Van cổng là gì?
Van cổng tiếng anh gate valves là một thiết bị được lắp đặt trên đường ống có nhiệm vụ cơ bản là đóng mở lưu chất chảy qua trên môt vị trí nhất định, van cổng hoạt động bằng cách nâng hoặc hạ cánh van lên xuống như cửa sập nên cái tên van cổng bắt nguồn từ đây.
Van được sử dụng rộng rãi trong tất cả các ứng dụng nhưng phổ biến nhất là trong ngành cấp thoát nước. Khi van mở hoàn toàn sẽ cho chất lỏng chảy qua hoàn toàn, không ảnh hưởng đến lưu lượng hay áp lực của đường ống.
Van cổng có thể được định nghĩa là một loại van sử dụng đĩa có dạng cổng hoặc hình nêm và đĩa di chuyển lên, xuống vuông góc với dòng chảy để đóng mở chất lỏng chất lỏng trong đường ống. Khi đĩa van di chuyển hoàn toàn xuống dưới là van trong trạng thái đóng. Đĩa van di chuyển lên trên là van trong trạng thái mở.
Van cửa là loại van phổ biến nhất được sử dụng trong bất kỳ nhà máy chế biến nào. Nó là một van chuyển động tuyến tính được sử dụng đóng/mở chất lỏng. Trong ứng dụng, các van này ở vị trí mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn.
Khi van mở hoàn toàn, đĩa van được di chuyển hoàn toàn khỏi dòng chảy, do đó hầu như không có sự cản trở dung chảy. Vì vậy áp suất của đường ống rất ít bị giảm khi chất lỏng đi qua van cổng. Để đạt được độ kín thích hợp, khi van được đóng hoàn toàn, cần có tiếp xúc bề mặt 360° giữa đĩa và thành van.
Có hai loại chính là van cổng ty chìm và van cổng ty nổi.
Vì sao nên sử dụng van cổng là một van on/off?
Van được lắp đặt trong đường ống dưới dạng van on/off và không nên được sử dụng làm van điều khiển hoặc điều tiết vì không thể kiểm soát chính xác lưu lượng của chất lỏng chảy qua van. Khi van đóng/mở không hoàn toàn với vận tốc cao của dòng chảy có thể gây xói mòn đĩa và bề mặt thành van ngoài ra còn tạo ra rung động và tiếng ồn.
Nếu cố tình sử dụng làm van điều tiết thì có thể sẽ gây cong vênh đĩa van, đĩa bị ăn mòn nhanh chóng ảnh hưởng đến tuổi thọ của van, ngoài ra còn sảy ra hiện tượng rò rỉ chất lỏng.
Hoạt động của van cổng được thực hiện bằng cách xoay vô lăng theo chiều kim đồng hồ để đóng hoặc ngược chiều kim đồng hồ để mở. Khi vận hành van, đĩa di chuyển lên hoặc xuống trên phần ren của trục van.
Là một van đóng mở chậm vì van phải xoay nhiều lần để chuyển từ vị trí mở sang vị trí đóng, hoạt động chậm cũng ngăn chặn hiệu ứng búa nước.
Lịch sử của van cổng
Van cổng có mặt khắp nơi, có lịch sử lâu đời phục vụ ngành công nghiệp kiểm soát dòng chảy. Từ khởi đầu khiêm tốn của nó vào giữa thế kỷ 19, cho đến việc sử dụng phổ biến ngày nay, van cổng đã được đưa vào hậu trường của cuộc thi công nghiệp.
Bằng sáng chế van đầu tiên ở Mỹ là cho một van cổng. Nó được cấp vào năm 1839 cho cư dân New Haven, Charley W. Peckham. Mãi đến năm 1840, van cổng đầu tiên như chúng ta thấy ngày nay đã được cấp bằng sáng chế. Các nhà phát minh khác cũng đang cố gắng cải thiện thiết kế van cổng, chủ yếu trong việc xây dựng đĩa và thành van.
Mãi đến những thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 20, áp lực hơi nước mới bắt đầu vượt qua mức 150-200 psi. Cho đến lúc đó, các ứng dụng áp suất thấp này đã được xử lý dễ dàng bằng các van bằng đồng và sắt trong ngày. Van gang cũng có thể dễ dàng xử lý nhiệt độ khiêm tốn 350-400 độ trong những ngày này trước khi siêu nhiệt độ cao và tua bin hơi nước.
Bước tiến lớn cuối cùng trong thiết kế van cổng xảy ra vào đầu những năm 1940 với việc phát minh ra nắp ca-pô chịu áp suất. Thiết kế áp suất giảm khối lượng và trọng lượng của van cổng cao áp lớn tới 40%. Van bịt áp hiện là kiểu van mặc định để sử dụng trong các nhà máy điện.
Kể từ khi có nhiều hoạt động bằng sáng chế về áp suất của thập niên 40 và đầu thập niên 50, công việc thiết kế van đã được tập trung vào các loại van khác, đặc biệt là van bi và bướm. Theo như sự đổi mới trong thiết kế, van cổng có thể đã vượt qua thời kỳ đỉnh cao, nhưng sự phổ biến của nó với các nhà thiết kế đường ống, đại lý thu mua có ý thức về chi phí và các kỹ sư nhà máy vẫn còn rất cao.
Xem tiếp >> Phần 2 Cấu tạo van cổng
