Van cầulà một trong những dòng van công nghiệp phổ biến, được thiết kế nhằm đóng, mở hoặc điều tiết dòng chảy trong hệ thống đường ống. Tên gọi “van cầu” xuất phát từ hình dạng gần giống hình cầu của thân van, với phần thân được chia làm hai nửa trên – dưới và có vách ngăn bên trong điều hướng lưu chất.
Khác với các loại van khác, van cầu điều tiết dòng chảy thông qua một đĩa van di chuyển lên xuống, được kết nối với trục van và tay quay. Khi vận hành, tay quay sẽ làm trục van nâng hoặc hạ đĩa van, điều này khiến lưu chất đi theo đường cong dạng chữ “Z” và chỉ cho phép dòng chảy theo một chiều nhất định, đảm bảo kiểm soát lưu lượng chính xác.
Van cầu còn được gọi với nhiều tên gọi khác như: van yên ngựa, van chữ ngã, van cầu hơi hoặc van cầu chữ S – phản ánh cả đặc điểm hình học lẫn môi trường ứng dụng. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống hơi nóng, khí nén, nước sạch, hóa chất, nơi cần điều tiết dòng chảy thường xuyên và chính xác.
Trên thị trường hiện nay, van cầu được sản xuất dưới nhiều dạng như van cầu nối ren, van cầu nối bích, với hình thức vận hành bằng tay quay hoặc tích hợp điều khiển điện/khí nén. Các thương hiệu như KTN (Tây Ban Nha) hay KFM (CHLB Đức) là những lựa chọn uy tín cho các hệ thống yêu cầu cao về độ chính xác và độ bền.
Van cầu kiểm soát dòng chảy chính xác nhờ cơ chế nâng hạ đĩa van
Cấu trúc chi tiết và cách vận hành van cầu
Các bộ phận chính trong cấu tạo van cầu
Van cầu (Globe Valve) sở hữu cấu trúc đặc trưng giúp đóng, mở và điều tiết dòng chảy chính xác trong hệ thống đường ống. Tùy vào mục đích sử dụng và điều kiện làm việc, van có thể được thiết kế bằng nhiều vật liệu và kiểu truyền động khác nhau. Dưới đây là những bộ phận chính tạo nên một van cầu:
Thân van (Body): Là bộ khung bảo vệ toàn bộ cấu trúc bên trong, chịu lực và áp suất từ môi trường. Thân van thường được làm bằng gang, đồng, thép, inox tùy theo ứng dụng như nước sạch, hóa chất, hơi nóng…
Trục van (Stem): Nối liền tay quay và đĩa van, có nhiệm vụ truyền lực khi vận hành. Khi người dùng xoay tay van, trục sẽ nâng hoặc hạ đĩa để kiểm soát dòng chảy. Trục thường được làm từ hợp kim chống ăn mòn, chịu lực tốt.
Đĩa van (Disc): Là phần trực tiếp đóng/mở dòng lưu chất. Đĩa có thể dạng nón hoặc nút, được thiết kế để bám chặt vào vòng đệm khi đóng, đồng thời linh hoạt khi điều tiết lưu lượng.
Gioăng làm kín (Seal): Được đặt tại điểm tiếp xúc giữa trục van và thân van để đảm bảo độ kín, ngăn rò rỉ môi chất ra ngoài. Tùy vào môi trường vận hành, gioăng thường làm từ cao su, Teflon hoặc các vật liệu chịu nhiệt.
Nắp van (Bonnet): Bao bọc phần trên của van, bảo vệ trục và tạo điểm kết nối với tay vận hành hoặc bộ truyền động.
Bộ truyền động (Operating Mechanism):
Dạng thủ công: Phổ biến nhất là tay quay vô lăng, thường dùng cho các dòng van nhỏ hoặc tần suất vận hành thấp.
Dạng tự động: Gồm bộ truyền động điện hoặc khí nén, được ứng dụng trong các hệ thống cần kiểm soát từ xa hoặc tự động hóa.
Cách thức hoạt động của van cầu trong hệ thống ống dẫn
Van cầu hoạt động theo nguyên lý đóng/mở tuyến tính. Khi tay quay hoặc bộ truyền động được vận hành, trục van sẽ tạo ra chuyển động tịnh tiến theo phương thẳng đứng. Từ đó, đĩa van được kéo lên hoặc ép xuống bề mặt vòng đệm:
Khi đóng: Đĩa van ép chặt vào vòng đệm, ngăn hoàn toàn dòng lưu chất đi qua.
Khi mở: Đĩa van tách khỏi vòng đệm, tạo khoảng trống cho dòng chảy lưu thông.
Khi điều tiết: Khoảng cách giữa đĩa và vòng đệm được điều chỉnh linh hoạt, kiểm soát lưu lượng theo nhu cầu.
Đặc điểm dòng chảy trong van cầu là đi theo hình chữ “Z”, tức dòng môi chất thay đổi hướng tại buồng van, giúp kiểm soát lưu lượng một cách chính xác và chỉ cho phép lưu thông theo một chiều.
Ứng dụng thực tế và vai trò kỹ thuật của van cầu
Không giống như van bi hay van cổng vốn chuyên dùng để đóng/mở hoàn toàn, van cầu nổi bật ở khả năng điều tiết lưu lượng. Nhờ cấu trúc đĩa van và hướng dòng chảy đặc trưng, van cầu là lựa chọn lý tưởng cho:
Hệ thống hơi nóng, khí nén, dầu truyền nhiệt
Ứng dụng cần điều chỉnh áp suất hoặc lưu lượng ổn định
Các tuyến ống có yêu cầu đóng/mở chính xác và theo một chiều
Van cầu sử dụng cơ chế nâng hạ đĩa để đóng mở hoặc điều chỉnh dòng chảy
Phân loại van cầu phổ biến hiện nay
Van cầu có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí như: phương pháp kết nối, hình dạng thân van, hướng dòng chảy và cách vận hành. Dưới đây là các nhóm phân loại thường gặp trong thực tế.
Phân loại van cầu theo kiểu kết nối
Van cầu nối ren (Threaded Globe Valve): Loại van này có phần kết nối dạng ren, phù hợp với các đường ống kích thước nhỏ (thường dưới 2 inch). Tiêu chuẩn ren thông dụng bao gồm G, NPT, BSP… Đây là lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống dân dụng hoặc quy mô nhỏ.
Van cầu mặt bích (Flanged Globe Valve): Sử dụng mặt bích để kết nối với đường ống, van cầu loại này thích hợp cho các hệ thống công nghiệp lớn, cần độ kín cao. Các tiêu chuẩn mặt bích phổ biến như ANSI, JIS, DIN, BS…
Van cầu hàn (Welded Globe Valve): Loại van này được hàn trực tiếp vào đường ống, giúp giảm rò rỉ tối đa. Thường dùng trong các hệ thống cố định, ít tháo lắp. Có hai kiểu phổ biến là: hàn đối đầu (Butt Weld) và hàn ổ cắm (Socket Weld).
Phân loại theo cấu tạo và hướng dòng chảy
Van cầu chữ Z (Z-shaped Body): Là thiết kế phổ biến nhất, cho phép dòng chảy đi theo hình dạng chữ Z trong thân van. Phù hợp cho hệ thống thông thường, nơi dòng chảy cần điều tiết theo một hướng nhất định.
Van cầu chữ Y (Y-shaped Body): Còn gọi là van cầu xiên, với góc giữa thân van và trục dòng chảy khoảng 45 độ. Thiết kế này giúp giảm tổn thất áp suất và hạn chế hiện tượng búa nước, thường dùng cho môi trường áp cao.
Van cầu góc (Angle Globe Valve): Dạng này có cửa vào và cửa ra đặt vuông góc nhau, giúp đổi hướng dòng chảy. Thích hợp cho các không gian hẹp hoặc khi cần giảm áp suất tại điểm chuyển hướng.
Van cầu ba ngã (Three-way Globe Valve): Có ba cửa kết nối, dùng để chia nhánh hoặc hòa trộn dòng lưu chất. Thường được sử dụng trong các hệ thống điều chỉnh lưu lượng hoặc phối trộn hóa chất.
Phân loại theo cơ chế vận hành
Van cầu tay quay (Manual Globe Valve): Vận hành thủ công bằng tay quay, phổ biến nhất trong các hệ thống tiêu chuẩn. Yêu cầu không gian lắp đặt đủ để người dùng thao tác.
Van cầu điều khiển điện (Electric Actuated Globe Valve): Được tích hợp bộ truyền động điện giúp đóng mở tự động. Phù hợp với hệ thống điều khiển từ xa, vận hành liên tục hoặc môi trường không an toàn cho con người.
Van cầu khí nén (Pneumatic Globe Valve): Sử dụng bộ điều khiển khí nén để vận hành van. Được ưu tiên trong môi trường dễ cháy nổ, khu vực độc hại hoặc lắp đặt khó tiếp cận.
Van cầu có gì nổi bật? Ưu thế và mặt hạn chế cần lưu ý
Ưu thế của van cầu
Van cầu được đánh giá cao nhờ khả năng đóng/mở chính xác và điều tiết lưu lượng linh hoạt. Dưới đây là những điểm mạnh nổi bật:
Dễ lắp đặt và vận hành: Thiết kế đơn giản, dễ sử dụng với tay quay hoặc bộ điều khiển tự động.
Điều tiết dòng chảy hiệu quả: Đĩa van di chuyển tuyến tính, cho phép điều chỉnh lưu lượng theo ý muốn.
Hiệu suất kín cao: Khi đóng hoàn toàn, lực từ tay quay tác động trực tiếp lên đĩa van theo hướng trục, giúp giảm rò rỉ lưu chất tối đa.
Độ bền tốt khi hoạt động thường xuyên: Các chi tiết như đĩa van ít bị mài mòn nếu van hoạt động đều đặn.
Tính linh hoạt cao: Có nhiều dạng kết nối và vật liệu, dễ tích hợp với các hệ thống điều khiển tự động như điện hoặc khí nén.
Hạn chế của van cầu
Bên cạnh các lợi thế, van cầu cũng tồn tại một số hạn chế mà người dùng cần lưu ý trước khi lựa chọn:
Giá thành cao: So với các loại van cùng kích thước, van cầu thường có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn.
Sụt áp trong hệ thống: Do dòng chảy bị bẻ hướng bên trong thân van, áp suất bị giảm đáng kể khi đi qua van.
Yêu cầu lực vận hành lớn: Đặc biệt với các van kích thước lớn, người dùng hoặc thiết bị truyền động cần tạo ra mô-men xoắn cao hơn.
Kích thước và trọng lượng cồng kềnh: So với van bi hay van cổng cùng đường kính, van cầu nặng và chiếm không gian hơn.
Dễ xảy ra hiện tượng xâm thực (cavitation): Nếu sử dụng sai chiều hoặc trong điều kiện áp suất chênh lệch cao, dòng chảy có thể tạo bọt khí gây ăn mòn tại ghế van và đĩa van theo thời gian.
Cao Phong – Địa chỉ phân phối van cầu chính hãng, uy tín toàn quốc
Với hơn 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết bị công nghiệp, Cao Phong là đơn vị phân phối van cầu chính hãng, uy tín và được nhiều doanh nghiệp, nhà máy, nhà thầu tin tưởng lựa chọn. Chúng tôi không chỉ cung cấp sản phẩm mà còn đồng hành cùng khách hàng trong việc lựa chọn giải pháp tối ưu nhất cho từng công trình.
Lý do nên chọn van cầu tại Cao Phong:
Phân phối chính hãng 100% từ các thương hiệu lớn như KITZ, Haitima, Samwoo, KFM…
Đa dạng chủng loại và kích cỡ, bao gồm van nối ren, nối bích, van cầu điều khiển điện hoặc khí nén.
Tư vấn kỹ thuật tận tâm, đảm bảo chọn đúng loại van phù hợp với môi chất, áp suất và điều kiện vận hành.
Kho hàng sẵn có, giao nhanh toàn quốc, đáp ứng tiến độ thi công và vận hành hệ thống.
Hỗ trợ sau bán hàng chuyên nghiệp, bảo hành rõ ràng, hỗ trợ kỹ thuật khi cần thiết.
Liên hệ ngay với Cao Phong để được tư vấn miễn phí và nhận báo giá nhanh chóng cho các dòng van cầu phù hợp với nhu cầu thực tế của bạn.
028.6270.3525
Liên hệ Zalo