Globe valve hay còn gọi là van cầu là một trong những dòng van phổ biến nhất trong công nghiệp đặc biệt là ngành công nghiệp hơi nóng. Cùng chúng tôi tìm hiểu về dòng van này về khái niệm, cấu tạo và nguyên tắc làm việc của dòng van này các bạn nhé. Nào chúng ta bắt đầu tìm hiểu thôi
Globe Valve là gì?
Khái niệm về globe valve
Globe valve hay chúng ta còn gọi là van cầu. Globe Valve chính là tên tiếng anh của dòng van cầu chuyên sử dụng để điều tiết đóng mở cho lưu chất đi qua. Cấu tạo của van hình dạng dấu ngã hoặc hình cầu tròn ở chính giữa, hai nửa được phân tách với nhau bởi bộ phận kiểm soát dòng chảy ở bên trong thân van
Globe valve còn được gọi dưới nhiều tên gọi khác nhau như:
- Van chữ ngã
- Van cầu hơi chữ ngã
- Van cầu yên ngựa
- Van yên ngựa
- Van hơi chữ ngã
- Van cầu hơi
Thông số kỹ thuật cơ bản của globe valve
- Kích thước van cầu: DN15 – DN300
- Chất liệu thân van: Inox, thép, gang, đồng
- Kiểu kết nối: Nối ren, nối bích, nối hàn
- Áp lực làm việc: PN10, PN16, PN25, PN40, PN63
- Nhiệt độ hoạt động: -10ºC – 400ºC
- Tiêu chuẩn mặt bích: JIS, DIN, ANSI, BS
- Kiểu vận hành: Tay quay, điều khiển điện, điều khiển khí nén
- Môi trường hoạt động: Nước, khí nén, hơi nóng, dầu nóng, hóa chất
- Xuất xứ: Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc, Châu Âu
Đây là một vài thông tin cơ bản về thông số kỹ thuật của globe valve. Với mỗi loại van cầu hoặc hãng sản xuất thì các chi tiết có thể khác nhau một chút. Nhìn chung tổng thể van cầu các thông số chung đều đáp ứng theo tiêu chuẩn này.
Chúng ta cùng tìm hiểu chung về cấu tạo của globe valve xem có những đặc điểm nào các bạn nhé
Cấu tạo của globe valve
Nhìn chung các loại globe valve có cấu tạo tương đối giống nhau ở các chi tiết bên trong. Chỉ khác nhau một vài chi tiết nhỏ theo hãng sản xuất và dạng glove valve sử dụng. Chúng ta cùng điểm qua chi tiết cấu tạo của nó
Thân globe valve(Body valve)
Phần thân là bộ phận chính của van nó chứa toàn bộ các bộ phận chi tiết còn lại của thân van. Thân van cấu tạo giống như hình dấu ngã mà đôi khi nhìn cũng giống như hình một cái yên ngựa nên người ta hay gọi nó với các tên gọi như vậy
Thân van được đúc nguyên khối từ các vật liệu như gang, thép, inox, đồng và đôi khi cũng là nhựa. Nó có thể được đúc liền hai mặt bích để kết nối với đường ống(đây là dạng chủ yếu) hoặc cũng có thể sử dụng kết nối ren, nối hàn để kết nối với đường ống
Đĩa van(Disc)
Đĩa van là phần nằm bên trong thân van. Đây là bộ phận sử dụng để đóng mở điều tiết lưu chất đi qua van. Đĩa van có nhiều hình dạng tùy theo nhà sản xuất. Đĩa van có thể chuyển động tuyến tính lên xuống theo trục của van, một đầu cố định vào trục van, khi đĩa đóng nó sẽ ép chặt mặt đĩa vào phần đệm van và làm kín hoàn toàn lưu chất đi qua
Các dạng đĩa của globe valve cơ bản hiện nay gồm có 3 loại chính
- Đĩa van dạng bi bóng(ball disc): Có nghĩa đầu tiếp xúc của đĩa và với đệm hình tròn như quả bóng, đây là dạng đĩa van sử dụng phù hợp cho các ứng dụng có áp lực và nhiệt độ thấp, phù hợp với nhu cầu đóng mở hoàn toàn hơn là sử dụng cho việc điều tiết
- Đĩa van dạng Composite(Dạng đĩa dẹt): Dạng đĩa này hình dẹt, khi đóng nó vuông góc với đệm của van. Đối với dòng đĩa van này sử dụng chủ yếu là các loại chất liệu kim loại chống ăn mòn nên nó có thể hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ và áp lực cao. Phù hợp sử dụng cho các hệ thống hơi nóng
- Đĩa van dạng nút(Plug Disc) : Hay còn gọi dạng nút chai, dạng đĩa chốt, có hình dạng như nút chai. Với đầu tiếp xúc đệm van được chế tạo nhỏ dần và thuôn dài hình trụ. Dạng đĩa van này rất phù hợp cho việc điều tiết lưu lượng đi qua
Nắp van(Bonnet)
Nắp van là phần nằm trên thân van được kết nối với thân van thông qua bu lông. Nắp van ngoài nhiệm vụ bảo vệ các bộ phận bên trong như trục van, đĩa van nó còn có nhiệm vụ khác là tháo lắp để bảo dưỡng vệ sinh hoặc kết hợp tạo thành cơ cấu vững chắc cho trục van ổn định
Trục van(Stem)
Trục van làm nhiệm vụ kết nối phần đĩa van và phần tay quay. Nó là một thanh kim loại hình trụ tròn dài. Đầu trên tiện ren theo các tiêu chuẩn bước ren theo từng hãng sản xuất, phần dưới gắn chặt vào đĩa van
Trục van chuyển động tròn và tịnh tiến lên xuống để có thể nâng hạ đĩa van theo dạng đóng, mở hoặc điều tiết lưu lượng
Bộ phận truyền động của van
Bộ phận truyền động của van phổ biến nhất hiện nay là tay quay vô lăng. Nó là dạng phổ biến nhất với hình dáng giống như vô lăng của ô tô. Có thể chuyển động quay trái hoặc quay phải để đóng mở van
Hiện nay bộ phận truyền động của van còn được người ta sử dụng các loại động cơ điện, động cơ khí nén lắp thay thế cho tay quay vô lăng để điều khiển van. Người ta thường gọi nó là van cầu điều khiển điện hoặc van cầu điều khiển khí nén
Gioăng làm kín
Ngoài các bộ phận chính ở trên thì globe valve còn có thêm gioăng làm kín đảm bảo độ kín giữa các bộ phận của van như đĩa van, nắp van, trục van cũng đều xuất hiện các loại gioăng làm kín
Việc sử dụng các loại gioăng làm kín theo vật liệu nào là tùy thuộc vào từng dòng van cầu. Phổ biến và thông dụng nhất là các loại gioăng chì(Graphite), NBR, PTFE…
Nguyên lý hoạt động của Globe valve
Nhìn vào cấu tạo của globe valve chúng ta có thể nắm được nguyên lý làm việc của nó rất đơn giản và dễ hiểu.
Đĩa van và đệm kín trong thân van là hai bộ phận cố định nằm trong lòng thân van, khi chúng ta chuyển động tay quay vô lăng(Đối với dạng van cầu thường) hoặc sử dụng bộ điều khiển(Đối với van cầu điều khiển điện, van cầu điều khiển khí nén) lúc này dưới lực tác động của tay quay sẽ tác động trực tiếp lên trục van
Trục van gắn với đĩa van cũng sẽ chuyển động theo, trục van và đĩa van chuyển động tịnh tiến theo chiều lên xuống vuông góc với vòng đệm của van. Chúng ta có các trường hợp vị trí của đĩa van như sau:
- Đĩa van ép chặt vào vòng đệm van: Lúc này van đóng hoàn toàn lưu chất không thể đi qua
- Đĩa van nâng lên hoàn toàn: Lúc này là hết hành trình vô lăng và trục van, đĩa van không cản lưu chất đi qua van mở hoàn toàn
- Đĩa van nằm ở một phần: Người ta còn gọi nó ở trạng thái điều tiết dòng chảy hay trạng thái mở một phần đĩa van. Đĩa van mở càng rộng thì lưu chất đi qua càng lớn và ngược lại mở hẹp thì lưu chất đi qua ít hơn
Ưu điểm và nhược điểm của globe valve
Ưu điểm của globe valve
- Khả năng điều tiết dòng chảy ấn tượng và chính xác: So với tất cả các dòng van trên thị trường hiện nay như van bi, van cổng, van bướm…thì van cầu là dòng van có thể điều tiết lưu lượng một cách chính xác nhất. Chính bởi cấu tạo bên trong của nó phần trục van hành trình ngắn, đĩa van khác biệt hoàn toàn với các dòng van khác cho phép nó điều tiết chính xác lưu lượng đi qua
- Lắp đặt dễ dàng với đa dạng kiểu kết nối: Việc kết nối đơn giản và dễ dàng với các kiểu nối bích, nối ren hoặc nối hàn
- Đa dạng chất liệu sử dụng để chế tạo van: Inox, đồng, thép, gang đều là những chất liệu sử dụng thông dụng nhất để chế tạo van cầu. Do vậy tùy theo ứng dụng và lưu chất sử dụng chúng ta có thể lựa chọn được loại van cầu thích hợp
- Có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cao nhất: So với các dòng van khác thì van cầu cho khả năng hoạt động ở các môi trường làm việc khắc nghiệt về nhiệt độ và áp suất cao. Với nhiều dải áp lực của van như PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100 globe vale là dòng van có dải áp lực lớn nhất. Ngoài ra khả năng chịu nhiệt độ cao lên đến hơn 400 độ C cũng là một ưu điểm lớn của van
- Hành trình đóng mở ngắn, chống rò rỉ lưu chất rất tốt: Như đã nêu ở cấu tạo van cầu, đĩa van và đệm van cho khả năng làm kín ấn tượng. Khi chúng ta khóa van ở trạng thái đóng hoàn toàn ít khi có khả năng rò rỉ lưu chất
- Sử dụng cho đa dạng môi trường: Với nhiều chất liệu cấu tạo van nên globe valve cho khả năng đa dạng hoạt động ở các môi trường làm việc khác nhau
Nhược điểm của Globe valve
Cũng chính bởi cấu tạo van chữ ngã nên dòng golbe valve này cũng có một số nhược điểm không thể khắc phục được
- Cản trở lưu lượng dòng chảy và áp lực dòng chảy: Do cấu tạo chữ ngã nên lưu chất đi qua tác động vào bên trong thân van và đĩa van làm sụt giảm đi áp lực dòng chảy và lưu lượng đi qua
- Giá thành của globe valve cao hơn các dòng van khác: Đây là dòng van có giá thành cao nhất trong các dòng van công nghiệp cùng kích thước như van cổng, van bi, van bướm. Do vậy khi cần sử dụng các ứng dụng điều tiết hoặc các ứng dụng yêu cầu áp lực và nhiệt độ thì người ta mới sử dụng dòng glove valve này
- Trọng lượng van cũng lớn hơn nhiều so với các dòng van có cùng kích thước. Đó bởi chính do cấu tạo bên trong và bên ngoài của thân van làm trọng lượng van nặng hơn so với các dòng van còn lại
- Đối với các dòng van kích thước lớn cần lực tác động lớn để có thể vận hành van. Các dòng van cỡ lớn công nghiệp đôi khi muốn vận hành phải lắp động cơ điện hoặc khí nén để vận hành van. Đôi khi người ta còn sử dụng cả các hệ thống thủy lực để có thể vận hành được van hoạt động
>>>Xem thêm: Các loại Globe valve
Ứng dụng của Globe valve
- Sử dụng globe vale cho các ứng dụng có thiết kế để điều tiết: hệ thống nước sạch, hệ thống dầu, hơi nóng, nước nóng, khí nén áp lực cao đều có thể sử dụng van cầu
- Sử dụng cho các hệ thống dầu nhiên liệu: Có thể sử dụng van cầu để điều tiết chính xác dòng nhiên liệu hoặc đóng kín chống rò rỉ nhiên liệu gây lãng phí và ô nhiễm ra môi trường
- Sử dụng trong hệ thống hơi nóng: Đây là ứng dụng chính của globe vale: Bất kỳ hệ thống hơi nóng nào cũng cần sử dụng đến globe vale từ sử dụng để điều tiết đến đóng mở hơi nóng đi qua. Sử dụng van cầu như một van cấp nước vào lò, globe vale sử dụng để tách nước ngưng ra khỏi hệ thống…
- Ứng dụng cho hệ thống bôi trơn tuabin: Globe vale là dòng van được ưu tiên sử dụng cho các ứng dụng này bởi tuabin cần bôi trơn liên tục và hoạt động ở môi trường áp suất và nhiệt độ cao cần ưu tiên sử dụng dòng van chính xác cho khả năng điều tiết và hoạt động bền bỉ nhất
Trên đây chúng tôi đã tổng hợp về Globe Valve về khái niệm, cấu tạo và nguyên lý làm việc của nó. Cũng trong bài viết trong tôi đã nêu về ưu nhược điểm của dòng van này cho bạn đọc nắm và hiểu về sản phẩm
Với các kiến thức đã nêu ở trên phần nào đó đã giải đáp các thắc mắc về dòng van công nghiệp này rồi phải không ạ. Hiện nay chúng tôi là nhà cung cấp các dòng Globe valve-Van cầu hơi với đầy đủ các loại chất liệu, kích thước và số lượng lớn cung cấp ra ngoài thị trường
Liên hệ ngay với chúng tôi để nhận tư vấn về dòng sản phẩm này
>>>Xem thêm: Van dùng cho hơi nóng
