Các loại van công nghiệp, chức năng và cấu tạo

Đã từ lâu các loại van công nghiệp đã khẳng định được vai trò quan trọng, trong việc kiểm soát dòng chảy của chất lưu. Chúng được gọi chung với cái tên là van hoặc “Valve” trong tiếng anh.

Đã bao giờ bạn tự đặt ra câu hỏi van là gì? Các loại van công nghiệp cơ bản gồm những loại nào? Giữa chúng có khác biệt?

Trong bài viết ngày hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải đáp tất cả những câu hỏi trên.

Khái quát về van công nghiệp

Van tên nguyên bản trong tiếng anh là “Valve”, là những thiết bị có chức năng kiểm soát dòng chảy của chất lỏng hoặc chất khí, bên trong đường ống.

Thuật ngữ “Van” có thể được hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau, phụ thuộc vào hoàn cảnh áp dụng như: Van tim (một bộ phận trong cơ thể con người, kiểm soát dòng chảy của máu), van cũng được đề cập đến là một bộ phận trong một số loại nhạc cụ sử dụng hơi để hoạt động.

Trong công nghiệp van công nghiệp hay gọi tắt là van, chúng bao gồm nhiều loại khác nhau, được sử trong các hệ thống và công trình đường ống, để kiểm soát dòng chảy của chất lưu bên trong (chất lỏng và chất khí).

• Chất lỏng: Nước, hóa chất ở trạng thái lỏng, xăng dầu, đồ uống,…
• Chất khí: Khí nén, khí Argon, Khí Oxy, khí Nito,…

Các loại van công nghiệp cơ bản bao gồm:

• Van bi (Ball Valve).
• Van cổng (Gate Valve).
• Van cầu (Globe Valve).
• Van bướm (Butterfly Valve).
• Van kim (Needle Valve).
• Van màng (Diaphragm Valve).
• Van giảm áp (Pressure reducing valve).
• Van an toàn (Safety valve).
• Van một chiều (Check valve).

Với mỗi loại van kế trên, sẽ có nhiều biến thể khác nhau về hình dáng, kích thước, vật liệu, phương pháp điều khiển. Tùy vào từng loại van chúng có những ưu điểm và hạn chế riêng, điều này xuất phát từ đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng loại.

Các loại van công nghiệp phổ biến

Van đã được sử dụng từ trước đây rất lâu về trước, loại van lâu đời nhất mà người ta tìm thấy được là những thiết bị được sử dụng, trong hệ thống dẫn nước của người La Mã Cổ Đại. Chúng là những thiết bị được làm bằng đồng, với hai đầu liên kết với đường ống, bên trong thân van, có một nút xoay hình trụ được khoang thủng một lỗ, để nước có thể đi qua.

Kể từ đó các loại van vẫn được sử dụng, cho đến tận ngày nay và đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghiệp.

Do đặc thù công việc của các hệ thống là khác nhau, cộng thêm sự phát triển liên tục của khoa học kỹ thuật, ngày càng có nhiều loại van công nghiệp ra đời.

Tính đến hiện tại các loại van công nghiệp phổ biến nhất, bao gồm 9 loại sau.

Van bi (Ball Valve)

Một trong các loại van công nghiệp được biết đến phổ biến và sử dụng rộng rãi là van bi, hay còn gọi là “ball valve.” Loại van này lấy tên từ thiết kế bên trong, với một viên bi được khoan thủng, để làm đường dẫn cho chất lưu đi qua. Viên bi này được cố định trong một ống, nó chỉ có thể thực hiện được chuyển động quay tại chỗ, thông qua một trục cố định.

Loại van này có cấu tạo và hoạt động đơn giản, độ kín cao phù hợp để sử dụng cho việc kiểm soát dòng chảy, của chất lưu ở cả trạng thái lỏng và trạng thái khí.

Cấu tạo

Van bi được cấu thành từ các bộ phận chính sau:

• Thân: Thân của van bi có dạng giống với hình trụ, được chế tạo từ nhựa hoặc kim loại. 
• Bi van: Chi tiết này được chế tạo từ nhựa hoặc kim loại, là một viên bi được khoan rỗng cho phép lưu chất đi qua.
• Trục: Chi tiết có nhiệm vụ truyền momen xoắn từ tay gạt xuống bộ phận thân van, để điều chỉnh góc nghiêng của chi tiết bi van. Bộ phận trục của hầu hết van bi điều được chế tạo thép không gỉ.
• Tay gạt: Tay gạt của van bi là bộ phận chịu lực tác động điều khiển, nó thường được chế tạo từ thép.
• Gioăng bi van: Bao gồm hai chi tiết được đặt ở hai bên bi van, chúng được sử dụng để ổn định chuyển động quay của bi van. Gioăng được chế tạo từ vật liệu teflon.

Nguyên lý hoạt động

Van bi là loại van có chức năng đóng, mở và điều tiết dòng chảy của chất lỏng bên trong hệ thống. Các trạng thái làm việc của van, được thực hiện thông qua việc điều chỉnh góc nghiêng của chi tiết bi van.

Khi bi van quay một góc 90°, van sẽ ở trạng thái đóng, chất lỏng không thể chảy qua được bộ phận thân van.

Khi bi van được điều chỉnh để lỗ khoan của bi van, trùng với đường ống, tương ứng với góc nghiêng là 0°, van sẽ trong trạng thái mở hoàn toàn.

Van cổng (Gate Valve)

Van cổng là loại van kiểm soát chất lưu, thông qua việc kiểm soát hoạt động nâng và hạ bộ phận cánh van. Xuất phát từ cách thức hoạt động như vậy, thiết bị này được gọi là van cổng.

Van có nhiều biến thể khác nhau, để sử dụng cho cả chất lỏng và chất khí. Tuy nhiên với đặc điểm cấu tạo của van cổng, nó được ưu tiên để sử dụng cho các hệ thống có chất lưu ở trạng thái lỏng.

Hoạt động đóng mở của van cổng, diễn ra trong một khoảng thời gian nhất định, điều này không làm phát sinh hiện tượng búa nước. Với thao tác đóng mở được thực hiện thông qua việc nâng và hạ bộ phận cánh van, hạn chế được hư hỏng do kẹt cánh van, điều này lý giải tại sao van cổng được ưu tiên sử dụng cho môi trường nước thải, hoặc chất lưu có lẫn tạp chất.

Cấu tạo

van cổng được cấu thành từ những bộ phận chính sau:

• Thân van: Thân của van cầu thường được chế tạo bằng gang, thép hoặc thép không gỉ, bộ phận thân van được ghép lại từ phần thân trên và phần thân dưới.
• Cánh van: Bộ phận cánh của van cổng được thiết kế để hoạt động nâng lên hạ xuống, tùy vào điều kiện làm việc cánh van có thể được bọc bên ngoài bằng một lớp nhựa, hoặc chế tạo trực tiếp bằng kim loại.
• Trục van: Trục của van cổng có chức năng truyền lực, để điều khiển hoạt động nâng hạ của bộ phận cánh van. Trục được chế tạo từ các loại thép không gỉ.
• Vô lăng quay: Vô lăng quay được liên kết với trục van, đây là bộ phận được sử dụng để điều chỉnh trạng thái làm việc của van cổng.

Nguyên lý hoạt động

Van cổng có nguyên lý hoạt động tương đối đơn giản, các trạng thái làm việc bao gồm đóng, mở và điều tiết lưu lượng dòng chảy của van, được thực hiện thông qua việc điều chỉnh hoạt động nâng hạ của cánh van.

Hoạt động của van cổng bắt đầu từ giai đoạn, tác dụng lực để quay bộ phận vô lăng. Do có sự liên kết giữa chi tiết vô lăng quay và bộ phận trục van, đồng thời trục và thân van được liên kết với nhau tạo thành cơ cấu vít me nâng hạ. Từ đó hoạt động trục van đồng thời thực hiện đồng thời chuyển động quay và chuyển động di chuyển theo phương đi lên hoặc đi xuống.

Chuyển động lên hoặc xuống của trục van sẽ kéo theo chuyển động của cánh van, từ đó thay đổi trạng thái làm việc của van cổng.

Van cầu (Globe Valve)

Van cầu là loại van thực hiện việc đóng mở dòng chảy, thông qua các hoạt động điều chỉnh nâng hạ đĩa van. Thân của van cầu có kết cấu đặc biệt, được chia thành 2 khoang khác nhau (bao gồm 1 khoang trên và 1 khoang dưới), giữa hai khoang này được thiết kế một đường thông, và nó được đóng lại hoặc mở ra thông qua việc điều khiển quá trình nâng hoặc hạ bộ phận đĩa van.

Van cầu có khả năng ứng dụng cho cả chất lỏng và chất khí, tuy nhiên chúng được ưu tiên sử dụng cho các loại chất khí, đặc biệt van cầu là loại van tối ưu nhất cho hơi nóng bão hòa.

Hoạt động của van cầu về cơ bản có thể được hiểu, giống như việc mở hoặc đóng nút một chai rượu, với phần đĩa van giống như chiếc nút chai, miệng chai tương ứng đường thông giữa hai khoang của van cầu.

Cấu tạo

van cầu được cấu tạo từ những bộ phận cơ bản sau:

• Thân van: Bộ phận thân của van cầu được đúc từ thép hoặc thép không gỉ, với kết cấu đặc biệt được chia thành hai khoang trên và dưới.
• Trục: Trục của van cầu được chế tạo từ thép không gỉ, một đầu của trục được liên kết với vô lăng quay, đầu còn lại được liên kết với đĩa van.
• Đĩa: Đĩa van cầu được chế tạo từ kim loại, hình dạng thường thấy là dạng đĩa tròn, biên dạng xung quanh của đĩa được chế tạo với độ côn.
• Tay quay: Vô lăng quay của van cầu được chế tạo từ thép cacbon, hoặc đúc nguyên khối từ gang.

Nguyên lý hoạt động

Thân van cầu được thiết kế đặc biệt chia thành hai khoang riêng biệt, gồm một khoang trên và một khoang dưới. Giữa hai khoang của thân van cầu có một lối dẫn chất lưu, lối dẫn này được đóng mở nhờ vào sự dịch chuyển vị trí của chi tiết đĩa van.

Khí đĩa van hạ xuống vị trí thấp nhất, nó chặn kín đường thông của van cầu, khi đĩa van di chuyển đi lên đường thông được mở ra, chất lưu có thể chảy qua van cầu.

Hoạt động nâng hạ của bộ phận đĩa van được điều khiển thông qua, hành động quay chi tiết vô lăng.

Xuất phát từ cấu tạo và sự ràng buộc giữa các chi tiết với nhau, hoạt động của van cầu bắt nguồn từ lực tác động làm quay chi tiết vô lăng.

Chuyển động quay của vô lăng được truyền đến bộ phận trục, giữa trục và thân van được liên kết với nhau tạo thành cơ cấu vít me. Vì vậy khi trục chuyển động quay, đồng thời nó cũng sẽ di chuyển đi lên hoặc đi xuống (tùy theo chiều quay).

Chuyển động đi lên hoặc xuống của trục, kéo theo chuyển động tương ứng của bộ phận đĩa van, vì hai bộ phận này được liên kết với nhau.

Khi đĩa van di chuyển lên trên van, chuyển sang trạng thái mở, khi đĩa van di chuyển xuống vị trí giới hạn dưới, van chuyển sang trạng thái đóng.

Van bướm (Butterfly Valve)

Van bướm là loại van công nghiệp, thực hiện chức năng kiểm soát dòng chảy chất lưu, thông qua hoạt động thay đổi góc nghiêng của bộ phận cánh van.

Van có thể sử dụng cho cả chất lỏng và chất khí, tuy nhiên phương án tối ưu nhất vẫn là sử dụng cho chất lỏng. Hoạt động của van bướm gần tương tự với van bi, nó thực hiện thao tác đóng mở và điều tiết thông qua việc điều chỉnh góc nghiêng của cánh van, trong phạm vị từ 0° đến 90°.

Cấu tạo

Van bướm được cấu tạo từ các bộ phận cơ bản sau:

• Thân van: Về cơ bản thân van bướm có hình dáng giống như một đường tròn, nó được đúc từ các loại vật liệu như (gang, thép, thép không gỉ, nhựa,…). Trên thân van được thiết kế các vấu cố định, để hỗ trợ công việc lắp đặt van với đường ống.
• Trục: Trục của van bướm có chức năng truyền momen xoắn xuống chi tiết cánh van, từ đó thay đổi trạng thái làm việc của van. Để đáp ứng được yêu cầu chịu lực và khả năng chống ăn mòn, chi tiết này được chế tạo từ thép không gỉ.
• Cánh van: Chi tiết cánh của van bướm là tấm kim loại hình tròn, được cố định vào trục van thông qua các chi tiết chốt. Vật liệu chế tạo có thể là gang, nhựa hoặc thép không gỉ.
• Gioăng: Gioăng van bướm thường được chế tạo từ teflon hoặc cao su tổng hợp, nó là phần đệm giữa cánh van và bộ phận thân van.
• Bạc trục: Bạc của trục van bướm là những chi tiết nhỏ, được sử dụng với chức năng ổn định tâm quay của bộ phận thân van.
• Tay gạt: Tay gạt liên kết với trục van, tay gạt được chế tạo cơ cấu khóa mỏ vịt, để giữ cố định trạng thái làm việc của van.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của van bướm là khá đơn giản, dựa trên việc điều chỉnh góc quay của đĩa van, để kiểm soát luồng chất lỏng hoặc khí trong đường ống. Dưới đây là quá trình hoạt động cơ bản của van bướm:

Trạng thái mở: Khi van ở trạng thái mở hoàn toàn, tương ứng với đĩa van (cánh van) ở vị trí góc quay 90°. Lúc này tiết diện thân van mở ra ở mức độ lớn nhất, điều này cho phép chất lỏng hoặc khí chảy qua một cách tự do. Lưu lượng chất lưu, được kiểm soát bằng cách điều chỉnh góc xoay của đĩa xoay.

Trạng thái đóng: Khi ta tác động lên bộ phận tay gạt của van, để tạo ra một chuyển động quay một góc 90° theo chiều ngược lại, lúc này cánh van đóng kín phần tiết diện của thân van, ngăn không cho lưu chất đi qua.

Điều chỉnh lưu lượng: Van bướm có khả năng điều chỉnh được lưu lượng của dòng chảy, thông qua việc thay đổi tiết diện thân van. Tiết diện thân van thay đổi phụ thuộc vào góc nghiêng của bộ phận cánh van. 

Van kim (Needle Valve)

Van kim về cơ bản là một biến thể của van cầu, nên nó có nguyên lý hoạt động giống van cầu.

Điểm đặc biệt của van kim, là được tùy chỉnh lại để tối ưu khả năng kiểm soát dòng chảy, đối với chất khí hoặc hơi nước có nhiệt độ và áp suất cao. Với phần thân van được gia công cắt gọt từ một khối thép không gỉ đặc, bộ phận đĩa van và trục van được gộp lại thành một bộ phận duy nhất, phần đầu đĩa van được thiết kế với độ côn lớn hơn, điều này làm cho nó hình dạng giống một cây kim.

Đặc điểm cấu tạo này mang lại hiệu quả đóng kín và khả năng điều tiết lưu lượng cao.

Cấu tạo

Van kim được cấu tạo cơ bản từ những bộ phận và chi tiết sau:

• Thân van: Thân của van kim được chế tạo từ thép không gỉ, từ một khối vật liệu ban đầu thân van được trải qua các công đoạn gia công cắt gọt, để tạo thành kết cấu thân van.
• Trục van: Trục của van kim ngoài chức năng truyền động, như những loại van công nghiệp khác, chi tiết này còn trực tiếp tham gia vào việc đóng mở và điều tiết lưu lượng của dòng chảy. Một đầu liên kết với núm vặn, đầu còn lại được thiết kế với độ côn lớn, để nâng cao hiệu quả điều tiết lưu lượng của thân van.
• Núm vặn điều chỉnh: Đây là bộ phận được người dùng tác động lực vào để điều khiển trạng thái làm việc của van.

Nguyên lý hoạt động

Như bạn đã biết van kim chính là một dạng biến thể của van cầu, ở một phiên bản có kích thước nhỏ, và được thiết kế tối giản hơn.

Chính vì vậy, van kim có cùng nguyên lý hoạt động với van cầu. Các hoạt động đóng mở và điều tiết của van kim, phụ thuộc vào quá trình điều khiển chuyển động nâng lên hoặc hạ xuống của bộ phận trục van.

Ta có chuyển động quay từ núm vặn điều chỉnh, kéo theo chuyển động quay của trục van. Giữa trục và thân van liên kết với nhau, tạo thành cơ cấu vít me. Do thân van là bộ phận được thiết kế cố định, vì vậy khi trục chuyển động quay đồng thời nó sẽ phát sinh chuyển động lên trên hoặc xuống dưới. Từ đó thay đổi trạng thái làm việc của van kim.

Van màng (Diaphragm Valve)

Van màng là loại van có khả năng đóng mở và điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, của chất lưu trong hệ thống đường ống. Bên trong thân van có một màng ngăn được chế tạo từ cao su có độ đàn hồi cao.

Trạng thái đóng van được thực hiện bằng cách sử dụng trục van, ép phần màng cao su di chuyển xuống phía dưới, điều ngược lại diễn ra đối với trạng thái mở.

Van màng có hạn chế đối với những hệ thống có áp suất lớn và nhiệt độ cao, tuy nhiên ưu điểm không thể thay thế của loại van này đó là, phần màng van đàn hồi được chế tạo từ những loại vật liệu có khả năng kháng lại hóa chất. Với những đặc điểm trên, van màng là loại van thường sử dụng trong những hệ thống làm việc trực tiếp với hóa chất.

Cấu tạo

Van màng được cấu tạo từ các bộ phận cơ bản sau:

• Thân van: Thân của van màng thường được cấu thành từ hai bộ phận, bao gồm phần thân dưới, và chi tiết nắp phía trên. Giữa chúng được ngăn cách với nhau thông qua bộ phận màng van, sau đó được cố định bằng các chi tiết bu lông. Vì thường được sử dụng trong các hệ thống hóa chất, thân van màng được chế tạo chủ yếu từ nhựa, hoặc thép không gỉ, với loại thân thép chúng thường được một lớp teflon bên trong.
• Màng van: Bộ phận này thường được chế tạo từ vật liệu cao su tổng hợp, nó cố định vào giữa hai bộ phận thân trên và thân dưới của van màng.
• Trục van:Trục được chế tạo từ thép không gỉ.
• Núm điều chỉnh: Bộ phận chịu tác động điều chỉnh từ người sử dụng.

Nguyên lý hoạt động

Van màng có chức năng điều tiết và đóng mở dòng chảy của chất lưu, bằng cách sử dụng bộ phận trục van ép xuống màng van, để đóng hoặc mở phần tiết diện thân van.

Tóm tắt chu kỳ làm việc của van màng như sau:

Van màng được điều chỉnh thông qua bộ phận núm điều chỉnh (vô lăng quay), khi quay vô lăng điều chỉnh, chuyển động sau đó được truyền đến trục van.

Trục van lúc này sẽ đồng thời thực hiện chuyển động quay, và chuyển động thẳng theo phương dọc trục.

Chuyển động thẳng theo phương dọc trục của bộ phận trục van, sẽ tác động đến bộ phận màng làm cho nó di chuyển lên trên hoặc xuống phía dưới.

Khi màng van bi ép xuống vị trí giới hạn dưới cùng van sẽ đóng, khi màng van di chuyển lên trên van mở.

Van giảm áp (Pressure reducing valve)

Khác với những loại van công nghiệp khác, van giảm áp được sử dụng trong hệ thống với chức năng hạ thấp áp suất đầu ra.

Nói đơn giản hơn là khi được lắp đặt lên trên đường ống, van giảm áp sẽ đảm bảo áp suất của chất lưu sau khi đi qua van, có giá trị thấp hơn so với trước đó. Mức độ giảm giám áp suất của chất lưu có thể được điều chỉnh.

Chức năng hạ thấp áp suất đầu ra của van giảm áp, được thực hiện bằng cách tự động đóng van khi áp suất đầu vào tăng cao quá ngưỡng được thiết lập trước đó.

Van giảm áp được cung cấp với nhiều tùy chọn khác nhau, phù hợp cho cả chất lỏng và chất khí. Trong một hệ thống lớn, thường được chia ra nhiều bộ phận thực hiện những nhiệm vụ khác nhau, với mỗi bộ phận lại được cấu thành từ nhiều thiết bị khác nhau, và chúng được thiết kế để làm việc trong những giới hạn áp suất nhất định, vì vậy cần hạ thấp áp suất đến ngưỡng phù hợp.

Cấu tạo

Van giảm áp được cấu tạo từ những bộ phận sau:

• Thân van: Thân van giảm áp được chế tạo từ đồng thau, hoặc thép không gỉ.
• Trục van: Được chế tạo từ thép không gỉ hoặc đồng thau, một đầu của trục được liên kết với màng van, đầu còn lại liên kết với đĩa van.
• Đĩa van: Bộ phận đĩa van thực hiện việc đóng mở dòng chảy của chất lưu đi qua van
• Màng van: Bộ phận này có thể được chế tạo dưới dạng một màng đàn hồi bằng cao su, hoặc nó cũng có thể là kiểu cơ cấu piston tùy vào thiết kế của từng loại van.
• Lò xo: Lò xo được chế tạo thép công cụ, tạo ra lực tác động ngược với, chiều do áp suất chất lỏng tác dụng lên màng van.
• Vít điều chỉnh: Chi tiết này có chức năng điều chỉnh lực đàn hồi từ lò xo.

Nguyên lý hoạt động

Van giảm áp được sử dụng trên các hệ thống đường ống với chức năng, hạ thấp áp suất của chất lưu sau khi đi qua van.

Ban đầu van ở trạng thái mở lưu chất trong hệ thống đi qua thân van, sau một thời gian lưu chất sẽ dần lấp đầy toàn bộ hệ thống phía sau van, đồng thời áp suất cũng dần tăng lên có xu hướng đạt đến giá trị của áp suất của hệ thống phía trước.

Áp suất liên tục tác động đến bộ phận màng van, đến một giá trị nhất định, nó hình thành một lực lớn hơn lực đàn hồi từ phía lò xo, van sẽ chuyển sang trạng thái đóng.

Trong quá trình sử dụng áp suất phía sau van giảm xuống, van chuyển sang trạng thái mở.

Van an toàn (Safety valve)

Van an toàn là thiết bị có chức năng bảo vệ hệ thống, trước hiện tượng quá áp. Trong hầu hết các hệ thống đường ống dẫn chất lưu, ứng dụng trong công nghiệp. Dòng chảy được đẩy đi từ bơm.

Trong một số trường hợp, bơm hoạt động quá công suất áp suất trong hệ thống sẽ tăng cao, điều này tiềm ẩn nguy cơ phá hủy các thiết bị trên hệ thống. Van an toàn được sử dụng để đảm bảo áp suất bên trong hệ thống, luôn ở dưới ngưỡng cho phép. Bằng cách xả lưu chất ra bên ngoài.

Cấu tạo

Van an toàn được cấu thành từ các bộ phận sau:

• Thân van: Đa số các thiết bị van an toàn sử dụng trong công nghiệp, đều được thiết kế bộ phận thân van gồm hai cổng, 1 nối với hệ thống cổng còn lại là cổng chất lưu thoát ra bên ngoài, chúng thường được thiết kế vuông góc với nhau. Thân van có thể được chế tạo từ gang, thép, thép không gỉ,… Tùy vào từng loại van cụ thể.
• Trục van: Trục van được chế tạo từ thép không gỉ hoặc đồng thau, có chức năng chuyền chuyển động và định hướng chuyển động cho bộ phận đĩa van.
• Đĩa van: Bộ phận đĩa van có chức năng đóng và mở dòng chảy, thông qua hoạt động nâng hoặc hạ.
• Lò xo: Chi tiết phát ra lực đàn hồi để ép đĩa van theo chiều có xu hướng đóng.
• Vít điều chỉnh: Chi tiết được sử dụng để thay đổi lực đàn hồi từ lò xo tác dụng lên đĩa van, lực đàn hồi của lò xo tăng lên càng cao, mức áp suất giới hạn để mở van an toàn càng lớn.

Nguyên lý hoạt động

Van an toàn có nguyên lý hoạt động tương đối đơn giản, van chỉ có hai trạng thái làm việc, đó là trạng thái đóng và trạng thái mở. Lực đàn hồi từ lò xo có tác dụng duy trì trạng thái đóng van.

Lực tác động để mở van, là do áp suất của chất lưu bên trong hệ thống tác động lên đĩa, lực này được xác định bằng “áp suất của chất lưu” x “diện tích đĩa van”.

Khi áp suất làm việc trong hệ thống tăng quá cao, hình thành nên một lực có chiều ngược với chiều của lò xo, và giá trị lớn hơn lực đàn hồi của lò xo van sẽ mở, lưu chất thoát ra khỏi hệ thống.

Lưu chất từ trong hệ thống thoát ra ngoài sẽ làm giảm áp suất, lúc này lực đàn hồi từ lò xo sẽ đẩy đĩa van chuyển về trạng thái đóng.

Van một chiều (Check valve)

Chất lưu làm việc bên trong đường ống, có xu hướng di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp, trong nhiều trường hợp sự di chuyển này không đúng với mục đích thiết kế. Để khắc phục hiện tượng trên, van một chiều được sử dụng, khi van được lắp trên đường ống, chất lưu chỉ có thể chảy theo một chiều nhất định.

Cấu tạo

Van một chiều được cấu tạo từ các bộ phận cơ bản sau:

• Thân van: Bộ phận thân của van một chiều có dạng hình trụ, nhìn từ bên ngoài nó gần giống như một một đoạn đường ống. Hai đầu của van 1 chiều được thiết kế kiểu lắp ren hoặc mặt hai mặt bích.
• Trục van: Trục của van một chiều có chức năng ổn định chuyển động cho chi tiết đĩa van.
• Lò xo: Chi tiết lò xo được sử dụng để tác dụng lực đàn hồi luôn đẩy chi tiết cánh van về một phía.
• Đĩa van: Đĩa van là bộ phận trực tiếp đóng dòng chảy theo chiều ngược.

Nguyên lý hoạt động

Van một chiều được thiết kế để cho phép chất lỏng di chuyển theo một chiều nhất định, tùy vào cấu tạo cụ thể của van mà hoạt động sẽ có sự khác biệt nhất định.

Thông thường van một chiều sẽ sử dụng một cơ cấu đặc biệt, để đẩy chi tiết cánh van về một hướng, lực này có thể xuất phát từ chi tiết lò xo hoặc chính là trọng lực của cánh van.

Ở chiều thuận lưu chất có thể đi qua van rất dễ dàng, tuy nhiên ở chiều ngược lại, chi tiết cánh van vốn đã được đưa về vị trí đóng trước đó, khi chất lưu chảy theo chiều ngược lại áp suất chất lỏng, tác dụng lên đĩa van làm cho van giữ nguyên trạng thái đóng.

Kết luận

Van công nghiệp là những thiết bị đóng vai trò quan trọng, trong việc kiểm soát dòng chảy chất lỏng, chúng được ứng dụng trong nhiều linh vực khác nhau bao gồm xử lý nước thải, sản xuất và phân phối nước sạch, dầu khí, năng lượng,…

Trong bài viết này chúng ta đã cùng nhau, về các loại van công nghiệp phổ biến, tìm hiểu về chức năng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng.

Hy vọng thông qua bài viết này, quý bạn đọc đã có được góc nhìn tổng quát về thiết bị van công nghiệp.