Van kim là gì? Nguyên lý và ứng dụng của Needle Valve

Van công nghiệp có đến hàng trăm loại. Và hôm nay, TKĐ sẽ mang đến cho các bạn những thông tin về van kim. Những van này được sản xuất theo công nghệ và dây chuyền tiên tiến có thể hoạt động bền bỉ trong thời gian dài mà không bị sụt giảm chất lượng. Bạn hãy cùng khám phá xem nguyên lý hoạt động và phạm vi ứng dụng của loại van này ra sao trong bài viết này.

Van kim là gì?

Nếu chúng ta bắt gặp một thiết bị có tên tiếng anh là Needle Valve thì đó chính là van kim. Van kim là một loại van công nghiệp mà nhiều khách hàng lại xếp nó vào loại van chặn. Tuy nhiên, điều này là chưa chính xác, van thuộc loại van áp lực cao. Nó được thiết kế và cho ra đời để sử dụng cho những hệ thống hơi, lò hơi có áp suất lớn.

Cấu trúc van có trục van dạng trụ, đầu trục dạng nhọn giống mũi kim. Các trục này sẽ nâng (rút) lên hoặc hạ xuống để đóng mở cho dòng chất đi qua hoặc ngưng. Điều mà chúng ta công nhận, đó là van kim có khả năng điều khiển chính xác lưu lượng, phù hợp với những ứng dụng yêu cầu lưu lượng thấp. Một hệ thống có thể lắp nhiều van kim tại các vị trí khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu đóng mở và kiểm soát các chất như: dầu, gas, hơi…

Tuy có nhiều vật liệu để sản xuất van kim nhưng hiện nay, rất nhiều hãng kỹ thuật chọn inox 304 bởi vì nó có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống oxi hóa ở mức nhiệt 870 độ C và thậm chí đạt 925 độ C. Và đặc biệt, nó còn chống ăn mòn hiệu quả khi làm việc với nhiều hóa chất khác nhau.

Van kim hiện nay có xuất xứ rất đa dạng như: Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Đức, Hàn Quốc, Malaysia… người dùng có thể cân nhắc nhu cầu và khả năng tài chính để lựa chọn van cao cấp hay loại tầm trung để sử dụng.

Thông số kỹ thuật của van kim

Có rất nhiều khách hàng hỏi rằng: Khi muốn mua và sử dụng van kim, cần quan tâm đến những thông số nào?

Câu trả lời rất đơn giản, đó là bạn chỉ cần chú ý đến 7 yếu tố sau:

+ Vật liệu sản xuất van: Thường là inox nên chúng ta vẫn thường nghe van kim inox, một số hãng lại chọn đồng.

+ Kích thước (đường kính): Từ DN3, DN4, DN5, DN6, DN8, DN10, DN15… cho đến DN20, DN25, DN32, DN40 và lớn nhất D50.

+ Lưu chất: Nước nóng, nước lạnh, khí gas, dầu nhớt…

+ Nhiệt độ: Tùy theo loại có thể từ -30 độ C đến 400 độ C, -75 độ C đến 330 độ C, nhiệt độ cao có thể lên đến 540 độ C, 570 độ C.

+ Vật liệu : 316SS, thép đúc WCB, thép rèn A105, 316L…

+ Ký hiệu cỡ size của van: DN 25 tương đương 1 inch, ren ¾ tươg đương DN20, ½ tương đương DN15, 3/8 tương đương DN10, ¼ tương đươg với DN6.

+ Thông số chung: Áp suất làm việc từ 0.6 MPa – 16 MPa, nhiệt độ làm việc <150 độ C, kết nối kiểu ren trong, vật liệu chế tạo inox 304 hoặc 316.

Cấu tạo van kim

Cấu tạo của van không có gì phức tạp. Nó phân thành phần tác động lực điều khiển, có thể vô lăng hoặc tay gạt và phần thân. Hai bộ phận này sẽ được nối với nhau bằng trục hay còn gọi là piston. Van có cửa để lưu chất đi vào và cửa ra. Một van kim sẽ có 1 lỗ nhỏ, 1 đĩa đệm, 1 piston sao cho nó khớp chính xác với seal tại đĩa đệm.

Needle Valve là dạng van có cổng bé, piston được khắc nhiều vòng ren. Dòng chảy của chất qua van có thể được kiểm soát và điều chỉnh bởi 1 trục.

Lưu ý, do cấu tạo của mình mà người dùng van kim có thể nhận biết tình trạng đóng mở thông qua vị trí tay vặn như các van ty nổi, van bi. Và để hoạt động của van được thông suốt thì cần đảm bảo dòng chất sạch, không lẫn tạp chất như bụi đất…

Nguyên lý hoạt động van kim

Theo như quan sát của ThuyKhiDien thì Needle Valve có hoạt động đơn giản hơn so với một số loại thường gặp: van chặn, van bi…

Khi người dùng vặn vít, pit tong trong van rút lại, dòng chảy lưu chất sẽ đi qua giữa ghế van và pit tong. Khi người dùng rút hoàn toàn pit tong thì dòng chất sẽ bị cản trở. Nhiều người lựa chọn van kim để điều chỉnh lưu lượng của dòng chất đi qua bởi thiết kế có rất nhiều vòng ren mịn nên khi rút lại pit tong sẽ xiết vặn từ từ.

Tùy theo mỗi loại van mà thao tác điều khiển vận hành sẽ khác nhau như tay gạt cần thay tay quay vô lăng. Khi con người tác dụng dựng theo chiều từ phải sang trái thì kim van (piston) sẽ được rút lên để tạo nên khe hở để dòng chất có thể di chuyển qua một cách dễ dàng. Khi muốn đóng, chúng ta chỉ cần làm ngược lại.

Tìm hiểu thêm van lọc chữ Y: https://thuykhidien.com/van-loc-chu-y/

Khi nào sử dụng van kim

Nếu chúng ta đem so sánh giữa van điều khiển màng ngăn và needle valve thì sẽ thấy được ưu việt của nó. Van có thể dùng với mức áp suất chênh lệch cao hơn. Bên cạnh đó, phạm vi tiêu chuẩn van kim cao hơn, cụ thể:

+ Phạm vi áp suất: Áp lực từ PN40 cho đến PN 100.

+ Phạm vi kích thước tiêu chuẩn: từ DN 80 – DN 1600 hay theo yêu cầu lên đến DN 2000.

Người ta sử dụng van kim dễ dàng vì nó được truyền động bằng điện, khí nén hay thủy lực.

Một số kỹ thuật gọi van kim là van piston. Vì van có thể cho phép các kỹ thuật viên kiểm soát, giám sát và điều chỉnh lưu lượng cũng như áp lực của dòng chất một cách tinh vi. Độ chính xác cao đạt được thông qua các chuyển động của trục, từ đó hộp số có thể dịch chuyển ống piston chuyển động dần về vị trí đóng hoặc vị trí mở tùy theo yêu cầu và đặc điểm của từng hệ thống.

Phân loại van kim

Tuy van kim không được phân chia thành quá nhiều loại như các van cổng hay van bi khác nhưng nó vẫn có 2 loại được phân dựa trên đặc điểm

Van kim tay quay

Tên gọi của van cũng đã cung cấp cho ta phần nào đặc điểm chính của nó: Van được thiết kế phần điều khiển hoạt động là tay quay vô lăng. Các vô lăng này thường được sơn mạ màu đỏ, xanh…

Ưu điểm nổi bật để nhiều khách hàng lựa chọn needle valve tay quay đó là: Cứng cáp và chắc chắn, thiết kế gọn nhẹ và không chiếm nhiều diện tích. Đặc biệt, với tay quay, người dùng dễ dàng điều khiển và vận hành đóng hoặc mở van theo yêu cầu.

Van kim tay gạt

Thật ra, van kim tay gạt không có nhiều điểm khác biệt so với van kim tay quay. Điểm để người dùng có thể phân biệt đó là thiết kế phần chi tiết điều khiển là dạng gạt màu đen.

Xem thêm: Van phao là gì? Cấu tạo và cách lắp

Ứng dụng của van kim

Ứng dụng nổi bật nhất của van kim inox đó là trong các hệ thống đo lưu lượng của dòng chất. Van kim phát huy tác dụng khi người dùng muốn duy trì tốc độ dòng chảy nhỏ nhất, hiệu chuẩn. Thiết bị này phải duy trì lưu lượng dòng chảy nhỏ trong 1 đoạn thời gian nhất định ví dụ như: dòng nhiên liệu rỗi xuất hiện trong các bộ chế hòa khí.

Riêng đối với những hệ thống đóng ngắt dòng đơn giản thì van kim không phải là sự lựa chọn phù hợp vì do trục van có ren vặn nhiều dòng cũng như tốc độ cho phép dòng chảy đi qua nhỏ.

Van kim nhỏ sẽ được dùng trong hệ thống điều tiết hơi nước, hơi nóng. Van được sử dụng trong nhiều hệ thống, nhiều ứng dụng khác nhau để điều chỉnh áp lực, điều chỉnh lưu lượng. Tại các hệ thống phân phối nước tại hồ chứa, đập chứa nước, nhà máy thủy điện, needle valve dùng để:

+ Điều hòa không khí.

+ Lắp tại cửa đập.

+ Điều chỉnh áp suất.

+ Lắp tại tua bin qua đường.

+ Kiểm soát lưu lượng chất.

+ Dùng khi bắt đầu bơm hoặc hoạt động phóng điện.

Needle Valve thường dùng để tắt nguồn cấp dòng tại đồng hồ đo áp suất hoặc trong các nhà máy sản xuất phân bón, hóa chất thì nó dùng để tắt nguồn cấp NH3 cho dao trong 1 số ứng dụng khan NH3.

Ngoài ra, van kim còn dùng nhiều trong các nhà máy sản xuất hóa chất, thủy tinh, nhựa… Sự kết hợp van kim và nhiều loại van công nghiệp khác sẽ giúp con người rất nhiều trong điều khiển lưu chất đi trong hệ thống. Hy vọng qua bài chia sẻ ngắn này, khách hàng có thể cập nhật được thêm những thông tin bổ ích về loại van kim này.