Các loại van cầu – Ưu nhược điểm của van cầu

Ở phần 1: “Van cầu là gì?” chúng tôi đã giới thiệu cho quý vị về van cầu và cấu tạo của chúng. Phần này chúng tôi sẽ tiếp tục giới thiệu các dòng van cầu cũng như ưu nhược điểm của chúng

Các loại van cầu

Van cầu rất đa dạng về chủng loại cũng như mẫu mã. Tùy theo từng hãng thì sẽ có các loại van cầu khác nhau. Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu các loại van cầu dựa theo thiết kế cũng như vật liệu của chúng

Phân loại theo dạng thiết kế

Dạng Tee

Là dạng phổ biến nhất của van cầu. Khi này đĩa van di chuyển theo một đường thẳng vuông góc với chiều dòng chảy. Thiết kế này có hệ số cản trở dòng chảy thấp nhất và độ sụt áp là lớn nhất.

Khi sự sụt áp không phải là mối quan tâm, chủ yếu là cần điều tiết dòng chảy thì thiết kế van cầu này là giải pháp tốt nhất.

Dạng Angle

Là một sửa đổi của van dạng Tee. Đầu ra và đầu vào của van vuông góc với nhau, và dòng chảy được bẻ ngoặt một góc 90 độ. Van này được sử dụng cho các ứng dụng có chu kỳ dòng chảy do khả năng xử lý “hiệu ứng trượt” của chúng xảy ra một cách tự nhiên với dòng chảy xung.

Tuy vậy dòng van này ít phổ biến do cấu tạo của chúng. Điều này khiến việc thiết kế và lắp đặt hê thống trở nên khó khăn hơn

Dạng Wye

Đây là dòng van có độ sụt áp thấp nhất. Ghế (seat) và thân nằm một góc 45° so với chiều của dòng chảy. Thiết kế này làm giảm độ cản trở dòng chảy và độ sụt áp đi thấp nhất.

Do có thiết kế nghiêng 45° nên van có kích thước cồng kềnh hơn so với van dạng Tee. Giá thành dòng van này cũng cao hơn nhiều so với các dòng còn lại.

Với các ứng dụng cần đảm bảo về cả lưu lượng cũng như áp suất dòng chảy thì van dạng Wye là lựa chọn tối ưu.

Phân loại theo phương thức kết nối

Van cầu lắp ren

Là dòng van sử dụng trong các hệ thống đường ống nhỏ, thường là van làm bằng inox hoặc đồng. Van sử dụng trong các hệ thống nhỏ từ size DN50 trở xuống.

Một số trường hợp có thể có đến size DN80. Kết nối ren được sử dụng trong các hệ thống có áp lực nhỏ từ PN16 trở xuống.

Van cầu lắp bích

Đối với các dòng van lớn từ DN50 trở lên thì việc lắp ren trở nên khó khăn. Vì vậy ta có kết nối bích để việc lắp đặt trở nên dễ dàng hơn.

Thân van được đúc kèm hai mặt bích để lắp vào hệ thống đường ống. Tùy theo từng nước và từng hãng mà ta có các tiêu chuẩn bích khác nhau như JIS, BS, ANSI.

Van cầu dạng hàn

Với các hệ thống có áp lực cao đến vài trăm bar, lúc này kết nối bích là không đủ. Vì vậy ta có kết nối hàn để đảm bảo áp lực cho hệ thống hoạt động.

Van cầu dạng hàn thường là các dòng size nhỏ và được đúc từ thép để đảm bảo làm việc tốt trong môi trường áp lực cao

Phân loại theo vật liệu chế tạo

Van cầu gang

Van gang là dòng van phổ biến nhất hiện nay. Toàn thân được làm từ gang dẻo hoặc gang cầu đúc nguyên khối.

Van gang sử dụng trong các môi trường có lưu chất dạng nước hoặc hơi thông thường. Van có giá thành tốt, có tuổi thọ lâu dài và được nhiều khách hàng tin dùng.

Van cầu đồng

Van đồng là dòng van size nhỏ và thường là lắp ren. Van sử dụng trong các hệ thống nước thông thường hoặc khí gas. Lưu ý không nên sử dụng van trong các môi trường lưu chất có tính ăn mòn như axit hoặc có chưa clo.

Van cầu inox

Đây là dòng van có giá thành cao nhất trong các loại vật liệu. Van sử dụng tốt trong các môi trường có tính chất ăn mòn mạnh cũng như áp lực và nhiệt độ cao. Được làm từ vật liệu inox 304 hoặc thậm chí là inox 316 tùy yêu cầu của hệ thống.

Van cầu thép

Với các hệ thống sử dụng lưu chất có nhiệt độ cao khoảng 400°C và áp lực lớn thì van cầu thép là lựa chọn thích hợp nhất. Van sử dụng nhiều trong các ứng dụng như dầu nóng, hơi nóng, khí nén, v.v…..

Phân loại theo phương thức điều khiển

Van cầu cơ

Đây là dòng van sử dụng sức người để vận hành và được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Van sử dụng vô lăng kết nối với trục van, người điều khiển chỉ cần xoay vô lăng theo chiều đóng mở.

Vô lăng quay sẽ giúp van đóng mở. Dạng van này tốn công sức để điều chỉnh và điều tiết lưu lượng cũng không có độ chính xác cao. Tuy vậy giá thành lại rẻ và dễ bảo trì, bảo dưỡng cũng như lắp đặt nên vẫn rất được ưa chuộng.

Van cầu điều khiển khí nén

Sử dụng bộ truyền động khí nén để điều khiển thay vì vô lăng. Khi cung cấp khí nén vào bộ truyền động, xy lanh hoạt động sẽ kéo trục van nâng lên hoặc hạ xuống giúp van hoạt động.

Van cầu điều khiển khí nén hoạt động nhanh chóng, chi phí thấp và cũng rất an toàn.

Van cầu điều khiển điện

Van sử dụng một motor điện để điều khiển van. Motor sẽ cung cấp momen xoắn cho trục van để van đóng mở.

Van điều khiển điện có khả năng điều khiển với độ chính xác cao, hoạt động một cách ổn định. Vì thế giá thành của van điên cũng khá cao so với các dòng còn lại.

Ưu và nhược điểm của van cầu

Ưu điểm của các loại van cầu

• Khả năng đóng ngắt tốt
• Khả năng điều tiết lưu lượng tốt
• Hành trình đóng mở ngắn hơn so với van cổng
• Với đĩa van không gắn cố đinh vơi trục, van được sử dụng như van chặn một chiều

Nhược điểm của các loại van cầu

• Độ sụt giảm áp suất cao hơn so với van cổng
• Việc đóng van rất khó khăn đối với các dòng size lớn vì áp lực lưu chất tác động lên đĩa van
• Áp suất lưu chất đi qua bị giảm đi đáng kể so với đầu vào
• Phần mặt ghế và đĩa van tiếp xúc với chất lỏng dễ bị xói mòn do lưu chất tác động trực tiếp