Các Loại Van Điều Khiển Bằng Tay

Nhiều loại van điều khiển bằng tay khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp trên toàn thế giới. Bài viết sau đây sẽ trình bày cơ chế chung và chức năng của những loại van điển hình nhất được sử dụng trong hệ thống hơi, chẳng hạn như van bi, van bướm, van cầu, van cổng và van màng.

Theo tiêu chuẩn JIS, van được định nghĩa như sau:

Tên gọi chung của một thiết bị có bộ phận chuyển động để mở hoặc đóng đường ống nhằm cho phép, ngăn chặn hoặc điều chỉnh dòng chảy của chất lỏng.
Bộ phận chuyển động ở đây chính là “phần tử đóng mở” của van.

Các Loại Van Điều Khiển Bằng Tay Theo Cấu Tạo

Van Bi

Van bi có khả năng đóng kín rất tốt. Chỉ cần xoay một góc phần tư (90°) là có thể mở hoặc đóng van hoàn toàn. Đặc điểm này giúp giảm thiểu thời gian vận hành van và giảm khả năng rò rỉ do hao mòn ở bộ phận làm kín.

Van bi có thể được chia thành hai loại: lỗ thu hẹp (reduced bore) và lỗ đầy đủ (full bore). Ở van lỗ thu hẹp, kích thước lỗ van nhỏ hơn đường kính ống; còn ở van lỗ đầy đủ, kích thước lỗ van bằng với đường kính ống. Van bi lỗ đầy đủ thường được đánh giá cao vì chúng giảm thiểu sụt áp qua van.

Van bi thường chỉ được khuyến nghị sử dụng ở trạng thái mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn. Chúng không phù hợp để điều tiết lưu lượng khi để ở trạng thái mở một phần, vì van bi sử dụng vòng đệm mềm hình khuyên.

Khi sử dụng ở vị trí mở một phần, áp lực chỉ tác động lên một phần của đệm van, có thể khiến nó bị biến dạng. Nếu đệm van biến dạng, khả năng làm kín sẽ bị ảnh hưởng và dẫn đến rò rỉ.

Van Bướm

Trong van bướm, dòng chảy được điều chỉnh thông qua một đĩa được giữ cố định ở trung tâm van bằng một trục. Tương tự như van bi, thời gian vận hành van ngắn vì phần tử đóng mở chỉ cần xoay một góc phần tư (90°) để mở hoặc đóng đường ống.

Van bướm có đặc điểm là cấu tạo đơn giản, nhẹ và thiết kế gọn gàng. Khoảng cách giữa hai mặt van thường rất nhỏ, giúp giảm sụt áp qua van bướm ít hơn nhiều so với van cầu (xem bên dưới). Vật liệu của phần tử đóng mở và đệm làm kín có thể hạn chế ứng dụng của van ở nhiệt độ cao hoặc với một số loại chất lỏng. Van bướm thường được sử dụng trong các ứng dụng nước và khí, cũng như trong các đường ống có đường kính lớn.

Van Cầu

Van cầu phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau, từ điều chỉnh lưu lượng đến đóng/mở hoàn toàn.

Ở loại van này, việc điều chỉnh lưu lượng không phụ thuộc vào kích thước lỗ mở của đế van, mà phụ thuộc vào độ nâng của nút van (khoảng cách giữa nút van và đế van). Một đặc điểm của van cầu là ngay cả khi sử dụng ở trạng thái mở một phần, nguy cơ hư hỏng đế van hoặc nút van do chất lỏng gây ra cũng ít hơn so với các loại van điều khiển bằng tay khác. Trong số các cấu hình khác nhau, van cầu kiểu kim đặc biệt phù hợp để điều chỉnh lưu lượng.

Một điểm cần lưu ý về van cầu là sụt áp qua van lớn hơn nhiều loại van khác do đường dẫn có hình chữ S. Thời gian vận hành van cũng lâu hơn vì trục van phải xoay nhiều vòng để mở hoặc đóng, điều này có thể dẫn đến rò rỉ ở bộ phận làm kín (packing). Ngoài ra, cần cẩn thận không xoay trục van quá mức vì có thể làm hỏng bề mặt tiếp xúc.

Van Cổng

Cấu tạo của van cổng tương tự như cửa cống: dòng chảy được điều chỉnh bằng cách nâng hoặc hạ phần tử đóng mở, thường có ba loại: đặc (solid/plain), linh hoạt (flexible) và tách đôi (split). Hai loại sau giúp ngăn phần tử đóng mở và thân van bị biến dạng do các điều kiện vận hành khác nhau.

Giống như van bi, van cổng thường không được sử dụng để điều tiết lưu lượng. Một trong những lý do là phần tử đóng mở có thể bị hư hỏng khi ở vị trí mở một phần. Tương tự, chúng cũng giới hạn sụt áp qua van khi mở hoàn toàn. Tuy nhiên, việc đóng/mở hoàn toàn van cổng đòi hỏi phải xoay tay quay nhiều lần, khiến loại van này có thời gian vận hành lâu nhất trong số các loại van được đề cập ở đây.

Van Màng

Van màng sử dụng phương pháp “kẹp” để ngăn dòng chảy bằng một màng linh hoạt. Chúng có hai loại: kiểu ngưỡng (weir) và kiểu thẳng (straight-way). Loại phổ biến hơn là kiểu ngưỡng, vì kiểu thẳng đòi hỏi màng phải giãn nhiều hơn, có thể làm giảm tuổi thọ của màng.

Một trong những ưu điểm lớn của van màng là các bộ phận của van có thể cách ly với chất lỏng trong quy trình. Tương tự, cấu tạo này giúp ngăn rò rỉ mà không cần sử dụng bộ phận làm kín (packing) như ở các loại van khác. Tuy nhiên, màng van dễ bị mài mòn hơn và cần bảo trì thường xuyên nếu van được sử dụng liên tục. Loại van này thường không phù hợp với chất lỏng nhiệt độ rất cao và chủ yếu được sử dụng trong hệ thống chất lỏng.

Lưu ý: Có một loại van dùng cho hệ thống hơi có tên tương tự—đó là van tự động với bộ truyền động kiểu màng, thường được gọi tắt là “van màng”. Do đó, khi nghe tên gọi này, cần kiểm tra kỹ để xác định loại van cụ thể.