Van Cầu (Globe Valve) là Gì?
Van cầu, còn được gọi là van hơi nóng, van chặn, hoặc van bellows seal, tên tiếng Anh là Globe Valve, Bellows Seal Globe Valve hoặc Bellow Seal Stop Valve. Đây là một loại van công nghiệp phổ biến, được sử dụng để đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy bên trong hệ thống ống dẫn.
Cấu tạo và Nguyên lý Hoạt động
Cấu tạo:
- Thân van (Body): Thân van được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau như đồng, gang, thép, thép không gỉ,… nhằm bảo vệ các bộ phận bên trong và cho phép môi chất di chuyển mà không bị rò rỉ ra ngoài.
- Trục van (Stem): Trục van có nhiệm vụ truyền động từ tay điều khiển đến đĩa van, giúp đóng/mở van.
- Đĩa van (Disc): Là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với môi chất, thường được làm từ vật liệu có độ cứng cao và khả năng chống ăn mòn tốt.
- Gioăng làm kín (Seal): Đảm bảo độ kín giữa thân và trục van, ngăn môi chất rò rỉ ra ngoài. Vật liệu gioăng thường là cao su hoặc teflon, có thể được thay thế định kỳ.
- Nắp van (Bonnet): Bảo vệ trục van và làm kín.
- Bộ phận truyền động (Operating): Có thể là điều khiển thủ công bằng tay quay hoặc thông qua thiết bị truyền động điện, khí nén.
Nguyên lý Hoạt động:
Van cầu hoạt động dựa trên nguyên lý đĩa van di chuyển lên xuống theo trục van, tạo ra sự điều tiết dòng chảy. Khi đĩa van ép chặt vào vòng đệm, van đóng hoàn toàn, không cho môi chất đi qua. Khi đĩa van được nâng lên, van mở hoàn toàn hoặc một phần, cho phép môi chất đi qua.
Phân loại
Theo phương thức kết nối:
- Van cầu mặt bích: Thường được dùng cho các đường ống lớn, chịu áp lực và nhiệt độ cao.
- Van cầu nối ren: Dùng cho các hệ thống có áp suất thấp, kích thước nhỏ.
- Van cầu hàn kín: Sử dụng cho đường ống có áp lực cao, kết nối bền vững.
Theo cấu tạo:
- Van cầu chữ T (Tee): Phổ biến nhất, đĩa van di chuyển thẳng đứng, vuông góc với dòng chảy.
- Van cầu chữ Y: Giảm áp suất tối thiểu, thích hợp cho hệ thống cần duy trì áp suất và lưu lượng.
- Van cầu bầu: Dùng cho đường ống vừa và nhỏ, kết nối dễ dàng, giá thành hợp lý.
- Van cầu góc (Angle): Thiết kế vuông góc, chuyển hướng dòng chảy, giảm áp suất dòng chảy.
Theo phương thức điều khiển:
- Van cầu điều khiển bằng tay quay vô lăng: Được sử dụng rộng rãi, giá thành hợp lý.
- Van cầu điều khiển bằng điện và khí nén: Đáp ứng nhu cầu tự động hóa trong công nghiệp.
Theo chất liệu:
- Van cầu inox: Chịu nhiệt, chịu áp tốt, không gỉ, phù hợp với môi trường khắc nghiệt.
- Van cầu gang: Phổ biến, giá rẻ, nhưng chỉ thích hợp cho môi trường có áp suất và nhiệt độ thấp.
- Van cầu đồng: Kích thước nhỏ, chịu nhiệt tốt, nhưng dễ bị ăn mòn.
Ứng dụng của Van cầu
Van cầu được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
- Hệ thống nước làm mát: Điều chỉnh lưu lượng nước.
- Hệ thống dầu nhiên liệu: Đảm bảo độ kín nước và điều chỉnh lưu lượng.
- Hệ thống hơi nước và đường ống nước: Độ kín và an toàn là yếu tố quan trọng.
- Hệ thống dầu nhờn tuabin: Đảm bảo lưu lượng và áp suất ổn định.
Van cầu cũng được sử dụng trong hệ thống HVAC tự động hóa, với các bộ phận truyền động điện hoặc khí nén, thay vì điều khiển cơ tay quay.
Ưu điểm và Nhược điểm
Ưu điểm:
- Dễ dàng vận hành, điều tiết lưu lượng tốt.
- Cơ chế đóng/mở ngắn, tiết kiệm lực tác động.
- Bảo trì, sửa chữa và thay thế dễ dàng.
- Khả năng chịu nhiệt và áp suất cao, lý tưởng cho các lò hơi, máy sấy.
Nhược điểm:
- Yêu cầu lực tác động lớn hơn so với các loại van khác.
- Giá thành cao, đặc biệt là với các van kích thước lớn.
- Sụt áp suất lớn khi lưu chất đi qua.
- Trọng lượng nặng và cấu tạo phức tạp.
- Không phù hợp cho lưu chất dạng hạt, độ nhớt thấp vì dễ bị kẹt.
Tony Thái Tổng Hợp
