Tìm hiểu chi tiết về van cầu

Van cầu (Globe Valve) là một trong những loại van phổ biến được sử dụng để ngăn chặn, điều tiết và điều chỉnh dòng chảy trong hệ thống ống dẫn, đặc biệt là trong ngành hơi nước. Vậy van cầu là gì và cấu trúc như thế nào? Hãy cùng khám phá trong bài viết dưới đây.

Khái niệm van cầu

Van cầu (Globe Valve) hay còn được gọi là van chặn, van hơi nóng... là một loại van phổ biến trong công nghiệp, được sử dụng để điều chỉnh dòng chảy của chất lỏng. Đĩa van của loại van này có hình dạng giống với một quả cầu, vì vậy được gọi là van cầu.

Đây là một loại van tuyến tính có khả năng điều chỉnh mức độ mở và đóng khác nhau, từ đó điều tiết lưu lượng dòng chảy qua van theo yêu cầu của người sử dụng. Thiết kế của van này giúp chuyển hướng dòng chảy, đồng thời giảm áp suất và tăng tốc độ dòng chảy.

Bên trong thân van có cấu tạo đặc biệt. Van được chia thành hai phần riêng biệt bằng một vách ngăn. Phần dưới để lưu chất đi vào và phần trên để lưu chất đi ra. Hai phần này kết nối với nhau thông qua một lỗ tròn trên vách ngăn.

Loại van này rất phổ biến trong việc điều chỉnh lưu lượng của dòng chảy và được sử dụng rộng rãi trong hệ thống ống dẫn nước nóng, hệ thống ống dẫn hơi, khí nén áp lực cao, dầu nóng...

Van cầu thường có kích thước lớn, phổ biến nhất là DN400. Tuy nhiên, trong những hệ thống lớn và đặc biệt, có thể sử dụng kích thước lên đến DN1200.

Mô tả các bộ phận trong van cầu

Van cầu có đa dạng hình dạng, thiết kế và gam màu khác nhau phù hợp với mục đích sử dụng. Tuy nhiên, để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của van cầu trong quá trình vận hành, nó bao gồm các thành phần chính sau đây:

Thân van cầu

Đóng vai trò quan trọng trong van cầu, thành phần này cho phép lưu chất chảy qua và chịu áp lực chính của van. Nó có tác dụng như một vỏ bọc, giữ và bảo vệ các bộ phận khác bên trong thân van để đảm bảo hoạt động an toàn nhất.

Thân van cầu thường được chế tạo từ inox, nhựa được sử dụng cho các chất lỏng ăn mòn, và thép được sử dụng cho hệ thống áp suất và nhiệt độ cao. Để đảm bảo tính kín của thân van, một lớp vật liệu đàn hồi như cao su thường được thêm vào vị trí của cánh van. Điều này giúp ngăn chặn sự tích tụ của tạp chất rắn trên bề mặt cánh van khi van đóng, đảm bảo rằng van được đóng kín hoàn toàn và không có hiện tượng rò rỉ. Bằng cách bổ sung lớp đàn hồi, các tạp chất rắn sẽ tiếp xúc và hòa tan vào lớp này, tạo nên độ kín hoàn toàn khi van đóng.

Thân van thường được sản xuất với hai cổng, loại này rất phổ biến và tương thích với mục đích lưu thông, điều hướng và phân chia dòng chảy.

Loại ba cổng ít được sử dụng hơn, thường phục vụ cho các ngành có yêu cầu đặc thù như phân chia dòng chảy theo nhiều ngách hoặc trộn các loại lưu chất với nhau.

Đĩa van

Bộ phận này có vai trò quan trọng, nhiệm vụ của nó là đóng và mở, hoặc điều tiết lưu chất qua ống dẫn dựa trên tác động của tay quay. Đĩa van có nhiều hình dạng khác nhau như hình côn tròn, hình đĩa phẳng, tùy thuộc vào mục đích sử dụng để lựa chọn phù hợp.

Đĩa van thường được chế tạo từ các hợp kim có độ cứng cao, khả năng chịu nhiệt và áp suất tốt, cũng như kháng ăn mòn và oxy hóa. Do thường tiếp xúc trực tiếp với lưu chất, đĩa van cần có khả năng chịu đựng tốt để đảm bảo sự sử dụng lâu dài.

Nắp van

Là thành phần nắp van, nó có vai trò ngăn chặn lưu chất từ trở lại trong quá trình vận chuyển và tăng tính ổn định của van cầu khi áp suất và tốc độ dòng chảy quá cao hoặc gây rung khi vận hành.

Đồng thời, nắp van được thiết kế để mở và đóng dễ dàng, giúp người vận hành tiện lợi khi thêm các thành phần khác vào cơ cấu van hoặc khi cần bảo dưỡng và sửa chữa.

Nắp van thường được làm từ vật liệu tương đồng với thân van và được kết nối với thân van bằng bulong hoặc ren.

Trục van

Trục van có vai trò kết nối đĩa van với tay quay, tạo sự liên kết giữa hai thành phần này để đáp ứng yêu cầu vận hành của van cầu. Chuyển động từ tay quay được truyền qua trục van, tác động lên đĩa van để mở hoặc đóng van một cách chính xác.

Trục van thường được chế tạo bằng các hợp kim cứng, bền bỉ, chịu được nhiệt và ăn mòn, để có thể chịu đựng lực từ tay quay. Ngoài ra, trục van cũng được tiện ren một đầu để thuận tiện kết nối với các bộ phận khác.

Vì phải chịu tác động lực từ tay quay, trục van thường được chế tạo bằng các hợp kim cứng, bền bỉ, chịu nhiệt và ăn mòn, và cũng được tiện ren một đầu để dễ dàng kết nối với các bộ phận khác.

Bộ điều khiển

Điều khiển của van cầu có nhiều thiết kế và phương thức hoạt động khác nhau, tùy theo nhu cầu sử dụng và ngân sách mà có sự lựa chọn phù hợp.

Bộ điều khiển thường được phân thành 3 loại: Vô lăng tay quay, điều khiển tự động bằng điện, và điều khiển bằng khí nén. Các bộ phận này kết nối trực tiếp và áp lực lên trục van để truyền momen, điều hành đĩa van lên xuống để lưu thông lưu chất.

Thực tế, điều khiển bằng vô lăng tay quay là phương pháp được sử dụng phổ biến hơn hai loại khác. Bởi vì đây là cách thao tác thủ công an toàn, hiệu quả và có chi phí tương đối phù hợp. Trong khi đó, điều khiển bằng điện thường đòi hỏi chi phí cao cho việc lắp đặt và vận hành.

Gioăng làm kín

Là bộ phận quan trọng để đảm bảo kín nước, ngăn chặn rò rỉ lưu chất ra ngoài, thường được làm từ các vật liệu chịu nhiệt và áp suất cao.

Trong quá trình vận chuyển, có thể có những tạp chất rắn tồn đọng tại nắp van hoặc đĩa van, tạo ra những khe hở ảnh hưởng đến tính kín của gioăng và gây rò rỉ. Vì vậy, lớp gioăng có nhiệm vụ thu hút tạp chất vào lớp cao su, giảm thiểu khả năng tạo khe hở cho van. Bộ phận này cần được kiểm tra và bảo dưỡng đều đặn để không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của hệ thống.

Cách vận hành van cầu

Van cầu là một loại van cơ với cơ chế hoạt động dựa trên điều khiển đóng mở bằng vô lăng tay quay, bộ điều khiển điện hoặc bộ điều khiển khí nén, cũng được gọi là bộ truyền động tự động. Khi xoay tay quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ, các ren trục sẽ khớp với tay quay, kéo trục van lên.

Lúc đó, đĩa van và trục van sẽ di chuyển lên, tạo ra khoảng trống cho dòng chất lưu thông qua. Tiếp tục xoay tay quay vô lăng, đĩa van sẽ hoàn toàn rời khỏi ghế van, và lúc này, van cầu sẽ ở trạng thái hoàn toàn mở.

Ngược lại, khi xoay ngược chiều kim đồng hồ, đĩa van và trục van sẽ di chuyển xuống, và áp suất dòng chảy sẽ đè mạnh lên đĩa van, yêu cầu lực xoắn mạnh hơn để tiếp tục quay. Khi vòng ren siết chặt, lưu lượng chất lỏng giảm dần cho đến khi đĩa van đặt kín trên ghế, và lúc này, van cầu sẽ ở trạng thái hoàn toàn đóng.

Bằng những thông tin trên, hy vọng giúp mọi người hiểu hơn về sản phẩm van cầu, cấu tạo và nguyên lý làm việc của sản phẩm. Để có thêm thông tin về sản phẩm hãy liên hệ đến Tuấn Hưng Phát để được hỗ trợ thêm nhé.