Y lọc và van 1 chiều là hai thiết bị khác chức năng: y lọc giữ cặn trong lưu chất, còn van 1 chiều chặn dòng chảy ngược. Y lọc và van 1 chiều khác nhau về cấu tạo, cách vận hành và vị trí lắp, nhưng thường nằm cạnh nhau trên cùng một cụm bơm nên rất dễ bị nhầm hoặc lắp sai thứ tự.
Bài này đặt y lọc và van 1 chiều lên cùng một bảng đối chiếu: chức năng, hình dáng, cơ chế, tổn thất áp, ký hiệu trên bản vẽ, hướng lắp và lỗi hay gặp. Nếu chưa nắm khái niệm cơ bản, bạn xem trước bài y lọc là gì để có định nghĩa và phân loại chung.
Y lọc và van 1 chiều khác nhau ở chức năng
Y lọc và van 1 chiều giải quyết hai vấn đề khác nhau của đường ống. Y lọc bảo vệ thiết bị phía sau khỏi cặn rắn. Van 1 chiều bảo vệ bơm và đường ống khỏi dòng chảy ngược khi bơm dừng. Thiếu một trong hai, hệ bơm vẫn chạy được một thời gian, nhưng hỏng hóc sẽ đến theo hai hướng khác nhau.
- Y lọc: lọc cơ học. Giữ hạt lớn hơn lỗ lưới, không ảnh hưởng chiều dòng chảy.
- Van 1 chiều: chỉ cho dòng đi một hướng, tự đóng khi dòng đảo chiều hoặc ngừng. Không lọc cặn.
Điểm cần nhớ: y lọc không ngăn được dòng ngược, và van 1 chiều không giữ được cặn. Y lọc và van 1 chiều không thay thế cho nhau, dù cả hai đều lắp nối tiếp trên đường ống và chạy bằng chính dòng chảy.
Điểm giống nhau giữa y lọc và van 1 chiều
Y lọc và van 1 chiều làm việc trong cùng môi trường đường ống, nên có nhiều điểm chung về vật liệu và thông số. Chính vì thế y lọc và van 1 chiều hay được đặt hàng chung một lần cho cùng một hệ thống.
- Vật liệu thân: cả hai đều có bản gang, thép đúc, inox, đồng và nhựa. Chọn cùng vật liệu giúp cả cụm cùng chịu ăn mòn và nhiệt độ như nhau.
- Cấp áp và kích thước: cùng hệ PN10, PN16, JIS 10K, ANSI 150 và cùng dải DN, nên ghép được với nhau trên một đường ống.
- Kiểu nối: cùng có nối ren và nối bích. Van 1 chiều còn có kiểu kẹp (wafer) và hàn.
- Nguồn năng lượng: không cần điện hay khí điều khiển, chỉ phụ thuộc dòng chảy.
- Mũi tên chiều dòng: cả hai có mũi tên đúc trên thân và đều hoạt động sai nếu lắp ngược.
- Thương hiệu: nhiều hãng cùng sản xuất cả hai dòng, nên có thể mua đồng bộ một thương hiệu cho cả cụm.
Cấu tạo của y lọc và van 1 chiều
Về hình dáng, y lọc và van 1 chiều khác nhau rõ khi đặt cạnh nhau, dù cùng DN. Y lọc có thân hình chữ Y với một nhánh chếch chứa rọ lọc. Van 1 chiều có thân đối xứng hơn, bên trong là cơ cấu đĩa, lá hoặc bi tự đóng mở. Cùng DN, van 1 chiều lá lật thường cồng kềnh hơn y lọc.
Cấu tạo y lọc
Y lọc gồm thân, rọ lọc, nắp chụp, gioăng và nút xả đáy. Chỉ có một thiết kế thân chữ Y, nên khác biệt giữa các model nằm ở vật liệu, kiểu nối và loại lưới. Chi tiết từng bộ phận có trong bài cấu tạo và nguyên lý vận hành của y lọc.
Cấu tạo van 1 chiều
Van 1 chiều có nhiều kiểu thiết kế hơn y lọc, mỗi kiểu hợp một điều kiện dòng chảy:
- Lá lật (swing check): đĩa treo trên chốt xoay, mở bằng dòng chảy, đóng bằng trọng lượng và dòng ngược. Tổn thất thấp, thân lớn.
- Lò xo, lift check: đĩa hoặc nón được lò xo ép về ghế, đóng nhanh, lắp được cả ống đứng theo hướng dẫn hãng.
- Hai cánh, kẹp giữa hai mặt bích (dual plate, wafer): gọn, nhẹ, đóng nhanh nhờ lò xo, hay dùng cho DN lớn.
- Van bi một chiều: bi bị đẩy về ghế khi dòng ngược, thường gặp ở nước thải và nhựa.
- Rọ bơm: van 1 chiều đáy kèm lưới lọc, đặt ở đầu ống hút.
Về kiểu nối, y lọc chủ yếu có ren và bích. Van 1 chiều có thêm kiểu kẹp và nối hàn. Nối hàn gọn, kín, chịu được hệ áp và nhiệt cao, nhưng khó thay thế vì phải cắt hàn, nên chỉ dùng khi thật cần.
Cơ chế vận hành của y lọc và van 1 chiều
Trong cơ chế vận hành của y lọc và van 1 chiều, van 1 chiều dùng áp lực dòng chảy đẩy đĩa mở ra, tạo khe cho lưu chất đi qua. Khi bơm dừng hoặc dòng đảo chiều, trọng lượng đĩa hoặc lực lò xo đưa đĩa về ghế và bịt kín. Toàn bộ quá trình tự động, vì vậy van phải lắp đúng chiều mũi tên.
Y lọc đơn giản hơn: không có chi tiết chuyển động. Dòng chảy đi vào lòng rọ, xuyên qua lưới, cặn dồn về đáy nhánh. Cặn tích lại làm tổn thất áp tăng, và đó là lúc phải mở nắp vệ sinh. Như vậy, y lọc và van 1 chiều cần hai kiểu bảo dưỡng khác nhau: y lọc theo ΔP, còn van 1 chiều cần kiểm tra độ kín của ghế và mòn đĩa.
Tổn thất áp của y lọc và van 1 chiều
Y lọc và van 1 chiều đều gây tổn thất áp, nhưng theo hai quy luật khác nhau. Với y lọc, lưới sạch thường tổn thất khoảng 0,05–0,2 bar ở lưu lượng thiết kế (tham khảo, theo catalog hãng) và tăng dần khi cặn tích tụ. Với van 1 chiều, tổn thất gần như cố định theo kiểu van và lưu lượng, và gồm cả áp lực cần để nâng đĩa khỏi ghế.
Công thức ước tính tổn thất của y lọc và van 1 chiều khi biết hệ số Kv: ΔP (bar) = SG × (Q / Kv)², với Q là lưu lượng m³/h, SG là tỷ trọng (nước bằng 1). Van 1 chiều lò xo có thêm áp mở của lò xo, thường nhỏ nhưng phải cộng vào khi bơm có cột áp thấp (theo catalog hãng).
Trên đường hút, tổn thất của y lọc làm giảm NPSH khả dụng của bơm. Đây là lý do y lọc ở đường hút nên chọn lưới thô hơn so với y lọc ở đường đẩy hay trước van điều khiển. Van 1 chiều thường không đặt ở đường hút, trừ trường hợp rọ bơm ở đầu ống hút hoặc bơm hút từ bể thấp.
Ký hiệu y lọc và van 1 chiều trên bản vẽ P&ID
Trên sơ đồ P&ID, y lọc và van 1 chiều có ký hiệu khác nhau. Mô tả bằng lời để dễ nhận:
- Y lọc: ký hiệu van gồm hai tam giác chạm đỉnh, có thêm một đường chéo ngắn gắn vào thân để chỉ nhánh lọc. Một số bản vẽ dùng chữ Y hoặc ST (strainer) bên cạnh.
- Van 1 chiều: ký hiệu một tam giác hoặc đường chéo chặn dòng kèm một vạch vuông góc ở phía dòng ra, cho biết dòng chỉ đi một hướng.
Các ký hiệu trên là mô tả tham khảo và có thể khác chút ít theo tiêu chuẩn bản vẽ của từng công ty hoặc dự án. Khi đọc bản vẽ có y lọc và van 1 chiều, nên đối chiếu với bảng chú giải ký hiệu đi kèm để tránh hiểu nhầm giữa hai thiết bị.
Hướng lắp của y lọc và van 1 chiều
Y lọc và van 1 chiều đều phải lắp theo mũi tên đúc trên thân. Lắp ngược y lọc làm dòng chảy vào mặt ngoài của rọ, cặn bám ra ngoài và khó rút rọ. Lắp ngược van 1 chiều thì dòng bị chặn hoàn toàn, bơm chạy đóng kín đầu đẩy, nước trong bơm nóng lên, có thể hỏng phớt. Phần khác biệt nằm ở tư thế:
- Y lọc: chất lỏng trên ống ngang thì nhánh lọc hướng xuống; hơi và khí thì nhánh lọc nằm ngang. Tư thế chi tiết xem bài vị trí lắp đặt y lọc.
- Van 1 chiều lá lật: lắp ống ngang với chốt xoay phía trên, hoặc ống đứng dòng đi lên theo hướng dẫn hãng. Van lò xo và van hai cánh có phạm vi tư thế rộng hơn. Quy tắc lắp xem bài hướng dẫn lắp đặt van 1 chiều.
Vì sao y lọc và van 1 chiều hay đi cùng nhau
Cặn là nguyên nhân phổ biến khiến van 1 chiều đóng không kín. Một hạt mạt hàn hoặc mảnh gỉ kẹt giữa đĩa và ghế đủ để van rò ngược, bơm đảo chiều quay nhẹ khi dừng và áp đường đẩy sụt nhanh. Vì vậy y lọc đặt phía trước, giữ cặn lại trước khi nó tới van.
Chuỗi quan hệ này giải thích vì sao y lọc và van 1 chiều xuất hiện thành cặp trên hầu hết cụm bơm. Y lọc bảo vệ bánh công tác và van, van 1 chiều bảo vệ bơm khỏi dòng ngược và búa nước. Muốn hiểu thêm về van 1 chiều, bạn xem bài van 1 chiều là gì, còn danh mục sản phẩm nằm ở trang van 1 chiều.
Sơ đồ cụm bơm điển hình
Thứ tự thiết bị trên một cụm bơm tiêu chuẩn, tính theo chiều dòng chảy:
- Đường hút: van chặn, y lọc, khớp nối mềm, bơm.
- Đường đẩy: khớp nối mềm, van 1 chiều, van chặn.
- Đồng hồ áp suất: một ở trước y lọc, một ở sau y lọc (hoặc ở cổng hút bơm), và một ở đường đẩy sau van 1 chiều.
Khớp nối mềm giảm rung và bù lệch tâm giữa bơm với ống; các dòng sản phẩm nằm ở danh mục khớp nối mềm. Van chặn ở hai phía y lọc cho phép vệ sinh rọ mà không phải xả cả hệ.
Cụm cấp nước tòa nhà
Ở cụm bơm cấp nước tăng áp cho tòa nhà, mỗi bơm có đường hút riêng từ bể và đường đẩy chung vào ống góp. Trên đường hút từng bơm lắp y lọc để giữ cặn từ bể. Trên đường đẩy từng bơm lắp van 1 chiều để bơm đang chạy không bị dòng từ ống góp đẩy ngược vào bơm đang nghỉ.
Ống góp chung chứa nước ở áp cao, vì vậy nếu van 1 chiều của một bơm rò, bơm đó quay ngược khi dừng. Y lọc đặt đúng chỗ giúp van ít kẹt cặn, kéo dài chu kỳ bảo dưỡng của cả cụm. Khi nhiều bơm chạy luân phiên, nên dùng cùng loại y lọc và van 1 chiều cho các bơm để dễ thay thế.
Thiết bị kết hợp y lọc và van 1 chiều: rọ bơm
Rọ bơm (foot valve with strainer) là thiết bị gộp van 1 chiều đáy và lưới lọc ở đầu ống hút, thả vào bể hoặc giếng. Lưới chặn rác và cặn thô, van 1 chiều giữ nước trong ống hút để bơm không bị mất mồi khi dừng. Đây là dạng kết hợp hay gặp nhất.
Rọ bơm không thay thế được y lọc trong cụm bơm công nghiệp. Lưới của rọ bơm thô, diện tích nhỏ và không có nắp để vệ sinh nhanh như y lọc. Với hệ yêu cầu bảo vệ bánh công tác hoặc thiết bị phía sau, vẫn nên lắp thêm y lọc trên đường hút. Về nguyên tắc van 1 chiều, bạn có thể đối chiếu với tài liệu bên ngoài tại Wikipedia: Check valve.
Bảng so sánh y lọc và van 1 chiều
Bảng dưới tóm tắt khác biệt chính giữa y lọc và van 1 chiều. Giá trị số là tham khảo, cần đối chiếu catalog của hãng.
| Tiêu chí | Y lọc | Van 1 chiều |
|---|---|---|
| Chức năng | Giữ cặn rắn, bảo vệ thiết bị phía sau | Chặn dòng ngược, bảo vệ bơm và đường ống |
| Chi tiết chuyển động | Không có | Đĩa, lá, bi hoặc cánh tự đóng mở |
| Kiểu thân | Một dạng chữ Y, nhánh lọc chếch 45° | Nhiều dạng: lá lật, lò xo, hai cánh, bi |
| Kiểu nối | Ren, bích, hàn, clamp (tùy model) | Ren, bích, kẹp wafer, hàn |
| Tổn thất áp | 0,05–0,2 bar khi lưới sạch, tăng theo cặn | Cố định theo kiểu van, có thêm áp mở của lò xo |
| Bảo dưỡng | Vệ sinh rọ theo ΔP | Kiểm tra ghế, đĩa, lò xo khi rò hoặc ồn |
| Vị trí trên cụm bơm | Đường hút, trước bơm | Đường đẩy, sau bơm |
| Tư thế lắp | Nhánh lọc xuống (lỏng), nằm ngang (hơi, khí) | Theo kiểu van; lá lật cần chốt xoay phía trên |
| Dấu hiệu hỏng | ΔP tăng, lưu lượng giảm | Rò ngược, bơm quay ngược, búa nước |
Lỗi thường gặp khi lắp nhầm thứ tự y lọc và van 1 chiều
Lỗi phổ biến nhất khi ghép y lọc và van 1 chiều là đảo vị trí hoặc lắp sai chiều. Các lỗi dưới đây gặp trong cả hệ mới và hệ cải tạo.
- Van 1 chiều trước y lọc trên đường hút: van tăng tổn thất ở nơi NPSH vốn hạn chế, đồng thời lưới không còn bảo vệ van khỏi cặn.
- Y lọc sau van 1 chiều ở đường đẩy mà không có lý do: y lọc đặt sau van 1 chiều thì không bảo vệ được van khỏi cặn, đĩa van vẫn có thể kẹt hạt rắn.
- Lắp ngược mũi tên: với van 1 chiều, dòng bị chặn; với y lọc, rọ không làm việc đúng và khó vệ sinh.
- Không có van chặn quanh y lọc: mỗi lần vệ sinh phải dừng cả hệ.
- Dùng lưới quá mịn ở đường hút: lưới bít nhanh, bơm hút khí và bị xâm thực.
- Bỏ khớp nối mềm: rung của bơm truyền vào y lọc và van, làm lỏng nắp, nứt thân gang.
Khi cụm y lọc và van 1 chiều có sự cố, triệu chứng giúp tìm đúng thiết bị gây lỗi: bơm hút ồn, lưu lượng giảm, ΔP qua y lọc cao thường do lưới bít; bơm quay ngược khi dừng, áp đường đẩy sụt nhanh, có tiếng đập thường do van 1 chiều rò hoặc đóng gấp. Với bơm công suất lớn, nên chọn van 1 chiều đóng êm để giảm búa nước.
Chọn đồng bộ y lọc và van 1 chiều cho một cụm bơm
Khi chọn y lọc và van 1 chiều cho cùng một cụm, đối chiếu năm thông số: lưu chất, nhiệt độ, áp suất làm việc, DN và chuẩn bích. Gang xám hợp với nước sạch và HVAC, inox hợp với nước có clorua hoặc thực phẩm, thép đúc hợp với hơi và dầu nóng. Nếu cụm cần giảm tổn thất, chọn y lọc lớn hơn ống một cỡ.
Với y lọc, cỡ lưới trước bơm thường lỗ đục 1,5–3,0 mm, còn trước van điều khiển hoặc đồng hồ nước là 20–40 mesh (tham khảo). Nếu phân vân giữa lọc Y và lọc dạng khác cho đường hút, bạn xem bài so sánh lọc Y và lọc T. Danh sách model, DN và cấp áp nằm ở trang các dòng y lọc tại Viva.
Cần đối chiếu thông số trước khi chọn y lọc và van 1 chiều cho cụm bơm? Gửi lưu chất, áp suất, nhiệt độ, DN và kiểu nối cho bộ phận kỹ thuật, hoặc liên hệ trực tiếp tại Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội.
Địa chỉ: Số 20 ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội
Phụ trách kinh doanh: Miss Hoa
Y lọc và van 1 chiều có thay thế được cho nhau không?
Không. Y lọc giữ cặn rắn và không ngăn được dòng ngược, còn van 1 chiều chặn dòng ngược và không giữ được cặn. Trên cụm bơm, hai thiết bị thường đi cùng nhau: y lọc ở đường hút (lưới thô, lỗ đục 1,5–3,0 mm, tham khảo), van 1 chiều ở đường đẩy.
Trên cụm bơm, y lọc và van 1 chiều lắp ở đâu?
Theo chiều dòng chảy, đường hút có van chặn, y lọc, khớp nối mềm rồi tới bơm. Đường đẩy có khớp nối mềm, van 1 chiều rồi van chặn. Y lọc đặt ở phía hút để bảo vệ bánh công tác, van 1 chiều đặt phía đẩy để chặn dòng ngược khi bơm dừng.
Van 1 chiều lắp trước hay sau y lọc?
Trên đường hút, y lọc đặt trước bơm và thường không cần van 1 chiều phía sau. Nếu hai thiết bị cùng nằm trên một đoạn ống, đặt y lọc phía trước van 1 chiều theo chiều dòng để cặn không kẹt đĩa van. Ngoại lệ là rọ bơm, nơi lưới và van 1 chiều nằm chung một thân ở đầu ống hút.
Lắp ngược mũi tên của y lọc hoặc van 1 chiều thì sao?
Van 1 chiều lắp ngược sẽ chặn hoàn toàn dòng chảy, bơm chạy đóng kín đầu đẩy, nước trong bơm nóng lên, có thể hỏng phớt. Y lọc lắp ngược làm dòng đi vào mặt ngoài rọ lọc, cặn bám ngoài rọ, lưới dễ xẹp và rất khó rút ra vệ sinh. Luôn lắp đúng chiều mũi tên đúc trên thân, kiểm tra trước khi siết bulông.
Y lọc và van 1 chiều khác nhau thế nào về tổn thất áp?
Y lọc có tổn thất áp khoảng 0,05–0,2 bar khi lưới sạch (tham khảo) và tăng dần theo cặn, vệ sinh khi ΔP gấp đôi. Van 1 chiều có tổn thất gần như cố định theo kiểu van và lưu lượng, cộng thêm áp mở của lò xo ở loại có lò xo. Tra Kv theo catalog để tính chính xác.
