Van cổng là gì và nó hoạt động như thế nào?

Đối với những người mới sử dụng van, một câu hỏi phổ biến là: Van cổng chính xác là gì và nó đóng mở như thế nào?

Nói một cách đơn giản, van cổng hoạt động giống như mộtcửa trượtbên trong một đường ống. Nó kiểm soát dòng chất lỏng bằng cách nâng và hạ một tấm phẳng được gọi là cổng. Hướng dẫn này trình bày chi tiết những điều cơ bản, bao gồm cấu trúc van cổng, nguyên lý làm việc, các loại phổ biến và ứng dụng thực tế.

 

1. Cấu tạo van cổng cơ bản (Bộ phận van cổng khóa)

Để hiểu van cổng hoạt động như thế nào, trước tiên bạn cần biết các bộ phận chính của nó. Một van cổng tiêu chuẩn bao gồm các bộ phận sau:

• Thân hình: Vỏ ngoài của van, nối trực tiếp với đường ống. Các vật liệu phổ biến bao gồm gang, thép đúc (ví dụ WCB) và thép không gỉ (CF8M). Thân van chứa đường dẫn dòng chảy và bề mặt bịt kín.
• Cổng: Thành phần lõi tắt{0}}, có hình nêm hoặc tấm song song. Khi cổng hạ xuống, nó sẽ chặn đường đi của dòng chảy; khi nâng lên, nó sẽ mở ra con đường.
• Thân cây: Kết nối cổng với tay quay (hoặc bộ truyền động). Xoay tay quay sẽ di chuyển thân lên xuống, dẫn động cổng.
• Ghế: Các vòng đệm trên thân van ăn khớp với cổng tạo thành vòng đệm kín. Ghế thường được gia cố bằng hợp kim Stellite hoặc sử dụng PTFE hoặc kim loại-với-niêm phong cứng bằng kim loại.
• Ca bô: Nắp trên của thân van, dùng để cố định thân van và đệm kín.
• Hộp nhồi: Cấu trúc bịt kín giúp ngăn chặn sự rò rỉ môi trường dọc theo thân, thường sử dụng lớp đệm bằng than chì hoặc PTFE.

 

Một chi tiết quan trọng: Bề mặt bịt kín của van cổng yêu cầu mài chính xác. Van cổng cấp công nghiệp-thường tuân thủISO 5208Tỷ lệ A (rò rỉ có thể nhìn thấy bằng không). Ví dụ, theo định mức áp suất Loại 150, kiểm tra độ bền vỏ thủy tĩnh là 3,0MPa và kiểm tra độ kín là 2,2MPa.

 

2. Nguyên lý làm việc chi tiết của Van cổng

Logic hoạt động của van cổng rất đơn giản: thân quay để điều khiển cổng theo chuyển động lên-và-tuyến tính.

 

Quá trình mở

Xoay tay quay ngược chiều kim đồng hồ để nâng thân lên, giúp rút cổng ra khỏi ghế. Đường dẫn dòng chảy hoàn toàn mở, cho phép chất lỏng đi qua gần như không bị cản trở. Không có sự tiếp xúc giữa đáy cổng và bệ ngồi, sự xói mòn chất lỏng trên bề mặt bịt kín là tối thiểu.

 

Quá trình kết thúc

Xoay tay quay theo chiều kim đồng hồ để đẩy trục xuống, buộc chặt cổng vào ghế. Để đóng chặt-, đáy cổng thường có hình nêm-, tạo ralực nêmkhóa chặt cổng vào ghế.

 

Một điểm thường bị bỏ qua:Van cổng không được thiết kế để điều chỉnh dòng chảy. Việc mở một phần khiến cổng tiếp xúc với-dòng chất lỏng vận tốc cao, gây rung động và làm hỏng bề mặt bịt kín. Van cổng chỉ thích hợp chomở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàndịch vụ.

 

3. Các loại van cổng phổ biến: Thân tăng và Thân không{2}} tăng

Van cổng được phân loại theo chuyển động của thân van, đây là yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi mua.

 

1. Van cổng gốc tăng

• Đặc trưng: Thân cây có ren ngoài. Khi tay quay quay, trục di chuyển lên xuống cùng với cổng. Chiều dài thân lộ ra cho biết rõ vị trí đóng/mở của van.Ứng dụng:-Các đường ống và hệ thống lắp đặt trên mặt đất yêu cầu chỉ báo trạng thái rõ ràng, chẳng hạn như nhà máy xử lý nước và giá đỡ đường ống hóa dầu.Ghi chú: Cần có đủ khoảng trống phía trên để tránh tắc nghẽn.

2. Van cổng trục không nâng-

• Đặc trưng: Ren trục nằm bên trong nắp ca-pô. Khi tay quay quay, chiều dài thân vẫn cố định; các sợi dẫn động cổng lên xuống bên trong.Ứng dụng: Đường ống ngầm và không gian hạn chế (ví dụ: hố van, hệ thống đường ống biển), vì không cần thêm không gian thẳng đứng.Điều bất lợi: Trạng thái mở/đóng không thể được xác nhận bằng trực quan từ bên ngoài; nó phải được biểu thị bằng việc dừng tay quay hoặc đếm số vòng quay.

 

4. Các loại van cổng theo cấu trúc cổng

Ngoài thiết kế thân van, van cổng còn được phân loại theo hình dạng cổng:

• Van cổng nêm: Có cổng hình nêm và ghế ngồi góc cạnh. Việc siết chặt làm tăng lực nêm để bịt kín an toàn. Thiết kế phổ biến nhất, phù hợp với dịch vụ dầu hoặc hơi nước có nhiệt độ-và áp suất cao-cao.
• Van cổng song song: Gồm hai tấm song song có lò xo ở giữa. Cổng được ép vào ghế bằng lò xo hoặc áp suất trung bình. Thường được sử dụng trong các ứng dụng-áp suất thấp, chẳng hạn như đường ống cấp nước.
• Van cổng dao: Có một cổng mỏng, giống như lưỡi dao-được thiết kế để cắt xuyên qua các chất bùn có chứa các hạt rắn (ví dụ: bột giấy, nước thải). Đường dẫn dòng chảy thẳng, không bị cản trở của nó giúp giảm thiểu tắc nghẽn.

 

5. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Câu 1: Sự khác biệt giữa van cổng và van cầu là gì?

• Van cổng: Đường dẫn dòng chảy thẳng có sức cản chất lỏng rất thấp (gần tương đương với một ống thẳng khi mở hoàn toàn). Hoạt động chậm và không thích hợp để điều tiết.
• Van cầu: Đường dẫn dòng chảy hình chữ Z-có lực cản cao hơn nhưng cho phép điều chỉnh dòng chảy chính xác và tắt-nhanh hơn.
• Tóm lại: Van cổng dành cho-đường ống có dòng chảy đầy; van cầu dùng để điều tiết hoặc tắt-nhanh.

Câu 2: Van cổng có thể chịu được áp suất và nhiệt độ bao nhiêu?

• Điều này phụ thuộc vào tiêu chuẩn vật liệu và thiết kế. Van cổng thép API 600 điển hình:
• Lớp 150: Áp suất làm việc 1.9MPa ở nhiệt độ môi trường, nhiệt độ tối đa ~ 425 độ (WCB)
• Lớp 300: Áp suất làm việc 5,1MPa
• Van-nhiệt độ thấp: Xuống tới -196 độ (vật liệu LCC)
• Van hợp kim nhiệt độ cao-: Trên 800 độ

Câu 3: Tiêu chuẩn rò rỉ van cổng là gì?

• Tiêu chuẩn công nghiệp tuân theoISO 5208hoặcAPI 598. Tỷ lệ A yêu cầu không có rò rỉ có thể nhìn thấy (bong bóng{1}}kín), trong khi Tỷ lệ B cho phép sủi bọt nhẹ. Hầu hết các dự án hóa dầu đều chỉ định Tỷ lệ A.

Q4: Tại sao van cổng không được mở một phần?

• Việc mở một phần khiến mép cổng chịu tác động-của chất lỏng có tốc độ cao, gây ra rung động nghiêm trọng và khiến bề mặt bịt kín bị mài mòn nhanh hơn. Luôn vận hành van cổng mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn.

 

6. Cách chọn Van cổng cho các ứng dụng thực tế

Dựa vào kinh nghiệm (COVALVEcung cấp hàng chục nghìn van cổng hàng năm cho các dự án ở Trung Đông, Đông Nam Á và Châu Âu), việc lựa chọn phụ thuộc vào các yếu tố sau:

• Trung bình: Nước sạch hoặc dầu sử dụng thép đúc hoặc thép không gỉ; môi trường ăn mòn (axit, kiềm) sử dụng van bằng thép không gỉ hoặc lót; bùn chứa đầy hạt sử dụng van cổng dao.
• Đánh giá áp suất: Phù hợp áp suất thiết kế đường ống với giới hạn an toàn 10%.
• Nhiệt độ: Niêm phong mềm (PTFE) cho nhiệt độ môi trường xung quanh; kim loại-đến-kim loại bịt kín ở nhiệt độ cao.
• Không gian lắp đặt: Thân cây cao để sử dụng-trên mặt đất; thân-không nhô lên dành cho hố ngầm hoặc hố van.
• Kích hoạt: Tay quay là tiêu chuẩn; bộ truyền động điện, khí nén hoặc thủy lực được sử dụng cho các van có lỗ khoan lớn hoặc van áp suất cao-.

 

Trước khi lắp đặt, làm sạch xỉ hàn và mảnh vụn sắt khỏi đường ống để tránh bị mắc kẹt giữa các bề mặt bịt kín và gây rò rỉ. Để bảo trì, hãy bôi trơn thân cây bằng mỡ sáu tháng một lần và kiểm tra độ kín của tuyến đóng gói.