Van cầu tay quay là dòng van được điều khiển bằng tay, hoạt động theo cơ chế xoay bánh quay thủ công. Khi người sử dụng tác động lực lên tay quay, ty van (đĩa van) sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng trong hệ thống ống dẫn. Cấu tạo đặc trưng của van là thân được chia thành hai khoang riêng biệt, với hướng dòng chảy vào và ra thay đổi theo góc 90 độ.
Van cầu tay quay là gì? Cùng tìm hiểu cách hoạt động và ứng dụng thực tế của loại van này.
Cấu tạo và nguyên lý vận hành của van cầu tay quay
Cấu tạo van cầu tay quay
Khám phá cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van cầu tay quay trong hệ thống đường ống.
Tương tự như nhiều loại van công nghiệp khác như van bi, van bướm hay van cổng, van cầu được cấu thành từ nhiều bộ phận. Tuy nhiên, trong khuôn khổ bài viết này, chúng tôi xin đề cập đến các thành phần chính có vai trò quan trọng nhất trong quá trình vận hành van.
Thân van (Body)
Đây là phần bao ngoài của van, thường được chế tạo từ các vật liệu như đồng, gang, thép, hoặc inox. Thân van có nhiệm vụ tạo thành bộ khung chính, liên kết các bộ phận còn lại thành một thể thống nhất, đồng thời chịu tác động của môi trường bên ngoài, chống va đập và bảo vệ các chi tiết bên trong. Nó cũng là nơi dòng môi chất đi qua và ngăn chặn sự rò rỉ ra ngoài.
Trục van (Stem)
Là chi tiết trung gian truyền chuyển động từ bộ phận điều khiển (tay quay hoặc bộ truyền động) tới đĩa van. Một đầu trục liên kết với tay điều khiển, đầu còn lại gắn với đĩa van. Khi người dùng tác động xoắn (quay tay), trục van sẽ di chuyển lên xuống, kéo theo đĩa van để đóng hoặc mở dòng chảy. Vật liệu chế tạo trục van được lựa chọn tùy theo điều kiện làm việc thực tế như áp lực và nhiệt độ.
Đĩa van (Disc)
Đóng vai trò là bộ phận trực tiếp tiếp xúc và điều tiết dòng môi chất. Đĩa van thường có dạng hình nón hoặc nút chai và được chế tạo từ các vật liệu có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt. Đĩa được gắn cố định với trục van và chuyển động theo phương thẳng đứng để đóng/mở dòng chảy.
Gioăng làm kín (Seal)
Được lắp đặt tại khu vực tiếp giáp giữa thân và trục van, gioăng giúp đảm bảo độ kín của van, ngăn chặn rò rỉ môi chất ra bên ngoài. Tùy thuộc vào môi trường làm việc, nhiệt độ và áp suất, gioăng có thể được làm từ cao su, PTFE (teflon) hoặc các vật liệu đặc biệt khác. Gioăng là chi tiết cần được kiểm tra và thay thế định kỳ để đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định.
Nắp van (Bonnet)
Là phần nằm giữa tay điều khiển và thân van, bọc ngoài trục van. Nắp van vừa đóng vai trò bảo vệ trục, vừa đảm bảo độ kín của toàn bộ hệ thống.
Bộ phận truyền động (Operating Mechanism)
Tùy vào mục đích sử dụng và thiết kế cụ thể, van cầu có thể được điều khiển theo hai cách:
Vận hành thủ công: Thường thấy ở các loại van cỡ nhỏ, điều khiển thông qua tay quay.
Vận hành tự động: Sử dụng các bộ truyền động như mô-tơ điện (electric actuator) hoặc xy-lanh khí nén (pneumatic actuator). Những thiết bị này giúp người dùng điều khiển chính xác góc mở của van, từ đó điều tiết hoặc dừng dòng chảy theo yêu cầu.
Cách thức vận hành của van cầu tay quay
Nguyên lý hoạt động thể hiện rõ qua chuyển động tay quay và trục van
Van cầu vận hành dựa trên cơ chế chuyển động tuyến tính. Khi người vận hành tác động lực, có thể bằng tay quay hoặc thông qua cơ cấu truyền động (trong trường hợp van tự động),rục van sẽ xoay, từ đó tạo ra chuyển động lên xuống theo phương thẳng đứng. Đĩa van sẽ di chuyển vuông góc với bề mặt vòng đệm.
Trạng thái đóng hoàn toàn của van đạt được khi đĩa van ép sát vào vòng đệm, tạo nên độ kín tối đa và ngăn cản hoàn toàn dòng lưu chất đi qua.
Ngược lại, khi đĩa van được nâng lên và không còn tiếp xúc với vòng đệm, dòng chảy sẽ được cho phép đi qua. Lưu lượng dòng chảy có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi khoảng cách giữa đĩa van và vòng đệm.
Mục đích sử dụng van cầu tay quay
Khác với van bi và van cổng chủ yếu được sử dụng để đóng hoặc mở hoàn toàn dòng chảy, van cầu không chỉ đảm nhiệm chức năng đó mà còn phù hợp cho những vị trí cần điều tiết lưu lượng (cho phép đóng/mở một phần). Cấu tạo đặc biệt với đĩa van dạng yên ngựa hoặc hình chữ ngã tạo nên hướng dòng chảy hình chữ Z, cho phép môi chất chỉ lưu thông theo một chiều cố định.
Phân loại van cầu tay quay
Van cầu có thể được chia thành nhiều loại khác nhau dựa trên các tiêu chí kỹ thuật và ứng dụng thực tế. Trong nội dung dưới đây, chúng tôi sẽ giới thiệu một số cách phân loại phổ biến nhất. Nếu có điểm nào chưa đầy đủ, rất mong nhận được phản hồi từ Quý khách hàng để hoàn thiện hơn.
Phân loại theo kiểu kết nối
Van cầu nối ren
Đây là loại van cầu có phần kết nối với hệ thống đường ống thông qua ren. Các tiêu chuẩn ren thường thấy bao gồm G, NPT, BSP,… Van nối ren thường được sử dụng cho các hệ thống có kích thước nhỏ (thường dưới 2 inch), giúp lắp đặt nhanh chóng và dễ dàng.
Van cầu nối ren ứng dụng linh hoạt trong hệ thống dẫn hơi và chất lỏng
Van cầu mặt bích
Loại van này được kết nối với đường ống thông qua mặt bích, sử dụng gioăng làm kín. Phù hợp với nhiều tiêu chuẩn như ANSI, JIS, BS, DIN,… Van mặt bích thường được dùng cho các hệ thống lớn, tuy nhiên đôi khi vẫn được lắp đặt ở những vị trí có kích thước nhỏ nếu có yêu cầu kỹ thuật đặc biệt.
Van cầu kết hợp mặt bích mang đến độ kín cao và dễ lắp đặt
Van cầu hàn
Van cầu loại hàn được thiết kế để gắn cố định vào hệ thống ống bằng phương pháp hàn. Tùy theo dạng mối hàn, có thể chia thành hai loại chính là Socket Weld Globe Valve và Butt Weld Globe Valve. Dòng van này phù hợp với các hệ thống yêu cầu độ kín cao, ít bảo trì hoặc không thường xuyên tháo lắp.
Van cầu hàn được ứng dụng trong hệ thống đường ống áp suất cao nhờ khả năng kín tuyệt đối và độ bền vượt trội
Phân loại theo thiết kế thân van & hướng dòng chảy
Van cầu thân chữ Z
Đây là kiểu van cầu truyền thống và được sử dụng phổ biến nhất. Dòng chảy đi qua van theo hướng hình chữ Z. Phần đĩa van được điều khiển nâng lên hoặc hạ xuống để đóng mở dòng, phù hợp với những hệ thống yêu cầu kiểm soát dòng chảy một chiều.
Thiết kế thân chữ Z tạo dòng chảy mượt mà và giảm áp suất hiệu quả
Van cầu thân chữ R
Còn được biết đến với tên gọi van cầu góc, loại van này có thiết kế đầu vào và đầu ra vuông góc nhau, dùng cho các ứng dụng cần chuyển hướng dòng chảy. Tuy nhiên, do dòng bị đổi hướng đột ngột nên áp suất có thể giảm nhiều hơn so với loại thân chữ Z.
Van cầu ba ngả
Dạng van này có cấu tạo ba cửa, cho phép lưu chất phân chia hoặc hòa trộn theo hình chữ T. Rất thích hợp với các ứng dụng trong ngành hóa chất, nơi cần kiểm soát hướng và tỷ lệ dòng chảy giữa các nhánh.
Van cầu ba ngả được thiết kế tối ưu cho các hệ thống cần phân nhánh hoặc trộn dòng
Van cầu thân chữ Y
Van cầu thân chữ Y với thiết kế tối ưu cho dòng chảy ổn định và giảm tổn thất áp lực
Hay còn gọi là van cầu xiên, thiết kế của loại này đặt thân và chỗ ngồi van lệch một góc khoảng 45 độ so với trục ống. Ưu điểm nổi bật là tổn thất áp suất thấp, vận hành êm ái, độ bền cao và chống hiện tượng búa nước tốt. Van chữ Y thường được ứng dụng trong các hệ thống có áp lực cao và yêu cầu hoạt động ổn định lâu dài.
Ưu và nhược điểm khi sử dụng van cầu tay quay
Ưu điểm khi sử dụng van cầu
Việc lắp đặt van đơn giản, thao tác vận hành không phức tạp.
Khả năng điều chỉnh lưu lượng tốt, giúp kiểm soát dòng chảy hiệu quả; quá trình đóng/mở diễn ra nhanh chóng và thuận tiện.
Trong môi trường làm việc liên tục, van cho độ bền cao, phần đĩa ít bị mài mòn hay hư hỏng.
Nhờ cơ chế tay quay (handwheel) tác động trực tiếp theo phương thẳng đứng lên đĩa van, nên khi van được đóng hoàn toàn, mức độ rò rỉ lưu chất được hạn chế tối đa so với các loại van khác.
Van có nhiều kiểu thiết kế, phù hợp với nhiều loại ứng dụng và tư thế lắp đặt khác nhau; dễ tích hợp với thiết bị điều khiển tự động như bộ truyền động điện hoặc khí nén.
Nhược điểm khi sử dụng van cầu
Giá thành thường cao hơn so với các dòng van phổ thông khác.
Khi lưu chất đi qua, áp suất bị giảm do hướng dòng chảy thay đổi trong thân van.
Với những van có đường kính lớn, cần sử dụng lực nhiều hơn để mở van so với các loại van khác.
Kích thước và trọng lượng của van cầu thường lớn hơn so với các van cùng cỡ.
Dòng chảy tác động trực tiếp lên mặt trên ghế van và mặt dưới đĩa van, dễ tạo bọt khí trong lòng van. Điều này dẫn đến hiện tượng ăn mòn xâm thực (cavitation) tại vị trí ghế van; nếu dòng chảy đảo chiều, tình trạng xâm thực có thể xảy ra tại điểm tiếp xúc giữa đĩa van và trục van.
Liên hệ Cao Phong để mua van cầu tay quay chất lượng cao với giá tốt nhất
Liên hệ Cao Phong để sở hữu van cầu tay quay chất lượng cao và giá tốt nhất ngay hôm nay.
Nếu bạn đang tìm kiếm van cầu tay quay bền bỉ, dễ vận hành và phù hợp với nhiều hệ thống công nghiệp, hãy để Cao Phong đồng hành cùng bạn. Chúng tôi là đơn vị chuyên cung cấp thiết bị van công nghiệp chính hãng với đầy đủ chứng từ và chính sách bảo hành rõ ràng.
Cao Phong cam kết mang đến sản phẩm chất lượng, giá cả hợp lý cùng dịch vụ tư vấn tận tâm từ đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm. Dù bạn là nhà thầu, đơn vị thi công hay nhà máy sản xuất, chúng tôi đều có giải pháp phù hợp dành cho bạn.