Van cổng trong hệ thống nước là gì: Nguyên lý làm việc và thông số kỹ thuật

Trong kỹ thuật đường ống, van cổng cắt hoặc kết nối môi trường chất lỏng thông qua việc nâng và hạ tấm cổng theo phương thẳng đứng. Không giống như van bi và van bướm, tấm cổng rút hoàn toàn khỏi đường dẫn dòng chảy khi mở hoàn toàn, dẫn đến lực cản chất lỏng cực kỳ thấp. Van cổng bằng thép đúc có đường kính danh nghĩa 100mm có hệ số cản dòng chỉ 0,05 khi mở hoàn toàn, thấp hơn nhiều so với 4 đến 6 van cầu. Đặc tính này làm cho van cổng trở nên lý tưởng cho các hoạt động đóng mở hoàn toàn thường xuyên. Chúng không được áp dụng để điều chỉnh dòng chảy, vì việc mở một phần sẽ gây ra rung động và xói mòn trên bề mặt bịt kín.

Chi tiết kết cấu và các thông số chính

Một van cổng đường ống tiêu chuẩn bao gồm thân, ghế, đĩa cổng, thân và tay quay. Vật liệu thân van được lựa chọn theo cấp áp suất. Gang xám hoặc gang dẻo được sử dụng cho Loại 150 (PN20), trong khi thép đúc WCB và thép không gỉ CF8M được sử dụng cho Loại 300 (PN50) và các loại cao hơn.

Cấu trúc đĩa cổng rơi vào cổng nêm linh hoạt và cổng đôi song song. Mặt bịt kín của cổng nêm tạo thành một góc nghiêng 5 độ với đế van, đạt được độ rò rỉ bằng 0 thông qua việc nêm cưỡng bức. Cổng song song dựa vào áp suất trung bình để làm kín phụ trợ. Bề mặt bịt kín thường được phủ bằng hợp kim cứng gốc coban-chẳng hạn như STL6 với độ dày không dưới 1,5 mm và độ cứng từ 40 đến 45HRC. Sau khi xử lý mài, nó tuân thủ tiêu chuẩn rò rỉ ISO 5208 Tỷ lệ A, với lượng rò rỉ không quá 0,1cm³/phút trên mỗi inch đường kính phốt dưới 1,1 lần áp suất danh nghĩa.

Các chế độ hoạt động và kịch bản ứng dụng

Van cổng bằng tay là loại phổ biến nhất. Xoay tay quay dẫn động đai ốc trục và đẩy trục để di chuyển tuyến tính lên xuống. Van cổng lỗ khoan nhỏ-có DN nhỏ hơn hoặc bằng 200 được vận hành trực tiếp bằng tay quay. Tay quay có đường kính 250mm{6}}tạo ra mô-men xoắn mở từ 45 đến 60N·m. Cỡ nòng lớn hoặc bị chôn vùivan cổng bánh xes được trang bị hộp giảm tốc. Ví dụ: van cổng DN350 được trang bị bộ giảm tốc bánh răng trục vít một cấp- ở tỷ số truyền 30:1 giúp cắt giảm lực vận hành của tay quay dưới 200N.

Van cổng cơ khíđược trang bị bộ truyền động điện, khí nén hoặc thủy lực được áp dụng trong các đường ống{{0}áp suất cao chẳng hạn như đường ống hơi nước 10MPa và điều kiện làm việc điều khiển từ xa.

Van cổng điện cung cấp mô-men xoắn đầu ra của bộ truyền động lên tới 3000N·m. Thời gian hành trình được tính toán dựa trên cao độ thân cây. Một hành trình đầy đủ 150 mm với thân dẫn 12 mm mất khoảng 12,5 giây.

Hướng dẫn lựa chọn và ứng dụng công nghiệp

Tuân thủ tiêu chuẩn API 600 và ASME B16.34, van cổng bằng thép carbon hoạt động ổn định ở nhiệt độ từ -29 độ đến 538 độ, thích hợp cho nước, dầu, khí tự nhiên và chất lỏng công nghiệp không{6}}ăn mòn. Cấu trúc thân tăng OS&Y được áp dụng rộng rãi cho van cổng đường ống trong đường ống truyền tải đường dài, hệ thống nước tuần hoàn của nhà máy điện và các cơ sở lọc dầu. Mức độ mở có thể được đánh giá bằng cách quan sát chiều dài phần mở rộng của thân và các ren của thân được cách ly khỏi môi trường để giảm thiểu sự ăn mòn.

Lưu ý lựa chọn: Van cổng dao được khuyên dùng cho môi trường chứa các hạt rắn. Bắt buộc phải sử dụng thép nhiệt độ thấp LCC hoặc LCB-có nắp ca-pô mở rộng khi làm việc ở nhiệt độ dưới -46 độ . Van cổng được lựa chọn phù hợp có thể phục vụ hơn 20 năm và bề mặt bịt kín chịu được không dưới 8000 chu kỳ đóng mở trước khi bảo trì.