Chúng tôi là những kỹ sư tốt nghiệp tại ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Hồ Chí Minh

Van cầu là loại van được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống đường ống , hình dạng của phần thân có dạng cầu nên nên van này được gọi là van cầu. Van cầu là thiết bị sử dụng chủ yếu trong ngành hơi nước, để đóng mở điều tiết lưu lượng của hơi nước, ngoài ra cũng có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Van cầu trong công nghiệp

Xem thêm: Van bướm trong công nghiệp

Khi chúng ta muốn đống van , thì xoay vô lăng theo chiều cùng kim đồng hồ , nếu muốn mở van thì ta quay vô lăng theo chiều ngược kim đồng hồ

Ngoài ra thì van cầu còn có các tên gọi khác như là : van cầu hơi, van chữ ngã, van cầu yên ngựa hay van chữ S.

Đối với van cầu, việc kiểm soát tỉ lệ dòng chảy không phải do kích thước của miếng đệm làm kín cũng không phải là độ nâng của đĩa van quyết định. Một đặc điểm khá tốt của van cầu là nếu van ở vị trí mở một phần thì nguy cơ môi chất sử dụng làm hỏng miếng đệm làm kín hoặc đĩa van cầu sẽ ít hơn đối với các loại van cơ khác. Với các sản phẩm van công nghiệp thông dụng thì van cầu là loại van thích hợp nhất cho việc kiểm soát tỉ lệ dòng.

Một điểm cũng đáng xem xét ở loại van này chính là việc tổn thất áp suất trong van cầu sẽ lớn hơn nhiều so với các loại van khác, bởi vì thiết kế dòng chảy đi qua van là hình chứ S, và thời gian hoạt động của van vì thế mà cũng tăng lên bởi vì thiết kế của van cầu là vận hành bằng cách quay tròn 360 độ và van phải quay một vài vòng thì mới có thể đóng hoặc mở hết hành trình của van, với thiết kế của van cầu là có thể đóng mở dòng chảy chậm và theo tỷ lệ. Vậy nên van cầu thường được sử dụng nhiều trong các hệ thống như: Hơi nóng, dầu nóng, nước nóng, …. Vì khi hệ thống đang sử dụng ở áp suất cao thì khi đóng mở van đột ngột có thể dẫn đến tình trạng sốc áp, làm ảnh hưởng đến thiết bị bên trong van hoặc các thiết bị gắn phía trước.

Van cầu được ứng dụng trong các môi trường có các chất lỏng, khí, dầu, gas…. Các môi chất có tính ăn mòn, điều kiện chịu nhiệt, và áp lực cao. Với một hệ thống đường ống thông thường sẽ có van cầu sẽ đi cùng lọc y, van bi, van một chiều, van giảm áp, van an toàn….

Ký hiệu thiết kế

Chúng ta muốn đọc được bản vẽ đường ống, biết ở đâu là van cầu thì bạn phải nắm rõ ký hiệu bên dưới.

Cấu tạo và nguyên lý

  1. Cấu tạo

Thân van

Thân của van cầu là bộ phận bên ngoài bao bọc van , chịu tác động trực tiếp từ chất lỏng, nên để phù hợp với môi trường sử dụng nên thân van cầu được thiết kế với nhiều loại vật liệu khác nhau.

Thân van cầu thông thường được đúc từ các hợp kim chịu lực nhiệt như: gang GG20, GG40, Thép GS C25, Inox 201, 304, 316, 316L.

Nắp van

Nắp van là bộ phần nằm trên, liên kết với thân van bằng ren , dùng để đậy van lại và là cơ cấu lắp cố định các bộ phận khác như trục van, nắp van cầu là bộ phận giúp van cầu ngăn dòng môi chất tràn ngược lên

Nắ van cầu thông thường được đúc từ các hợp kim chịu lực nhiệt như: gang GG20, GG40, Thép GS C25, Inox 201, 304, 316, 316L.

Đĩa van

Đĩa van là bộ phận quan trọng nhất, giống như một cái cửa, đóng mở van dưới tác động của trục van. Đĩa van được chế với với rất nhiều hình thù khác nhau, tuy nhiên có 2 dạng phổ biến nhất là dạng nút chai, hoặc dạng hình côn.

Đĩa van được đúc bằng hợp kim chống ăn mòn cao như: A105 Cr13, Inox X20 Cr13..…

Trục van

Trục van là bộ phận nói giữa tay quay với đĩa van, tạo liên kết, khi tác động lên tay qua, trục van sẽ đi lên , làm cho đĩa van được nâng lên mở hệ thống van

Do trục van là bộ phần dùng để truyền mô men soắn từ thiết bị chuyển động (tay vặn) đến đĩa van nên thường được làm bằng các hợp kim cứng có thể chịu lực và bền tốt

Gioăng làm kín

Là thiết bị để làm kín các bộ phận của van hơi, chống rò rĩ môi chất ra ngoài môi trường. Thông thường gioăng được chế tạo từ các vật liệu chịu được áp suất nhiệt độ cao.

Việc kiểm tra và bảo trì van cầu thường xuyên chính là kiểm tra gioăng trong các đợt bảo trì bảo dưỡng nhà máy.

2. Nguyên lý

Xem video demo :

 

Khi chúng ta xoay tay quay, thì trục sẽ đi lên, nhưng trục van thì nối cố định với đĩa van, dẫn đến đĩa van đi lên theo, dẫn đến quá trình mở van, ngược lại sẽ là quá trình đống van

Như vậy thì chúng ta quan sát, nếu thấy trục van đi lên cao, có nghĩa là van đang mở.

Dòng lưu chất đi đến van là dòng đi thẳng, đến van sẽ bị chuyển hướng, dẫn đến giảm áp suất

Tên tiếng anh của từng bộ phận

Thân van – Body

Đĩa Van – Disc

Trục Van – Stem

Nắp van – Bonnet

Gioăng làm kín – Gasket

Phót làm kín – Seat ring

Đánh giá

  1. Ưu điểm

Kiểm soát dòng chảy tốt, lý do van cầu kiểm soát dòng chảy tốt không phải do kích thước của miếng đệm làm kín cũng không phải là độ nâng của đĩa van quyết định, mà là do ảnh hưởng của dòng chảy lên đĩa van đống mở lâu hư hỏng hơn so với van bướm và các loại van khác

Khi mở van một phần thì van cầu sẽ khó hư hỏng hơn các loại van khác

Đóng rất kín, có tiết lưu dòng chảy tốt, thời gian đóng mở, đáp ứng nhanh, dễ gia công và bảo trì dễ dàng

  1. Nhược điểm

Dòng chảy bị đổi dòng nên gây tổn thất lớn, đối với đường ống có áp suất cao thì việc đóng ngắt phải cần một lực tác động lớn lên tay valve (thường phải dùng cần nối).

Ứng dụng

Ứng dụng phổ biến nhất của van cầu là kiểm soát dòng lưu lượng.

Khi xoay tay, đĩa sẽ được hạ xuống hoặc nâng lên. Khi đĩa đã được hạ xuống hoàn toàn,van sẽ đống hoàn toàn. Khi đĩa được nâng lên hoàn toàn thì van mở tối đa

Trong các ứng dụng công nghiệp tự động hóa để điều khiển dòng lưu chất, người ta sẽ gắn thêm một bộ điều khiển bằng điện, khí nén hoặc thủy lực thay vì dạng cơ tay quay, và được gọi là van cầu điều khiển điện hoặc van cầu điều khiển khí nén.

Bộ phận kiểm soát dòng chảy nằm bên trong van cầu giúp định hướng dòng lưu lượng.Các van cầu thường không phù hợp với chất bùn sệt do bị cản trở bởi vách ngăn.

Dùng trong Phạm vi kiểm soát lưu lượng

Dùng trong việc giảm áp suất

Dùng cho các hệ thống dầu nhiên liệu có lưu lượng được điều chỉnh và độ kín nước là rất quan trọng

Dùng cho cấp nước, thực phẩm, hoá học, hệ thống thoát nước và chiết xuất không khí ngưng tụ

Dùng Nắp nồi hơi, ống thoát nước, lỗ thông hơi chính và cống rãnh thoát nước

Hệ thống dầu nhờn tuabin

Bảo trì

Thường xuyên khoảng 6 tháng vệ sinh xung quanh hệ thống như tay quay ….

Sau 2-3 năm có thể kiểm tra tổng quát xem xét những chi tiết nào bị hư hỏng, van có đống sát hay không, thay thế chúng để đảm bảo quá trình sản xuất đạt chất lượng tốt nhất

 

Có thể bạn cần

One thought on “Van cầu trong công nghiệp

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *