Kích thước van giảm áp: bảng quy đổi DN, inch, phi ống và cách chọn cỡ

Kích thước van giảm áp thường được ghi theo DN (đường kính danh nghĩa, mm) hoặc inch, và đó là cỡ đầu nối chứ không phải cỡ lỗ van. Van DN50 là van có đầu nối lắp vừa ống DN50, còn khả năng cho lưu lượng của nó được quyết định bởi hệ số Kv. Vì vậy chọn van theo cỡ ống dễ dẫn đến van quá khổ hoặc quá nhỏ; phải tính theo lưu lượng và chênh áp rồi đối chiếu cỡ đầu nối.

Bài này có bảng quy đổi DN, inch, phi ống từ DN15 đến DN300, dải cỡ tham khảo theo loại van, ví dụ tính, lưu ý chiều dài lắp đặt khi thay thế và các lỗi thường gặp. Khái niệm nền xem ở bài van giảm áp là gì.

Bảng quy đổi kích thước van giảm áp: DN, inch và phi ống

DN (Diameter Nominal) là cỡ danh nghĩa theo hệ mét, NPS (Nominal Pipe Size) là cỡ danh nghĩa theo hệ inch của Mỹ. Cả hai là nhãn quy ước, không bằng đường kính trong hay ngoài thực tế; xem thêm khái niệm Nominal Pipe Size. Đường kính ngoài (OD) dưới đây là của ống thép theo ASME B36.10 / ISO, trị tham khảo.

Lưu ý: ống nhựa, ống đồng, ống inox mỏng có OD khác ống thép cùng DN, nên khi mua van cần xác định rõ đầu nối chứ không chỉ nói “phi bao nhiêu”. Với nối ren, “1/2 inch” là cỡ ren ống chứ không phải đường kính ngoài đo được.

Dải kích thước van giảm áp tham khảo theo loại van

Kích thước van giảm áp không có ở mọi cỡ: mỗi loại chỉ được sản xuất trong một dải cỡ nhất định. Bảng dưới là dải thường gặp trong catalogue, nhà sản xuất cụ thể có thể khác.

Các con số nhỏ nhất hoặc lớn nhất khác nhau theo hãng, nên đối chiếu catalogue. Kiểu nối ren có ở cỡ nhỏ vì thân nhẹ, còn cỡ lớn dùng bích do khối lượng và áp suất; chi tiết có trong bài hình thức nối trên van giảm áp.

Khi cần kích thước van giảm áp lớn hơn dải thông thường, nhà máy có thể sản xuất theo đơn nhưng thời gian giao dài hơn. Loại trực tiếp và gián tiếp khác nhau về cỡ sử dụng, xem bài so sánh van giảm áp trực tiếp và gián tiếp.

Vì sao không chọn kích thước van giảm áp theo cỡ ống

Có ba lý do kỹ thuật khiến cỡ ống không quyết định kích thước van giảm áp.

1. Kv của van không đồng nghĩa với cỡ ống. Cùng DN50, các model khác nhau có Kv khác nhau, và cổng thực tế có thể nhỏ hơn DN đầu nối.
2. Van cần làm việc ở độ mở hợp lý. Van lớn hơn nhu cầu chỉ mở một khoảng nhỏ, đĩa van làm việc sát bệ nên P2 dao động, mòn bệ và ồn.
3. Ống tính theo vận tốc, van tính theo Kv. Ống chọn sao cho vận tốc nước 1–2,5 m/s (không quá 3 m/s); van chọn theo Kv. Hai kết quả có thể cho cỡ khác nhau, và ống sau van thường được tăng lên 1–2 cỡ với hơi và khí vì thể tích giãn nở khi giảm áp.

Kết quả đúng thường là van nhỏ hơn ống hoặc bằng ống một cỡ, nối qua côn thu. Quy trình chọn đầy đủ nằm trong hướng dẫn lựa chọn van giảm áp.

Ví dụ tính kích thước van giảm áp cho nước

Công thức tính kích thước van giảm áp theo Kv: Kv = Q / √(ΔP / SG), với Q là lưu lượng (m³/h), ΔP là chênh áp qua van (bar), SG của nước = 1. Cv ≈ 1,156 · Kv.

Đề bài: cấp nước 18 m³/h cho tòa nhà, P1 = 7 bar, P2 = 3 bar, ống đang là DN65.

• ΔP = 7 − 3 = 4 bar, √4 = 2.
• Kv = 18 / 2 = 9. Thêm dự phòng 20%: 9 × 1,2 = 10,8.
• Cần van có Kv định mức khoảng 10,8 trở lên theo catalogue. Cv ≈ 1,156 × 10,8 ≈ 12,5.
• Kiểm tra vận tốc ở ống sau van: DN50 (đường kính trong khoảng 53 mm, tiết diện 0,0022 m²) cho v = (18/3600) / 0,0022 ≈ 2,3 m/s, đạt. DN65 (đường kính trong khoảng 69 mm) sẽ cho khoảng 1,3 m/s.
• Kiểm tra xâm thực: P1/P2 = 7/3 ≈ 2,3, dưới ngưỡng tham khảo 3:1 nên không cần giảm hai cấp.

Kết quả: chọn van Kv khoảng 11–12. Nếu catalogue của model có cổng DN50 đạt Kv này thì chọn van DN50 và nối qua côn thu, thay vì van DN65 có Kv lớn hơn nhiều so với nhu cầu. Kv cụ thể phải lấy từ catalogue của model được chọn.

Danh mục cỡ cho nước có tại van giảm áp nước.

Chiều dài lắp đặt (face-to-face) khi thay thế

Khi thay van cũ, ngoài DN và kiểu nối phải kiểm tra chiều dài lắp đặt, tức khoảng cách giữa hai mặt đầu nối của thân van (face-to-face với van bích, hoặc end-to-end với van ren). Kích thước van giảm áp theo chiều dài không có chuẩn thống nhất, khác với một số loại van công nghiệp khác có chuẩn kích thước mặt bích.

Kích thước van giảm áp cùng DN50 PN16 ở hai hãng có thể cho chiều dài thân chênh nhau vài chục mm. Khi thay van, đo chiều dài khoảng trống trên đường ống, đối chiếu với catalogue, và sẵn sàng dùng ống nối ngắn hoặc dài thêm.

Các kiểm tra khi thay thế: DN, tiêu chuẩn bích (EN 1092-1, JIS B2220, ASME B16.5), lỗ bu lông và PCD, chiều dài lắp đặt, chiều cao nắp (để chừa chỗ chỉnh), hướng dòng chảy và áp suất danh định. Với bích, DN50 PN16 có PCD 125 mm, JIS 10K 50A có PCD 120 mm, đều 4 bu lông M16 nhưng không lắp lẫn.

Xem thêm cách lắp ở bài cách lắp đặt van giảm áp nước.

Lỗi do chọn kích thước van giảm áp quá khổ hoặc quá nhỏ

Van quá khổ: đĩa làm việc gần bệ, hunting (dao động P2), bệ mòn nhanh, tiếng ồn, giá cao và tốn không gian. Với van trực tiếp quá lớn, độ lệch áp không cải thiện mà vẫn tụt khi tải đỉnh.

Van quá nhỏ: P2 tụt khi lưu lượng đỉnh, vận tốc qua cổng cao gây ồn, xâm thực và mòn. Ở nước, van nhỏ làm áp sau van thấp hơn mức cài, thiết bị cuối đường thiếu nước.

Kích thước van giảm áp quá khổ thường đến từ việc chọn theo cỡ ống, nhân dự phòng quá lớn hoặc dùng lưu lượng tối đa của đường ống thay cho nhu cầu thực. Cách tránh: lấy lưu lượng đo hoặc tính, dự phòng 20–30%, rồi đối chiếu Kv thực của model. Những lỗi liên quan khác có trong bài một số lỗi khi mua và sử dụng van giảm áp.

Kích thước van giảm áp theo môi chất: hơi và khí khác nước thế nào

Với nước, thể tích hầu như không đổi khi giảm áp nên ống trước và sau van thường cùng cỡ. Với hơi và khí, thể tích riêng tăng khi áp giảm: hơi 8 bar xuống 3 bar có thể tích riêng tăng gần gấp đôi, nên ống sau van thường lớn hơn ống trước 1–2 cỡ để giữ vận tốc trong giới hạn (hơi bão hòa 15–30 m/s, khí nén 6–10 m/s, tham khảo).

Do đó khi tính kích thước van giảm áp cho hơi, cổng van thường nhỏ hơn cỡ ống hạ áp, và việc nối được thực hiện bằng côn lệch tâm hoặc đồng tâm. Đoạn ống thẳng trước van tham khảo từ 5–10D, sau van từ 10D, kèm bẫy hơi tách nước ngưng phía trước để nước ngưng không làm mòn bệ.

Hãy xem Kv hoặc hệ số lưu lượng hơi (Kvs) theo bảng của hãng, vì công thức hơi dùng khối lượng riêng và chế độ dòng tới hạn, không dùng công thức đơn giản của nước.

Xem kích thước và thông số các model van giảm áp đang có tại Viva.

Câu hỏi thường gặp về kích thước van giảm áp