Van cầu

Khái niệm van cầu là gì?

Van cầu hay có tên gọi tiếng globe valve, đây là một thiết bị được sử dụng để đóng mở van hoặc là điều tiết dòng lưu chất chảy qua van. Van còn được gọi với các tên gọi khác dựa theo hình dạng, cấu tạo và đặc tính của nó như: van cầu hơi, van cầu loại yên ngựa, loại hình chữ S. Ngoài ra, van còn được có nhiều kiểu kết nối như mặt bích hoặc là lắp ren, được vận hành bằng tay quay hoặc là bộ điều khiển điện, khí nén.

Thiết bị có hình cầu với hai nửa của thân van, nó được ngăn bởi một vách ngăn với một bộ phận kiểm soát được dòng chảy bên trong thân van. Và van cầu là một thiết bị van công nghiệp không thể thiếu được trong hệ thống đường ống.

Ngoài ra, van còn có một tên gọi đặc biết mà chắc cũng ít người biết đến đó là van điều tiết. Sở dĩ nó có tên gọi như vậy là bởi vì bên trong cấu tạo của nó có đĩa van, đĩa van được nâng lên hạ xuống và có thể chịu được áp lực cao. Nên van thường được sử dụng với mục đích là điều tiết hơn là mục đích đóng mở. Dựa theo cơ chế năng hạ chính xác được các góc mở, đây chính là ưu điểm lớn nhất của van cầu.

Nếu xét về thời gian đóng mở của van cầu thì nó nhanh hơn so với các dòng van cổng. Điều này có nghĩa là việc sử dụng van cầu theo dạng tuyến tính góc mở để điều tiết chính xác độ mòn của đĩa van cầu sẽ ít bị ăn mòn và ít phải sửa chữa.

Thông số kỹ thuật van

• Vật liệu: gang, inox, thép, đồng
• Kích thước: DN15 – DN1000
• Nhiệt độ hoạt động: -20 ~ 450 độ C
• Áp lực làm việc: PN16, PN25
• Kiểu kết nối: mặt bích hoặc lắp ren
• Kiểu vận hành: tay quay, điều khiển điện hoặc là điều khiển khí nén
• Tiêu chuẩn mặt bích: JIS, BS, ANSI, DIN
• Môi trường hoạt động: nước, hơi, khí, hóa chất…
• Xuất xứ: Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc
• Bảo hành: 12 tháng
• Tình trạng hàng: có sẵn

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van

Hình ảnh cấu tạo van cầu

1. Cấu tạo

Trong phần cấu tạo của van cầu thì gần giống như các loại van khác. Van có thể điều khiển bằng nhiều phương pháp khác nhau. Và trong van được lắp ghép từ nhiều bộ phận khác nhau, được làm từ các chất liệu khác nhau và có chức năng, nhiệm vụ cũng khác nhau. Để có thể hiểu rõ hơn từng bộ phận thì ta sẽ tìm hiểu ở các danh mục dưới đây:

• Thân van:

Thân van là bộ phận được chế tạo từ vật liệu tốt nên có thể chịu được lực lớn. Bộ phận này rất quan trọng vì nó là nơi tiếp xúc trực tiếp với dòng lưu chất, là nơi chịu áp lực chính và cũng là nơi chứa tất cả các chi tiết của van.

Thân van thường có thiết kế dạng hai cổng hoặc là ba cổng. Nhưng trên thực tế thì van ba cổng ít được sử dụng hơn. Van hai cổng được sử dụng nhiều trong hệ thống với mục đích là định hướng thẳng đối diện nhau hoặc là bất cứ nơi nào trên thân van và được mở theo một góc 90 độ.

• Nắp van:

Bộ phận này được lắp đặt ở phía trên và được kết nối với bộ phận thân van thông qua kết nối bằng ren hoặc bulong. Nắp van có chức năng là ngăn chặn dòng lưu chất tràn ngược lên trên và gia tăng độ vững chắc cho van. Và phần trên của nắp van được đúc hoặc là dán tem nhãn của nhà sản xuất. Và bộ phần này được làm từ chất liệu giống với thân van

Bộ phận này được kết nối với thân van thông qua các lỗ có thể gắn được bu lông với mục đích làm chặt. Van có cấu tạo thêm nắp van giúp cho người dùng dễ dàng tháo lắp và bảo dưỡng, thay thế các bộ phận bên trong.

• Trục van:

Được coi như là một thanh kim loại dùng để kết nối và chuyền mô men xoắn từ thiết bị truyền động như tay quay đến đĩa van. Bộ phân này được làm kín bằng gioăng để tránh rò rỉ chất lỏng ra bên ngoài. Và trục van là bộ phận chịu mô men xoắn từ các thiết bị truyền lực và lực nén của đĩa van và tạo ra lực làm cho van có thể vận hành được ổn định nhất.

• Đĩa van:

Bộ phận đĩa van này chính là bộ phận trực tiếp để có thể đóng mở van. Đĩa van có hình nút chai hoặc là hình côn được kết nối với trục van, tay quay để tạo thành một cơ chế năng hạ trong việc đóng, giúp điều tiết được lưu lượng. Bộ phận được chế tạo từ chất liệu hợp kim nên có độ cứng và tính chống ăn mòn cao.

Đĩa van có nhiệm vụ đóng mở  điều tiết lưu chất đi qua. Đĩa van được kết nối với trục van và tay quay theo cùng một đường thẳng, nó có thể chuyển động tịnh tiến nâng lên hạ xuống theo cơ chế xoay của tay quay

• Gioăng làm kín:

Bộ phận được làm chất liệu cao su cao cấp, có thể chịu nhiệt tốt. Gioăng làm kín có chức năng là tránh làm rò rỉ chất lỏng ra bên ngoài. Gioăng phải được kiểm tra thường xuyên và thay định kỳ hoặc là bảo dưỡng bên trong hệ thống của van

• Tay quay :

Bộ phận này có ưu điểm là không cần lực tác động lớn lên vô lăng nhưng vẫn tạo được mô men quay lớn tác động lên trục van. Và với van có kích thước giới hạn đến DN250 – DN300, hoặc có áp suất dòng lớn.

• Bộ phận điều khiển:

Để có thể điều khiển được được van thì trên thị trường hiện nay có 2 dạng điều khiển chính là: dạng tay quay và dạng điều khiển điện, khí nén. Nên việc đóng mở điều tiết theo chiều kim đồng hồ hoặc chiều kim đồng hồ thì rất dễ dàng và được nhiều hệ thống doanh nghiệp.

Với kiểu kết nối mặt bích điều khiển bằng tay thì phần tay quay được cố định vào trục van nên có thể chuyển động tay quay thì trục van và đĩa van sẽ chuyển động theo hướng tịnh tiến lên xuống để có thể đóng mở và điều tiết được van.

Còn đối với van có bộ điều khiển điện hoặc là khí nén thì phần tay quay sẽ được tháo ra và thay vào đó là phần động cơ giúp người dùng có thể điều chỉnh được độ đóng mở của van từ xa và theo mục đích mình mong muốn. Với bộ điều khiển thì người dùng có thể được lựa chọn hai cách đó là dạng ON/OFF hoặc là tuyền tính.

2. Nguyên lý hoạt động

Đối với nguyên lý hoạt động của van cầu thì bước đầu tiên ta cần làm đó là ta cần điều khiển hoặc là xoay vô lăng để tác động vào trục van, khiến cho nó xoay bằng các rãnh ren trên trục xoay và bạc trục.

Ở bên trong thân van có vách ngăn, đây chính là bộ phận chịu trách nhiệm điều chỉnh lưu lượng chất. Trong vách ngăn thì nó bao gồm hai phần, đĩa van và thành van. Khi mà đĩa van được di chuyển xuống phía dưới và tiếp xúc với thành van làm cho nó ở trạng thái đóng lại. Mục đích chính của điều này chính là chặn dòng lưu chất lại.

Còn khi mà đĩa van được di chuyển lên thì nó sẽ mở hoàn toàn lỗ tròn ở thành van và lưu chất đi qua hoàn toàn. Như thế ta có thể hiểu rằng: điều khiển vách ngăn bằng cách đóng/mở một chút hoặc là hoàn toàn thì nó sẽ phụ thuộc vào hoàn cảnh lúc đó và lượng chất mà chúng ta muốn chảy qua.

Qua đây, ta thấy được rằng để có thể điều tiết được lưu lượng chất qua van thì ta không thể bỏ qua được van cầu. Trong van cầu gồm có đĩa van di chuyển lên xuống và có một vòng đẹm đĩa sẽ giúp làm kín lưu chất.

Và khi van ở trạng thái mở và đóng hoàn  thì van có mấy dạng như sau:

• Trạng thái mở hoàn toàn – Fully Open

Ở trạng thái này thì trục van và đĩa van sẽ di chuyển lên vị trí cao nhất nên van sẽ ở trạng thái mở hoàn toàn, dòng lưu chất đi qua thì sẽ đạt tốc độ lớn nhất, lưu lượng lúc này sẽ đạt giá trị lớn nhất. Tuy nhiên, do phần cấu tạo của van nên là sẽ bị tổn thất mất một phần lưu lượng.

• Trạng thái mở một phần – Throtting

Khi sử dụng van ở trạng thái này với mục đích là điều tiết được tốc độ của dòng chảy. Và để có thể điều chỉnh được thì người ta sẽ điều chỉnh khoảng cách giữa đĩa van và ghế van. Muốn dòng chảy nhỏ thì ta sẽ quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ, khe hở ở giữa van và ghế van sẽ bị hẹp dần. Còn khi khe hở đó mà rộng thì dòng lưu lượng sẽ lớn hơn.

• Trạng thái đóng hoàn toàn – Fully Closed

Để có thể làm van ở trạng thái đóng hoàn toàn thì ta sẽ quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ. Khi xoay ta sẽ siết chặt vô lăng sẽ khiến đĩa van, ép chặt lên ghế van. Và trong trường hợp này thì đĩa van và ghế van thượng được làm từ chất inox hoặc hợp kim đồng, tạo nên độ kín giữa đĩa van và ghế van. Điều này khiến cho dòng chảy không thể chảy qua được, người ta gọi đó là trạng thái đóng hoàn toàn của van.

Dù có ở trạng thái đi nào thì đều có mục đích chính là điều tiết dòng chảy và điều tiết được nó thì ta sử dụng vô lăng để có thể nâng lên hoặc hạ xuống được đĩa van, điều chỉnh được dòng lưu chất theo ý mình mong muốn. Và khoảng cách từ trục van đến đĩa van ngắn nên độ điều tiết được góc mở mang đến độ chính xác cao.

Ưu và nhược điểm của van cầu

1. Ưu điểm

Như các dòng sản phẩm khác thì van cầu cũng có những ưu điểm riêng biệt để có thể tạo được nét riêng của mình:

• Ưu điểm đầu tiên chính là điều tiết dòng chảy tốt. Đấy chính là ưu điểm tốt chất của van, vì dòng chảy tác dụng trực tiếp vào mặt dưới của đĩa van, tạo nên tính điều tiết ngắt đóng của dòng lưu chất tốt
• Van có khả năng đóng ngắt tốt, quá trình đóng mở van nhanh, ít bị rò rỉ tại điểm tiếp xúc giữa đĩa van và ghế. Sở dĩ nói vậy vì van cầu so với các dòng van khác thì diện tích bề mặt tiếp xúc của đĩa van và ghế van nhỏ. Điều này làm giảm đi khả năng rò rỉ, van còn hoạt động dựa trên sự chuyển động tịnh tiến thằng nên việc đóng mở van chỉ mất vài giây.
• Dễ dàng lắp đặt, vân hành đơn giản. Vì với kiểu kết nối thông dụng thì mặt ngoài của thân van sẽ ghi rõ hướng chảy, nên người dùng có thể lắp đặt đúng hướng là được. Còn việc vận hành bằng vô lăng quen thuộc thì nó cũng được ghi rõ hướng “Mở – Open” và hướng “Đóng – Close”. Và trường hợp sử dụng bộ điều khiển thì nó giống với các loại van khác.
• Bộ điều khiển lắp đặt dễ dàng, dễ dàng làm lại bề mặt ghế đệm. Vì phần thân van được lắp thêm bộ điều khiển nên van điều khiển tự động hoàn chỉnh. Còn phần ghế đệm thì nó có diện tích tiếp xúc nhỏ với đĩa van nên mang đến sự tiện lợi cho việc bảo dưỡng hoặc thay thế.
• Nhiều mẫu mã và kích thước nên có thể phù hợp với nhiều kiểu hệ thống. Với phần mẫu mã thì van có dạng chữ Z, chữ Y,van góc và van chữ T nên được ứng dụng vào hệ thống với nhiều chức năng khác nhau.
• Loại van có đĩa van không gắn với trục thì nó sẽ đóng van trò như là van 1 chiều. Với đặc điểm đĩa van không cố định với trục nên khi không có dòng chảy hoặc ngược lại thì đĩa van sẽ bị rơi xuống theo trọng lực, tự động khóa lại dòng chảy.

2. Nhược điểm

• Có trọng lượng lớn. So về trọng lượng thì van cầu có trọng lượng lớn hơn van bướm có cùng kích thước. Vì đặc điểm cấu tạo của nó phức tạp hơn.
• Hiện tượng sụt giảm áp suất hơn so với các dòng van khác. Khi có dòng lưu chất được chảy trong van thì nó sẽ tác động trực tiếp lên đĩa van và gây ra tổn thất với tốc độ dòng chảy cũng như là làm giảm các áp lực đầu ra của van
• Để có thể vận hành được van thì cần phải có lực tay quay lớn hoặc là bộ truyền động để có thể thay thế với van có kích thước lớn.
• Mặt trên của ghế van và mặt dưới của đĩa van bị tác động trực tiếp từ dòng chảy. Dòng chảy được thông qua thì nó sẽ tạo ra bọt khí, gây ra hiện tượng ăn mòn xâm thực ở ghế van và khi chảy dòng ngược lại thì nó sẽ xâm thực đến đĩa van và trục van.
• Trong trường hợp đĩa van không cố định với trục van thì trạng thái của dòng chảy sẽ không ra tiếng ổn lớn.
• Giá thành khá cao so với van bướm và van cổng.

Lý do nên có van cầu trong hệ thống

Để trả lời cho câu hỏi này thì có mấy lý do sau đây mà bạn không thể bỏ qua van cầu được:

• Van được làm từ nhiều chất liệu hác nhau nên môi trường hoạt động đa dạng và sử dụng được cả trong những môi trường khắc nghiệt
• Khả năng điều tiết dòng chảy cực kỳ tốt, phù hợp lắp đặt trong những hệ thống yêu cầu cao về độ tiết dòng chảy theo %
• Độ kín khít vô cùng đảm bảo khi van ở trạng thái đóng hoàn toàn.

Tính ứng dụng của van cầu

Như đã nói ở trên thì độ ứng dụng của van cầu rất rộng cả đời sống sinh hoạt hàng ngày và được phổ biến hơn trong công nghiệp với những hệ thống dẫn hơi, dầu và nước. Đặc biệt là những môi trường có áp lực và nhiệt độ cao

• Được sử dụng trong hệ thống làm mát, hệ thống nước hoặc là hệ thống cần phải điều tiết. Vì trong một số hệ thống máy điều hòa hoặc là hệ thống máy bơm dầu áp lực, máy được làm theo hệ thống nước tuần hoàn. Được sử dụng trong hệ thống nước dầu tàu, hệ thống làm mát chân vịt…
• Hệ thồng dầu nhiên liệu: hệ thống này được cấp vào liên tục sau khi máy đã tiêu thụ hết nhiên liệu. Quá trình vận hành sẽ xảy ra thường xuyên xảy ra. Và việc rò rỉ dầu là việc rất là quan trọng, vì nó sẽ gây ra ô nhiễm môi trường và có nguy cơ cháy nổ rất cao
• Sử dụng trong hệ thống cấp nước hoặc hóa chất: với hệ thống cấp thoát nước và hóa chất việc sử dụng van cầu để điều tiết là vô cùng quan trọng để tránh hiện tượng rò rỉ nước, rò rỉ hóa chất mà các ít loại van khác làm được.
• Sử dụng trong nồi hơi và hơi nước
• Van được sử dụng trong hệ thống dầu bơi trơn tuabin

Những tiêu chí lựa chọn van cầu tốt nhất

Để có thể lựa chọn cho mình một chiếc van cầu tốt thì bạn có thể dựa vào những tiêu chí dưới đây:

• Việc đầu tiền cần làm đó chính là lựa chọn vị trí lắp đặt. Việc lựa chọn này thuận lợi cho việc vận hành bằng tay hay điều khiển tự động. Và vị trí bạn lắp đặt van là môi trường bên ngoài trời hay là bên trong công trình. Vì môi trường sẽ làm ảnh hưởng đến việc vận hành của van.
• Thứ hai, phương pháp vận hành. Để van có thể hoạt động được tốt nhất thì ta cũng phải lựa chọn cách vận hành là bộ điều khiển điện, khí nén hay vận hành bằng tay.
• Tiêu chuẩn áp dụng trên hệ thống. Nếu van và hệ thống đường ống không cùng tiêu chuẩn áp dụng thì phần lớn sẽ không thể lắp được với nhau.
• Áp suất và nhiệt độ của dòng lưu chất. Để đảm bảo được van không bị quá tảo dẫn đến bị nổ, nứt vỡ hoặc là biến dạng thì ta cần xác định được áp suất tối đa và nhiệt độ tối thiểu.
• Kích thước đường ống kết nối và phương pháp kết nối.

Phân loại van cầu

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại van cầu và mỗi loại lại có cấu tạo dòng chảy, kiểu kết nối, phương pháp vận hành. Và để người dùng có thể phân biệt và dễ dàng tìm kiếm được cho mình sản phẩm van thích hợp cho hệ thống, chúng tôi đã phân loại van ra theo từng tiêu chí một ở dưới đây:

1. Phân loại theo hình dạng và dòng chảy

Ở tiêu chí này thì nó sẽ dựa vào hình dạng bên ngoài cũng như là theo hướng của dòng chảy, nó được ra làm các loại sau:

• Van chữ Z – dòng chảy theo hướng chữ Z: là loại van được dùng phổ biến nhất
• Van góc (van chữ R) – dòng chảy theo hướng vuông góc: loại này do dòng chảy đổi hướng áp lực làm thay đổi nên dòng chảy bị giảm đi nhiều so với van chữ Z
• Van chữ Y – dòng chảy xiên theo hướng chữ Y: loại này phù hợp với những dòng áp lực cao
• Van ba ngã (van chữ T) – dòng chảy theo hướng chữ T: loại này được sử dụng với mục đích là điều chỉnh dòng lưu chất và có tác dụng trong việc trộn dòng, đặc biệt cần thiết đối với những công ty hóa chất, dầu…

2. Phân loại theo chất liệu

Như đã nói ở trên thì van cầu được chế tạo từ nhiều chất liệu khác nhau nên nó có độ bền cao, tuổi thọ lâu dài và các chất liệu thường được sử dụng là:

• Van cầu gang:

Đây chính là loại được nhiều người lựa chọn và được dùng phổ biến hiện nay. Vì vật liệu gang rẻ hơn so với các kim loại khác, van có tính chịu mài mòn tốt và hấp thụ tiếng ồn. Loại này thường được sử dụng trong hệ thống nước thải, dẫn dầu và khí

• Van cầu inox:

Khác với van cầu gang thì loại inox này lại đắt hơn, nên thường được sử dụng trong các hệ thống có yêu cầu cao về khả năng chống bám dính, áp lực cao, độ bền, độ va đập và khắc phục tính giòn của gang. Loại van thường được sử dụng ở kích thước nhỏ

• Van cầu thép:

Van thường được sử dụng trong các hệ thống chịu được áp lực lớn, vì thép có đặc tính cứng. Cũng vì điều này mà thép khó đúc kết thành khuôn nên không nhiều nhà sản xuất có sản phẩm thép

• Van cầu đồng:

Là loại van được người dùng sử dụng với những kích thước nhỏ, vì độ bền, độ va đập và các kết nối bằng ren không đảm bảo về những yêu cầu kỹ thuật.

3. Phân loại theo kiểu kết nối

Trong các thiết bị máy móc thì thường sẽ có những loại kết nối cơ bản sau:

• Van cầu lắp ren:

Kiểu lắp đặt này thích hợp với những kích thước đường ống dưới 150mm,. Kiểu kết nối này thường dùng các van inox hoặc van đồng, chủ yếu dùng cho van có kích thước nhỏ đến DN100

• Van cầu kết nối mặt bích:

Với kiểu kết nối thì người ta dễ dàng lắp đặt và tháo van ra khỏi hệ thống. Loại kết nối này có thể lắp đặt được trong các hệ thống có đường kính lớn, từ DN40 trở lên.

4. Phân loại theo phương pháp vận hành

Như bạn đã biết thì van cầu có ba kiểu vận hành là: vận hành bằng tay, điều khiển điện hoăc là khí nén. Để hiểu cụ thể hơn ta sẽ xem những mục ở dưới đây:

• Van cầu điều khiển tay:

Là dạng điều khiển thông thường, đơn giản nhất trong các loại vận hành. Khi ta xoay vô lăng thì đĩa van sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống, điều chỉnh khoảng cách của ghế van, siết chặt để đóng hoàn toàn bằng thao tác tay. Với loại này thì nơi lắp đặt van phải có không gian lắp đặt và cho người vận hành thao tác. Loại van có kiểu vận hành này thường được sử dụng trong két dầu, két nước….

• Van cầu điều khiển điện:

Với van có độ điều khiển thì nó sẽ thực hiện độ truyền động xoay của trục van, từ đó đĩa van sẽ được chuyển động tịnh tiến như thao tác bằng tay. Loại van này thì có quá trình đóng mở van nhanh hơn, dễ dàng điều khiển từ xa. Thường được sử dụng trong các hệ thống dầu, hơi dầu, két nước…

• Van cầu điều khiển khí nén:

Khi sử dụng van có bộ điều khiển bằng khí nén thì nó sẽ thay cho tay vặn. Van thường được sử dụng phổ biến cho những vị trí mà người vận hành không thể tới được hoặc là những môi trường vận hành độc hại. Thường được sử dụng trong môi trường ngoài trời, dầu, hóa chất…

Báo giá sản phẩm van cầu

Qua bài viết trên thì chắc hẳn bạn cũng đã hiểu rõ được các vấn để của van cầu. Có thể thấy đây chính là một thiết bị không thể thiếu được trong hệ thống đường ống. Van cầu hơi là một thiết bị được sử dụng với với nhiều chức năng, vì nhu cầu sử dụng van hiện nay rất lớn.

Để có thể mua được loại van cầu tốt nhất hiện với những chính sách ưu đãi, sản phẩm chính hãng thì bạn còn chần chừ gì mà không liên hệ với chúng tôi qua hotline để được nhân viên tư vấn và hỗ trợ thêm về sản phẩm. Tuấn Hưng Phát chúng tôi với kinh nghiệm 15 năm trong ngành van nên chúng tôi cam kết với quý khách sản phẩm hàng chuẩn chính hãng.

Ngoài cung cấp van cầu ra thì công ty chúng tôi còn cùng cấp các dòng sản phẩm van nước công nghiệp khác nhau

Mọi chi tiết bạn có thể liên hệ qua hotline. Cảm ơn bạn đã quan tâm và theo dõi bài viết của chúng tôi. Chúc bạn có một ngày mới tràn đầy năng lượng.