mỗi chất liệu sẽ phù hợp với môi trường chất, điều kiện môi trường nhất định nên chúng ta hãy là những người sử dụng thông thái lựa chọn ra những dòng van phù hợp với hệ thống.

• Van chữ ngã chất liệu gang

Van chữ ngã chất liệu gang được sản xuất từ vật liệu gang là dòng van được sử dụng chủ yếu trong các hệ thống công nghiệp, được sử dụng cho các dòng lưu chất nước, xăng dầu, hệ thống hơi nóng. Với đa dạng kích thước từ DN50 – DN1200 van phù hợp với mọi hệ thống đường ống. Hiện nay chúng tôi đang cung cấp các dòng van gang đến từ các nước như: Đài Loan, Trung Quốc, Malaysia, Hàn Quốc.

Thông số kỹ thuật của van:

1. Kính thước : DN50 – DN1200
2. Chất liệu chế tạo: gang cầu, gang xám, gang dẻo
3. Kiểu kết nối: kết nối mặt bích
4. Gioăng làm kín: EPDM, Teflon
5. Tiêu chuẩn kết nối mặt bích: JIS10K, 20K, BS
6. Nhiệt độ: max 3500 C
7. Áp lực: PN16, PN25
8. Phạm vi sử dụng : Nước, gas, dầu, hơi , khí
9. Xuất xứ: Đài Loan, Malaysia
10. Bảo hành 12 tháng

• Van chữ ngã chất liệu inox

Van chữ ngã chất liệu inox được chế tạo từ vật liệu inox 201, 304, 316 có khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa cao. Làm việc được với dòng lưu chất là hóa chất, dung dịch muối, nước biển, các dung môi hóa học.

Ngoài ra van còn sử dụng được trong môi trường nhiệt độ và áp suất âm, với độ ổn định cho năng suất công việc cao.

Thông số kỹ thuật của van:

1. Kính thước : DN50 – DN800
2. Vật liệu chế tạo: Inox 201, 304, 316
3. Kiểu kết nối: nối ren hoặc lắp bích
4. Gioăng làm kín: EPDM, Teflon
5. Tiêu chuẩn mặt bích kết nối: JIS10K, 20K, BS
6. Nhiệt độ: -200C – 2000 C
7. Áp lực: PN10, PN16, PN25
8. Phạm vi sử dụng : Nước, gas, dầu, hơi , khí
9. Xuất xứ: Đài Loan, Malaysia, Nhật Bản
10. Bảo hành 12 tháng

• Van chữ ngã chất liệu đồng

Van chữ ngã chất liệu đồng được chế tạo từ vật liệu đồng thau hoặc đồng đỏ phổ biến trong các hệ thống đường ống có kích thước vừa và nhỏ từ DN8 – DN100. Sử dụng trong lò hơi, hệ thống áp lực cao, hệ thống đường ống nước. Điều tiết dòng lưu chất rất tốt.

Thông số kỹ thuật của van:

1. Kích thước: DN8 – DN100
2. Vật liệu chế tạo: Đồng thau
3. Gioăng kín: Cao su tổng hợp, PTFE
4. Kiểu kết nối: nối ren
5. Áp lực: PN10, PN16
6. Nhiệt độ : 0 ~150 độ C
7. Môi trường: Nước, khí, hơi
8. Xuất xứ: Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật, Italya, Việt Nam
9. Thời gian bảo hành: 12 tháng
10. Tình trạng hàng: Có sẵn

• Van chữ ngã chất liệu thép

Van chữ ngã chất liệu thép được chế tạo từ vật liệu thép, chuyên dùng cho hệ xăng, dầu, hơi nóng, dầu nóng, gioăng làm kín của van thép có thể bằng BELLOW. Giá thành van thép cũng khá là cao. Van thường có các kích thước từ nhỏ đến lớn như: DN15 – DN500.

Thông số kỹ thuật của van:

1. Kính cỡ : DN15 – DN500
2. Chất liệu chế tạo: thép đúc tiêu chuẩn
3. Kiểu kết nối: nối ren, lắp bích hoặc hàn kín
4. Gioăng làm kín: EPDM, Teflon
5. Tiêu chuẩn mặt bích: JIS10K, ANSI – 150LB, 300LB
6. Nhiệt độ : -200C – 3000 C
7. Áp lực : PN10, PN16, PN25
8. Phạm vi sử dụng : Nước, gas, dầu, hơi nóng , khí
9. Xuất xứ: Đài Loan, Malaysia, Nhật Bản
10. Bảo hành 12 tháng

• Van chữ ngã chất liệu nhựa

Đây là dòng sản phẩm chuyên dụng dùng cho các loại công việc liên quan đến hóa chất. Do được chế tạo từ chất liệu nhựa PVC, uPVC, cPVC có khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa, thích hợp với dòng chất là axit, bazo, dung dịch hóa chất nồng độ cao.

Dòng van này rất hiếm và cũng được sử dụng rất ít trên thị trường.

2.Phân loại van theo cấu tạo

Van hiện nay có 4 dạng cơ bản nhất đò là: dạng van góc, van chữ ngã hay van ên ngựa , van y , van bầu

• Van hơi dạng chữ ngã (Tee)

Đây là dạng phổ biến thông dụng nhất được sản xuất hiện nay. Khi đóng mở trục van và đĩa van được kéo di chuyển theo phương thẳng đứng, vuông góc với dòng chảy.

Với dạng van này sẽ giúp van làm việc tốt với dòng chảy áp lực lớn, tránh được tình trạng giảm áp, khả năng điều tiết dòng chảy tốt nhất.

• Van dạng chữ Y (Wye)

Là van có thân van chữ Y giúp chúng ta giải quyết vấn để giảm áp suất của van, làm giảm sức cản của dòng chảy đến mức tối thiểu. Trục và đĩa van được đặt một góc 450 so với thân van, điều này tạo ra đường chảy thẳng hơn khi mở van hoàn toàn giúp giảm độ ma sát của dòng chảy đối với ghế, đĩa van tránh được tình trạng xói mòn.

• Van góc (Angle)

Van có thân van theo kiểu vuông là một trong những sửa đổi của van tiêu chuẩn. Với dạng van góc này giúp van có thể cho phép dòng chảy chuyển hưởng. Đĩa van và trục van được nằm vuông góc 90 độ, dòng chảy lưu thông theo góc 90 độ duy nhất.

Lợi thế của dòng van này là cho dòng chảy với áp suất thấp hơn. Sử dụng ở các ứng dụng có chu kỳ dòng chảy chuyển hường trong hệ thống với hiệu ứng trượt cao.

Với cấu tạo mô hình góc có thể chống chảy giảm đáng kể so với thiết kế mẫu tiêu chuẩn.

• Van bầu

Van này có cấu tạo thân van giống dạng van cầu chữ ngã, theo thiết kế dạng này được sử dụng cho các đường ống có kích thước nhỏ và vừa. Thuận tiện cho lắp đặt và sử dụng của van.

3.Phân loại van theo kiểu kết nối với hệ thống

Chúng ta có 3 loại kết kết thường gặp là: kết nối ren, kết nối mặt bích, hàn ống. Các kiểu kết nối này giúp chúng ta có thể đa dạng về sự lựa chọn thuận tiện cho việc sử dụng.

• Van dạng kết nối ren

Với kiểu nối ren này van thường có kích thước nhỏ từ DN15 – DN50 với khả năng sử dụng trong phạm vi áp suất thấp van cầu sẽ hoạt động tốt nhất. Dạng kết nối ren này rất đa dạng về chất liệu có thể là đồng, inox và nhựa phù hợp với rất nhiều các môi trường chất khác nhau.

• Van dạng hàn kín

Là van sử dụng mối hàn kết nối với hệ thống thường sử dụng cho các đường ống có kích thước nhỏ nhưng áp lực lại lớn từ 40 bar. Khi kết nối thường hàn cố định thân van với đường ống giúp van cầu có thể có độ ổn định, độ kín tuyệt đối tránh khỏi việc rò rỉ, nổ vỡ tại chỗ kết nối. Van cầu dạng hàn thường được chế tạo từ vật liệu thép rèn, có thể áp suất và nhiệt độ cao. Dùng chủ yếu cho các hệ thống khí nén, lò hơi áp lực.

4.Phân loại van theo dạng điều khiển

Ngoài cách thức thủ công vô lăng tay quay ra thì hiện nay trên thị trường nhằm đáp ứng nhu cầu tự động hóa van được kết hợp với các bộ điều khiển điện, bộ điều khiển khí nén hay còn gọi là bộ phận truyền động tự động để tạo nên các sản phẩm van tự động đó là: van điều khiển khí nén và van điều khiển điện. Chúng ta có thể cùng nhau tìm hiểu chi tiết 2 dòng van điều khiển điện và van điều khiển khí nén ngay sau đây.

• Van điều khiển điện

Bằng việc sử dụng bộ điều khiển điện hay thiết bị truyền động điện để vận hành đảm bảo hiệu quả trong quá trình lưu thông dòng chất được thuận tiện hơn. Giúp giảm thiểu chi phí nhân công vận hành, với các hệ thống dây truyền lớn có thể điều khiển một cách đồng loạt, tự động. Van điều khiển điện sử dụng nguồn điện áp thông dụng là 24V, 220V, 380V, có tín hiệu phản hồi thông qua tủ PLC và phòng điều hành đóng mở van từ xa một cách dễ dàng.

• Van dạng kết nối mặt bích

Dòng van nối mặt bích thường thiết kế sử dụng cho các hệ thống công nghiệp có đường ống có kích thước lớn từ DN50 trở lên. Việc đường ống lớn sử dụng nối ren sẽ khó khăn và không hoạt động được.

Van mặt bích có thể chịu được áp lực lớn, chống chịu ăn mòn, với đĩa, trục van thiết kế chắc chắn chống chịu được áp suất và nhiệt độ cao. Ngoài ra dạng lắp bích kết hợp với lớp gioăng làm kín tạo ra độ kín tuyệt đối khi làm việc tránh việc rò rỉ của lưu chất ra bên ngoài. Mặt bích của van cũng tuân theo nhiều tiêu chuẩn mặt bích hiện nay là ANSI, JIS, BS,DIN…

• Van điều khiển khí nén

Đây là van tự động thực hiện việc đóng mở van bằng bộ điều khiển khí nén hay thiết bị truyền động khí nén, cung cấp áp lực khí nén 3-8bar để xoay trục van. Dòng van điều khiển khí nén này có tính an toàn cao, dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng và thay thế. Tuổi thọ của van cũng được đảm bảo, thường được sử dụng trong các hệ thống lò hơi, hệ thống lưu thông dòng chảy của các khu công nghiệp sản xuất.

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 cầu.