Hướng dòng chảy của van cầu
Van cầu là một loại van điều khiển, điều khiển đóng ngắt và điều tiết lưu lượng, nhưng chúng vẫn quy định hướng dòng chảy, hướng lắp đặt cụ thể. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các yếu tố quyết định hướng dòng chảy của van cầu, đặc tính dòng chảy, hướng dẫn định hướng và hướng lắp đặt của van cầu.
Hướng dòng chảy của van cầu là gì?
Hướng dòng chảy của van cầu được xác định là hướng của dòng lưu chất khi lưu thông qua van cầu. Thể hiện hướng của dòng lưu chất đi từ cổng nào đến cổng nào và xác định hướng lắp đặt của van cầu.
Van cầu là loại van hai chiều, dòng chảy có thể chảy theo hai hướng, tuy nhiên, van cầu có quy định hướng dòng chảy cụ thể thể tùy thuộc vào ứng dụng, với hai hướng chính là hướng dòng chảy để mở ( hướng dòng chảy đi từ dưới đĩa đi lên) và hướng dòng chảy để đóng (hướng dòng chảy đi từ trên đĩa đi xuống).
Các hướng dòng chảy chính của van cầu
Cấu trúc của van cầu khá đặc biệt, với phần khoang trong thân dạng chữ Z, điều này làm cho van phân làm hai khoang riêng biệt, cách ly bởi đĩa van.Thiết kế này làm cho hướng dòng chảy trong van theo hai hướng là hướng từ dưới đĩa lên và hướng từ trên đĩa xuống, ảnh hưởng đến việc điều khiển đĩa. Vì vậy, quy định hướng dòng chảy trong van cầu rất quan trọng. Đặc trưng của hai hướng dòng chảy chính trong van cầu đó là:
- Dòng chảy để mở: Hướng dòng chảy từ dưới đĩa lên gọi là dòng chảy mở, vì chúng nằm dưới đĩa, thuận với hướng mở của đĩa, nên nó sẽ có xu hướng nâng đĩa lên trên. Khi lắp đặt theo hướng dòng chảy này, việc điều khiển van đóng sẽ đòi hỏi mô men xoắn cao hơn so với việc điều khiển mở. Vì vậy, hướng dòng chảy này trở nên lý tưởng cho các ứng dụng áp suất thấp, nhiệt độ thấp, nó đảm bảo hoạt động trơn tru, bảo vệ lớp đệm, tăng tuổi thọ lớp đệm và đĩa.
- Dòng chảy để đóng: Hướng dòng chảy tưới trên đĩa xuống gọi là hướng dòng chảy để đóng, vì hướng dòng chảy này chảy từ trên đĩa xuống, tác động bề mặt trên đĩa, xu hướng của đĩa đẩy xuống dưới, giữ ở vị trí đóng, hướng dòng chảy để đóng còn được gọi là dòng chảy ngược. Với hướng dòng chảy này, khi điều khiển đóng van mô men xoắn sẽ nhỏ hơn so với khi điều khiển mở van. Vì vậy, hướng dòng chảy này lý tưởng cho các ứng dụng áp suất cao, nhiệt độ cao, duy trì độ kín và tránh rò rỉ. Khi hoạt động ở nhiệt độ cao, hướng dòng chảy này cho phép khuếch tán dòng chảy thay vì chỉ tập chung vào bề mặt đĩa. Tránh tình trạng trục co lại trong quá trình làm mát, tình trạng co trục này thường gây ra xu hướng nhấc đĩa ra khỏi đệm, từ đó gây ra tình trạng rò rỉ. Tuy nhiên, việc lắp đặt theo hướng dòng chảy này thường gây ra giảm lưu lượng lớn.
Định hướng dòng chảy của van cầu
Sau khi đã xác định được hướng dòng chảy theo yêu cầu, việc định hướng dòng chảy trên van cầu rất đơn giản. Một mũi tên chỉ hướng được đúc trên thân van sẽ chỉ ra hướng dòng chảy chính xác. Việc định hướng dòng chảy đối với từng yêu cầu như sau:
- Dòng chảy để mở: Dòng chảy để mở là dòng chảy tiêu chuẩn của van cầu, vì vậy, hướng mũi tên trên van cầu chính là hướng dòng chảy để mở tương đương hướng dòng chảy từ dưới đĩa lên. Vì vậy, khi yêu cầu hướng từ dưới đĩa lên, hãy lắp đặt theo hướng mũi tên, hướng dòng chảy trùng với hướng mũi tên là chính xác.
- Dòng chảy để đóng: Ngược lại, với hướng dòng chảy từ trên đĩa xuống, hãy lắp đặt ngược lại hướng mũi tên, hướng dòng chảy trong hệ thống ngược với hướng của mũi tên.
Hướng lắp đặt của van cầu
Van cầu có thể lắp đặt theo nhiều hướng khác nhau, lắp đặt trên đường ống ngang, đường ống dọc cũng như đường ống nghiêng. Chúng có thể hoạt động tốt trên nhiều hướng ống khác nhau. Tuy nhiên, vẫn khuyến nghị lắp đặt van trên đường ống ngang nhất, chúng đảm bảo van hoạt động tối ưu, chính xác và bền bỉ nhất. Đặc trưng về từng hướng lắp đặt như sau:
- Ống ngang: Van cầu được khuyến nghị nhất lắp đặt với đường ống ngang, việc lắp đặt trên đường ống ngang giúp đảm bảo van hoạt động chính xác, hiệu suất và tuổi thọ bền bỉ nhất. Tuy nhiên khi lắp đặt van trên đường ống ngang cũng cần lưu ý, van cần được lắp đặt thẳng đứng, phần tay quay điều khiển hướng lên trên, vuông góc với mặt đất, giúp ngăn ngừa tình trạng lưu chất tích tụ lên trục van, gây tình trạng kẹt trục hoặc rò rỉ qua trục.
- Ống dọc: Van có thể lắp đặt trên ống dọc tốt, hãy chú ý về hướng dòng chảy khi lắp đặt. Hướng tay quay sao cho thuận tiện nhất với dòng chảy. Với ống dọc, van vẫn đảm bảo hoạt động tốt, chính xác, tuy nhiên không được khuyến nghị. Nếu không yêu cầu bắt buộc việc lắp đặt trên ống dọc, bạn hãy cân nhắc về thiết kế hệ thống.
- Ống nghiêng: Van hoạt động tốt khi lắp đặt trên ống nghiêng, tuy nhiên cũng hãy cân nhắc khi lắp đặt, chúng cũng không được khuyến nghị.
Tại sao định hướng dòng chảy của van cầu quan trọng?
Đối với một số dòng van hai chiều, hướng dòng chảy có thể không quá quan trọng, có thể lắp đặt được cả hai hướng. Tuy nhiên, đối với dòng van cầu, do thiết kế đặc trưng của chúng, hướng dòng chảy qua van ảnh hưởng đến nhiều yếu tố vì vậy, việc định hướng dòng chảy của van cầu rất quan trọng:
- Hướng dòng chảy qua van ảnh hưởng đến áp suất lưu lượng qua van, dòng chảy từ dưới đĩa lên luôn có khả năng dẫn dòng tốt hơn so với dòng chảy từ trên đĩa xuống. Vì vậy, dòng chảy lưu chất ít bị hỗn loạn hơn, tổn thất áp suất qua van thấp hơn.
- Hướng dòng chảy cũng ảnh hưởng đến mô men xoắn vận hành của van. Hướng dòng chảy từ dưới đĩa lên, áp lực nước tác dụng lên bề mặt dưới đĩa, đĩa có xu hướng nâng lên, nên mô men xoắn vận hành thấp hơn. Ngược lại, hướng dòng chảy từ trên đĩa xuống, áp lực nước tác dụng lên bề mặt trên đĩa, đĩa có xu hướng bị đẩy xuống, nên mô men xoắn vận hành mở van cao hơn.
- Hướng dòng chảy của van cầu cũng ảnh hưởng đến khả năng điều tiết lưu lượng của chúng. Hướng dòng chảy từ dưới đĩa lên cho phép dòng chảy ổn định hơn, nên khả năng điều khiển lưu lượng cũng đảm bảo chính xác hơn. Với hướng dòng chảy từ trên đĩa xuống, dòng lưu chất thường bị hỗn loạn hơn nên khả năng điều tiết thường kém chính xác hơn.
- Hướng dòng chảy của van cầu cũng ảnh hưởng đến tính ứng dụng của chúng, hướng dòng chảy từ trên xuống và hướng dòng chảy từ dưới lên thường phù hợp với một số ứng dụng nhất định. Hướng dòng chảy xuôi dòng thường được khuyến nghị, tuy nhiên, tại một số ứng dụng hướng dòng chảy ngược dòng lại được đề nghị.
- Hướng dòng chảy ảnh hưởng đến tuổi thọ của van. Dòng chảy qua van tác động lên bề mặt đĩa và bề mặt đệm, với dòng chảy lưu chất từ dưới đĩa lên, dòng chảy ổn định, hoạt động trơn tru nên hạn chế ăn mòn, mài mòn đĩa, đệm. Đối với dòng chảy từ trên đĩa xuống, dòng chảy hỗn loạn hơn, xói mòn xảy nha nhanh hơn, ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của đĩa và đệm.
Kết luận: Hướng dòng chảy và hướng lắp đặt là hai yếu tố vô cùng quan trọng trong quá trình lắp đặt, cài đặt van lên hệ thống ống, để đảm bảo hoạt động và điều khiển van chính xác, hiệu quả, tuổi thọ dài. Vì vậy, trước khi đưa vào lắp đặt, bạn hãy lên kế hoạch cụ thể, xác định hướng dòng chảy và hướng lắp đặt van cầu, để thiết kế hướng lắp đặt chính xác nhất.
