Mẹo xác định kích thước van 1 chiều

Van 1 chiều là loại van thiết yếu trong các hệ thống đường ống sử dụng với mục đích là để ngăn chặn dòng chảy ngược. Xác định kích thước là một trong những quy trình quan trọng của quá trình lựa chọn van. Việc xác định kích thước van 1 chiều là vô cùng cần thiết để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống cũng như chất lượng của van.

Xác định kích thước van 1 chiều cần dựa trên nhiều yếu tố khác nhau. Bài viết dưới đây sẽ phân tích một số yếu tố quan trọng cần quan tâm trong quá trình định cỡ và 1 số mẹo xác định kích thước van 1 chiều cho phép xác định chính xác nhất.

Xác định kích thước van 1 chiều có thật sự quan trọng?

Hiểu kích thước van 1 chiều vô cùng quan trọng để đảm bảo hiệu quả hoạt động, hiệu suất, độ tin cậy, chất lượng và tuổi thọ của van trong hệ thống của bạn. Để tận dụng tối đa van 1 chiều, thì việc chọn lựa một van có kích thước phù hợp với ứng dụng là điều tất yếu.

Việc lựa chọn kích thước quá nhỏ hoặc quá lớn so với yêu cầu của ứng dụng đều gây ra các thiệt hại đáng kể. Kích thước quá nhỏ sẽ dẫn đến tổn thất áp suất cao hơn, dòng chảy bị hạn chế và có thể tạo ra tiếng ồn và rung chấn.

Việc lựa chọn kích thước quá lớn có thể gây ra hao mòn và hư hỏng van. Nếu van một chiều quá lớn so với lưu lượng thực tế trong hệ thống, van sẽ hoạt động ở trạng thái mở một phần, điều này khiến dòng chảy không ổn định, rung chấn, gây ra tiếng ồn, ảnh hưởng chất lượng sản phẩm. Và việc lựa chọn van quá lớn cũng gây lãng phí, van lớn hơn đồng nghĩa giá thành cao hơn, tốn kém chi phí hơn trong khi không cần thiết.

Việc lựa chọn van sai kích thước có thể ảnh hưởng trực tiếp đến kinh tế. Việc lựa chọn sai kích thước van sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của van, chất lượng của van, tuổi thọ của van, van nhanh hỏng hơn. Khi van hỏng chi phí cho việc thay thế van rất nhiều, chi phí mua van mới, chi phí nhân công lao động cũng như chi phí khi hệ thống phải dừng, thời gian chết, mất thời gian sản xuất.

Bên cạnh việc thay thế tốn kém, thì việc van 1 chiều hỏng, hay hoạt động không chính xác có thể gây ảnh hưởng đến các thiết bị khác, làm hỏng, phá hủy các thiết bị, máy móc khác có thể rất đắt tiền, dẫn đến chi phí càng lớn hơn nhiều.

Các chỉ số chính để định cỡ chính xác

Trên thực tế, phần lớn người dùng lựa chọn kích thước van theo kích thước đường ống, tuy nhiên, khác với van điều khiển, van 1 chiều là van tự động, nó hoạt động dựa vào lưu lượng và áp lực của dòng chảy để điều khiển đóng mở đĩa. Việc xác định kích thước van cần quan tâm đến nhiều yếu tố và thông số hơn thế. Một số thông số tác động đến việc định cỡ van 1 chiều đó là:

Lưu lượng dòng chảy (Q):

Lưu lượng dòng chảy là thể tích chất lỏng đi qua van trên một đơn vị thời gian cụ thể. Thường được đo bằng mét khối trên giây (m3/s).

Lưu lượng dòng chảy có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố: Đường kính ống, mật độ chất lỏng, độ nhớt và áp suất giảm.

Các van 1 chiều khác nhau và kích thước khác nhau sẽ cho phép lưu lượng dòng chảy qua van khác nhau. Vì vậy, cân nhắc yêu cầu lưu lượng qua van trọng hệ thống để lựa chọn van và kích thước van phù hợp.

Tổn thất áp suất (ΔP):

Tổn thất áp suất là chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của van. Nó thường được đo bằng Psi.

Tổn thất áp suất có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố trong hệ thống: Chiều dài ống, mật độ chất lỏng, loại van, độ nhám của bề mặt ống. Tổn thất áp suất càng lớn thì lưu lượng dòng chảy càng thấp.

Chọn van có kích thước càng lớn thì mức tổn thất áp suất càng giảm. Áp suất dòng chảy trong hệ thống yêu cầu là bao nhiêu, mức tổn thất áp suất qua van mà hệ thống có thể chấp nhận được là bao nhiêu. Cần xem xét kĩ để lựa chọn kích thước phù hợp.

Hệ số lưu lượng van Cv:

Cv thể hiện lưu lượng dòng chảy qua van trong một đơn vị thời gian khi độ chênh lệch áp là 1 psi.

Yếu tố ảnh hưởng đến lưu lượng Cv: Chiều dài ống, mật độ chất lỏng, loại van, độ nhám bề mặt trong ống.

Hệ số lưu lượng van Cv thường được đưa ra bởi các nhà sản xuất van, thông thường, lưu lượng van Cv càng lớn đồng nghĩa với kích thước van càng lớn. Lưu lượng Cv ảnh hưởng đến lưu lượng dòng chảy qua van, nên nếu yêu cầu lưu lượng qua van lớn, xem xét lựa chọn hệ số lưu lượng van Cv cao (kích thước van lớn).

Nhiệt độ:

Nhiệt độ lưu chất cũng có thể ảnh hưởng đến việc xác định kích thước van. Vì nhiệt độ của lưu chất sẽ ảnh hưởng đến đặc tính của lưu chất như mật độ và độ nhớt. Mà các yếu tố này sẽ ảnh hưởng đến lưu lượng dòng chảy, tổn thất áp suất là yếu tố ảnh hưởng đến kích thước van. Vì vậy, nhiệt độ cũng là yếu tố ảnh hưởng đến kích thước van.

Lưu chất xứ lý:

Việc xác định kích thước van cho các ứng dụng chất khí sẽ phức tạp hơn so với ứng dụng xử lý chất lỏng. Do lưu chất khí có khả năng nén và khí có tốc độ dòng chảy cao hơn cho cùng mức tổn thất áp suất và kích thước van.

Kích thước van 1 chiều được xác định như nào?

Kích thước van 1 chiều được xác định đơn giản nhất là kích thước kết nối với ống. Kích thước của đường ống là đường kính trong của ống, đơn vị tính kích thước ống được sử dụng phổ biến là DN (Diametre Nominal), mm, inch… Thể hiện kích thước kết nối của van với ống, thông số kích thước này tương đương sẽ cho phép kết nối chính xác, tiện lợi, nhanh chóng.

Các thông số kích thước liên quan khác như chiều cao, khoảng cách 2 mặt bích, độ dày van được sản xuất theo tiêu chuẩn, các tiêu chuẩn khác nhau sẽ có sự chênh lệch nhất định. Điều này thường phụ thuộc vào nhà sản xuất, theo dõi thông số nhà sản xuất cấp để lựa chọn chính xác.

Tính kích thước van 1 chiều

Tính lưu lượng dòng chảy (Q):

Công thức tính tốc độ dòng chảy cho chất lỏng:

• Q: Lưu lượng dòng chảy.
• Cv: Hệ số lưu lượng của van.
• P1: Áp suất ngược dòng của chất lỏng.
• P2: Áp suất hạ lưu của chất lỏng.
• gf: Trọng lượng riêng của chất lỏng.

Tính tổn thất áp suất:

Phương trình Darcy-Weisbach:

• ΔP: Là sự sụt giảm áp suất trong đường ống (Pa, psi)
• f: Hệ số ma sát Darcy (không thứ nguyên).
• L: Chiều dài của ống (m, ft).
• D: Đường kính trong của ống (m, ft).
• ∂: Mật độ chất lỏng (kg/cm3, lb/ft3).
• v: Vận tốc trung bình (m/s, ft/s).

Kết luận:

Để xác định đúng kích thước van 1 chiều, bạn phải xác định được đặc tính của lưu chất sử dụng như độ nhớt, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng dòng chảy, dòng ứng dụng. Việc xác định kích thước van 1 chiều cần phải được diễn ra một cách chuyên nghiệp và chính xác nhất.

Xem thêm: Làm thế nào để giảm thiểu búa nước khi sử dụng van 1 chiều