Van cầu? tổng quan chi tiết van cầu, cách lựa chọn van và những loại van cầu hơi sử tốt nhất hiện nay

Van cầu hơi là gì? cấu tạo nguyên lý hoạt động và ứng dụng của van cầu hơi, các loại van cầu hơi sử tốt nhất hiện nay, Van cầu inox – Gang , nhập khẩu chính hãng – Đủ size, Van cầu đồng lắp ren – van ắp bích  xuất xứ Nhật, Hàn Quốc, Đài Loan Van cầu hơi là một trong những thiết bị điều tiết lưu lượng tối ưu nhất mà tất cả các loại van hiện nay như van bi, van bướm, van cửa… chức năng điều tiết không thể bằng được van cầu. Chính vì thế nhu cầu sử dụng các loại van cầu hiện nay cũng rất lớn.

Van cầu là gì?

Van cầu tiếng anh là globe valve Van sử dụng để đóng, mở, điều tiết dòng chảy của lưu chất trong hệ thống đường ống, van được đặt tên theo hình dạng cấu tạo của van hình cầu, nửa trên và dưới phía trong thân van được ngăn cách bởi một vách ngăn, vách ngăn có một lỗ tròn là nơi mà lưu chất chảy qua, phía trên vách ngăn có một đĩa hình nêm (côn) để đóng mở van. Đĩa van cầu được kết nối với một trục vít ( trục của van) và trục vít lại kết nối với tay quay điều khiển, khi điểu chỉnh tay quay sẽ nâng hoặc hạ trục vít đồng thời đĩa van cũng nâng hoặc hạ xuống, đó là thao tác đóng, mở van. Van cầu so với các dòng van cổng, van bi thì hành trình đóng mở của van là ngắn hơn rất nhiều điều đó càng có ý nghĩa hơn cho việc sử dụng van cầu làm van tuyến tính góc mở điều tiết chính xác độ mòn của đĩa van cầu ít bị mòn và sửa chữa van tương đối dễ dàng Van cầu hay còn gọi là van hơi, van chữ ngã hay van yên ngựa, van chữ Y, van điều tiết. Trong đó van cầu hơi được sử dụng phổ biến nhất. Van cầu hơi là loại van cầu không thể thiếu trong các hệ thống đường hơi, lò hơi áp suất. Van là thiết bị đóng/mở và điều tiết lưu lượng của lưu chất trên đường ống. Van cầu hơi được cấu tạo từ gang hoặc thép và có khả năng làm việc ở môi trường có nhiệt độ cao lên đến 400ºC và áp lực lên đến PN40

Cấu tạo van cầu hơi

1. Thân van

2. Nắp van

3. Đĩa van

4. Trục van

5. Gioăng làm kín

Thân van bộ phận chính chứa tất cả các chi tiết của van. Thường được cấu tạo vật liệu thép, đồng, inox, gang, nhựa. Vì vậy giá van cầu cũng khác nhau. Nắp van là bộ phần nằm trên thân van và được liên kết với nhau bằng ren. Nó có chức năng là đậy van lại và là chi tiết giữ cố định các bộ phận khác. Ngoài ra, nắp van còn có vai trò giúp cho van ngăn cho lưu chất không tràn ngược lên. Nắp van được làm từ các hợp kim chịu lực nhiệt như: gang, thép hoặc Inox. Đĩa van giống như cánh cửa, dùng để đóng/mở van dưới tác động của trục van và là bộ phận quan trọng nhất. Đĩa van được chế tạo với rất nhiều hình dạng khác nhau; tuy nhiên có 2 dạng dùng nhiều nhất là: nút chai và hình côn. Đĩa van được đúc trực tiếp bằng hợp kim chống ăn mòn cao như: A105 Cr13, Inox X20 Cr13… Trục van là bộ phận dùng để liên kết giữa phần đĩa van và vô lăng. Trục van thường được làm bằng gioăng để tránh rò rỉ môi chất ra bên ngoài. Vì trục van là bộ phận thiết bị chuyển động (tay vặn) dạng xoắn từ nên sẽ thường được làm bằng các hợp kim cứng có thể chịu lực và độ bền cao. Gioăng chi tiết để làm kín các bộ phận lắp ghép của van, chống rò rĩ môi chất và được làm từ các vật liệu chịu được áp suất, nhiệt độ cao.

Nguyên lý làm việc của van cầu

Khi điều khiển van trục van sẽ chuyển động xoay, bằng các rãnh ren trên trục xoay và bạc trục. Chuyển động xoay chuyển thành chuyển động tịnh tiến thẳng đứng, từ đó làm đĩa van chuyển động theo phương thẳng vuông góc với vòng đệm. Van được đóng hoàn toàn khi bề mặt đĩa van và bề mặt vòng đệm được tiếp xúc nhau, dòng lưu chất được ngăn hoàn toàn khi độ siết đạt đến độ kín khiết. Van ở trạng thái mở, khi bề mặt đĩa van không tiếp xúc với bề mặt vòng đệm, tốc độ dòng chảy được điều chỉnh bằng cách tăng giảm khoảng cách của 2 bề mặt. Để hình dung dễ dàng hơn về 2 trạng thái đóng và mở của van cầu. Chi tiết các trạng thái của van cầu

• Fully Open: Trạng thái mở van hoàn toàn, dòng chảy đạt tốc độ lớn nhất.
• Throtting: Trạng thái mở van 1 phần, điều tiết tốc độ dòng chảy.
• Fully Closed:  Trạng thái đóng van hoàn toàn.

Khi trục và đĩa van được đưa lên cao nhất, van ở trạng thái mở hoàn toàn, dòng chảy đạt tốc độ lớn nhất, lưu lượng đạt giá trị lớn nhất. Tuy nhiên do cấu tạo của van, dòng lưu chất chảy qua van sẽ tổn thất một phần lưu lượng Chỉnh lưu lượng của lưu chất qua van, bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa đĩa van và ghế van. Muốn có dòng chảy nhỏ thì quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ, khe hở giữa đĩa van và ghế van hẹp dần, ngược lại thì khe hở rộng ra và lưu lượng lớn hơn. Quay vô lăng điều khiển theo chiều kim đồng hồ. Siết chặt vô lăng sẽ khiến đĩa van, ép chặt lên ghế van. Thường thì đĩa và ghế van được làm bằng inox hoặc bằng hợp kim đồng, tạo nên mặt kín giữa đĩa van và ghế van, khiến dòng lưu chất được ngăn lại hoàn toàn.

Van cầu có ưu nhược điểm cần lưu ý

Ưu điểm van cầu:

• Van cầu lắp đặt dễ dàng, vận hành đơn giản
• Khả năng đóng ngắt tốt, hành trình ngắn, ít rò rỉ tại điểm tiếp xúc của đĩa và ghế
• Tính điều tiết dòng chảy tốt

Với kiểu kết nối thông dụng ( mặt bích ), việc kết nối đơn giản. Mặt ngoài thân van ghi rõ hướng dòng chảy, nên lắp đặt đúng hướng 1 cách dễ dàng. Việc vận hành bằng tay quay với vô lăng quen thuộc, trên vô lăng ghi rõ hướng ” Mở – Open ” và hướng ” Đóng – Close “, nên dễ hiểu và vận hành bằng tay. Với trường hợp điều khiển tự động thì tương tự như các loại van khác. So với van cổng và van bướm thì diện tích bề mặt tiếp xúc của đĩa van và ghế van ( Seat ) nhỏ. Nên giảm thiểu khả năng rò rỉ, thêm vào đó là van chuyển động tịnh tiến thẳng vào Seat nên đóng ngắt nhanh và hành trình ngắn. Dòng chảy tác dụng trực tiếp vào mặt dưới của đĩa van, tạo nên tính điều tiết dòng tốt Nhiều chủng loại phù hợp cho nhiều thiết kế đặc biệt là van cầu góc Van có các dạng chữ Z, chữ Y, van góc và cả van dạng chữ T nên được ứng dụng cho nhiều vị trí với nhiều chức năng khác nhau.

• Dễ dàng lắp đặt với các bộ điều khiển, dễ dàng làm lại bề mặt ghế đệm ( Seat )
• Dễ dàng lắp bộ điều khiển điện, điều khiển khí nén hoặc dầu áp lực tạo nên bộ van điều khiển tự động hoàn chỉnh.

Với loại van có đĩa van không gắn với trục, thì van có chức năng như van 1 chiều. Loại đĩa van không cố định với trục, khi không có dòng chảy hoặc có dòng ngược lại thì đĩa van tự động rơi xuống theo trọng lực, tự động khóa dòng chảy.

Nhược điểm của van cầu là gì

• Giá thành cao hơn so với van bướm và van cổng
• Để tạo nên những tính năng ưu việt thì van không thể tránh được giá thành cao.
• Trọng lượng lớn so với van bướm có cùng kích thước
• Với đặc điểm cấu tạo phức tạp hơn so với van bướm, loại van này có trọng lượng lớn hơn nhiều so với van bướm cùng kích thước.
• Sụt giảm áp suất hơn so với van bướm và van cổng
• Khi dòng lưu chất chảy trong van, sẽ tác động trực tiếp vào đĩa van, do đó gây tổn thất tốc độ dòng chảy cũng như giảm áp lực đầu ra của van.
• Cần lực tay quay lớn hoặc bộ truyền động để thay thế với van có kích thước lớn
• Những van kích thước lớn, việc vận hành tay vặn bằng sức người là không khả thi.
• Mặt trên của ghế van và mặt dưới đĩa van bị tác động trực tiếp của dòng chảy

Khi đó cần có lắp thêm bộ điều khiển khí nén hoặc điều khiển điện, một số trường hợp áp suất dòng lưu chất cao, người ta dùng hệ thống điều khiển dầu áp lực. Dòng chảy trong van bị tạo bọt khí, gây ra hiện tượng ăn mòn xâm thực ( Cavitation ) ở ghế van ( Seat ), khi chảy ngược chiều thì gây xâm thực góc đĩa van với trục van. Với đĩa van không gắn cố định với trục, ở trạng thái có dòng chảy tiếng ồn lớn Loại này đĩa van không cố định nên có chức năng như van 1 chiều, tuy nhiên khi ở trạng thái mở dòng chảy thì tiếng ồn phát ra do va chạm giữa đĩa van và trục van.

Van cầu ứng dụng ở đâu

Do đặc điểm và cấu tạo van cầu, ưu nhược điểm và người ta căn cứ vào đó để sử dụng van cầu vao hệ thống đường ống mang lại hiệu năng tốt nhất. Van cầu thường được sử dụng trong các ứng dụng không yêu cầu lưu lượng chất lỏng không đổi. Ngay cả khi van mở hoàn toàn, vách ngăn đôi khi có thể hạn chế dòng chảy chất lỏng. Các van thường được sử dụng làm van điều tiết lưu lượng.

• Nồi hơi và hơi nước: Đây là ngành mà van cầu được sử dụng nhiều nhất. Van cầu dùng cho hơi nóng dùng để điều tiết hơi nóng từ lò hơi, nồi hơi phân phối đi toàn hệ thống một cách an toàn và hiệu quả
• Hệ thống cấp nước hoặc hóa chất: Với hệ thống cấp thoát nước và hóa chất việc sử dụng van cầu điều tiết là vô cùng quan trọng bởi các hiện tượng rò rỉ nước, rò rỉ hóa chất mà các loại van khác khi sử dụng thường mắc phải
• Hệ thống đường ống nước làm mát: hệ thống làm mát cần phải điều tiết lưu lượng để có thể giảm chi phí và tiết kiệm nhiên liệu
• Hệ thống đường ống dẫn dầu nhiên liệu: Đây là hệ thống cần sử dụng van cầu để điều tiết, tránh hiện tượng rò rỉ ảnh hưởng đến môi trường và an toàn cháy nổ.
• Hệ thống dầu bôi trơn tuabin: hệ thống tuabin cần sử dụng van cầu để điều tiết dầu bôi trơn, không thể sử dụng van khác được bởi yêu cầu kỹ thuật và tính sử dụng liên tục của nó.

Phân loại van cầu chi tiết nhất

Phân loại theo vật liệu cấu tạo

• Van cầu gang: van cầu được làm bằng gang,  chất liệu phổ biến sản xuất van công nghiệp, bởi vật liệu gang rẻ hơn các vật liệu kim loại khác, van có tính chịu mài mòn tốt và hấp thụ tiếng ồn. Van cầu yên ngựa gang được dùng cho các hệ thống nước thải, dẫn dầu và khí.
• Van cầu đồng : Van được làm từ đồng thau, cũng giống van inox, van đồng thường được dùng cho các van có kích thước nhỏ. Bởi tính dễ đúc của đồng và độ bền va đập, đặc biệt là đối với các van có kết nối bằng ren thì van gang khó đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
• Van cầu inox: van chế tạo từ vật liệu inox có giá thành tương đối cao, thường chỉ ứng dụng cho các hệ thống có yêu cầu cao về khả năng chống bám dính, và áp lực cao, có độ bền, đặc biệt là độ bền va đập lớn, để khắc phục tính giòn của gang. Thường dùng với các van có kích thước nhỏ.
• Van cầu thép: Chủ yếu dùng cho các hệ thống chịu áp lực lớn, bởi đặc tính cứng bền của thép. Tuy nhiên tính đúc của thép, không dễ như đồng và gang, vì vậy không có nhiều nhà sản xuất có sản phẩm van thé
• Van cầu nhựa pvc, Upvc : van được làm từ chất liệu nhựa, loại van này chuyên được sử dụng để điều tiết nước sạch, điều tiết trong môi trường hóa chất và ăn mòn mà các vật liệu khác thường không sử dụng được.

Dòng van cầu nhựa có kích thước nhỏ, chất liệu nhựa nên van khá nhẹ nhàng, lắp đặt đơn giản dễ dàng với các kiểu kết nối dán, rắc co…giá thành van nhựa rẻ

Phân loại van cầu theo vận hành điều khiển

• Van cầu dạng cơ: là loại van dung tay quay vô lăng, cần sử dụng con người vận hành thủ công
• Van cầu điều khiển điện : Được gắn bộ điều khiển điện hoặc bộ điều khiển van bằng khí nén, vận hành đóng mở tự động.

Với van cầu dạng cơ đóng mở bằng tay quay việc đóng mở van cầu bằng cách quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Tùy theo nhu cầu sử dụng có thể quay vô lăng để đóng, mở hoặc điều tiết van một cách tương đối dễ dàng. Đây là dạng van cầu được sử dụng nhiều nhất và ưa thích nhất bởi vận hành điều tiết băng tay chính xác và có giá thành rẻ hơn dòng van cầu điện và van cầu điều khiển khí nén Van cầu chữ ngã điều khiển bằng khí nén cũng tương tự như dòng van cầu điều khiển điện. Van sử dụng động cơ điều khiển bằng khí nén với áp đầu vào sử dụng đóng mở điều tiết từ 3-8 bar. Đây là dòng van thay thế cho kiểu đóng mở bằng tay bởi nó sử dụng động cơ khí nén. Van cầu điều khiển khí nén hoạt động đóng mở điều tiết thời gian nhanh hơn dòng van điện và an toàn cho người sử dụng bởi nó dùng khí nén Hiện nay có các dòng van cầu điều khiển khí nén On/OFF và van cầu điều khiển khí nén tuyến tính theo góc mở Với ưu điểm giá thành không qua cao, hoạt động nhanh, động cơ ít bị hỏng, chập cháy, nổ hơn dòng động cơ điện nên đây cũng là một lựa chọn xứng đáng để tăng khả năng tự động hóa trong doanh nghiệp hiện nay

Phân loại theo kiểu kết nối

• Van cầu nối bích: là kiểu van được thiết kế ghép nối với các bộ phận khác bằng mặt bích, Van cầu hơi mặt bích là dòng van phổ biến trong công nghiệp hiện nay chuyên dùng cho các kích cỡ đường ống lớn trong công nghiệp từ DN50 – DN400 hoặc lớn hơn
• Van cầu hơi nối ren: Được thiết kế ren bên trong kết nối với đường ống qua hệ thống ren ngoài. Kết nối ren chỉ chuyên sử dụng cho đường ống nhỏ từ DN15- DN50. Dạng van cầu này có thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt và thay thế
• Van cầu hơi nối hàn: Là dạng van cầu được hàn trực tiếp vào đường ống. Dòng van cầu này chuyên sử dụng cho những hệ thống có áp lực và nhiệt độ cao, khi hàn van vào đường ống thì chúng ta ít khi tháo rời van, chỉ để van ở một vị trí cố định

Các tiêu chuẩn mặt bích của van cầu hiện nay có trên thị trường là van cầu mặt bích JIS, ANSI, BS, DIN đa dạng về kiểu kết nối cho sự lựa chọn của quý khách hàng Van cầu hơi mặt bích đảm bảo được nhu cầu sử dụng ở những đường ống lớn, tháo lắp bảo dưỡng bảo trì tương đối dễ dàng cho người sử dụng Van cầu hơi nối ren thường được sản xuất bằng chất liệu đồng hoặc chât liệu Inox. Chúng thường được sử dụng cho các hệ thống có áp lực và nhiệt độ thấp bởi kết nối ren ít khi được sử dụng trong môi trường áp lực cao Việc sử dụng van cầu kết nối hàn cũng đảm bảo van chống rò rỉ rất tốt ở phần kết nối với đường ống, một ưu điểm của kiểu kết nối này so với kết nối ren và kết nối mặt bích

Phân loại theo kiểu dáng van cầu

• Van cầu chữ Z hoặc chữ T
• Van cầu xiên chữ Y
• Van cầu góc

Lưu ý khi lựa chọn, lắp đặt và sử dụng van cầu

• Lưu ý khi lựa chọn van cầu

• Một vài lưu ý khi lắp đặt van cầu

• Lưu ý quy trình bảo trì bảo dưỡng van cầu

Với các đặc tính về vật liệu, kết nối, ưu điểm nhược điểm mà chúng tôi đã phân tích ở phía trên bài viết chúng ta cần lưu ý đến một số điểm như sau khi lựa chọn van cầu Lựa chọn vị trí lắp van cầu: Đây là yếu tố quyết định sử dụng van cầu góc, van cầu chữ ngã hay van cầu bầu chữ T. Ngoài ra việc lựa vị trí lắp đặt cũng giúp ta định hình được vật liệu sử dụng van khi lắp van ở ngoài môi trường hoặc trong phân xưởng Lựa chọn đúng tiêu chuẩn kết nối của van cầu: với kiểu kết nối ren thì việc lắp đặt van cầu là đơn giản. Tuy nhiên với dòng van cầu mặt bích thì các tiêu chuẩn kết nối của mỗi loại van cầu lại khác nhau. Có các tiêu chuẩn mặt bích JIS, DIN, BS, ANSI chúng ta cần lựa chọn đúng tiêu chuẩn của van và mặt bích cho khớp với nhau Lưu ý lựa chọn van theo áp lực và nhiệt độ sử dụng: Môi trường áp lực và nhiệt độ cũng ảnh hưởng tới van, việc lựa chọn van sử dụng được trong các môi trường này sẽ hạn chế van hỏng hóc, nổ van, nứt vỡ. Do vậy cần phải tìm hiểu kỹ các thông số của van trước khi tiến hành mua bán lắp đặt Lựa chọn phương pháp đóng mở van: Tùy vào nhu cầu sử dụng mà chúng ta lựa chọn van. Có thể sử dụng van cầu đóng mở tay quay, van cầu điều khiển điện hoặc van cầu điều khiển khí nén. Lưu ý lựa chọn theo kích thước của đường ống và kích thước van: Kích thước đường ống phải chính xác với kích thước của van cầu sử dụng. Trước khi tìm hiểu về sản phẩm van chúng ta nên tìm hiểu các thông số về đường ống để lựa chọn chính xác kích thước van cầu các bạn nhé Chúng ta cần lưu ý một vài điểm sau để việc lắp đặt van cầu là chính xác nhất, đảm bảo an toàn, đảm bảo kỹ thuật và đảm bảo van cầu vận hành trong trạng thái là tốt nhất Đảm bảo đường ống sạch trước khi lắp đặt: Tiến hành ngắt nguồn lưu chất, loại bỏ các chất lắng cặn, chất bẩn có trong đường ống kết nối với van cầu. Tiến hành lắp van cầu vào đường ống: Với van cầu ren cần thêm lớp gel mỏng chống rò rỉ ở đầu ren ống trước khi siết ren vào. Đối với van cầu lắp bích thêm gioăng làm kín để đảm bảo van không rò rỉ ra môi trường bên ngoài. Siết các bu lông một cách từ từ, nên siết đều tất cả các bu lông với nhau chứ không nên siết chặt từng bu lông một Tiến hành mở nguồn chạy thử van: Mở van cầu từ từ để hệ thống dần thích nghi với áp lực tránh hiện tượng búa nước có thể xảy ra khi đột ngột thay đổi áp lực. Bắt đầu tăng dần lưu lượng qua van, kiểm tra lại. Sau đó mở van cầu hoàn toàn xem khả năng hoạt động và kiểm tra lại lần cuối tất cả hệ thống xem đã ổn định hay chưa Tất cả các thiết bị công nghiệp nói chung và van cầu nói riêng đều phải bảo trì bảo dưỡng thường xuyên để nó đạt trạng thái hoạt động tốt nhất. Đối với van cầu chúng ta cần lưu ý một vài điếm sau Bảo dưỡng định kỳ theo lịch trình của nhà máy và lịch trình của nhà sản xuất thiết bị đưa ra. Theo lịch trình khuyến cáo các loại thiết bị bảo dưỡng theo định kỳ từ 3 tháng – 6 tháng Thường xuyên kiểm tra cổ van, tay quay, trục van, các bộ phận bên ngoài bằng mắt thường xem có hiện tượng nứt vỡ, rò rỉ lưu chất gì hay không. Ngoài ra bôi dầu mỡ thường xuyên vào vô lăng, trục van để đóng mở nhẹ nhàng chính xác nhất Khi tiến hành tháo van để thay thế bảo trì bảo dưỡng nên tắt nguồn cấp lưu chất đầu vào của van. Thay thế các linh kiện bên trong nên sử dụng các loại linh kiện cùng với hãng sản xuất của van để thiết bị được đồng nhất

Các loại van cầu hơi được khách hàng tin dùng nhất hiện nay

Mua van cầu hơi ở đâu? Báo giá van cầu hơi

HANKE Là đơn vị chuyên cung cấp van công nghiệp, phụ kiện đường ống hàng đầu Việt Nam. Đồng thời chúng tôi tư vấn giái pháp và báo giá van tốt nhất. Quý khách hàng có nhu cầu vui lòng liên hệ trực tiếp hoặc điện thoại Hotline: 0905 04 07 09