Van cầu hoạt động như thế nào

Van cầu là thành phần thiết yếu trong nhiều ứng dụng công nghiệp, điều chỉnh và kiểm soát dòng chảy của chất lỏng. Bài viết này khám phá hoạt động bên trong, các thành phần và ứng dụng của van cầu, cung cấp hiểu biết toàn diện về chức năng và tầm quan trọng của chúng trong các hệ thống kiểm soát chất lỏng.

Van cầu là gì

Van cầu là một loại van chuyển động tuyến tính kiểm soát dòng chảy bằng cách sử dụng phích cắm hoặc đĩa di động để mở, đóng hoặc chặn một phần lỗ mở trên thân van. Tên "van cầu" ám chỉ hình dạng thân hình cầu của van, cho phép vận hành hiệu quả và kiểm soát chính xác lưu lượng.

Van cầu hoạt động như thế nào

Van cầu hoạt động bằng cách sử dụng đĩa hoặc phích cắm di động để kiểm soát dòng chảy qua thân van. Khi đĩa được đặt vào đế van, dòng chảy sẽ dừng lại. Khi đĩa được nhấc ra khỏi đế, chất lỏng có thể đi qua lỗ mở giữa đĩa và đế. Vị trí của đĩa, được kiểm soát bởi thân và bộ truyền động, xác định lưu lượng dòng chảy qua van.

Các thành phần của van cầu

Thân hình

Thân van là thành phần chính của van cầu, cung cấp ranh giới áp suất chính. Thân van cầu thường được làm bằng gang, đồng thau hoặc thép không gỉ, tùy thuộc vào ứng dụng và loại chất lỏng được kiểm soát. Thân van chứa các thành phần bên trong, chẳng hạn như đĩa, đế và thân, và kết nối với đường ống thông qua các kết nối đầu ren, bích hoặc hàn.

Ca bô

Nắp chụp là bộ phận của van cầu chứa hộp đóng gói và cung cấp quyền truy cập vào các thành phần bên trong để bảo trì. Nó được gắn vào thân bằng bu lông hoặc ren và có thể tháo ra để thay thế hoặc sửa chữa đĩa, đế hoặc thân van. Nắp chụp cũng hỗ trợ thân van và tay quay hoặc bộ truyền động.

Đĩa/Phích cắm

Đĩa, còn được gọi là phích cắm, là bộ phận di chuyển của van cầu, kiểm soát dòng chảy của chất lỏng bằng cách đóng vào đế. Đĩa van cầu có thể có nhiều kiểu dáng khác nhau, chẳng hạn như kiểu bi, kiểu hợp chất hoặc kiểu phích cắm, tùy thuộc vào ứng dụng và đặc điểm dòng chảy mong muốn. Đĩa được gắn vào thân và di chuyển lên xuống để mở hoặc đóng van.

Ghế

Ghế là bộ phận cố định của van cầu, có tác dụng bịt kín khi đĩa được đóng vào. Ghế thường được làm từ vật liệu cứng, chống mài mòn, chẳng hạn như thép không gỉ hoặc stellite, và có thể tích hợp với thân van hoặc một vòng riêng biệt. Bề mặt ghế được gia công chính xác để đảm bảo đóng kín không bị rò rỉ.

Thân cây

Thân van là bộ phận của van cầu kết nối đĩa với tay quay hoặc bộ truyền động, truyền chuyển động tuyến tính cần thiết để mở hoặc đóng van. Thân van cầu thường được làm bằng thép không gỉ và có thể có thiết kế ren hoặc trơn. Thân van đi qua nắp chụp và được bịt kín bằng vật liệu đệm hoặc ống thổi để tránh rò rỉ.

Tay quay/Bộ truyền động

Tay quay hoặc bộ truyền động là thiết bị được sử dụng để vận hành van cầu bằng cách xoay thân và di chuyển đĩa. Tay quay là bộ vận hành thủ công phổ biến nhất cho van cầu nhỏ hơn, trong khi bộ truyền động khí nén hoặc điện được sử dụng cho van lớn hơn hoặc điều khiển tự động. Tay quay hoặc bộ truyền động được lắp trên đỉnh nắp chụp.

Lồng

Một số van cầu, đặc biệt là những van được sử dụng cho các ứng dụng điều khiển hoặc tiết lưu, có thể bao gồm một lồng quanh đĩa và đế. Lồng dẫn hướng đĩa và cung cấp đặc tính lưu lượng bổ sung, chẳng hạn như tỷ lệ phần trăm bằng nhau hoặc lưu lượng tuyến tính. Lồng cũng có thể được thiết kế với các tính năng đặc biệt, chẳng hạn như chống tạo bọt hoặc viền tiếng ồn thấp, để cải thiện hiệu suất van trong các điều kiện vận hành cụ thể.

Van cầu được sử dụng để làm gì

Van cầu được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm:

Kiểm soát lưu lượng và điều tiết trong dây chuyền xử lý
Cô lập thiết bị hoặc các phần của đường ống
Giảm áp suất và điều chỉnh
Hệ thống cấp hóa chất và xử lý nước
Hệ thống nước cấp lò hơi và hơi nước
Hệ thống nhiên liệu dầu và các ứng dụng chất lỏng nhớt khác

Các loại van cầu

Van cầu loại T

Van cầu chữ T hoặc van cầu thẳng là loại van cầu phổ biến nhất được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Van có đường dẫn dòng chảy thẳng, với các cổng vào và ra thẳng hàng với nhau. Đĩa van di chuyển theo đường thẳng, vuông góc với dòng chảy, để kiểm soát tốc độ dòng chảy.

Van cầu loại T có khả năng tiết lưu tốt và đóng chặt, khiến chúng phù hợp để điều chỉnh lưu lượng trong hệ thống hơi nước, hệ thống nước và các ứng dụng công nghiệp khác. Tuy nhiên, do đường dẫn lưu lượng quanh co nên chúng có độ giảm áp suất cao hơn so với các loại van khác như van bi hoặc van cửa.

Van cầu góc

Van cầu góc có các cổng vào và ra tạo thành góc 90 độ với nhau, tạo thành hình chữ “L”. Thiết kế này cho phép đường dẫn dòng chảy hợp lý hơn so với van cầu loại T, dẫn đến giảm áp suất thấp hơn và cải thiện hiệu quả dòng chảy. Đĩa van và đế van được tạo góc 45 độ, cho phép đường dẫn dòng chảy thẳng qua thân van.

Van cầu góc thường được sử dụng trong các ứng dụng có không gian hạn chế hoặc nơi van được lắp đặt trực tiếp sau khuỷu ống. Chúng cũng được sử dụng trong các hệ thống áp suất cao và nhiệt độ cao, chẳng hạn như hệ thống nước cấp lò hơi và hệ thống hơi nước.

Van cầu hình chữ Y

Van cầu chữ Y, còn được gọi là van cầu thân chữ Y, có thiết kế thân độc đáo giống với chữ “Y”. Các cổng vào và ra được đặt góc 45 độ với nhau, trong khi thân van vuông góc với đường dẫn dòng chảy. Thiết kế này cung cấp đường dẫn dòng chảy trực tiếp hơn so với van cầu chữ T, dẫn đến giảm áp suất và cải thiện khả năng lưu lượng.

Van cầu chữ Y thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu lưu lượng cao và độ giảm áp suất thấp, chẳng hạn như trong các nhà máy chế biến hóa chất và nhà máy điện. Chúng cũng được sử dụng trong các ứng dụng cần bảo trì thường xuyên, vì có thể dễ dàng tiếp cận các bộ phận bên trong van mà không cần tháo thân van ra khỏi đường ống.

Ưu điểm của van cầu

Van tiết lưu tuyệt vời và kiểm soát lưu lượng chính xác so với các loại van khác
Đóng chặt đáng tin cậy khi đóng hoàn toàn
Bền bỉ với độ mòn ghế đồng đều trong các ứng dụng điều tiết
Dễ dàng bảo trì với lớp trang trí dễ tiếp cận và thay thế

Nhược điểm của van cầu

Độ giảm áp suất và khả năng chống dòng chảy cao hơn so với các loại van khác như van bi hoặc van cửa
Kích thước và trọng lượng lớn hơn cho một lưu lượng nhất định
Dễ bị hư hỏng do xâm thực và xói mòn trong một số ứng dụng có áp suất giảm cao
Đắt hơn các loại van đơn giản như van bi hoặc van bướm

Câu hỏi thường gặp

Van cầu điều chỉnh lưu lượng như thế nào?

Van cầu điều chỉnh lưu lượng bằng cách sử dụng đĩa hoặc phích cắm có thể di chuyển được đặt vào một ghế cố định trong thân van. Khi đĩa di chuyển ra khỏi ghế, lưu lượng tăng theo tỷ lệ thuận với vị trí của đĩa.

Sự khác biệt giữa van cổng và van cầu là gì?

Van cổng được thiết kế để hoạt động hoàn toàn mở hoặc hoàn toàn đóng, trong khi van cầu phù hợp hơn để điều tiết và điều chỉnh lưu lượng. Van cổng có đường dẫn dòng chảy thẳng với lực cản tối thiểu, trong khi van cầu có đường dẫn dòng chảy quanh co hơn và độ giảm áp suất cao hơn.

Sự khác biệt giữa van bi và van cầu là gì?

Van bi sử dụng một quả bóng quay có lỗ để kiểm soát dòng chảy, trong khi van cầu sử dụng đĩa chuyển động tuyến tính hoặc phích cắm. Van bi nhỏ gọn, hoạt động nhanh và có độ giảm áp suất thấp, trong khi van cầu cung cấp khả năng kiểm soát dòng chảy chính xác hơn và khả năng tiết lưu tốt hơn.

Sự khác biệt giữa van chặn và van cầu là gì?

“Van chặn” là thuật ngữ chung cho các loại van dùng để chặn dòng chảy, có thể bao gồm van cầu, van cửa và các loại khác. Van cầu là một loại van chặn cụ thể cũng cung cấp khả năng điều tiết và điều chỉnh dòng chảy.

Phần kết luận

Van cầu là thành phần quan trọng trong hệ thống kiểm soát chất lỏng, cung cấp khả năng điều chỉnh lưu lượng chính xác và khả năng đóng ngắt đáng tin cậy. Bằng cách hiểu thiết kế, hoạt động và ứng dụng của van cầu, các kỹ sư và kỹ thuật viên có thể lựa chọn van phù hợp với yêu cầu cụ thể của họ và đảm bảo hiệu suất tối ưu trong các quy trình công nghiệp.