Van Bướm Là Gì? Các Loại Van Bướm, Nguyên Lý, Cấu tạo Và Ứng Dụng

Trong loạt bài viết chia sẽ các kiến thức van công nghiệp để giúp bạn hiểu hơn về nguyên lý, cấu tạo, cách sử dụng cho đúng của các loại van công nghiệp hiện nay.

Bài viết ngày hôm nay, CAO PHONG xin gửi đến quý độc giả bài viết tổng hợp về van bướm, các loại van bướm phổ biến, nguyên lý, cấu tạo và cách sử dụng của từng loại van bướm.

Động lực chính khiến tôi viết bài chia sẽ này là trong quá trình chúng tôi tuyển dụng và đào tạo nhân sự, cần tìm những tài liệu tổng quan và chi tiết. Nhưng dạo qua các website thì không có địa chỉ nào cập nhật chi tiết hoặc có nữa thì ở dạng đơn giản và không chuyên sâu.

Tôi cũng hi vọng với tài liệu này, sẽ giúp bạn giải quyết các vấn đề đang gặp phải.

Không lan man nữa, cùng tìm hiểu về loại van này nhé!

Let ‘s go!

Van bướm là gì

Van bướm tên tiếng anh là Butterfly valve được gọi tắt là van bướm hoặc van cánh bướm, nó là một trong những loại van công nghiệp được sử dụng phổ biến hiện nay. Bởi van bướm có cấu tạo đơn giản, và đặc biệt là chi phí để mua loại van này thấp hơn so với các loại van công nghiệp có cùng chức năng khác.

Tham khảo link các loại van bướm

Van bướm là loại van công nghiệp dùng để điều tiết (đóng/mở) dòng chảy trong đường ống với nhiều loại kích thước khác nhau.  Do đặc điểm cấu tạo thoạt nhìn giống con bướm nên gọi tắt là van bướm (butterfly valve). Van đóng/ mở lưu chất nhờ bộ phận đĩa có thể xoay quanh trục với các góc khác nhau. Thông thường valve bướm được điều khiển bởi tay gạt, tay quay hoặc các bộ tác động điện hoặc khí nén. Cùng với van cổng, van dao, van bi thì van bướm là một trong những loại van đóng nhanh/ mở nhanh.

Tham khảo: Xem mô tả cấu tạo

Cấu tạo, nguyên lý van bướm

1/ Cấu tạo 

a/ Body.

Thân van: Là phần khung tròn đúc liền khối (bằng kim loại, hoặc nhựa tuỳ thuộc vào yêu cầu sử dụng). Trên thân van có các lỗ xung quanh là dùng để định vị van vào đường ống bằng bulong và đai ốc, vật liệu chế tạo thân van bướm có thể là thép, gang, inox, còn tùy thuộc vào điều kiện sử dụng…

b/ Disc.

Đĩa van: Đây là một trong những bộ phận quan trọng của van bướm, nó có hình dạng cánh bướm. Đĩa van dùng để điều khiển dòng chảy (đóng/mở) thông qua các cơ cấu điều khiển hoặc tay gạt/ tay quay.

Đĩa van thông thường được cấu tạo bởi gang, thép, inox 201, inox 304, ptfe….

C/ Seat ring.

Gioăng làm kín (seat): như tên gọi của nó, seat valve là phần làm kín của đĩa van với phần thân lại với nhau.

Thông thường seat được làm bằng cao su EPDM, PTFE, Hi EPDM…

2/ Nguyên lý hoạt động

Van bướm hoạt động tương tự van bi, có nghĩa là đóng nhanh, mở nhanh

Bạn cũng có thể coi thêm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van bi

Các loại van bướm được ưa chuộng bởi sự hiệu quả của nó, với thiết kế đơn giản, trọng lượng nhẹ hơn so với các dòng van công nghiệp khác. Bên cạnh đó các loại van bướm đều có giá thành thấp hơn so với các dòng van công nghiệp cùng loại.

Khi chúng ta tác động vào tay gạt/ tay quay hoặc thông qua các hệ thống truyền động khí nén/ điện thì trục sẽ dẫn động và cánh bướm sẽ thay đổi trạng thái.

Bạn cũng có thể tham khảo video dưới để hiểu hơn về nguyên lý hoạt động của van bướm.

Một van bướm hoạt động tốt khi nó đóng hoàn toàn thì lưu chất gần như bị hạn chế trên đường ống, và ngược lại. Có nhiều loại van bướm khác nhau, mỗi loại thích ứng với áp suất khác nhau và cách sử dụng khác nhau.

Đánh giá chung

a/ Ưu điểm

• Là loại van công nghiệp được sử dụng phổ biến hiện nay trong các nhà máy, xí nghiệp.
• Thiết kế nhẹ, nhỏ gọn phù hợp với các nhu cầu bảo trì đòi hỏi không gian nhỏ.
• Giá thành van bướm rẻ hơn nhiều so với các loại van công nghiệp cùng chức năng như van bi, van cổng…
• Dễ dàng vận hành (vận hành tay gạt, tay quay, khí nén hoặc bằng điện)

b/ Nhược điểm

• Sử dụng tốt nhất ở môi trường áp suất thấp, nên môi trường áp suất cao không phù hợp với nó.
• Van bướm hạn chế mở điều tiết từ 15 o C đến 80 o C.

Thông số kỹ thuật chung:

Van bướm (Butterfly valve)

Body: Nhựa, Gang GG20, Gang GG40, Inox 304, Inox 316, Inox 316L

Seat: EPDM, NBR, PTFE, Hi EPDM….

Nhiệt độ: -15 o C – 350 o C.

Áp lực: 10 bar, 16 bar, 25 bar…

Kết nối: Wafer, Mặt bích DIN PN16, DIN PN25, JIS 10K, JIS 20K, ANSI 150, ANSI 300….

Môi trường: Nước, khí, dầu, hoá chất, axit….

Xuất xứ: Đức, Ý, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc…

Các Loại Van Bướm

Do tính ứng dụng cao nên valve cánh bướm rất đa dạng về mẫu mã, hình thức và chủng loại. Việc phân loại van bướm cũng được dựa theo nhiều tiêu chí như chức năng, vận hành, chất liệu, xuất xứ.

Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi xin phân loại van bướm dựa vào cơ cấu vận hành của nó.

Vậy nên,

Van bướm chia làm 4 loại chính sau:

• Van bướm điều khiển bằng tay gạt (van bướm tay gạt)
• Van bướm điều khiển bằng tay quay (van bướm tay quay).
• Van bướm điều khiển bằng khí nén.
• Van bướm điều khiển bằng điện.

Cùng tham khảo chi tiết ở bên dưới:

1/ Phân loại về vận hành.

Với van bướm nói về vận hành bạn sẽ liên tưởng đến việc vận hành bằng tay hoặc vận hành bằng tự động.

Với vận hành bằng tay bạn có thể vận hành bằng tay gạt hoặc vận hành bằng tay quay.

a/ Van bướm tay gạt 

Van bướm tay gạt là loại van bướm được vận hành đóng/ mở bằng tay gạt, chỉ cần gạt sang 90 o là có thể đóng/ mở van để điều chỉnh dòng chảy qua đường ống.

Thông thường van bướm tay gạt được sản xuất từ DN50 – DN200. Bởi nếu làm size lớn thì cần momen lớn để đóng/mở van.

Đặc điểm nhận dạng van bướm đóng hay đang mở: Khi tay gạt trung phương với đường ống là van bướm mở. Khi tay gạt vuông góc với đường ống là van bướm đang đóng.

Đánh giá

Ưu điểm: Thiết kế đơn giản, nhẹ, cần ít không gian để lắp đặt và bảo trì.

• Thao tác đơn giản, nhanh chóng, chỉ cần gạt là đóng/mở van một cách dễ dàng.
• Giá thành rẻ hơn so với các loại van khác.
• Thiết kế đơn giản, nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, chiếm ít không gian trong đường ống.
• Dễ dàng bảo trì và lắp mới.

Nhược điểm: 

• Dễ dàng hư hỏng khi mở ở góc 15 o – 75 o, các loại van có cấu tạo bằng tay nên cần lực
• Van không có cơ cấu trợ lực nên gặp khó khăn trong vận hành ( đặc biệt với các size lớn như: DN200 hay DN250…)

b/ Van bướm tay quay

Van bướm tay quay là dòng sản phẩm có cấu tạo giống như van bướm tay gạt nhưng phần truyền động được thay bằng tay quay. Với cơ cấu trợ lực giúp van bướm đóng/ mở một cách dễ dàng mà chỉ cần dùng lực ở mức bình thường.

Thông thường van bướm tay quay được sản xuất từ DN50 – DN400.

Với van bướm tay quay phù hợp cho các đường ống lớn nước, hơi, khí…

Các loại van bướm tay quay chính là sự bổ sung cho các dòng sản phẩm van bướm tay gạt, bởi các kích thước van càng cao thì đòi hỏi moment lực tác động càng lớn. Việc có bộ phận truyền động giúp giảm moment lực tác động.

Đánh giá

Ưu điểm: 

• Dễ dàng đóng/ mở và điều chỉnh góc độ một cách hợp lý.
• Van bướm tay quay có giá thành rẻ hơn so với các loại khác.
• Thiết kế đơn giản, nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, chiếm ít không gian trong đường ống.
• Dễ dàng bảo trì và lắp mới.

Nhược điểm:

• Tuổi thọ trung bình của van bướm không quá cao so với các loại van cổng, van bi.
• Van bướm tay quay dễ bị hỏng trong trường hợp sử dụng mở van ở góc 15 độ đến 75 độ. Van bướm thường hư hỏng ở dạng rò rỉ do cánh bướm không khít với gioăng .
• Không chịu được áp lực cao.

c/ Van bướm điều khiển bằng khí nén

Nếu bạn đang cần tự động hoá trong đường ống thì van bướm điều khiển khí nén là một lựa chọn cho bạn. Giờ đây, thay vì bạn đến trực tiếp vị trị van bướm đang hoạt động để điều khiển đóng/mở bằng tay gạt hay tay quay thì tín hiệu sẽ được điều khiển trực tiếp ở phòng điều khiển.

Thay vì sử dụng tay gạt/ tay quay thay đổi trạng thái thì với bộ điều khiển khí nén bạn sẽ vận hành van bướm một cách dễ dàng. Với van bướm điều khiển khí nén bạn cũng có thể sử dụng van bướm điều khiển khí nén loại on/off hoặc van bướm điều khiển khí nén loại tuyến tình 4-20 mA.

Xem chi tiết: van bướm điều khiển khí nén

Đánh giá: 

Ưu điểm: 

• Chi phí đầu tư tương đối thấp.
• Dễ dàng vận hành.
• Lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau.
• Ứng dụng cho các nhu cầu tự động hoá cao.

Nhược điểm: 

• So với van bi điều khiển khí nén hay van cầu hơi điều khiển khí nén thì van bướm điều khiển khí nén có chi phí rẻ hơn rất nhiều. Cũng phải thẳng thằng thừa nhận với nhau rằng nếu so sánh tuổi thọ của van bướm điều khiển khí nén với các loại trên thì rõ ràng là không bằng được.
• Giá thành cao so với các loại van bướm cơ vận hành bằng tay.

d/ Van bướm điều khiển bằng điện

Van bướm điều khiển bằng điện gồm 2 phần: phần van và phần actuator bằng điện. Van bướm điều khiển bằng điện là loại van bướm điều khiển bởi dòng điện thông qua actuator tác động đến trục quay làm cho cánh bướm xoay 1 góc 90 o C giúp van đóng/ mở.

Tìm hiểu về van bướm điều khiển bằng điện

Đánh giá:

Ưu điểm

• • Giảm chi phí nhân công cho việc vận hành hệ thống đường ống. Trong trường hợp gặp sự cố van sẽ có tín hiệu báo về hệ thống vì vậy chúng ta có thể xử lý nhanh chóng và kịp thời để không xảy ra các vấn đề với hệ thông đường ống.

• • Van bướm điện đóng mở chậm từ 10 – 45 s nên không gây hiện tượng sock áp trong đường ống.

• • Có thể sử dụng van ở ngoài trời lẫn trong nhà với các tiêu chuẩn chống thấm nước IP 67.

• Lắp đặt dễ dàng với các kiểu kết nối khác nhau như wafer, DIN PN16, JIS 10K…

Nhược điểm

• • Giá thành cao so với các loại van bướm điều khiển bằng khí nén và các loại van bướm cơ vận hành bằng tay.

• Thời gian đóng mở van lâu hơn so với van bướm điều khiển khí nén và van điện từ.

Ngoài cách phân biệt van bướm theo chức năng vận hành bạn cũng có thể phân biệt van bướm theo vật liệu (van bướm gang, van bướm thép, van bướm inox, van bướm nhựa….).

Hay bạn cũng có thể phân biệt van bướm theo nguồn gốc xuất xứ như: Đức, Ý, Nhật Bản, Ba Lan, Hàn Quốc, Mỹ, Đài Loan…

2/ Phân loại dựa vào vật liệu

Van bướm là sản phẩm được ứng dụng nhiều, bởi vậy việc van bướm được tối ưu hóa ở phần vật liệu giúp cho người sử dụng có nhiều lựa chọn phù hợp với nhiều tính năng. Bỏ qua yếu tố vận hành, khi ta xét van bướm dựa vào vật liệu gồm các loại phổ biến như sau: van bướm gang, van bướm inox, van bướm vi sinh…

a/ Van bướm gang.

Van bướm gang là dòng sản phẩm đại diện cho các loại van bướm phổ biến trên thị trường. Van bướm gang phổ biến bởi tính ứng dụng cao và kèm theo đó là chi phí đầu tư thấp.

Nếu xét riêng về vật liệu thì gang được cho là vật liệu rẻ hơn nhiều so với các loại inox 201 hay inox 304.

Chính bởi việc chênh lệch về giá quá nhiều mà các dòng van bướm được sản xuất từ gang được ưu tiên sử dụng.

b/ Van bướm Inox.

Van bướm Inox là các dòng sản phẩm được sản xuất từ vật liệu Inox 201, Inox 304, Inox 316 hay Inox 316L. Các sản phẩm này được ứng dụng ở nhiều môi trường khác nhau, tiêu biểu có thể kể đến là nước thải, nước sạch, môi trường có độ oxy hóa cao… Các sản phẩm van bướm Inox thường hưởng những ưu điểm tuyệt vời từ dòng van bướm. Cùng điểm qua những ưu và nhược điểm của dòng van bướm inox nhé.

Đánh giá.

b.1> Ưu điểm:

• So với các loại van bướm thông thường thì van bướm inox có độ bền gấp 4, 5 lần.
• Hoạt động ổn định ở điều kiện nhiệt độ lên đến 220 o C.
• Ứng dụng cho nhiều môi trường khác nhau: Thực phẩm, bia, y tế, các môi trường axit nồng độ cao.
• Đa dạng về kích thước và chủng loại. Các kích thước phổ biến gồm: DN50, DN65, DN80…DN400.
• Van bướm inox bao gồm van bướm vận hành tay, van bướm inox điều khiển khí nén, van bướm Inox điều khiển điện

b. 2> Nhược điểm:

• Van bướm inox được làm từ các vật liệu inox, vậy nên so với các loại van bướm gang thông thường thì van bướm inox có giá thành cao hơn.
• Các loại van bướm inox thông thường phần seal (phần làm kín) sẽ được làm bằng các vật liệu cứng. Vậy nên việc đóng/ mở van bướm inox sẽ phải dùng moment lực mạnh hơn so với loại van bướm thường.

c/ Van bướm vi sinh.

Van bướm vi sinh hay còn gọi là van bướm inox vi sinh dùng để điều tiết môi chất (hơi, khí, nước). Van bướm vi sinh có thể vận hành bằng tay, van bướm vi sinh vận hành bằng khí nén, van bướm vi sinh vận hành bằng điện. Bên cạnh đó, van bướm vi sinh với nhiều kiểu kết nối khác nhau như van bướm vi sinh lắp ren, van bướm vi sinh lắp hàn, van bướm vi sinh hai đầu hàn…

Dòng sản phẩm van bướm vi sinh là các sản phẩm thường được cấu tạo từ vật liệu: Inox 304 hoặc 316L. Van bướm vi sinh được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy bia, nhà máy nước ngọt, nhà máy sản xuất thuốc…

Các thương hiệu van bướm nổi tiếng

Với những tính năng ưu việt thì thật dễ hiểu khi trên thị trường xuất hiện rất nhiều thương hiệu van bướm từ giá rẻ đến chất lượng. Xin lưu ý với bạn rằng khi đi lựạ chọn thiết bị hãy tự đặt cho mình câu hỏi là thiết bị đó mua để làm gì? Để phù hợp với mục đích sử dụng tránh lãng phí tiền bạc cũng như công sức.

Ví dụ: Với môi trường là nước sạch bình thường thì bạn không cần thiết phải chọn van bướm inox 316…

Các thương hiệu van bướm bạn có thể lựa chọn cho các ứng dụng của bạn:

• KITZ – Nhật Bản,
• TOMOE/ Nhật Bản
• KSB Armaturen/ Đức
• Metso/ Đức
• Beize Armaturen/ Đức
• OMAL/ Ý
• JOEUN YUANDA/ Hàn Quốc.
• DHC/ Hàn Quốc
• YooYoun/ Hàn Quốc.
• Samwoo/ Hàn Quốc
• EAGLESKY/ Taiwan

……..

Trên đây là những thương hiệu van bướm nổi bật, còn rất nhiều thương hiệu van bướm trên thị trường. Lưu ý rằng, dù là thương hiệu gì đi nữa các sản phẩm van bướm hay bất kỳ thiết bị nào đều tồn tại những ưu và nhược điểm của nó.

Vậy nên, khi lựa chọn sản phẩm hãy thật thông minh để đưa ra những quyết định đúng đắn.

Trường hợp, bạn khó khăn do không có nền tảng kỹ thuật để chọn lựa sản phẩm phù hợp. Bạn có thể liên hệ chúng tôi theo số điện thoại hoặc zalo để nhận được tư vấn.

Hotline 0906 818 600 Mr Tuấn

Email: tuan@caophong.com.vn