Giới thiệu về van cổng
Van cổng là loại van được dùng phổ biến trong các hệ thống đường ống công nghiệp, chủ yếu cho lưu chất là chất lỏng và có dòng chảy thẳng. Loại van này không nên dùng để điều tiết dòng chảy trừ khi chúng được thiết kế đặc biệt cho mục đích đó.
Van cửa hoạt động đóng mở bằng cách nâng hạ một đĩa hình tròn, hình chữ nhật hoặc hình nêm ra khỏi đường đi của chất lỏng lưu chất. Các tính năng khác biệt của một van cửa là các bề mặt làm kín giữa đĩa van và thân van là phẳng. Đĩa van có thể là nêm hoặc có thể song song và được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp dầu khí.
Cấu tạo và nguyên lí hoạt động
Cấu tạo
Thân van: là bộ phận chính của van thường được đúc bằng kim loại nhựa, gang, thép, inox,…và bao gồm nhiều phần ghép lại. Hai mặt bích được đúc liền với hai bên thân van giúp kết nối với các đường ống hoặc các thiết bị khác. Thân thường được gia công và phủ một lớp sơn Epoxy giúp chống oxy hóa và tạo tính thẩm mỹ cao.
Đĩa van: là bộ phận tiếp xúc trực tiếp và đóng/mở lưu chất, đĩa thường được chế tạo bằng các vật liệu chống ăn mòn và chịu lực tốt. Đĩa được gắn cố định phần trên với trục van ( ty van ), đầu trên của trục sẽ nối với thiết bị truyền động ( tay quay vô lăng ) bằng lỗ ren, khi vặn tay quay cùng chiều kim đồng hồ thì trục sẽ chuyển động lên trên kéo đĩa van lên đồng nghĩa với việc mở van, và ngược lại khi vặn tay quay ngược chiều kim đồng hồ thì van sẽ đóng.
Trục van: là một thanh kim loại hình trụ phía trên có ren để kết nối với tay quay vô lăng, đầu dưới kết nối với đĩa van bằng ren ( đối với van ty chìm ) hoặc thanh chốt ( đối với van ty nổi ). Trục van thường được chế tạo bằng các kim loại có độ cứng cao, có thể chịu lực và chịu ma sát tốt.
Bộ phận truyền động ( vô lăng ): là bộ phận dùng để thao tác đóng mở van bằng tay. Quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ để đóng van và quay ngược chiều để mở van, bộ phận này thường được chế tạo bằng kim loại.
Các chi tiết làm kín: các bộ phận làm kín như giăng hay tết chèn có nhiệm vụ làm kín cổ van và các chi tiết lắp ghép giúp van có độ kín khít cao và không bị rò rỉ. Thường được chế tạo từ các vật liệu mềm, chống ma sát, chịu lực và có độ bền cao.
Xem ảnh dưới đây để hiểu rõ hơn về cấu tạo van cổng:
Nguyên lý hoạt động
Quy trình đóng van: khi quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ, trục van sẽ di chuyển xuống dưới đẩy đĩa van đi xuống chặn toàn bộ dòng chảy của lưu chất. Do đó sẽ không có bất kì rò rỉ nào một khi van được đóng hoàn toàn.
Quy trình mở van: Khi quay vô lăng theo chiều ngược kim đồng hồ, trục van sẽ di chuyển lên trên kéo theo đĩa van đi lên mở hoàn toàn dòng lưu chất và sẽ cho phép dòng chất lỏng chảy qua van. Khi van được mở hoàn toàn, nó sẽ cho phép toàn bộ dòng lưu chất chảy qua, gần như không có sự tụt áp và giảm lưu lượng trên đường ống.
Van được thiết kế chủ yếu cho việc đóng ngắt dòng chảy. Sản phẩm được sử dụng tốt nhất trong các hệ thống đòi hỏi sử dụng van không thường xuyên.
Chúng được thiết kế cho dòng chảy toàn khu vực để giảm thiểu sự giảm áp suất và cho phép lưu lượng qua ống và làm sạch đường ống. Vì hầu hết sự thay đổi dòng chảy xảy ra gần quá trình đóng mở, vận tốc chất lỏng tương đối cao gây ra tình trạng mài mòn đĩa và ghế và gây ra sự rò rỉ nếu van được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng.
Van có thể được sử dụng cho một số lượng lớn các chất lỏng và phù hợp với điều kiện làm việc sau: Nước uống, nước thải và chất lỏng trung tính: nhiệt độ từ -20 đến +70 độ C, tốc độ dòng chảy tối đa 5m/s và áp suất chênh lệch 16 bar. Dạng khí: nhiệt độ từ -20 đến +60 độ C, tốc độ dòng chảy tối đa 20m/s và áp suất chênh lệch 16 bar.
Xem ảnh để hiểu rõ về nguyên lý hoạt động của van cửa:
Phân loại
Phân loại van cổng theo cấu tạo của van
Van cửa ty nổi
Là loại van có trục van di động, khi chúng ta vặn tay cầm sẽ làm cho cần trục tăng lên hoặc hạ xuống tương ứng với van đóng và mở vì trục van được gắn cố định với đĩa van. Trục van càng nhô lên cao thì van được mở càng nhiều. Nhờ trục van nhô lên hoặc hạ xuống mà người sử dụng có thể dễ dàng nhận biết được trạng thái đóng mở của van bằng mắt thường ở vị trí từ xa.
Van cổng ty nổi có kích thước khá cồng kềnh, cần không gian lớn để lắp đặt. Tuy nhiên đĩa van và trục van được kết nối cố định với nhau do vậy van có thể sử dụng trong môi trường áp suất và nhiệt độ cao. Van ty nổi thường được sử dụng trong các môi trường như: Lọc hóa dầu, hơi, khí lỏng…
Van cửa ty chìm
Đây là loại không chuyển động trục lên xuống khi đóng hoặc mở van vì vậy người sử dụng không thể quan sát van đóng mở từ xa. Nhưng ngược lại thì van ty chìm lại chiếm ít không gian hơn. Van thích hợp sử dụng trong không gian chật hẹp không có chỗ cho trục nhô lên hạ xuống như van ty nổi, chẳng hạn như những nơi có đường ống ngầm.
Van cửa dao
Van cổng dao có tên tiếng anh là Knife gate valves. Van thường được sử dụng trong môi trường lưu chất rắn, có hạt nhờ thiết kế đĩa van mỏng và sắc như lưỡi dao dễ dàng cắt xuyên qua lưu chất. Van có thiết kế tương đối mỏng và nhỏ gọn. Tuy vậy do van thiết kế mỏng và đúc liền khối nên van không được sử dụng trong môi trường có áp lực cao và nhiệt độ lớn.
Phân loại theo vật liệu chế tạo
Van cửa gang
Đây là dòng van được sử dụng phổ biến nhất hiện nay nhờ những ưu điểm của nó mang lại. Van cổng gang thường được sử dụng trong các đường ống có kích thước lớn được kết nối bằng mặt bích. Các hệ thống cấp thoát nước, PCCC chiếm số lượng lớn sử dụng dòng van này.
Van cửa inox
Van cổng inox là dòng van có giá thành cao nhất, được làm từ các loại chất liệu không gỉ như: inox 201, inox 304, inox 316. Đây là dòng van có khả năng chống chịu oxi hóa, ăn mòn, và chịu được nhiệt độ cao. van inox được sử dụng phổ biến trong các môi trường môi chất như: Axit, bazo, muối hay hóa chất.
Van cửa đồng
Van đồng được chế tạo từ đồng có khả năng chống chịu ăn mòn và làm việc ở nhiệt độ cao lên đến 110 độ C. Van cửa đồng được thiết kế kết nối bằng ren với các kích cỡ nhỏ từ Dn15 đến DN50. Van cổng được sử dụng chủ yếu trong các hệ thống nước dân dụng, tưới tiêu…
Van cửa thép
Van cổng thép có ưu điểm vượt trội so với dòng van cổng gang đó là khả năng chịu áp lực rất lớn và nhiệt độ cao. Do vậy van cổng thép thường được sử dụng nhiều trong các môi trường: Khí nén áp lwucj cao, hơi nóng, dầu nóng, gas…
Van cửa nhựa
Van cổng nhựa chịu áp lực nhỏ thường được sử dụng trong các hệ thống chế biến thực phẩm, hóa chất, hệ thống hồ bơi, bể chứa…Van nhựa cũng có tính năng khác như: không bị oxi hóa, không bị biến dạng theo thời gian vì chất liệu lựa có khả năng chống oxi hóa và ăn mòn .
Phân loại theo điều khiển
Van cổng vận hành bằng tay quay ( vô lăng )
Đây là dòng van đang được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, hoạt động đóng mở dựa vào sức người. Đối với van có kích thước nhỏ, lực vận hành van còn ít vô lăng sẽ kết nối trực tiếp với trục van. Đối với những kích cỡ lớn sẽ có thêm hộp số để giảm thiểu công sức của người vận hành.
Van cửa vận hành bằng tay quay có nhược điểm đóng mở chậm, mất khá nhiều thời gian và sức người. Với những vị trí lắp đặt trong không gian chật hẹp, trên cao hay dưới hầm thì vận hành thủ công sẽ rất bất tiện, do vây với những vị trí này chúng ta nên sử dụng van cổng điều khiển tự động.
Van cửa vận hành bằng động cơ điện
Động cơ điện sẽ thay thế vô lăng và cung cấp lực momen xoắn đóng mở van. Động cơ sẽ được kết nối trực tiếp với trục van, trục động cơ quay truyền momen tới ty van cổng, từ đó đĩa van được nâng lên hạ xuống ứng với đóng van và mở van.
Động cơ điều khiển van có nhiều công nghệ hiện tại như công tắc hành trình giúp van không bị quá tải, chống cháy nổ. Van có ưu điểm sử dụng được trong môi trường khắc nghiệt hay những vị trí lắp đặt bất lợi.
Van điều khiển điện có giá thành cao nhưng hiệu quả mang lại lớn, do vậy các hệ thống tự động khá ưa chuộng sử dụng dòng van này.
Van cổng điều khiển bằng khí nén
Đây là dòng van vận hành nhờ bộ truyền động khí nén, được gắn với trục của van, với chức năng đóng mở van nhờ vào truyền động lên xuống của xy lanh do tác động của áp lực khí nén.
Phân loại theo kiểu kết nối
Van cửa kết nối lắp ren
Đây là kiểu kết nối thường sử dụng cho các dòng van cửa áp lực nhỏ có size từ DN50 trở xuống, van cổng kết nối ren thường được sử dụng trong các hệ thống nước sạch hoặc hệ thống PCCC.
Van cổng lắp bích
Van cổng được đúc liền 2 mặt bích ở 2 cửa van, tùy theo tiêu chuẩn ở các nước sản xuất mà chúng ta có các tiêu chuẩn khác nhau như: Jis10k, BS PN16, PS PN25, DIN, ASIN. Van có kích thước từ DN40 trở lên được sử dụng rỗng rãi trong nhiều hệ thống.
Van cổng lắp hàn
Đối với những hệ thống yêu cầu áp lực cao, van cổng kết nối ren và bích không thể đảm bảo được, khi đó ta sử dụng kết nối hàn để liên kết vào hệ thống. Van được sử dụng trong các hệ thống như: khí, hơi, dầu.. nơi mà chuyên sử dụng áp lực cao.
Ưu điểm và nhược điểm của van cổng
Ưu điểm
- Van có công suất hoạt động cao.
- Là dòng van được thiết kế hiện đại, dễ dàng tháo lắp, bảo trì, bảo dưỡng.
- Thân van được thiết kế chuẩn tránh bị kẹt
- Trong và ngoài van được phủ lớp Epoxy tránh bị ăn mòn từ bên ngoài môi trường
- Lá van được bọc cao su cao cấp đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cho nước uống.
- Có hành trình đóng mở ngắn hơn, nhanh hơn, sử dụng ít lực hơn trong việc đóng mở so với van cầu.
- Van đóng mở từ từ nên không gây ra tình trạng shock áp là gây ra rung giật cho đường ống.
- Van có phạm vi ứng dụng rộng như có thể sử dụng cho nước, dầu, các loại môi trường có chứa chất rắn dạng hạt và có độ nhớt lớn, hay sử dụng như các dạng van thông hơi hay hệ thống chân không thấp.
Nhược điểm
- Thành van dễ bị xói mòn do lưu chất, do đó van không dùng để điều tiết dòng chảy.
- Đối với van ty nổi cần phải có một không gian rộng để lắp đặt.
- Thời gian đóng mở van lâu hơn so với các loại van khác.
- Ở trạng thái mở một phần thì áp lực của dòng lưu chất tác động đến van gây nên rung động và tiếng ồn.
Ứng dụng của van cổng
Van cổng được ứng dụng trong các hệ thống sử dụng trong môi trường có nhiệt độ tương đối cao và áp suất lớn. Một số ứng dụng của van là:
- Ứng dụng trong ngành công nghiệp chế biến hóa chất.
- Ứng dụng trong hệ thống xử lý nước thải.
- Hệ thống HVAC.
- Ứng dụng trong ngành công nghiệp dầu khí
Hướng dẫn lắp đặt van cổng
Van cổng có thể lắp đặt theo bất kì hướng nào, tuy nhiên để tối ưu sử dụng nhất thì chúng ta nên lắp đặt van cổng theo chiều thẳng đứng, khi đó sẽ giúp người vận hành dễ dàng hơn. Các bước lắp đặt van cổng cụ thể như sau:
Bước 1: Định vị đường ống bằng các đoàn kê, giá đỡ để tạo nên không gian lắp đặt thuận tiện và rộng rãi nhất.
Bước 2: Đo kích thước van và vị trí cắt ống để lắp đặt chính xác nhất. Tiến hành cắt ống đúng chiều dài đã đo và tiến hành vệ sinh sạch sẽ vị trí lắp để chuẩn vị kết nối.
Bước 3: Đối với đường ống bằng sắt, thép tiến hành hàn mặt bích vào 2 đầu đường ống. Đối với ống nhựa HPDE sử dụng phương pháp nối bích để có độ kín tốt nhất.
Bước 4: Khi đã hoàn tất việc nối bích, chúng ta đưa van cổng vào vị trí lắp đặt, sử dụng các đòn kê để cố định van cộng tại vị trí lắp.
Bước 5: Đưa các gioăng làm kín bằng cao su vào chèn vào giữa mặt bích của đường ống và mặt bích của van cổng để tăng độ kín.
Bước 6: Tại các vị trí lỗ của mặt bích, đưa các bu lông, đai ốc qua mặt bích và siết dần đều theo vòng tròn mặt bích để có độ chắc chắn đồng đều nhất.
Bước 7: Đưa van vào chạy thử nghiệm trong hệ thống, kiểm tra độ rò rỉ . QUá trình lắp đặt hoàn tất.
Địa chỉ mua van cổng uy tín hiện nay
Khi quý khách hàng có nhu cầu cần tư vấn kĩ thuật, báo giá van cổng, tìm thông số kỹ thuật, mua hàng. Hãy liên hệ với công ty TNHH Tuấn Hưng Phát chúng tôi để trải nghiệm sự phục vụ tốt nhất mà quý khách hàng có thể đang tìm kiếm lâu nay.
Quý khách vui lòng liên hệ:
HOTLINE / ZALO: 0865.930.368 hoặc Email: khai@tuanhungphat.vn
VPGD: Số 25 LK13, KĐT Xa La, Phúc La, Hà Đông, Hà Nội