Van (Valve) công nghiệp là gì? Các loại van công nghiệp phổ biến

Van (Valve) công nghiệp là một thiết bị quan trọng cần thiết trong hệ thống đường ống công nghiệp, ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực từ công nghiệp, xây dựng, sản xuất.. Tùy mục đích, nhu cầu, ứng dụng mà việc lắp  loại van này sẽ được chỉ định khác nhau, cần hiểu rõ về điều này để tránh các tính huống nhầm lẫn có thể gây ra các sự cố nguy hiểm.    

Sự ra đời của van (Valve) công nghiệp

Van công nghiệp hay được gọi với tên quốc tế Industrial Valves là một thiết bị cơ khí quan trọng trong hệ thống đường ống  công nghiệp. Thiết bị này được dùng để điều tiết, kiểm soát lưu lượng dòng chảy của môi chất đi qua đường ống (bao gồm chất lỏng, khí, chất rắn.. ). Van có khả năng đóng/ mở và điều tiết dòng chảy, áp suất dòng chảy để đảm bảo hệ thống đường ống hoạt động đúng theo kế hoạch.

Van công nghiệp
Van công nghiệp là một thiết bị cần thiết trong các hệ thống đường ống công nghiệp

Trước đây, van công nghiệp còn khá thô sơ, chỉ có thể đóng/ mở chất khí, chất lỏng theo 1 chiều nhờ lợi dụng các dòng chảy theo chiều ngược lại. Tuy nhiên với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp hiện đại, thiết bị này có thể điều khiển cả hướng, lưu lượng và áp suất dòng chảy bên trong các đường ống giúp tiết kiệm thời gian và công sức của con người rất nhiều.

Theo đó ngay từ thời cổ đại, người ta đã biết cách điều tiết lưu lượng nước bằng các dụng cụ như gỗ, đá, thân cây.. Sau này để phục vụ cho nhu cầu chuyển nước từ các con sông đến đài phun nước hay để tưới tiêu, những chiếc van dần được ra đời với kích thước nhỏ tại  thị trấn Địa Trung Hải, Ai Cập và Hy Lạp. Trong khi đó người La Mã bắt đầu thiết kế những chiếc van được làm bằng da đóng bằng tay trên đập nhằm điều tiết lưu lượng và nhiệt độ nước tắm tại nhà.

Khái niệm và sự phát triển của van công nghiệp thực sự phát triển mạnh mẽ nhất sau khi Thomas Newcomen cho ra đời máy hơi nước vào năm 1705 bởi thiết bị này cần các van để kiểm soát hơi nước ở áp suất cao. Mãi đến năm 1840, James Robertson bắt đầu nộp bằng sáng chế về những chiếc van này và 1960 thực sự là giai đoạn bùng nổ với hàng loạt loại van với các thiết kế, kích cỡ khác nhau để phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng.

Tìm hiểu chung về van công nghiệp

Van công nghiệp không một mảnh ghép quan trọng không thể thiếu trong các hệ thống máy móc ở rất nhiều lĩnh vực với ba chức năng chính mở/ đóng dòng chảy, kiểm soát lưu lượng hoặc điều tiết dòng chảy chỉ chảy theo 1 hướng nhất định. Để hiểu rõ hơn, cùng tìm hiểu chi tiết về thiết bị này qua các thông tin sau đây

Cấu tạo của van

Tùy mục đích sử dụng mà các loại van được thiết kế với kích thước và hình dạng khác nhau, tuy nhiên nhìn chung đều có các cấu tạo tương tự nhau và đều được làm từ các vật liệu không gỉ, có độ bền cao, chịu được nhiệt như gang, thép, inox cao cấp…

Van công nghiệp
Cấu tạo chung của các loại van công nghiệp cơ bản đều có các bộ phận chính giống nhau

Cấu tạo cơ bản của các loại van công nghiệp bao gồm

  • Thân van: chính là phần vỏ bên ngoài để chứa toàn bộ các linh kiện van bên trong, thường được đúc hoặc rèn từ các vật dụng khác nhau tùy theo nhu cầu nhưng đều khó khăn năng chịu lực tốt. Chẳng hạnhạn nếu dùng cho hệ thống ống dẫn nước sạch sẽ được làm bằng vật liệu gang còn dùng trong các môi trường hóa chất, ăn mòn thường sẽ dùng các loại inox cao cấp. Thân van công nghiệp sẽ kết nối với đường hệ thống ống thông qua các mối nối ren, hàn hoặc liên kết mặt bích.
  • Nắp van: đây cũng là một phần quan trọng để bảo vệ Industrial Valves và các vật dụng quan trọng bên trong nó, thường được làm cùng vật liệu với thân van và được kết nối với thân bằng cách hàn chiết, nối ren hoặc liên kết bu long. Khi gắn phần nắp này vào thân van được gọi là coi là ranh giới áp lực và các mối liên kết giữa hai bộ phần này sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giữ áp suất.
  • Gioăng làm kín: hay vòng đệm được nằm giữa nắp van và thân van, có thể có 1 hay nhiều vòng đệm trong 1 thiết bị van công nghiệp, để tạo thành một vòng kín ngăn chặn dòng chảy. Để cải thiện tình trạng mài mòn của đĩa đệm, nhà sản xuất thường làm cứng thiết bị này sau khi hàn và gia công trực tiếp vào bề mặt tiếp xúc với vòng đệm. Gioăng làm kín không được coi là  bộ phận biến áp lực bởi phần thân van toàn toàn có thể hoàn thành tốt vai trò này.
  • Đĩa van: có thể có hình dạng dẹt hoặc hình giống một viên bi tròn nhỏ có nhiệm vụ quan trọng trong việc điều tiết và đóng/ mở dòng chảy. Bộ phận này có liên quan đến việc kiểm soát áp suất, có đặc tính hao mòn cao nên cần sử dụng các vật liệu cứng để rèn nhằm đảm bảo độ bền tốt nhất.
  • Trục van: là thiết bị giúp hỗ trợ các chuyển động của bi van, đĩa van nhằm hỗ trợ cho việc đóng/ mở van, định vị và đưa đĩa van về đúng vị trí. Bộ phận này thường được làm từ vật liệu hợp kim có độ cứng cao, được tại một bề mặt mịn để tránh nguy cơ rò rỉ đồng thời cũng được cố định vào đĩa van bằng cách hàn hoặc gài.
  • Một số bộ phận khác: tùy theo loại van thì thiết bị cũng có các bộ phận khác như Handwheel, van điện từ, van giảm áp, E/P positioner, Air set..

Cơ chế hoạt động

Cơ chế hoạt động của Industrial Valves có thể hiểu một cách đơn giản là khi van đóng hoàn toàn thì sẽ không cho phép dòng chảy của vật chất đi qua; khi van mở 1 phần thì chỉ có 1 lượng dòng chảy ( đã được điều tiết theo nhu cầu) đi qua và khi van mở hoàn toàn tốc độ dòng chảy sẽ ở mức cực đại.

Việc kiểm soát lưu lượng dòng chảy này thông qua các chuyển động tuyến tính nhờ bộ phận đĩa van ( có dạng hình đĩa, hình cầu hoặc giống như một màng ngăn có tính đàn hồi) được cài đặt di chuyển theo một đường thẳng đi vào trong lưu chất. Khi van thực hiện các chuyển động đóng mở bằng việc xoay đĩa này theo một trục góc hoặc đường tròn (90 độ sẽ là trạng thái đóng/ mở hoàn toàn) thì các môi chất sẽ chảy qua.

Các chuyển động này của van công nghiệp có thể được vận hành bằng tay (Manual Valve) – ứng dụng trong các hệ thống cung cấp nước sinh hoạt hoặc và van điều khiển bằng điện, khí.. (Control Valve) – ứng dụng trong các ngành công nghiệp hóa dầu, nhà máy hóa chất, điện.. Manual Valve thường có size nhỏ còn Control Valve cần có size lớn hơn và cần dùng điện 3 pha để vận hành.

Phân loại van công nghiệp phổ biến nhất

Như đã nói, tùy mục đích và nhu cầu sử dụng, các loại van công nghiệp sẽ có tên gọi và cấu tạo khác nhau. Đồng thời chi phí của các loại van công nghiệp này chiếm tới 20 đến 30% tổng chi phí  hệ thống đường ống, nếu phải thay đổi van có thể ảnh hưởng đến toàn bộ chi phí đường ống nên việc lựa chọn loại van phù hợp đóng vai trò cực kỳ quan trọng.

Van công nghiệp
Có rất nhiều loại van công nghiệp dùng cho các ngành nghề và các yêu cầu khác nhau

Cụ thể một số loại van công nghiệp được phân loại chính như sau

  • Van bi (Ball Valve): đây là một trong những loại van công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, hoạt động nhờ cơ chế hoạt động xoay của viên bi dạng rỗng phía bên trong thân van, vận hành bằng cách xoay tay cầm van một góc ≤ 90 ° để đóng, mở, điều tiết dòng chảy của môi chất rất nhanh. Loại van này thuộc  chế đóng nhanh/ mở nhanh do khá nhỏ và nhẹ.
  • Van bướm (Butterfly Valve): được đánh giá có cấu tạo đơn giản nhất, thường ứng dụng trên các hệ thống cần có lưu lượng chất lớn chảy qua nhưng có áp suất chỉ ở mức thấp hoặc trung bình. Loại van công nghiệp này chỉ được sử dụng cho mục đích sử dụng để bắt đầu/ dừng, điều chỉnh dòng chảy. Cơ chế hoạt động van của van bướm là đĩa van được chuyển động 1/4 vòng xoay quanh trục tâm và chia đôi dòng chảy. Đây cũng là loại van có cơ chế đóng nhanh/ mở nhanh.
  • Van cổng (Gate Valve): đây cũng là một loại van công nghiệp được sử dụng phổ biến để ngừng hay bắt đầu chất lỏng, do có cấu tạo với các cánh van chạy lên chạy xuống nhờ kết nối với tay điều  giống như hoạt động của cánh cửa. Van có chuyển động thẳng, hoạt động ổn định trong cả môi trường áp suất nhỏ và lớn, có khả năng ngắt tốt mà không làm ảnh hưởng đến áp suất. Cơ chế của van cổng cũng là đóng nhanh/ mở nhanh.
  • Van an toàn (Safety Valve): đây là một loại van công nghiệp đặc biệt bởi van chỉ được kích hoạt khi áp suất trong đường ống chạm ngưỡng cho phép đã được cài đặt từ trước, lúc này van sẽ tự động mở để các lưu chất chảy về bể chứa nhằm đảm bảo an toàn. Khi suất giảm xuống mức an toàn thì van sẽ tự động đóng lại. Thiết bị này còn có thể tự kiểm soát áp suất hoặc đẩy ra một lượng chất lỏng mà không nhất thiết phải có điện năng.
  • Van cầu (Globe Valve): cũng được dùng để đóng/ mở và điều chỉnh lưu lượng chất lỏng như van bi, tuy nhiên theo cơ chế đóng/ mở chậm và chỉ di chuyển theo một đường nhất định. Van cầu là thiết bị nhất định phải có trong hệ thống đường ống hơi, dầu nóng, ngoài ra cũng được ứng dụng trong hệ thống ống dẫn khí độc hại, đường ống kín cần hạn chế tối đa việc rò rỉ.
  • Van giảm áp (Pressure Reducing Valve): vai trò của loại van công nghiệp này chính là để giới hạn áp suất ở mức độ cho phép, giảm áp suất để đảm bảo an toàn trong hệ thống đường ống nên được ứng dụng trong rất nhiều công cụ. Thiết bị sẽ luôn đảm bảo cho giảm áp sao cho áp suất đầu ra luôn phải nhỏ hơn áp suất đầu vào và tự động xả áp suất nếu đạt đến ngưỡng đã được cài đặt trước đó.
  • Van 1 chiều  (Check Valve): thiết bị này sẽ chỉ cho phép môi chất đi theo một đường tức là ngăn chặn dòng chảy ngược, kiểm soát được hệ thống đường ống cũng như hạn chế việc rò rỉ các chất. Khi áp suất của dòng chảy đi qua sẽ kích hoạt van mở và nếu có dấu hiệu dòng chảy đảo ngược sẽ tự động đóng van.
  •  Van y lọc (Y-strainer Valve): đây cũng là một trong những loại van công nghiệp đặc biệt bởi nó có khả năng lọc và loại bỏ các tạp chất, cặn bã hay thậm chí cả sỏi đá khỏi dòng chảy, nhờ đó có thể bảo vệ được các thiết bị khác như đồng hồ đo áp suất, van bướm, van cầu, van bi.. Loại van này được lắp rất nhiều tại các hệ thống nước sạch để đảm bảo nguồn nước chất lượng hơn cho người dân.
  • Van điện từ (Solenoid Valve): loại van công nghiệp này thường dùng để kiểm soát lưu lượng dòng chảy của cả  chất lỏng và  nén, được hoạt động tự động dựa trên nguồn điện tự động  24V, 38V hoặc 220V.
  • Van phao (Float Valve): thường được sử dụng trong các bể chứa nước nhằm kiểm soát mực nước ổn định trong mức cho phép. Cụ thể, khi mức nước dâng ở mức độ nhất định thì phao sẽ tự nâng lên hay hạ xuống để đóng/ mở dòng chảy đạt mức ổn định.
  • Một số loại van khác: Van điều khiển ( Control valves); Van dao (Knife Valve); Van tiết lưu (Thermostatic Valve);  Van xả tràn (Deluge Valve); Van xả khí (Air Vent Valve);  Van búa nước (Water Hammer Arrister)..

Nói chung tùy mục đích và nhu cầu ứng dụng mà các loại van công nghiệp sẽ được sử dụng khác nhau. Mỗi loại van đều có ưu/ nhược điểm riêng và đều cần có những người am hiểu về hệ thống cơ khí, công nghiệp kiểm tra, xem xét hệ thống trước khi quyết định lựa chọn thiết bị nào.

Vận hành và sử dụng van công nghiệp như thế nào cho hiệu quả

Tùy theo kích thước, môi trường sử dụng hay quy mô nơi sử dụng mà van công nghiệp sẽ vận hành khác nhau. Chẳng hạn với các loại van nhỏ, size bé DN 15 đến DN 100 (21,34mm – 101,64mm) thường sẽ vận hành bằng tay để thuận tiện hơn. Trong khi đó với các loại van có kích thước lớn hơn nếu vận hành bằng tay sẽ vừa khó khăn vừa mất nhiều sức lực, đồng thời tỷ lệ rủi ro cũng cao, chưa kể đến các tác động về nhiệt độ, áp suất..

Nói chung, việc sử dụng và vận hành van công nghiệp có thể ảnh hưởng từ các yếu tố sau

  • Nếu sử dụng van công nghiệp cho các hệ thống máy móc đặt dưới lòng đất hay nguồn nước sẽ được vận hành một cách gián tiếp, cho phép điều khiển và vận hành từ xa.
  • Với các loại van công nghiệp có kích thước lớn nhưng được lắp ở các vị trí mà kỹ thuật viên vẫn có thể nhìn thấy và tiếp xúc sẽ được lắp động cơ hay motor điều khiển điện nhằm điều khiển việc đóng cửa- mở cửa van theo đúng quy trình đã được thiết lập sẵn ( chẳng hạn thời gian, tần số cho phép).
  • Với van công nghiệp có kích thước lớn nhưng được sử dụng ở những vị trí khó tiếp xúc, chẳng hạn tại đập thủy hiện, hệ thống xử lý nước thải hay hóa chất sẽ được sử dụng các loại van đặc biệt có thiết kế bánh răng được kết nối với dây đai chuyển động hoặc dây xích chứ không được dùng các loại truyền thống để đóng mở van.

Nói chung, việc sử dụng loại van nào cho hệ thống nào, vận hành trực tiếp hay gián tiếp sẽ cần có sự chỉ định từ các kỹ sư chuyên môn để đảm bảo hiệu quả  và an toàn tuyệt đối.

Ứng dụng của van công nghiệp trong đời sống

Van công nghiệp được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều các lĩnh vực, từ công nghiệp, cấp và xử lý nước, xây dựng, sản xuất, may mặc hay nói chung chính là các nhu cầu trong chính đời sống hằng ngày của con người. Sự xuất hiện của van công nghiệp đã trở thành tiền đề để nâng cao chất lượng đời sống, tiết kiệm thời gian làm việc hơn cho con người trong rất nhiều ngành nghề.

Van công nghiệp
Van công nghiệp được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành nghề, lĩnh vực

Một số ứng dụng phổ biến của van công nghiệp trong đời sống hiện nay như

  • Trong các hệ thống đường ống: có thể được sử dụng tại hạ nguồn, trung nguồn hay thượng nguồn của hệ thống đường ống (áp dụng cả cả các đường ống dẫn dầu hay khí ở cả trong và ngoài nước), nhờ đó tối ưu hóa quá trình vận hành, tiết kiệm nhân lực và công sức con người.
  • Trong ngành dầu khí: đây cũng là một lĩnh vực cực kỳ quan trọng cần có van công nghiệp để dẫn các chất hóa học đến các địa điểm khác nhau. Các loại Industrial Valves dùng trong ngành nghề này cần đảm bảo được các yêu cầu như chịu được nhiệt độ cao (trên 1.500 ° F) và áp suất cao (lớn hơn 25.000 psi) hoặc có thể vận hành tốt ở các môi trường có áp suất và nhiệt độ rất thấp đồng thời có khả năng điều khiển từ xa.
  • Trong ngành thực phẩm hay nước giải khát: trong lĩnh vực này van công nghiệp sẽ được phân làm hai loại là dùng cho đối tượng sẽ tiếp xúc trực tiếp với nguyên liệu thực phẩm  và dùng cho các dịch vụ có thể xử lý nước và hơi nước một cách tiện ích. Hơn hết các loại Valves dùng cho lĩnh vực này cũng có tiêu chuẩn rất cao, chẳng hạn van phải đủ mịn để không gây tích trữ lại các vi khuẩn hay vật chất ; chất liệu van đủ mềm nhưng không được giữ lại hay hấp thụ các chất đi qua; không có khối lượng chết; không đường nứt do các vật chất có nơi mà vật liệu có thể bị giữ lại và gây thối rữa bên trong. Tất cả các tiêu chuẩn khắt khe này để nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối vệ sinh an toàn thực phẩm cho người dùng khi sử dụng.
  • Trong lĩnh vực tàu biển: Các loại van công nghiệp được sử dụng trong lĩnh vực này đòi hỏi các yếu tố nhưư tạo ra năng lượng, có thể kiểm soát HVAC, xử lý và quản lý nước thải; có độ bền cao, có thể đáp ứng với các yêu cầu của tàu biển. Số lượng, kích thước hay loại van sẽ được dựa trên kích thước tàu.
  • Trong ngành BIOPHARM (một nhánh nhỏ trong ngành công nghiệp hóa chất): thường sử dụng van inox hoặc van nhựa có tính năng khử trùng, làm sạch, có thể chịu đựng được tính chất của các chất dẫn truyền để tránh khả năng rò rỉ có thể gây ra các hệ lụy nghiêm trọng như tràn hay lây nhiễm chéo khi chế biến hóa chất.
  • Một số ngành nghề khác:  may mặc, dệt sợi và thuộc, sản xuất mỹ phẩm..

Nói chung sự ra đời của van công nghiệp đã đem đến vô vàn những tiện nghi trong quá trình sản xuất, phát triển nâng cao đời sống con người. Cần sử dụng các loại van có chất lượng cao để đảm bảo độ bền, vận hành hiệu quả và an toàn cho chính người sử dụng.  Tuy nhiên việc sử dụng loại van nào, kích thước ra sao, lắp đặt ở vị trí nào còn liên quan đến rất nhiều yếu tố, cần có sự chỉ đạo và hướng dẫn thực hiện từ những người có chuyên môn.

Trở thành người đầu tiên bình luận cho bài viết này!

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Y lọc là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các ứng dụng

Tạp chất, cặn bả là những thứ khó có thể tránh khỏi trong quá trình vận chuyển lưu chất qua các hệ thống ống. Chúng...

Bảng báo giá Van công Nghiệp

Bảng báo giá Van công Nghiệp tại TPHCM – Nhà phân phối lớn nhất

Bạn đang tìm bảng báo giá van công nghiệp tại TPHCM? Bạn không biết nên chọn nhà phân phối nào để đảm bảo sản phẩm...

Van bướm điều khiển khí nén

Van bướm điều khiển khí nén: Ứng dụng, Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động

Van bướm điều khiển khí nén được tích hợp nhiều công nghệ hiện đại cùng khả năng đóng/ mở nhanh ( chỉ mất 1-2s cho...

Van cổng ty nổi

Van cổng ty nổi là gì? Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động, ứng dụng

Van cổng ty nổi là một dạng của van cổng được ứng dụng nhiều trong các hệ thống cấp nước, PCCC, lọc hóa dầu, hóa...

Van điện từ khí nén là gì? Cấu tạo, nguyên lý, các loại phổ biến

Ngày nay, phương thức vận hành bằng khí nén đã không còn xa lạ và trở thành một nguồn năng lượng sạch trong công nghiệp....

Van cổng ty chìm

Van cổng ty chìm là gì? Phân loại, Cấu tạo, nguyên lý, ứng dụng

Van cổng ty chìm là loại van cổng được cấu tạo đặc biệt và được ứng dụng phổ biến nhất hiện nay. Mục đích sử...

Hỗ trợ trực tuyến
Hãy liên hệ với chúng tôi bằng việc lựa chọn phương thức thuận tiện cho bạn
Chat zalo Zalo Chat Chat Messenger Messenger Email Gửi Email