Tính năng của van công nghiệp: chức năng từng loại van

Tính năng của van công nghiệp có thể gói trong bốn việc: đóng mở dòng chảy, điều tiết lưu lượng, chặn dòng chảy ngược và bảo vệ hệ thống khi áp suất vượt giới hạn. Mỗi loại van làm tốt một hoặc hai việc trong số đó, nên chọn đúng loại quan trọng hơn chọn loại đắt. Bài này mô tả chức năng của từng loại van phổ biến, mức cản dòng khi mở hoàn toàn, các kiểu kết nối và những điểm cần cân nhắc khi chọn. Danh mục đầy đủ nằm ở trang van công nghiệp.

Tính năng của van công nghiệp theo nhóm chức năng

Trước khi đi vào từng loại, nên nhìn van theo việc nó phải làm trong đường ống:

• Đóng ngắt (đóng/mở hoàn toàn): cách ly một đoạn ống, thiết bị hoặc cho dòng chảy qua. Điển hình là van cổng và van bi.
• Điều tiết: giữ van ở vị trí mở một phần để chỉnh lưu lượng hoặc áp suất. Điển hình là van cầu, van bướm và các van điều khiển.
• Chặn dòng ngược: chỉ cho lưu chất đi một hướng, tự đóng khi dòng đổi chiều. Đó là van 1 chiều.
• Bảo vệ và ổn định áp: xả bớt áp khi quá mức hoặc hạ áp về giá trị đặt. Đó là van an toàn và van giảm áp.

Bảng chỉ so sánh định tính. Số liệu cụ thể về tổn thất áp suất phải lấy từ catalogue của từng hãng và từng cỡ van.

Chức năng của các loại van công nghiệp phổ biến

Van bướm (Butterfly valve)

Van bướm điều khiển dòng chảy bằng một đĩa tròn xoay quanh trục, đi từ đóng sang mở hoàn toàn trong góc 90 độ. Cấu tạo đơn giản, gọn và nhẹ nên van bướm dễ lắp, dễ bảo trì và thường rẻ hơn van cổng hay van bi cùng cỡ, nhất là ở đường kính lớn. Đĩa luôn nằm trong dòng chảy nên van cản dòng nhiều hơn van bi hay van cổng. Loại đệm mềm cho độ kín tốt ở áp thấp đến trung bình; áp cao hoặc nhiệt cao cần loại đệm kim loại hoặc cấu hình lệch tâm.

• Thao tác nhanh, mô-men xoắn nhỏ, hợp để lắp bộ điều khiển điện hoặc khí nén. Xem thêm van bướm điều khiển điện.
• Dùng được cho đóng ngắt và điều tiết thô.
• Nhẹ, gọn; có cả cỡ đường kính lớn.

Van 1 chiều (Check valve)

Van 1 chiều, còn gọi là van chống hồi lưu, chỉ cho dòng chảy đi theo một hướng. Van tự mở nhờ áp của dòng chảy và tự đóng khi dòng đổi chiều, không cần người vận hành hay nguồn điều khiển. Vai trò chính là bảo vệ máy bơm và đường ống khỏi dòng ngược. Kiểu van quyết định cách lắp và tốc độ đóng: loại lá lật phổ biến ở đường ống lớn, loại lò xo đóng nhanh hơn và lắp được cả phương đứng.

• Chỉ cho dòng chảy đi một hướng, tự động hoàn toàn.
• Loại đóng nhanh (lò xo, đĩa nhẹ) giúp giảm nguy cơ búa nước khi bơm dừng.
• Luôn có tổn thất áp nhất định vì dòng phải đẩy đĩa mở.

Van cổng (Gate valve)

Van cổng, còn gọi là van cửa, dùng để đóng mở hoàn toàn hoặc cách ly đoạn ống. Cửa van dạng tấm trượt lên xuống vuông góc với dòng chảy. Khi mở hết, đường dòng gần như thẳng nên van cản dòng rất ít; khi đóng, bề mặt làm kín ép vào đế cho độ kín tốt. Đổi lại hành trình dài nên đóng mở chậm, và không nên để van mở dở để điều tiết vì dòng làm rung, mòn cửa van.

• Chuyên đóng/mở hoàn toàn, không phù hợp làm van điều khiển.
• Ít cản dòng khi mở hết.
• Đóng mở chậm, không hợp vị trí cần thao tác nhanh.

Van cầu (Globe valve)

Van cầu có thân hình cầu và đĩa chuyển động lên xuống theo trục thẳng đứng so với đế. Dòng chảy đổi hướng qua van nên có thể chỉnh lưu lượng rất mịn theo độ nâng của đĩa. Cái giá là tổn thất áp lớn và lực đóng mở cao, nên cỡ lớn thường cần tay quay hộp số hoặc bộ truyền động.

• Đóng kín tốt và dùng được làm van điều tiết.
• Dòng chảy đổi hướng và tạo xoáy phía sau van.
• Cần nhiều lực để đóng mở, không hợp cỡ lớn.

Van bi (Ball valve)

Van bi dùng một viên bi có lỗ thông suốt. Xoay 90 độ, lỗ thẳng hàng với ống thì dòng chảy qua; lỗ vuông góc với ống thì dòng bị chặn. Nếu bi có lỗ thông suốt đường kính bằng ống (full bore), van gần như không cản dòng khi mở. Thao tác nhanh và kín tốt nên van bi là lựa chọn quen thuộc cho đóng ngắt, kể cả khi lắp điều khiển điện hoặc khí nén (xem van bi điều khiển điện). Không nên để van bi mở dở để điều tiết kéo dài vì đế van sẽ mòn.

• Chuyên đóng/mở nhanh, không phù hợp làm van điều khiển.
• Cản dòng rất ít khi mở hết với loại full bore.
• Hợp vận hành tự động với góc quay 90 độ.
• Chế tạo bi đòi hỏi gia công chính xác nên giá cao hơn ở cỡ lớn.

Các loại van khác

• Van an toàn (Safety valve): tự mở khi áp suất vượt giá trị đặt để xả bớt, bảo vệ nồi hơi, bình áp lực và đường ống. Khái niệm nền tảng có ở bài van an toàn là gì.
• Van giảm áp (Pressure reducing valve): hạ áp suất đầu vào về giá trị đặt và giữ ổn định phía sau.
• Van điều khiển (Control valve): nhận tín hiệu từ bộ điều khiển để chỉnh lưu lượng, áp suất hoặc nhiệt độ, ví dụ van điều khiển khí nén.
• Van màng: dùng màng đàn hồi ngăn cách lưu chất với cơ cấu van, hợp môi trường hóa chất, ăn mòn hoặc yêu cầu sạch.
• Drain valve: van xả đáy, xả nước ngưng và cặn ở điểm thấp của hệ thống.
• Van cân bằng và van cân bằng động: chia đều lưu lượng giữa các nhánh trong hệ thống nước lạnh, nước nóng.

Với ngành thực phẩm, đồ uống và dược, van phải dễ vệ sinh và không đọng chất bẩn; tham khảo van vi sinh và danh mục van, phụ kiện inox vi sinh tại Hà Nội. Hệ thống cấp thoát nước cần vật liệu không gỉ có thể xem van nước inox.

Mức cản dòng chảy của các loại van khi mở hoàn toàn

Khi mở hết, mỗi loại van để lại một mức tổn thất áp suất khác nhau, và mức này cộng dồn thành tiền điện bơm trong cả vòng đời hệ thống.

• Van bi (full bore) và van cổng: đường dòng gần như thẳng nên cản dòng rất thấp.
• Van bướm: đĩa vẫn nằm giữa dòng nên cản dòng nhiều hơn van bi và van cổng, nhưng ít hơn van cầu.
• Van 1 chiều: dòng phải đẩy đĩa hoặc lá lật mở nên luôn có tổn thất, mức độ tùy kiểu van.
• Van cầu: dòng đổi hướng và tạo xoáy nên cản dòng cao nhất trong nhóm này.

Theo bảng trên, van cầu có hệ số cản dòng cao nhất và van bi thấp nhất, nên van cầu gây tổn thất áp suất lớn nhất. Vì vậy van cầu hợp vị trí cần điều tiết, còn đường ống chính cần dòng thông thoáng thì nên ưu tiên van bi, van cổng hoặc van bướm.

Các kiểu kết nối van với đường ống

Mọi kiểu kết nối đều làm một việc là gắn van vào đường ống, nhưng mỗi kiểu có ưu và nhược điểm riêng về độ kín, khả năng tháo lắp và không gian lắp đặt.

• Nối ren: hợp đường ống nhỏ, lắp nhanh, không cần hàn.
• Nối mặt bích: phổ biến nhất trên đường ống công nghiệp, tháo lắp dễ để bảo trì. Cách chọn mặt bích xem bài mặt bích là gì.
• Nối hàn: kín nhất, hay dùng ở áp suất hoặc nhiệt độ cao, nhưng muốn thay van phải cắt ống.
• Wafer và lug: thân van mỏng kẹp giữa hai mặt bích, thường gặp ở van bướm, tiết kiệm không gian.

Chọn van công nghiệp theo yêu cầu sử dụng

Hiểu chức năng từng loại rồi, hãy trả lời lần lượt các câu hỏi sau để chốt loại van:

• Van làm việc gì: đóng ngắt, điều tiết, chặn dòng ngược hay bảo vệ áp?
• Kích thước van theo đường kính ống DN.
• Áp suất và nhiệt độ làm việc. Cấp áp danh nghĩa xem bài PN là gì.
• Tính chất hóa học, vật lý của lưu chất: ăn mòn, có hạt rắn, nhớt, hay yêu cầu vệ sinh.
• Vật liệu thân, đĩa và gioăng tương thích với lưu chất.
• Kiểu kết nối với đường ống: ren, bích, hàn hay wafer.
• Vận hành bằng tay hay tự động (điện, khí nén).
• Tuổi thọ mong muốn và chi phí cả vòng đời, không chỉ giá mua.

Ký hiệu van trên bản vẽ giúp đọc đúng loại van thiết kế yêu cầu, xem bài ký hiệu các loại van công nghiệp. Muốn biết van ra đời và thay đổi thế nào qua các thời kỳ, đọc lịch sử van công nghiệp. Với thiết bị đo đi kèm van, nguyên lý sóng siêu âm được dùng trong lưu lượng kế và kiểm tra mối hàn.

Các bài nền tảng khác về van nằm trong chuyên mục kiến thức van tổng hợp.

Nguồn gốc van: Trung Quốc, Nhật hay hàng khác

Cùng một loại van nhưng nguồn gốc khác nhau thì giá, độ bền và hồ sơ đi kèm khác nhau. Hai bài so sánh van Trung Quốc và van Nhật và những sai lầm khi mua van Trung Quốc nêu tiêu chí so sánh và lỗi thường gặp khi mua. Nếu cần biết nên đặt hàng ở đâu và kiểm tra chứng từ gì, xem mua van công nghiệp ở đâu.

Tư vấn chọn van tại Viva

Viva nhập khẩu và phân phối van công nghiệp: van cổng, van cầu, van bướm, van bi, van 1 chiều, van điều khiển, van an toàn và phụ kiện. Bạn gửi thông số DN, áp suất, nhiệt độ và lưu chất, bên mình đề xuất loại van và báo giá; chứng từ CO/CQ đi kèm tùy từng dòng hàng.

Địa chỉ: Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội. Hotline: 0965.925.563. Email: vangiare.vn@gmail.com.

Câu hỏi thường gặp về tính năng của van công nghiệp