Chào bạn, Bài viết này sẽ tìm hiểu chi tiết về van cổng. Bạn cũng có thể tìm hiểu thêm các loại van khác tại đây: Cách chọn Van Công Nghiệp phù hợp
Xem Nhanh Nội Dung
1. Van cổng Gate valve là gì?
Van cổng hay còn gọi là van cửa (gate valve) – một trong những thiết kế van ban đầu – lý tưởng phù hợp cho dịch vụ on-off, chủ yếu là chất lỏng. Van cổng hoạt động bằng cách nâng một cổng hình chữ nhật hoặc hình tròn ra khỏi đường dẫn của chất lỏng.
Khi van mở hoàn toàn, van cửa đầy lỗ, có nghĩa là không có gì cản trở dòng chảy vì cửa van và đường kính đường ống có cùng độ mở. Đường kính lỗ khoan này cũng xác định kích thước van. Một ưu điểm của thiết kế fullbore này là tổn thất ma sát rất thấp, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm tổng chi phí sở hữu.
Ký hiệu van cổng trong P&ID
Biểu tượng van cổng có hai hình tam giác hướng về tâm như hình bên dưới. Hình này thường được sử dụng trong các sơ đồ đường ống và thiết bị (P & ID).
2. Cấu tạo
Van cổng có cấu tạo gồm rất nhiều chi tiết, bộ phận. Tuy nhiên, để cho dễ hình dung, bài viết này liệt kê một số thành phần chính như hình bên dưới: tay quay, đệm làm kín trục van, trục van, nắp chụp, đĩa van, seat (mặt tựa làm kín đĩa van) và thân van.
3. Các loại van cổng
Có ba cách để phân loại van cổng
- Phân loại dựa trên thiết kế đĩa van
- Phân loại dựa trên khớp nối nắp bảo vệ
- Phân loại dựa trên thiết kế trục van
3.1 Dựa trên thiết kế đĩa van
3.1.1 Van cổng đĩa hình nêm đặc (Solid Wedge Gate Valve)
Đĩa hình nêm đặc là loại đĩa phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất vì tính đơn giản và vững chắc của nó. Van có nêm đặc có thể được lắp đặt ở bất kỳ vị trí nào và nó phù hợp với hầu hết các chất lỏng. Nó cũng có thể được sử dụng trong dòng chảy hỗn loạn.
Tuy nhiên, nó không bù đắp cho những thay đổi của seat do tải trọng của đường ống hoặc sự giãn nở nhiệt. Vì vậy, kiểu thiết kế đĩa này dễ bị rò rỉ nhất. Nêm đặc chịu khóa nhiệt (thermal locking) nếu được sử dụng trong ứng dụng nhiệt độ cao.
Khóa nhiệt là hiện tượng nêm bị kẹt giữa các seat do kim loại nở ra. Van cổng hình nêm đặc thường được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ từ trung bình đến thấp.
3.1.2 Van cổng đĩa hình nêm linh hoạt (Flexible Wedge Gate Valve)
Đĩa hình nêm dẻo là một đĩa đặc một mảnh có đường cắt xung quanh chu vi. Những vết cắt này khác nhau về kích thước, hình dạng và độ sâu.
- Vết cắt nông, hẹp trên chu vi hình nêm ít linh hoạt hơn nhưng vẫn giữ được sức mạnh.
- Một phần lõm đúc vào hoặc vết cắt sâu hơn và rộng hơn trên chu vi hình nêm mang lại sự linh hoạt hơn nhưng làm giảm độ bền.
Thiết kế này cải thiện sự liên kết của Seat và mang lại độ kín khít tốt hơn. Nó cũng cải thiện hiệu suất trong các tình huống có thể bị dính kết do nhiệt. Van cổng nêm linh hoạt được sử dụng trong hệ thống hơi nước.
Sự giãn nở nhiệt của đường hơi đôi khi gây ra sự biến dạng của thân van có thể dẫn đến hiện tượng dính kết do nhiệt. Cổng linh hoạt cho phép cổng uốn cong khi seat nén do sự giãn nở nhiệt của đường ống dẫn hơi và ngăn chặn hiện tượng dính kết do nhiệt.
Nhược điểm của cổng linh hoạt là dòng chất lỏng có xu hướng tích tụ trong đĩa. Những điều này có thể dẫn đến ăn mòn và cuối cùng làm suy yếu đĩa.
3.1.3 Van cổng đĩa hình nêm chia tác hoặc đĩa song song (Split Wedge Gate Valve
Đĩa nêm chia tách bao gồm hai mảnh rắn và được giữ với nhau với sự trợ giúp của một cơ chế đặc biệt. Bạn có thể thấy điều tương tự trong hình ảnh. Trong trường hợp, một nửa đĩa không thẳng hàng; đĩa có thể tự do điều chỉnh với bề mặt seat. Đĩa chia tách có thể có dạng hình nêm hoặc dạng đĩa song song.
Các đĩa song song được gắn lò xo, vì vậy chúng luôn tiếp xúc với seat và làm kín hai chiều. Nêm tách phù hợp để xử lý khí đốt không ngưng tụ và chất lỏng ở nhiệt độ bình thường và cao.
Sự tự do di chuyển của đĩa tránh hiện tượng dính kết do nhiệt. Điều này có nghĩa là khi một dòng được làm nóng bởi chất lỏng và giãn nở, nó không tạo ra hiện tượng kẹt đĩa.
3.2 Các loại van cổng dựa trên thân, kết nối nắp chụp bảo vệ
Nắp vặn ren: Đây là thiết kế đơn giản nhất hiện có và nó được sử dụng cho các van rẻ tiền.
Nắp bắt bulong: Đây là thiết kế phổ biến nhất và được sử dụng với số lượng lớn các loại van cổng. Điều này cần một miếng đệm để làm kín mối nối giữa thân và nắp chụp bảo vệ
Nắp hàn: Đây là một thiết kế phổ biến mà không cần tháo rời. Chúng có trọng lượng nhẹ hơn so với các loại nắp bắt bulong.
Nắp làm kín bằng áp suất: Loại này được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng nhiệt độ cao áp suất cao. Áp suất trong thân van càng cao, lực tác động lên miếng đệm trong van áp suất càng lớn.
3.3 Phân loại dựa vào thiết kế trục van
3.3.1 Van trục ngoài
Đối với van trục ngoài, trục sẽ đi lên trong khi mở van và di chuyển xuống khi bạn đóng van. Bạn có thể thấy trong hình ảnh.
Khi đĩa được nâng lên hoặc hạ xuống, trục van di chuyển lên và xuống. Do đó, chúng được tích hợp các chỉ báo trực quan về trạng thái của van và dễ dàng bôi trơn. Vì chúng có các bộ phận chuyển động, chúng không thể được sử dụng trong van điều khiển. Do đó, van cổng tăng thích hợp cho việc truyền động bằng tay.
3.3.2 Van trục trong
Mặt khác, một trục van không nhô ra ngoài được cố định vào bộ truyền động và luồn vào cổng. Một chỉ báo thường được luồn vào thân để hiển thị trạng thái đóng hoặc mở của van.
Van cổng không tăng thường được lắp đặt dưới lòng đất và các ứng dụng có không gian thẳng đứng hạn chế, các ứng dụng có lưu chất không gây xói mòn, ăn mòn vật liệu
Đọc thêm: Bellow seal valve là gì?
4. Ứng dụng van cổng
Van cổng có nhiều ứng dụng công nghiệp và dân dụng.
- Các loại bùn: Van cổng thường được sử dụng trong các ứng dụng có chứa bùn. Điều này là do van cổng có đường dẫn dòng không cản trở lưu chất, vì vậy bùn có thể dễ dàng đi qua van. Ngoài ra, van cổng dao có thể dễ dàng cắt qua bùn để đóng lại.
- Môi chất nhớt: Van cổng thường được sử dụng cho môi trường nhớt như dầu mỡ nhẹ. Đường dẫn dòng không bị cản trở cho phép các môi chất này lưu thông dễ dàng. Van có thể được làm sạch, một phương pháp làm sạch phổ biến cho các ứng dụng này. Ngoài ra, van cho các ứng dụng này thường được bật hoặc tắt trong thời gian dài.
- Van cửa nước: Đối với các ứng dụng nước, van cửa nước thường được sử dụng vì việc kiểm soát dòng chảy thường không được thực hiện cho các ứng dụng này. Van có thể mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, cho phép kiểm soát lượng nước phù hợp.
5. Ưu điểm và nhược điểm của van cổng
Ưu điểm
- Giảm áp suất trong quá trình hoạt động là rất ít.
- Hầu hết các van cổng có thể được sử dụng hai chiều
- Chúng thích hợp cho ứng dụng áp suất và nhiệt độ cao và ít yêu cầu bảo trì hơn
Nhược điểm
- Chúng không thể được sử dụng để kiểm soát dòng chảy.
- Van cổng hoạt động chậm. Việc mở và đóng cần có thời gian
- Khi mở một phần nó sẽ tạo ra rung động và tiếng ồn.
- Việc sửa chữa, chẳng hạn như thay đệm và khôi phục seat khó hơn do khả năng tiếp cận hạn chế
Cảm ơn bạn đã đọc bài chia sẻ
Chúc bạn thành công!
Tâm Mr. – Admin
Bài viết cùng chuyên mục:
- Van Cầu (Globe Valve) là gì? Cấu tạo và ứng dụng
- Van Bi căn bản, Phân loại, Ưu và nhược điểm
- Van màng là gì? Cấu tạo, phân loại, Cân nhắc lựa chọn
- Van Bướm căn bản, Phân loại và Ưu nhược điểm
- Cách chọn Van Công Nghiệp phù hợp
- Van Điều Khiển Là Gì? Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động
- Van điện từ (Solenoid Valve) là gì? Phân loại, Nguyên lý và Ứng dụng
- Van điều áp (Pressure Regulator) là gì? Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động
- Van An Toàn Là Gì? Các Loại Và Nguyên Lý Hoạt Động
