Van cầu

1 Van cầu là gì?

Van cầu (tiếng Anh Globe valve) là thiết được sử dụng để điều chỉnh dòng chảy trong đường ống. Van cầu sử dụng một đĩa hình nêm, có thể di chuyển lên xuống để kiểm soát dòng chảy giữa hai khoang riêng biệt, trong thân van hình cầu. Đĩa di chuyển tuyến tính theo hướng lên xuống khi bộ truyền động quay và nâng hoặc hạ trục. Điều này cho phép đóng/mở, điều chỉnh hoặc tiết lưu dòng chảy.

Van cầu là tên được gọi từ sơ khai, bởi vì nhìn tổng thể thân van có dạng hình cầu. Thực tế ngày nay, hình dáng của van rất đa dạng, nhiều hình dáng khác nhau. Tuy nhiên, tên ban đầu vẫn được giữ để gọi tên các sản phẩm này.

1.1 Ký hiệu

Van có kí hiệu tương tự như van cổng. Điểm khác biệt ở đây là ở ký hiệu của van cầu sẽ có thêm 1 vòng tròn sẫm màu ngay giữa các vị trí giao của các đường chéo ký hiệu van. Ký hiệu của van được thể hiện trong các bản vẽ kỹ thuật.

Dưới đây là hình ảnh thể hiện ký hiệu của van cầu:

1.2 Cấu tạo

Cấu tạo van cầu được chia làm 6 thành phần chính như sau:

1. Thân van: Thân van được thiết kế với các hình dạng khác nhau như: dạng chữ ngã, dạng chữ Y, dạng góc ….Van cầu phổ biến nhất là van 2 cổng,chúng ta cũng có thể bắt gặp van 3 cổng nhưng loại này không phổ biến.

Thân van được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau, các loại phổ biến đó là inox, gang, thép, đồng. Đặc tính của từng loại vật liệu này là hoàn toàn khác nhau.

2. Đĩa van: được thiết kế dạng côn. Nó chịu trách nhiệm chính trong việc đóng mở và điều tiết dòng chảy. Đĩa van được kết nối với trục, khi trục van chuyển động nâng lên hạ xuống đĩa van cũng chuyển động theo, khi đĩa chuyển động nó sẽ mở hoặc đóng chất lỏng.

3. Trục van: Trục van là một thanh kim loại hình trụ, nó đóng vai trò trung gian trong việc truyền chuyển động quay từ thiết bị truyền động thành chuyển động tuyến tính lên xuống đến đĩa van.

Trục van có thiết kế có dạng trơn và dạng ren. Dạng trục trơn được lắp đặt với những van điều khiển tự động. Trục ren được lắp đặt với những van có bộ truyền động bằng tay. Các đầu ren được thiết kế để có thể kế nối với đĩa và thiết bị truyền động.

Trục van có yêu cầu về độ bền kéo và phải có khả năng chịu nén tốt. Bên cạnh đó trục còn phải có khả năng chịu được các điều kiện về nhiệt độ, áp suất và chống ăn mòn tốt. Vì vậy, nó thường được sản xuất từ các vật liệu inox chống gỉ.

4. Nắp van: Là bộ phận kết nối với thân van, giúp làm kín thân van, ngăn lưu chất không bị rò rỉ qua bộ phận truyền động. Bộ phận này được liên kết với thân thông qua kiểu nối ren hoặc bằng liên kết của các bu lông đai ốc. Nắp van có thể dễ dàng tháo rời khỏi thân van trong những trường hợp cần thiết như bảo dưỡng, bảo trì van.

5. Gioăng làm kín: Gioăng làm kín thường được chế tạo bằng vật liệu cao su, dùng để làm kín ở các bộ phận có mối nối như thân với nắp, mặt bích của van với mặt bích của ống.

6. Vòng đệm: Được dùng để đóng ngắt, vòng đệm được vát côn để thiết kế đồng nhất với thiết kế của đĩa van.

7. Bộ phận điều khiển van: Hay còn gọi là thiết bị truyền động. Nó thiets bị tạo ra mô-men soắn để vạn hành van. Có thể ở dạng thủ công hoặc dạng tự động. Có 3 loại phổ biến 3 đó là: tay quay, bộ truyền động bằng điện và bộ truyền động bằng khí nén.

1.3 Nguyên lý hoạt động

Là loại van có hoạt động theo chuyển động thẳng, dọc trục. Trục của van cầu hoạt động nâng lên và hạ xuống, chuyển động vuông góc với thân van.

Để điều khiển đóng mở, điều tiết lưu lượng, áp suất của dòng chảy, ta tác động lực lên bộ phận điều khiển của van.

Đối với các bộ điều khiển bằng tay quay, tác động vặn theo các chiều thuận chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ.

Đối với các bộ phận điều khiển điện thì cấp nguồn điện cho van, bộ điều khiển khí nén thì cấp khí nén cho bộ điều khiển.

Van được quy định khi quay tay quay hoặc cấp năng lượng cho van thì sẽ được đóng hoặc mở theo thiết kế của từng loại van.

Lúc này đây, các đĩa van nhờ vào chuyển động của trục sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống cho dòng chảy lưu thông hoặc đóng ngắt dòng chảy.

2 Phân loại van cầu

2.1 Phân loại theo thiết kế thân van

Thiết kế thân van của van cầu có các dạng chính, kiểu góc, kiểu chữ Y, kiểu chữ Z…

Van cầu góc

Thiết kế thân van của dòng sản phẩm này có dạng góc là 90 độ. Dòng sản phẩm van này thường được sử dụng với những hệ thống nhằm mục đích thay đổi hướng của dòng chảy theo 1 góc 90º.

Việc lắp đặt van này còn có thể giúp tiết kiệm được 1 chi tiết phụ kiện cút trong hệ thống.

Van cầu chữ Y

Là 1 giải pháp hữu hiệu, giúp giảm thiểu bớt tình trạng giảm áp suất của dòng chảy. Thiết kế của thân van và trục van xiên một góc 45º, chính nhờ thiết kế này, giúp giảm tổn thất áp suất của dòng chảy.

Van cầu chữ Z

Là sản phẩm được thiết kế có vách ngăn bên trong van có hình dạng chữ Z, trục van vuông góc với thân van. Với thiết kế của van này, trục và đĩa di chuyển vuông góc với dòng chảy. Là loại được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Nó gây ra tổn thất áp suất nhiều nhất so với các dòng van còn lại.

2.2 Phân loại theo vật liệu

Van cầu nhựa

Ở trong những lưu chất có tính axid, muối, yêu cầu van có khả năng chống ăn mòn cao thì van cầu nhựa là một lựa chọn tốt nhất. Nó có trọng lượng nhẹ, giá thành rẻ và chống ăn mòn cao, tuy nhiên dòng van này không chịu được áp suất, nhiệt độ cao.

Van cầu gang

Được biết đến là loại van có độ bền cao, chống chịu va đập tốt, ngoài ra nó còn hạn chế tiếng ồn khi hoạt động, do tính chất hấp thụ tiếng ồn của dòng vật liệu này. Được ứng dụng rộng rãi trong môi trường nước và hơi nước.

Loại vật liệu gang cũng là loại vật liệu được sử dụng rất phổ biến trong các sản phẩm van công nghiệp khác. Loại vật liệu này chất lượng tốt và giá rẻ.

Van cầu thép

Được chế tạo từ vật liệu thép có khả năng chịu được nhiệt độ cao và áp suất cao. Là lựa chọn hợp lý cho các ứng dụng có tính chất khắc nghiệt, có điều kiện nhiệt độ và áp suất rất cao. Phổ biến là các sản phẩm được làm từ vật liệu thép đúc, thép rèn…

Van cầu inox

Có khả năng làm việc trong môi trường ăn mòn cực tốt, có thể chịu được nhiệt độ cao, áp suất cao. Nhưng chúng thường có giá thành đắt hơn các loại van khác.

Van cầu đồng

Được sản xuất từ các dòng vật liệu đồng thau, đồng đỏ… Có các đặc điểm là độ bền tốt, chịu tải tốt. Chúng phổ biến với các kích thước nhỏ gọn.

2.3 Phân loại theo kiểu kết nối

Van cầu kết nối bích

Sử dụng phương pháp kết nối bằng mặt bích. Phương pháp này thường được sử dụng trong những hệ thống đường ống có kích thước lớn, nên loại van này thường có kích thước lớn từ DN50 trở lên. Kết nối bích giúp cho van hoạt động ổn định, chống rung lắc.

Van cầu kết nối ren

Thường được lắp đặt trong các hệ thống đường ống nhỏ hơn, từ DN50 trở xuống, kiểu kết nối ren có ưu điểm là rất linh hoạt và dễ dàng tháo lắp. Đặc điểm của loại này là mang lại khả năng tiện lợi cho quá trình lắp đặt và bảo dưỡng, bảo trì sau này.

Van cầu kết nối hàn

Sử dụng phương pháp hàn để kết nối với đường ống, chúng thường có kích thước nhỏ từ DN50 trở xuống, kiểu kết nối hàn có thể chịu được áp lực dòng chảy lớn.

Kiểu kết nối hàn thường kém linh động do đặc tính của nó là hàn chắc hai chi tiết vào với nhau, nếu muốn tháo rời van, cần phải tiến hành cắt bằng máy cắt, rất bất tiện.

2.4 Phân loại theo kiểu điều khiển

Van cầu tay quay

Đây là loại van dạng cơ, trục van được kết nối với tay quay, thường là dạng vô lăng, khi muốn đóng mở van, cần tác dụng lực lên vô lăng.

Với sản phẩm này, việc đóng mở, điều khiển van là thủ công, tốn nhiều thời gian, sức lực, những hệ thống cần điều khiển đóng mở nhiều, tốt nhất nên lựa chọn các sản phẩm van điều khiển tự động.

Van cầu điều khiển điện

Đây là loại van được điều khiển bằng mô tơ điện, khi đóng mở van, dòng điện sẽ làm mô tơ quay, mô tơ này được kết nối với trục van, giúp trục van quay và đóng mở van. Đây là dòng van tự động không cần sử dụng đến sức người, giúp đóng mở nhanh chóng và rất tiện lợi.

Chúng thường được ứng dụng tại các hệ thống tự động hóa, những địa điểm vị trí mà con người khó tiếp cận.

Van cầu điều khiển khí nén

Van sử dụng áp suất của khí nén để đóng mở van, loại van này giúp đóng mở nhanh chóng, không cần sử dụng sức người. Sản phẩm này sử dụng khí nén để điều khiển vì vậy những hệ thống sử dụng van này cũng cần phải có nguồn khí nén.

3 Một số thương hiệu van cầu được sử dụng phổ biến

3.1 Van cầu KITZ

KITZ là 1 thương hiệu đến từ Nhật Bản, rất phổ biến tại Việt Nam. Van cầu KITZ được sử dụng rất rộng rãi, chúng được sản xuất từ các dòng vật liệu như đồng, inox, gang, thép, có thể được ứng dụng đa dạng.

3.2 Van cầu JOEUN

Được sản xuất bởi công ty JOUEUN YUANDA VALVE CO.LTD. của Hàn Quốc. Van cầu JOEUN được sử dụng khá là phổ biến tại Việt Nam, Được ứng dụng tại các hệ thống như hơi nóng, nước nóng, dầu nóng…

3.3 Van cầu Yoshitake

Các sản phẩm của Yoshitake rất đa dạng về chủng loại và kích thước. Các sản phẩm phổ biến được chế tạo từ các dòng vật liệu như gang, đồng, inox…

3.4 Van cầu ETM

Được sản xuất bởi ETM Armaturen, là 1 thương hiệu của Đức. Các sản phẩm van cầu ETM phổ biến hơn cả được sản xuất từ vật liệu thép ( thép GS, C25), dựa trên các tiêu chuẩn DIN, EN, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu khắt khe nhất đến từ khách hàng.

3.5 Van cầu KSB

Được sản xuất bởi nhà máy Pegnitz tại Đức. Là quốc gia có khoa học công nghệ phát triển, đặc biệt rất phát triển trong ngành công nghiệp chế tạo trong đó có chế tạo các sản phẩm van công nghiệp. Pegnitz là 1 nhà máy chuyên chế tạo các sản phẩm van công nghiệp, trong đó có van cầu.

4 Ưu điểm – Nhược điểm của van cầu

4.1 Ưu điểm

Van cầu có một số ưu điểm như sau:

1. Khả ngắt dòng chảy tốt
2. Khả năng điều tiết lưu lượng tốt
3. Hành trình đóng mở van ngắn (so với van cổng)
4. Cấu trúc đơn giản, thuận tiện cho công tác bảo trì, bảo dưỡng
5. Có thể sử dụng như một van giảm áp
6. Thích hợp cho các ứng dụng thường xuyên hoạt động
7. Thiết kế với đa dạng các dòng sản phẩm như dạng góc, dạng chữ Y, dạng chữ Z…
8. Độ kín tốt, tuổi thọ cao.

4.2 Nhược điểm

1. Không phù hợp với lưu chất dạng hạt và có độ nhớt lớn.
2. Áp suất bị giảm đáng kể khi dòng lưu chất chảy qua van.
3. Khi vận hành cần lực lớn hơn để đóng/mở van

5 Những vị trí thường được sử dụng van cầu

Dựa vào những đặc điểm, đặc tính, các sản phẩm này thường được sử dụng tại các vị trí, ứng dụng có những đặc điểm, yêu cầu sau:

• Sử dụng để điều khiển, điều tiết dòng lưu chất.
• Các ứng dụng yêu cầu van hoạt động đóng mở diễn ra thường xuyên.
• Với những ứng dụng yêu cầu bảo dưỡng và bảo trì thường xuyên.
• Những ứng dụng mà áp suất của dòng chảy không quan trọng trong hệ thống.

6 Đặc điểm hướng dòng chảy qua van cầu

Van cầu có yêu cầu hướng dòng chảy cụ thể, yêu cầu lắp đặt van theo 1 hướng cụ thể, điều này sẽ tùy thuộc vào ứng dụng của van.

Thiết kế của van cầu chia thành hai khoang, vì vậy khi lắp đặt theo các hướng khác nhau, dòng lưu chất có thể ở bên trên hoặc bên dưới đĩa.

Van có thể được bố trí sao cho đĩa đóng ngược hoặc đóng theo hướng của dòng chất lỏng, đặc điểm của từng kiểu lắp đặt này sẽ khác nhau.

• Khi bố trí đĩa đóng ngược với dòng chảy, nó sẽ hỗ trợ lực để mở van, tuy nhiên sẽ sinh ra lực cản trở việc đóng van.
• Ngược lại, khi bố trí đĩa đóng cùng với hướng của dòng chảy, động năng của dòng chảy sẽ hỗ trợ lực cho việc đóng van và cản trở việc mở van.

Vì đặc điểm kể trên, việc lắp đặt van cầu thường phải chú ý đến hướng lắp đặt của van cầu, xác định trạng thái thường sử dụng của van là gì để tiến hành lắp đặt van.

7 Ứng dụng của van cầu

Van cầu có tính ứng dụng rất đa dạng nhờ vào thiết kế và đặc điểm. Một số ứng dụng phổ biến của sản phẩm van này đó là:

• Ứng dụng trong các hệ thống nước làm mát, cho mục đích điều chỉnh dòng chảy.
• Ứng dụng trong công nghiệp dầu mỏ, trong hệ thống dầu nhiên liệu, nhằm mục đích điều chỉnh dòng lưu chất ở trong hệ thống.
• Ứng dụng trong hệ thống cấp thoát nước, mục đích là để đóng ngắt, điều chỉnh nước cấp.
• Van cầu còn được sử dụng nhiều ở các ứng dụng tại các nhà máy điện, các nhà máy xử lý nước thải.
• Ứng dụng với các hệ thống hơi nước, nhờ đặc điểm về độ kín khít và hạn chế rò rỉ của sản phẩm này.

8 Một số thuộc tính cần lưu ý khi lựa chọn van cầu

Lưu ý: Khi lựa chọn van cầu, cần thiết phải xem xét các thuộc tính để xác định được tính chất của van. Điều này là rất quan trọng.

9 Địa chỉ mua van cầu uy tín

Công ty Viva chuyên cung cấp các sản phẩm van công nghiệp, trong đó có van cầu gang, thép, đồng. đầy đủ các kích thước theo yêu cầu. Đảm bảo chính hãng và đảm bảo giá thành của sản phẩm luôn rẻ hơn so với thị trường.

10 Các câu hỏi thường gặp về van cầu

11 Tài liệu về van cầu

Mời quý khách hàng xem toàn bộ chuyên mục tại:

Tài liệu van cầu

Nguồn tham khảo: wikipedia, nuclearpowertraining