Van bi là gì?
Van bi (Ball valve) là một thiết bị cơ khí sử dụng góc quay nhỏ hơn hoặc bằng 90° để đóng mở, điều tiết dòng chảy của lưu chất trong hệ thống đường ống. Đĩa của van là một viên bi có chất liệu là kim loại hoặc nhựa được đục lỗ suyên qua tâm.
Van mở hoàn toàn khi chiều của lỗ song song với dòng chảy của lưu chất, và đóng hoàn toàn khi lỗ nằm vuông góc với dòng chảy của lưu chất. Tay gạt được lắp phía trên của trục van. Chúng ta có thể đóng mở van bằng cách vặn tay gạt theo góc 90°.
Cấu tạo của van bi
Cấu tạo của van bi gồm các thành phần chính như sau như sau:
Thân van: thường được chế tạo từ đồng, inox, gang, thép… Là bộ phận chính để lắp ghép các thành thần chi tiết cấu thành nên van bi.
Bi van (đĩa van): có hình cầu và được đục lỗ xuyên tâm, thường được làm từ thép không gỉ có độ cứng cao và độ ăn mòn thấp. Là chi tiết chính trong việc đóng mở van. Bi được cố định bởi gioăng làm kín và trục.
Trục của van: là bộ phận kết nối và truyền lực từ tay gạt, tay quay (vô lăng), bộ phận chuyền động tới bi. Trục van được làm từ hợp kim cứng ít bị ăn mòn.
Giăng làm kín: bao gồm các giăng làm kín cho trục van, bi van các giang làm kín này được chế tạo từ teflong (PTFE) hoặc cao su chịu lực hoặc các vật liệu mềm. Có tác dụng làm kín các chi tiết cấu thành nên van
Tay gạt: là chi tiết dùng để thao tác đóng, mở van, được chế tạo bằng thép hoặc gang. Tay gạt có thể thay thế bằng hộp số và vô lăng ( tay quay) khi sử dụng van trong các đường ống có kích thước và áp suất lớn, bộ chuyền động bằng khí nén (bộ điều khiển khí nen), bộ chuyền động bằng điện ( bộ điều khiển điện) khi sử dụng trong các hệ thống tự động hóa.
Tùy thuộc vào lưu chất, áp suất, nhiệt độ và mục đích mà chúng ta lựa chọ vật liêu, thiết bị chuyền động sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng
Phân loại van bi
Có 6 dạng van bi thường gặp trong công nghiệp:
1. Dạng Full port
Dạng này lỗ của viên bi có đường kính bằng đường kính của ống, dẫn đến lực ma sát giữa lưu chất và van là nhỏ nhất, không bị tụt áp đường ống, không ảnh hưởng đến dòng chảy. Nhưng thiết kế van lớn và đắt tiền hơn, van được sử dụng khi cần lưu lượng dòng chảy lớn nhất. Ví dụ trong trường hợp dùng áp lực cao và lưu lượng lớn để nạo vét, làm sạch đường ống.
2. Dạng Reduced port
Dạng này lỗ của viên bi có đường kính nhỏ hơn đường kính của ống. Trường hợp này lưu lượng của dòng chảy giảm, vận tốc của dòng chảy tăng
3. Dạng V port
Lỗ của viên bi có hình chữ “V”. Điều này cho phép van đóng mở một cách có kiểm soát hơn và phù hợp với đặc trưng của dòng chảy tuyến tính. Có thể dùng làm van điều tiết lưu lượng nhưng độ chính xác không cao như van cân bằng, van cầu và van tiết lưu
4. Dạng Cavity filler
Là dạng van bi được thiết kế đặc biệt, khi van đóng hoàn toàn thì sẽ không để lại lưu chất trong lỗ của viên bi, làm giảm rủi ro hư hỏng do chất lõng bị đóng băng và làm nứt bi. Loại này trên thị trường Việt Nam rất ít gặp.
5.Dạng Trunnion
Bình thường van bi chỉ có một chốt trên (vừa là trục, vừa là chốt) ở dạng này van có thêm một chốt dưới nhằm cố định viên bi tốt hơn, Thường được dùng trong đường ống có áp xuất và kích thước lớn
6. Dạng nhiều cửa (nhiều ngả)
Là loại van có nhiều ngả (cửa) và phục vụ cho các mục đích phân chia, đổi hướng dòng chảy, Van bi ba ngả là loại van phổ biến nhất hiện nay. Có hai loại van bi ba ngả là loại chữ “T” và loại chữ “L”
Ưu, nhược điểm của van bi
1. Ưu điểm
Ưu điểm lớn của van bi đó là đóng mở nhanh, cấu tạo tổng thể chịu được áp lực cao, khi mở hoàn toàn không gây mấy áp và ko đổi hướng dòng chảy của lưu chất. Bền, vẫn hoạt động tốt sau nhiều chu kỳ đóng mở và sau thời gian dài không sử dụng.
Dễ dàng sửa chữa và thay thế, Chịu được áp xuất lớn lên đến 1000 bar và nhiệt độ lên đến 500°C, chịu ăn mòn cao, tùy thuộc vào thiết kế, vật liệu sử dụng và nhà sản xuất. Giá thành rẻ.
2. Nhược điểm
Van bi không điều được chỉnh lưu lượng như mong muôn giống van tiết lưu. Giữ lại một lượng một lượng chất lỏng trong lỗ khi van đón hoàn toàn và có thể làm bi bị nứt khi phần chất lỏng đó đóng băng.
Không sử dụng được trong lưu chất bẩn do bi trượt trên đệm làm kín, sau một thời gian làm việc thường xuất hiện các vết xước dạng vòng tròn bao quanh thân bi dẫn đến van đóng không kín. Van bi có mô men soắn tướng đối lớn do lực ma sát giữa thân bi với giăng làm kín là khá lớn.
