Van cầu, van điều tiết cấu tạo và nguyên lý hoạt động

I. Van cầu là gì ? Tìm hiểu van cầu

Van cầu còn có tên gọi khác là van điều tiết hơi nóng. Xuất phát từ hình dáng của chúng như hai nửa hình cầu ghép lại và có vách ngăn cố định. Nếu sau một thời gian sử dụng vòng làm kín và cửa van có bị mài mòn thì van cầu vẫn giữ được độ kín của nó. Van cầu được sử dụng trong hệ thống ống dẫn hơi nhiệt độ cao, nước nóng sôi, khí nén áp lực cao, dầu nóng người ta gọi chúng là van hơi

II. Phân loại van cầu và cấu tạo của van cầu

Có nhiều cách để phân loại van cầu, dựa vào thiết kế của van để phân loại cũng là một cách. Về cơn bản có 3 loại khác nhau là dạng bầu, dạng chữ Y, loại yên ngựa chữ ngã. Loại được sử dụng phổ biến nhất là loại bầu.

Gồm ba phần chuyển động chính là đĩa xoay, đĩa van và ty van. Ty van là bộ phận nối giữa đĩa xoay và đĩa van. Cấu tạo ren ngoài của ty van khớp với phần ren trong của cổ van. Vị trí giữa đĩa van và mặt đệm là nơi quy định lưu lượng môi chất đi qua và sự đóng mở van. Thiết kế phần đáy của van song song với hướng của dòng môi chất.

Nắp đậy van cầu được liên kết với phần thân van có thể kết nối bằng lắp bích, nối ren, hàn. Tuỳ theo yêu cầu cụ thể có thể có các loại cấu tạo khác nhau để đáp ứng được về các yêu cầu áp lực, lưu lượng và nhiệt độ.

Ngoài ra thân van còn có cấu tạo những hình dáng khác nhau để tăng tính hiệu quả cho hệ thống. Trục van truyền chuyển động giữa tay van đến đĩa van. Nó có thể chuyển động tịnh tiến hoặc có thể chuyển động quay.

Hộp làm kín: Giữa trục và thân có hộp làm kín và thường có một khoang để làm cân bằng.

Đế van cầu có thể được chế tạo bằng kim loại để có thể chịu được ứng suất cao và dễ tạo được hình dáng như mong muốn hoặc có thể được chế tạo bằng vật liệu yêu cầu.

van cầu
van cầu

III. Nguyên lý làm vệc của van cầu

Van cầu có thể sử dụng vận hành để điều tiết đóng mở tuyến tính từ 0 tới 100% hay đóng mở hoàn toàn. Dùng để lắp đặt sử dụng trong các môi trường: hơi quá nhiệt, hơi bão hòa, khí lỏng, chân không, môi trường đông lạnh

Khi có dòng môi chất đi qua van, chúng sẽ tự động chuyển hướng so với lúc vừa vào cửa van. Việc này không những giúp giảm áp suất mà còn thúc đẩy dòng môi chất qua van.

Dòng chảy đổi hướng khiến áp suất qua van cũng bị giảm nhiều hơn nên năng lượng để chuyển đổi chất lỏng qua van cũng cần phải lớn hơn.

Với van điều tiết, cửa van sẽ không trượt dọc theo bề mặt vòng làm kín nên sự tiếp xúc giữa cửa van và vòng làm kín sẽ chấm dứt khi bắt đầu có dòng chảy đi qua.

IV. Ứng dụng van hơi- van cầu (Globe Valve)

Van cầu được sử dụng trong hệ thống nồi hơi, lò hơi, lò sấy, xưởng may giặt ũi. Thích hợp với những vị trí, trang thiết bị máy móc vận hành thường xuyên vì khả năng chống mài mòn và tính bền cao.

Điểm mạnh của van cầu là khả năng điều chỉnh dòng chảy chính xác và hoạt động ở áp lực cao. Tuy nhiên, loại van này gây tổn áp khá cao và không thích hợp vận hành trong các môi trường môi chất sạch hoặc vô trùng. Ngược lại, rất thích hợp với các dòng môi chất có tính ăn mòn hoặc duy trì nhiệt độ môi chất làm việc.

Hoạt động van cầu
Hoạt động van cầu

V. Thiết kế van cầu

1. Đĩa van cầu

Đĩa của van điều tiết cũng có nhiều dạng thiết kế khác nhau. Loại thông dụng nhất là dạng nút. Loại này có dạng côn ở phần dưới.

Có rất nhiều dạng thiết kế cửa nút khác nhau nên trong sử dụng ta phải lựa chọn loại thích ứng cho công việc đòi hỏi.

Hình trên mô tả dạng cửa nút thao tác nhanh khi thực hiện việc đóng hay mở dòng chảy chỉ cần những chuyển động nhỏ của cần van. Loại này thường dùng trong quá trình đóng hay mở dòng chảy .

Các van điều tiết có cửa van dạng nút thường có nhiều kiểu thiết kế khác nhau

Ví dụ như cửa dạng chữ V, cửa cân bằng (dạng thẳng), cửa với đường làm kín, cửa dạng chốt. Với các dạng cửa van loại này những chuyển động nhỏ của cần van chỉ tạo nên những thay đổi nhỏ trong lưu lượng dòng chảy. Những van điều tiết thường được sử dụng ở vị trí mở một phần và vị trí đóng vì mục đích sử dụng loại van này là để dùng điều tiết dòng chảy.

2. Thân van

Thân van cầu được chế tạo bằng kim loại và các lớp vật liệu làm kín có tính đàn hồi như cao su. Khi đóng van hoàn toàn vòng làm kín sẽ tiếp xúc với lớp vật liệu đàn hồi.

Trong hệ thống ống dẫn đôi khi có chứa các tạp chất rắn, những tạp chất này có thểlắng đọng trên bề mặt vòng làm kín hay cửa van và chúng có thể làm cho van không thể đóng được hoàn toàn.

Khi sử dụng đĩa nhiều thành phần thì các tạp chất rắn này sẽ tiếp xúc với phần vật liệu có tính chất đàn hồi do đó ta vẫn có được độ kín khi van ở vị
trí đóng.

3. Vòng làm kín

Vòng làm kín của van cầu có dạng côn ăn khớp với cửa van. Vì thế nếu như cửa van có khuyết tật một phần thì nó vẫn giữ được độ kín.

Hình vẽ dưới đây mô tả một loại van cầu khác. Trong loại này cửa van và vòng làm kín đều được chế tạo bằng kim loại, khi đóng van nếu như có các tạp chất rắn lắng đọng trên vòng làm kín hay cửa van thì chúng sẽ bị nghiền nhỏ.

van cầu, hình ảnh

5/5 - (11 bình chọn)