Trong những năm tới, nhu cầu về van công nghiệp được dự đoán sẽ tăng lên khi chúng được sử dụng trong các dự án xây dựng thương mại, các dự án tự động hóa... Sự gia tăng công nghiệp hóa, mở rộng các cơ sở hiện có đã thúc đẩy nhu cầu do đổi mới công nghệ và thúc đẩy tăng trưởng ngành.

Van công nghiệp

Van công nghiệp là thiết bị cơ khí sử dụng trong các hệ thống ống dẫn khí nén hay hệ thống thủy lực trong ngành công nghiệp. Nó thực hiện chức năng quan trọng đó là cung cấp, phân phối, điều khiển và kiểm soát lưu lượng dòng chảy đi qua bên trong đường ống.

Van công nghiệp có rất nhiều chủng loại khác nhau. Tùy vào chất sử dụng, vị trí lắp đặt và nhu cầu sử dụng van, để có thể chọn loại van thích hợp. Van công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: sản xuất thực phẩm, nước giải khát, sản xuất thức ăn chăn nuôi gia súc & thủy sản, ngành may mặc & dệt nhuộm, sản xuất hóa chất, ngành cấp và xử lý nước…

Các loại van công nghiệp - Ứng dụng, ưu điểm và nhược điểm

Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều loại van khác nhau để phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng, nhưng nhìn chung sử dụng phổ biến nhất gồm có những loại van như:

Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều loại van khác nhau để phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Chúng tôi giới thiệu tổng quát một số loại tiêu biểu nhất, thường được người dùng tin tưởng lắp đặt trong các hệ thống máy móc. Việc hiểu về các loại van sẽ giúp chính bạn có thể dễ dàng tìm được thiết bị đáp ứng hoàn toàn các yêu cầu vận hành, công suất.

Dựa vào tên gọi của van công nghiệp sẽ phân loại thành các van sau:

1. Van cổng (Gate valve)

Van cổng là một thiết bị được lắp đặt trên đường ống có nhiệm vụ cơ bản là đóng mở lưu chất chảy qua, hoạt động bằng cách nâng hoặc hạ cánh van lên xuống. Khi van cổng mở, sẽ không có gì cản trở dòng chảy vì đường kính ống dẫn và cửa van có cùng độ mở. Kích thước van có thể được xác định với đường kính lỗ khoan này. Các van này được sử dụng cho các ứng dụng đóng mở hoàn toàn và không thường được sử dụng trong việc điều chỉnh dòng chảy. Các vật liệu khác nhau như thép không gỉ, gang, thép hợp kim, thép rèn, vv được sử dụng để sản xuất các van này.

Hình ảnh cấu tạo van cổng

Ưu điểm

• Van cổng tổn thất ma sát rất thấp, do đó giảm áp suất trong quá trình vận hành là rất ít
• Hầu hết các van cổng đều sử dụng được hai chiều
• Thích hợp cho các ứng dụng áp suất và nhiệt độ cao
• An toàn khi sử dụng
• Có giá thành thấp

Nhược điểm

• Không được sử dụng để kiểm soát dòng chảy
• Van cổng không thể đóng mở nhanh chóng, việc đóng mở cần có thờ gian
• Khi mở một phần sẽ tạo ra rung động và tiếng ồn
• Việc sửa chữa, bảo trì bề mặt seat của van cổng rất phức tạp do khả năng hạn chế tiếp xúc

Ứng dụng

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.

Đối với môi trường nhớt như dầu mỡ nhẹ, va cổng cho phép các môi chất này lưu thông dễ dàng. Ngoài ra, van cho các ứng dụng này thường được đóng hoặc mở trong thời gian dài.

Đối với các ứng dụng nước, van cổng 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.

2. Van cầu (Globe valve)

Van cầu một loại thiết bị sử dụng để đóng, mở, điều tiết dòng chảy của lưu chất trong hệ thống đường ống mà không cần quan tâm đến áp suất giảm. Do có hình dạng gần giống với hình cầu nên van được gọi là van cầu. Bên trong thân van có một vách ngăn chia van làm hai phần riêng biệt. Nửa dưới nơi dòng lưu chất đi vào và nửa trên nơi dòng lưu chất đi qua. Vách ngăn có một lỗ tròn để lưu chất đi vào từ nửa dưới được dẫn đến nửa trên của van.

Hình ảnh cấu tạo van cầu

Ưu điểm

• Khả năng đóng ngắt tốt
• Khả năng điều tiết lưu lượng tốt
• Hành trình đóng mở ngắn hơn so với van cổng
• Với đĩa van không gắn cố đinh vơi trục, van được sử dụng như van chặn một chiều

Nhược điểm

• Tổn thất áp suất cao hơn so với van cổng
• Việc đóng van rất khó khăn đối với các dòng size lớn vì áp lực lưu chất tác động lên đĩa van
• Áp suất lưu chất đi qua bị giảm đi đáng kể so với đầu vào
• Phần mặt ghế và đĩa van tiếp xúc với chất lỏng dễ bị xói mòn do lưu chất tác động trực tiếp
• Để đóng lại dưới áp suất cao, van cầu đòi hỏi lực lớn hơn hoặc cơ cấu truyền động có mômen xoắn lớn.

• Có giá thành cao hơn các loại van khác cùng kích cỡ và chất liệu

Ứng dụng:
Van cầu được sử dụng chủ yếu cho mục đích tiết lưu. Chúng có thể được coi là van điều khiển lưu lượng mục đích chung được sử dụng cho các ứng dụng nhiệt độ cao. Sau đây là một số ứng dụng tiêu biểu của van cầu:

• Hệ thống nước làm mát cần được điều chỉnh lưu lượng
• Các hệ thống dầu nhiên liệu có lưu lượng được điều chỉnh và độ kín
• Dùng cho hệ hơi và và hệ đường ống nước cần độ đóng kín và an toàn
• Dùng cho cấp nước, thực phẩm, hoá học, hệ thống thoát nước và chiết xuất không khí ngưng tụ
• Nắp nồi hơi, ống thoát nước, lỗ thông hơi chính và cống rãnh thoát nước
• Hệ thống dầu nhờn tuabin

3. Van bi (Ball valve)

Như tên cho thấy, van bi là loại van sử dụng một quả bi cầu để điều khiển dòng chảy của các lưu chất. Đặc biệt, trên thân của bi sẽ khoét một lỗ xuyên qua tâm. Nếu lỗ này dịch chuyển trùng với phương của ống thì dòng chất có thể đi qua. Nếu lỗ này dịch chuyển mà lệch với phương của ống thì tiết diện mở của van giảm và khi lỗ và phương của ống tạo thành góc 90 độ thì van đóng hoàn toàn. Bi được gia công tỉ mỉ, bền mặt có độ nhẵn và bóng cao, được làm từ thép không gỉ. Van bi là sự lựa chọn lý tưởng để sử dụng với khí vì chúng có thể cung cấp khả năng bịt kín tốt hơn.

Với cấu tạo chắc chắn của bi, van có thể dùng để lắp đặt trong trường hợp cần đóng mở dòng chất có lưu lượng lớn, áp suất lớn.Van có tuổi thọ trung bình cao, ít hư hỏng cũng như không gây tổn hao áp suất do thiết kế hình cầu nên khi xoay quanh để đóng mở cửa van, lực cản bị giảm tối đa.

Hình ảnh kết cấu van bi

Ưu điểm

• Với cấu tạo chắc chắn của bi, van có thể dùng để lắp đặt trong trường hợp cần đóng mở dòng chất có lưu lượng lớn, áp suất lớn.
• Van có tuổi thọ trung bình cao, ít hư hỏng cũng như không gây tổn hao áp suất do thiết kế hình cầu nên khi xoay quanh để đóng mở cửa van, lực cản bị giảm tối đa.
• Thiết kế nhỏ gọn và ít bảo trì, không cần bôi trơn
• Đóng kín tốt, đóng chặt với momen xoắn nhỏ.
• Giá thành của van rẻ, khá phổ biến nên người dùng có thể đặt mua dễ dàng.

Nhược điểm

• So với các loại van khác thì khi vận hành van bi dễ bị xâm thực hơn
• Do van bi có khả năng điều tiết dòng lưu chất kém nên nó chỉ dùng ở những hệ thống có công suất nhỏ.
• Van không phải là lựa chọn tối ưu cho những ứng dụng buộc phải điều tiết liên tục.
• Van bi được khuyến cáo không sử dụng cho các lưu chất có lẫn bùn, cát, bột, xi măng vì có thể gây tắc nghẽn, trầy xước, rách gioăng phớt dẫn đến quá trình đóng mở bị gián đoạn, hỏng van nhanh và rò rỉ.

Ứng dụng

Sau đây là một số ứng dụng điển hình:

• Hệ thống khí nén, hệ thống hơi nóng có nhiệt độ và áp lực cao.
• Hệ thống nước, hệ thống khí gas, hệ thống khí có yêu cầu không tạo bọt khí.
• Dùng trong các hệ thống hóa chất yêu cầu chống rò rỉ cao.
• Van bi được lắp trong hệ thống cung cấp nước làm mát, xử lý nước thải của các công ty, xí nghiệp.
• Ngoài ra, nó còn được dùng để kiểm soát dòng chảy, kiểm soát áp lực của hóa chất, chất lỏng và 1 số loại khí.

4. Van bướm (Butterfly valve)

Van bướm là van được sử dụng để điều tiết hoặc dùng để đóng/mở đường ống dòng chảy trong đường kính ống có kích thước lớn bằng cách cánh bướm xoay theo các góc độ khác nhau. Van bướm được vận hành dễ dàng bằng cách xoay một tay cầm 90 độ.

Cấu tạo của van này được đánh giá là đơn giản tuy nhiên trông có vẻ yếu và mỏng. Phần đĩa van có độ dày nhất định. Do nằm giữa dòng chảy lại có hình dạng đĩa nên nó chỉ phù hợp với công việc có áp suất không cao. Thân van có độ mỏng nhất định, gắn chặt với đĩa van.Thân van được làm bằng đồng thau hoặc thép không gỉ. nếu so sánh với van bi thì thân của van bướm ngắn hơn.

Hình ảnh van bướm tay gạt

Ưu điểm

• Kết cấu đơn giản, kích thước bên ngoài nhỏ, chiều dài kết cấu ngắn, khối lượng nhỏ và trọng lượng nhẹ.
• Khi mở hoàn toàn, diện tích dòng chảy hiệu quả của kênh chân van lớn, và lực cản chất lỏng nhỏ.
• Vận hành linh hoạt và tiết kiệm nhân công, ngoài vận hành bằng tay gạt, tay quay có thể chọn chế độ điều khiển bằng tay, điện, khí nén, thủy lực.
• Giá thành thuộc loại rẻ
• Có khả năng lắp lẫn cho nhiều tiêu chuẩn khác nhau

Nhược điểm

• Van không chịu được áp suất lớn và nhiệt độ quá cao
• Đĩa van gây cản dòng, giảm lưu lượng dòng chảy, ngay cả khi mở hoàn toàn
• Hiệu suất làm kín kém hơn van bi và van cầu, vì vậy nó được sử dụng ở những nơi yêu cầu về độ kín không cao.

Ứng dụng

Van bướm có thể được sử dụng trong các dịch vụ chế biến dược phẩm, hóa chất và thực phẩm, cho hệ thống cấp thoát nước sạch và nước thải, các hệ thống phòng cháy chữa cháy tòa nhà…

5. Van một chiều (Check valve)

Check valve là tên gọi của dòng van một chiều chuyên sử dụng điều chỉnh hướng đi của dòng chảy theo một chiều cố định. Nhiều người thường gọi loại check valve này là van bảo vệ. Tuy nhiên nếu dựa theo đúng khả năng vận hành đúng của sản phẩm thì check valve lại là van một chiều.

Dòng sản phẩm này còn được sử dụng để bảo vệ các thiết bị thủy lực như ống dẫn, máy bơm, bình chứa. Các dòng sản phẩm Check valve cao cấp còn thường được đưa vào sử dụng để ngăn ngừa mất mát chất lỏng – khí khi có sự cố rò rỉ, hỏng hóc ống dẫn.

Chúng có thể hoạt động mà không cần sự tương tác của con người và tự động hóa, dựa vào vận tốc dòng chảy của chất lỏng để đóng mở. Tốc độ dòng chảy càng cao, van sẽ mở càng nhiều cho đến khi nó đạt đến mức tối đa, vị trí mở hoàn toàn.

Hình ảnh cấu tạo van một chiều

Ưu điểm

• Ngăn chặn dòng chảy ngược để tránh làm hư hỏng máy bơm, máy nén
• Có khả năng chịu được cả áp suất cao và áp suất thấp
• Khả năng có thể được sử dụng theo chiều ngang và chiều dọc như một hệ thống dự phòng và an toàn.
• Hoạt động mà không cần sự tương tác của con người
• Giảm thời gian chết sản xuất.
• Thiết kiệm phí bảo trì.
• Không cần sử dụng điện để hoạt động.

Nhược điểm

• Van một chiều không được sử dụng cho chất lỏng có độ nhớt hoặc tỷ trọng cao.
• Khi có sự chênh lệch áp suất giữa hai bên thì có thể gây rò rỉ qua van
• Khi có một áp suất chênh lệch lớn qua van một chiều, khi đó nó có thể gây hao mòn thân van và cũng có thể gây hư hỏng vòng đệm bên trong van

Ứng dụng

Van một chiều được sử dụng để ngăn dòng chảy ngược và duy trì áp suất. Chúng thường được sử dụng như: dự phòng trong trường hợp máy bơm bị hỏng, để giúp máy nén và máy bơm pittông hoạt động, và khi áp suất hệ thống vượt quá khả năng của thiết bị chính. Van một chiều có thể được nhìn thấy trong các ngành công nghiệp như lọc dầu, hóa dầu, hóa chất, vv, sản xuất mỏ dầu, nước, hơi nước, lọc dầu và chất lỏng nhớt. Van một chiều cũng thường được tìm thấy trong các hệ thống quản lý nước thải và trong sản xuất.