Van cầu (Globe valve): Cấu tạo, nguyên lý hoạt động

Van cầu là một thiết bị quan trọng trong các hệ thống công nghiệp và nhất là hệ thống hơi nóng. Vậy loại van này có gì đặc biệt, chúng ta cùng tìm hiểu, khám phá về các chi tiết, cấu tạo, hoạt động….qua bài viết dưới đây.

1 Van cầu là gì?

Van cầu (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:

• Thân van: Thân van được thiết kế với các hình dạng khác nhau như: dạng chữ ngã, dạng chữ Y, dạng góc …. Thân van được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau, các loại phổ biến đó là inox, gang, thép, đồng.
• Đĩa van: được thiết kế dạng côn. Nó chịu trách nhiệm chính trong việc đóng mở và điều tiết dòng chảy.
• 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.
• 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 điều khiển van: Hay còn gọi là thiết bị truyền động. Nó thiết bị tạo ra mô-men soắn để vạn hành van. Có thể ở dạng thủ công hoặc dạng tự động.

Xem video cấu tạo và hoạt động của van cầu:

1.3 Nguyên lý hoạt động

Van cầu là loại van có hoạt động theo chuyển động thẳng, dọc trục. Trục chuyển động hoạt độngbằng cách nâng lên và hạ xuống và chuyển động vuông góc với thân van.

• Mở van: Khi quay tay vặn hoặc kích hoạt bộ truyền động theo chiều ngược kim đồng hồ, trục van sẽ xoay. Chuyển động xoay này tạo ra chuyển động tịnh tiến theo phương thẳng đứng cho đĩa van. Đĩa van di chuyển lên trên, mở đường cho lưu chất chảy qua. Lưu lượng chảy qua van sẽ tăng dần theo mức độ mở van.
• Đóng van: Khi quay tay vặn hoặc kích hoạt bộ truyền động theo chiều kim đồng hồ, trục van sẽ xoay. Chuyển động xoay này tạo ra chuyển động tịnh tiến theo phương thẳng đứng cho đĩa van. Đĩa van di chuyển xuống dưới, chặn đường lưu chất. Lưu lượng chảy qua van sẽ giảm dần cho đến khi đóng hoàn toàn.

1.4 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.

1.5 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

1.6 Ứng dụng

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.

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 như sau:

• Van cầu chữ ngã: Đây là loại van cầu phổ biến nhất, có thân van hình chữ ngã và đĩa van hình nón. Loại van này có khả năng kiểm soát lưu lượng chính xác và chống rò rỉ tốt.
• Van cầu góc: Loại van này có thân van dạng góc vuông, giúp tiết kiệm không gian lắp đặt. Van cầu góc thường được sử dụng ở những vị trí khó khăn cho việc lắp đặt van cầu chữ ngã.
• Van cầu chữ Y: Loại van này có thân van hình chữ Y, giúp giảm thiểu sự tích tụ chất lỏng trong van. Van cầu Y thường được sử dụng trong hệ thống chất lỏng bẩn hoặc có cặn.
• Van cầu bầu: Loại van này có thân van hình bầu dục, giúp giảm thiểu sự rung động và tiếng ồn khi hoạt động. Van cầu bầu thường được sử dụng trong hệ thống hơi nước nóng hoặc chất lỏng có độ nhớt cao.

2.2 Phân loại theo vật liệu

• 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.
• 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.
• 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.
• Van cầu nhựa: Các 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.

2.3 Phân loại theo kiểu kết nối

• Van cầu kết nối bích: 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.
• 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.

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.
• Van cầu điều khiển điện:  Đây là loại van được điều khiển đóng mở bằng động cơ điện không cần sử dụng đến sức người, giúp đóng mở nhanh chóng và rất tiện lợi.
• 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

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

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.

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…

Yoshitake: Các sản phẩm van cầu 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…

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.

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 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.

5 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.

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

• Tiêu chuẩn: Là 1 trong những yếu tố quan trọng, nó sẽ quyết định đa phần đến chất lượng của van. Tiêu chuẩn phổ biến nhất là: ASME, EN. Một số các tiêu chuẩn khác như API, BS, MSS…
• Loại van: Loại van được xác định dựa trên các yếu tố ứng dụng và chức năng. Có thể lựa chọn dựa trên sự phân loại của nhà sản xuất.
• Kích thước: Việc lựa chọn kích thước chuẩn là 1 việc rất quan trọng. Thông thường, chúng ta chọn van có kích thước đúng với kích thước của đường ống. Khi lựa chọn kích thước cũng cần phải lưu ý đến một số yếu tố như việc giảm áp suất tối đa và tốc độ dòng chảy tối đa.
• Áp suất làm việc: Yếu tố áp suất làm việc cũng là 1 phần rất quan trọng. Lựa chọn áp suất làm việc của van hoàn toàn phụ thuộc vào mức áp suất tối đa và mức áp suất tối thiểu của hệ thống.
• Vật liệu chế tạo: Việc lựa chọn van với vật liệu thích hợp chính là yếu tố đầu tiên giúp đảm bảo độ bền cho van.

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.

7 Viva – địa chỉ mua van cầu uy tín

Viva chuyên cung cấp van công nghiệp đa dạng, bao gồm van cầu gang, thép, đồng. Đáp ứng mọi nhu cầu khách hàng với chủng loại và kích thước phong phú. Viva là đối tác tin cậy của nhiều doanh nghiệp và nhà máy sản xuất.

VIVA – CÔNG TY NHẬP KHẨU VÀ PHÂN PHỐI CÁC LOẠI VAN CẦU (GLOBE VALVE) GIÁ RẺ

Chúng tôi cam kết:

• Hàng chính hãng, chất lượng cao, tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế.
• Cam kết chất lượng sản phẩm, dịch vụ chuyên nghiệp.
• Tư vấn kỹ thuật và hỗ trợ sau bán hàng tận tâm.
• Giá thành cạnh tranh, tối ưu hóa chi phí sản xuất.

3 địa chỉ bán van cầu giá rẻ của Viva:

Xem thêm Bảng giá các loại van cầu

Dưới đây là một số hình ảnh van cầu tại kho Viva:

8 Các câu hỏi thường gặp về van cầu

Nguồn: en.vannuoc.vn/