Van cắm là gì? Cấu tạo và các loại Plug Valve

Đã bao giờ bạn nghe đến van cắm chưa? Nếu quan tâm đến kỹ thuật mà chưa biết thông tin về nó thì hãy đọc bài viết này của TKĐ để biết các loại Plug valve, cấu tạo, nguyên lý hoạt động nhé.

van cắm

Van cắm là gì?

Van cắm thuộc nhóm van công nghiệp, tên tiếng Anh của nó là Plug valve. Nó có thể chuyển động quay 1/4 vòng, sử dụng như 1 phích cắm có hình trụ hoặc hình nón. Mục đích là điều khiển dòng chảy, dừng hoặc tiếp tục chảy lưu chất.

Van sẽ có 1 lối hoặc nhiều lối dòng chảy để đi qua van. Van sẽ ứng dụng cho những dòng chất khí, chất lỏng. Một số hệ thống, van còn dùng cho di chuyển dòng chất rắn.

Nếu so sánh với các loại van khác, van cắm sẽ ít phổ biến hơn nhưng chúng có vai trò không thể thiếu trong hệ thống về nhiệt, áp suất, khí hay là gas, dẫn dầu mỏ…

van cắm là gì

Cấu tạo của van cắm

Trục van

Dạng trục là hình trụ, vị trí nằm giữa và dùng để kết nối tay gạt với đĩa van. Nó sẽ nhận lực từ tay gạt, quay đĩa van. Bộ phận này làm bằng inox chống gỉ.

Thân van

Thân van sẽ được làm từ gang hoặc inox để tăng khả năng chịu lực, nhiệt độ, áp suất trong các điều kiện làm việc. Nó sẽ chứa đựng, bảo vệ các chi tiết, bộ phận bên trong van. Thân sẽ lắp mặt bích để tiện cho việc lắp van vào đường ống.

Tay gạt

Nó là 1 bộ phận ở bên ngoài, gắn trên thân van. Chất liệu sản xuất giống với thân van. Tay gạt khá quan trọng bởi nó là bộ phận truyền lực, kết nối trục van và phát chuyển động đến đĩa van. Song song với loại tay gạt thủ công, các hãng còn sản xuất van điện, van khí.

Đĩa van

Nó là đĩa côn có dạng hình trụ hoặc hình nón. Đĩa là bộ phận tiếp xúc và chịu tác động trực tiếp từ áp suất của dòng chảy. Vì thế đĩa thường được làm bằng inox. Trên đĩa sẽ có cửa vào giúp lưu chất dễ thông. Trên đĩa sẽ có những lỗ xuyên tâm dạng hình chữ nhật, hình tròn, hình thoi.

cấu tạo của van cắm

Nguyên lý hoạt động van nút

1. Van nút hoạt động cũng khá đơn giản, nó tương tự như van bi. Hoạt động phụ thuộc vào đĩa van hình trụ nằm bên trong.

2. Khi ở trạng thái bình thường, lỗ xuyên tâm vuông góc với dòng chảy làm cho dòng chảy không đi qua van, van đóng.

3. Khi mở thì chúng ta dùng lực kéo tay gạt sang phải hoạt sang trái để trục van kết nối tay gạt dịch chuyển theo.

4. Trục van quay làm đĩa van quay theo 1 góc 90 độ.

5. Lỗ xuyên tâm được quay đến vị trí trùng với dòng chảy, cùng với dòng tạo thành 1 đường lưu thông. Lưu chất sẽ được tự do chảy mà không bị cản trở. Khi đóng van thì quay tay theo chiều ngược lại.

nguyên lý hoạt động van nút

Thông số kỹ thuật van nút

Quan tâm đến van nút thì chúng ta không nên bỏ qua các thông số kỹ thuật như:

+ Tên gọi: van cắm, van nút

+ Kích thước: Từ DN15 – DN600

+ Chất liệu gioăng: NBR, Teflon, PTFE

+ Chất liệu van: Gang, inox

+ Áp suất làm việc: PN16 – PN25

+ Kiểu kết nối: mặt bích, ren

+ Phương thức vận hành: Điều khiển khí nén, tay gạt, điều khiển điện

+ Nhiệt độ vận hành: 300 độ C

+ Môi trường hoạt động: Hơi, khí, chất lỏng

+ Bảo hành: 3 – 12 tháng

Các loại van cắm

Theo thiết kế

Van cắm được bôi trơn

Plug valve có 1 khoang chứa những chất bôi trơn, bố trí ở góc dưới của van. Lỗ xuyên tâm, vị trí kết nối hay những bộ phận chuyển động của van đều được bôi trơn để có thể giúp van hoạt động êm, giảm ma sát, tiếng ồn cũng như áp lực khi mở van, đóng van.

Chất bôi trơn sẽ có tính tương ứng với các chất trong hệ thống, không bị rửa trôi hay hòa tan, không gây ảnh hưởng đến dòng chất. Van cắm bôi trơn sẽ dùng cho hệ thống có quy mô lớn, nhiệt độ cao, áp suất lớn. Nó sẽ bảo vệ tuổi thọ cho van, tránh tình trạng ma sát, mài mòn.

van cắm được bôi trơn

Van cắm không bôi trơn

Van này sẽ không sử dụng chất bôi trơn mà nó sẽ có những vật liệu tính đàn hồi để lót, bọc bên trong van.

Lớp bọc đàn hồi sẽ giúp giảm ma sát giữa thân van, đĩa van và bảo vệ đĩa van trước áp suất cao. Van này thì sẽ dành cho hệ thống có quy mô vừa, lưu chất chảy trung bình vì nếu nhiệt cao, áp lớn thì chắc chắn lớp đàn hồi sẽ bị hỏng.

So với những van bôi trơn thì van này cần phải được theo dõi, kiểm tra định kỳ vì lớp lót bên trong sẽ dễ bị hỏng hoặc mài mòn thì mới đảm bảo hiệu quả công việc.

van cắm không bôi trơn

Van cắm nhiều cổng

Van nút nhiều cổng sẽ có nhiều hướng vận chuyển lưu chất khác nhau. Van đa cổng là van 3 cổng 3 chiều, lưu chất sẽ được đi 3 hướng cùng lúc. Van 3 cổng 2 chiều thì lưu chất đi theo 2 chiều và những chiều này sẽ luân phiên theo các cổng.

Van đa cổng không ngắt dòng mà nó sẽ điều hướng dòng chảy đi từ cổng này sang cổng khác.

van cắm nhiều cổng

Theo hình dáng lỗ đĩa cắm

Theo hình dáng lỗ đĩa cắm thì ta có 3 loại như sau:

+ Lỗ cắm hình chữ nhật: Lỗ tương đối to, chiếm đến 70 % kích thước đường ống nên lưu lượng qua van khá lớn, phù hợp với yêu cầu.

+ Lỗ cắm hình thoi: Loại này thì nó hạn chế khá nhiều nên lưu lượng dòng chất qua van nhỏ, thích hợp cho công việc điều tiết.

+ Lỗ cắm hình tròn: Nó thiết kế tương tự với đường ống dẫn tròn. Nó được thiết kế bằng hoặc nhỏ hơn đường ống. Nó không sử dụng phổ biến, chỉ dùng cho đường ống cần hạn chế dòng chảy.

Theo hình dáng lỗ đĩa cắm

Theo phương thức vận hành

Van cắm tay gạt

Van này được xếp vào nhóm van thủ công khi muốn van làm việc thì con người tác động lên tay gạt. Tay gạt này là 1 thanh kim loại dẹp, chất liệu giống với chất liệu thân van, đầu tay gạt được bọc cao su hoặc nhựa. Khi muốn mở van thì con người kéo tay gạt sang phải hoặc trái, tay gạt quay theo góc 90 độ kéo trục van quay theo. Do trục van kết nối với đĩa van nên làm cho đĩa van rời vị trí, khi lỗ van trùng dòng chảy thì van mở. Muốn đóng van thì kéo tay gạt về hướng ngược lại.

Phương thức vận hành đơn giản, không tốn chi phí, dễ sử dụng nhưng van này chỉ dùng cho hệ thống nhỏ, vừa, tần suất đóng mở không liên tục.

van cắm tay gạt

Van cắm điều khiển điện

Van nút điều khiển điện sẽ được dùng cho những hệ thống đường ống lớn, nơi lắp mà con người không thể thao tác tay gạt…

Thân van cũng tương tự như van tay gạt nhưng nó sẽ thêm 1 bộ truyền động điện để chuyển hóa điện năng thành cơ năng.

Điện áp được dùng là 24v hoặc 220v. Khi làm việc, cấp 1 nguồn điện áp vào van, coil điện sẽ truyền động để sinh ra từ trường. Từ trường tác động làm quay piston.

Piston sinh ra lực momen xoắn để tác động lên trục van. Khi trục van quay thì làm đĩa van sẽ quay theo và van mở. Muốn đóng van, chúng ta cần ngắt điện kết nối vào hệ thống.

So với các van khác thì van này sẽ có chi phí cao hơn nhưng nó lại dễ sử dụng, thích hợp hệ thống lớn, tốc độ đóng mở nhanh 3-5s, lắp được ở trên cao hay vị trí mà con người không thực hiện được.

Bên cạnh đó, van còn tiết kiệm sức người và nhân công, hệ thống trở nên hiện đại và tự động hóa hơn.

van cắm điều khiển điện

Van cắm điều khiển khí nén

Loại thứ 3 chính là điều khiển bằng khí nén. Nó là loại có khả năng vận hành tự động nhờ vào nguồn năng được được cấp khí nén. Khí nén sạch và thân thiện với con người sẽ được đưa vào, thông qua bộ truyền động khí nén để chuyển hóa năng lượng thành cơ năng để van làm việc.

Ưu điểm của van này chính là: tiết kiệm chi phí, lắp đặt được ở nhiều vị trí, tự động hóa, đóng mở nhanh và chính xác, có thể điều khiển từ xa. Van được chia thành 2 loại đó là tác động đơn và van tác động kép để tùy theo nhu cầu làm việc mà khách hàng sẽ lựa chọn.

+ Van đơn sẽ chỉ cấp khí 1 lần khi mở và không cần cấp khí để đóng lại.

+ Van kép cần 1 lần cấp khí để mở và 1 lần cấp khí để đóng cửa van.

van cắm điều khiển khí nén

Theo chất liệu

Mỗi 1 nhu cầu sử dụng thì sẽ chọn 1 van nút được làm từ chất liệu khác nhau sao cho đáp ứng nhu cầu tốt.

Gang

Gang là chất liệu khá thông dụng để sản xuất van. Gang có nhiều loại như: Gang dẻo, gang cầu… đều bền và độ chống chịu tốt. Van cắm làm bằng gang thì sẽ không bị vỡ nứt để ảnh hưởng đến các chi tiết bên rong. Van có chịu được lực va chạm lớn, chịu áp và nhiệt độ khá tốt. Tuy nhiên, những môi trường có tính chất ăn mòn thì người dùng nên chọn loại van khác để sử dụng lâu dài.

Ở thân của van sẽ được bao phủ 1 lớp sơn epoxy để chống gỉ, giữ độ mới, tránh bám bụi, dễ dàng lau chùi, vệ sinh nhằm tăng tuổi thọ cho van.

van cắm gang

Inox

Van cắm inox là 1 loại có nhiều tính năng vượt trội. Chất liệu inox 316, 304 sẽ giúp van đạt được độ bền bỉ cao. Nó được xếp vào những vật liệu cao cấp để chế tạo van, thiết bị công nghiệp.

Van inox thì nó sẽ có độ chắc chắn, cứng cáp và bề ngoài sáng bóng, chống bám bẩn tốt vì thế mà nó không bị gỉ sét. Van cắm inox có thể chịu được nhiệt cao, áp suất lớn và hạn chế ăn mòn. Điểm duy nhất mà chúng ta chú ý chính là: giá thành của nó cao hơn. Van thích hợp cho những hệ thống công nghiệp quy mô lớn, môi trường làm việc khắc nghiệt.

van cắm inox

Ưu nhược điểm van nút

Thiết bị có những ưu điểm nổi bật và bên cạnh đấy là những nhược điểm cần phải cải tiến.

Ưu điểm
  • Cấu trúc đơn giản. Thân van làm từ thép II, thép đúc cao cấp cấp V, mảnh nên dễ bảo trì và có thể thích hợp với đường ống dẫn chất mạnh, hạn chế rò rỉ. Thân van thì có tính thấm mạnh để ngăn chặn tốt những hạt tạp chất cũng như quá trình phản ứng hóa học.
  • So với van bi có cùng vật liệu thì van cắm bền bỉ hơn vì đa phần các phích cắm hoặc bộ phận đóng mở đều bao phủ bởi 1 ống lót giúp hạn chế tình trạng mòn ở phích cắm hay thân van.
  • Ống lót của van giúp nó có thể đáp ứng yêu cầu hoạt động trong môi trường có mức nhiệt lên đến 300 độ C.
  • Nắp bịt không hở nên giúp giảm khoảng cách của bóng van và thân van. Thân van, mặt bích đều là đúc, không xử lý gia công nên giúp van có lợi thế về giá bán.
  • Van thích hợp trong những môi trường có chất lỏng, dễ kết tinh, độ nhớt lớn, hóa chất ăn mòn.
  • Mỗi 1 nhu cầu khác nhau thì người dùng có thể lựa chọn đa dạng van vắm với kiểu dáng, giá thành, số cổng khác nhau.
Nhược điểm
  • Van này sẽ không dùng như 1 van điều tiết vì trong 1 số hệ thống nếu vật liệu lót hoặc khu vực nhả lót không phù hợp thì nó sẽ gây nên tình trạng sưng phồng ở lớp lót và dẫn đến tình trạng thay đổi momen xoắn ở ổ đĩa.
  • Thiết bị này không có ưu thế về ngắt tần số cao.
  • Chi phí để mua van cắm sẽ nhiều hơn so với van bi, van cầu nên cần tính toán lợi ích kinh tế cẩn thận.
  • Cần cấp lực lớn để kích hoạt van làm việc vì nó có độ ma sát cao.

Ứng dụng Plug Valve

Plug Valve được dùng cho những hệ thống sản xuất hóa chất, vận chuyển thực phẩm, sản xuất dược, mỹ phẩm…

Van dùng cho hệ thống khí nén, các hệ thống nhiệt và áp cao như nồi hơi, lò đốt, lò hơi…

Thiết bị ứng dụng tại nhà máy cấp thoát nước, thủy điện, nhiệt điện, xử lý nước thải…

ứng dụng plug valve

Hy vọng những thông tin về Plug valve sẽ giúp ích các bạn rất nhiều khi lựa chọn và sử dụng thiết bị cho hệ thống của mình sao cho hiệu quả, bền bỉ và năng suất nhất.

5/5 (1 bình chọn)

Trả lời

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