Van bướm là gì?
Van bướm là loại van công nghiệp có thiết kế hình cánh bướm. Được dùng để điều tiết, hay đóng mở dòng lưu chất nhờ bộ phận đĩa van có thể xoay quanh trục với các góc khác nhau.
Khi chúng ta tác động lên tay gạt, tay quay hoặc vô lăng thì sẽ tác động lên trục của van bướm làm cánh bướm sẽ xoay theo các góc mở khác nhau. Khi đó dòng tiết lưu chảy qua ống sẽ có lưu lượng khác nhau. Thông thường trạng thái đóng hoàn toàn thì góc mở bằng 0 độ. còn khi van mở hoàn toàn thì cánh xoay một góc 90 độ so với trục chính giữa của nó.
Cấu tạo của van bướm
Thân van:
Thân là một hình tròn chứa các bộ phận như đĩa, seat, trục vòng bi trục trên và trục dưới. Thân van có thể có các mặt bích , vấu hoặc các cấu hình kiểu wafer (Hình B) được lắp đặt giữa các mặt bích ống. Đôi khi van bướm được sản xuất theo cấu hình hình chữ nhật hoặc hình vuông.
Thân van được làm từ các vật liệu như gang, thép, inox hoặc nhựa. Tùy thuộc vào yêu cầu làm việc của môi trường mà ta lựa chọn loại vật liệu cho phù hợp.
Đĩa van(cánh van):
Cánh van thường được làm bằng gang, gang dẻo, thép, inox, nhựa. Đĩa van có thể định vị ở các góc mở khác nhau. Điều này giúp van có thể điều tiết được chất lưu trong đường ống.
Đĩa van được thiết kế để giảm thiểu tối đa sự sụt áp khi van mở hoàn toàn. Xung quanh đĩa van được bao bọc bởi gioăng (đệm hay seat). Gioăng được làm từ cao su hoặc kim loại mềm tùy thuộc vào môi trường làm việc của van.
Trục van
Trục van được làm từ vật liệu cứng và chống gỉ cao. Trục van là bộ phận truyền động chính từ phần điều khiển đến đĩa van. Trục trên được cố định vào thân van thông qua một chốt lò xo. Phần dưới trục được găn trực tiếp vào thân van thông qua vòng bi.
Trục nhận momen xoắn từ phần điều khiển. Do được gắn trực tiếp với đĩa van nên khi trục xoay đĩa van sẽ xoay theo, từ đó van được đóng hoặc mở.
Bộ truyền động
Bộ truyền động có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp, từ thủ công đến điều khiển tự động. Van cho phép ghép các bộ truyền động bằng tay, khí nén và điện trực tiếp trên mặt bích trên cùng với trục tuân theo Tiêu chuẩn ISO 5211.
Ngoài ra chúng ta còn có các bộ phận khác như trục van, bánh răng định vị, bulong, v,v…
Nguyên lí hoạt động của van bướm
Ở trạng thái đóng hoàn toàn, đĩa van nằm song song với thân van, chắn ngang dòng chảy lưu chất. Khi tác động lực vào thiết bị điều khiển tay gạt, tay quay. Lực tác động truyền đến trục van và đĩa van, khiến đĩa van xoay theo góc mở. Khi đó, dòng lưu chất đã được mở, có thể chảy qua van với lưu lượng tùy thuộc góc mở của đĩa van. Trạng thái mở hoàn toàn tương ứng vị trí góc mở của đĩa van vuông một góc 90 độ với thân van.
Phân loại van bướm
Có 4 loại văn bướm phổ biến
Phân loại theo phương thức điều khiển
Theo phương thức điều khiển chúng ta có các dạng van bướm sau
Van bướm tay gạt
Van tay gạt là dòng van có kích thước nhỏ, từ DN50 đến DN200. Sử dụng lực tay con người để thao tác trực tiếp. Đây là dòng van đóng mở nhanh bằng thao tác đơn giản là gạt sang trái và phải. Tay gạt được kết nối với trục van, khi gạt van tạo momen xoắn giúp quay đĩa van từ đó van đóng và mở hoàn toàn.
Van bướm tay quay
Van bướm tay quay hay van bướm vô lăng là các dòng van có kích thước cỡ vừa đến rất lớn, từ DN250 đến DN1000. Khi đó thao tác tay trực tiếp sẽ đóng mở van rất khó khăn. Vì vậy chúng ta cần có thêm trợ lực, đó là hộp số gắn trên van. Hộp số (gear) gồm các bánh răng ăn khớp được nối với một vô lăng. Khi quay vô lăng sẽ truyền momen đến các bánh răng, từ đó truyền đến trục van giúp van đóng và mở.
Do sử dụng nguyên lý bánh răng ăn khớp nên van vô lăng đóng mở chậm hơn nhiều so với van bướm tay gạt. Tuy nhiên van không cần sử dụng nhiều lực vẫn có thể đóng mở dễ dàng.
Van bướm điều khiển điện
Với các dòng van có kích thước lớn, hoặc được lắp đặt ở các vị trí khó thao tác bằng tay. Việc điều khiển thủ công mất rất nhiều thời gian cũng như công sức. Vì vậy chi phí sẽ phát sinh nên rất nhiều. Khi đó chúng ta sử dụng đến bộ điều khiển điện đến đóng mở van.
Bộ điều khiển điện thực chất là một động cơ điện kết hợp với các thiết bị khác như công tắc hành trình, bộ phận chống quá tải, điều khiển tuyến tính, v.v….. Khi được cung cấp điện, đông cơ cung cấp momen xoắn đến trục van, giúp đĩa van đóng hoặc mở. Thông qua các cơ cấu như công tắc hành trình, bộ điều khiển tuyến tính, giúp ngắt động cơ khi đã đóng, mở hoàn toàn hoặc đến một góc cần thiết.
Van bướm điều khiển khí nén
Với các ứng dụng cần đóng, mở nhanh van bướm, thì van bướm điều khiển khí nén là lựa chọn tối ưu. Van bướm khí nén đóng mở từ 1-2s, nhanh hơn nhiều so vơi van bướm điều khiển điện.
Phân loại theo kiểu kết nối
Theo kiểu kết nối ta có các dạng van như sau:
Van bướm dạng kẹp (wafer)
Là van được nằm kẹp giữa hai mặt bích của đường ống. Bulong kết nối giữa hai mặt bích sẽ nằm xung quanh van bướm. Van có các vấu khoảng 2 đến 4 vấu giúp định tâm và căn chỉnh van.
Van dạng kẹp là dòng van phổ biến nhất trên thị trường hiện nay nhờ cấu trúc nhỏ gọn, giá cả phải chăng. Van rất dễ lắp đặt trên đường ống nhưng không thể lắp để chờ. Khi cần thay thế thì yêu cầu phải tắt hệ thống mới có thể thay thế được
Van bướm dạng lug
Cơ thể van có các vấu ren nhô ra ngoài ở phần ngoại vi cơ thể, dùng để kết nối bulong với các mặt bích của đường ống. Khác với dạng wafer, riêng từng mặt bích của đường ống kết nối với các vấu của van.
Van dạng lug khó lắp đặt hơn so với van dạng wafer. Nhưng việc thay thế rất dễ dàng, có thể thay thế khi hệ thống đang hoạt động. Van có thể lắp như một van chờ ở cuối đường ống.
Van bướm hai mặt bích
Van bướm hai mặt bích có 2 mặt bích hoàn chỉnh phù hợp để kết nối với mặt bích ống. Van thường dùng cho các đường ống kích cỡ lớn đến rất lớn.
Phân loại theo vật liệu
Dựa theo vật liệu chế tạo ta có các dòng van bướm như sau
Van bướm gang
Là dòng van bướm thông dụng nhất trên thị trường hiện nay. Được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực từ công nghiệp, PCCC, các khu chung cư, v.v… Nhờ giá thành rẻ và mẫu mẫ đa dạng nên van bướm gang rất được ưu chuộng
Van gang là dòng van sử dụng trong các ứng dụng có áp lực từ 10 đến 16bar. Môi chất là nước hoặc khí thông thường, các lưu chất không có tính ăn mòn và nhiệt độ vừa phải từ 20 đến 80 độ C.
Van bướm thép
Van thép là dòng van sử dụng trong các môi trường có áp lực và nhiệt độ cao. Van có thể có gioăng hoặc không có gioăng tùy thuộc vào nhiệt độ làm việc của môi trường. Van thường dùng cho các môi trường khí, hơi nóng có áp lực cao.
Van bướm inox
Van có toàn thân làm từ vật liêu SUS304 hoặc 316, gioăng PTFE. Van inox được dùng trong các môi trường có nhiệt độ, áp lực cao và có tính ăn mòn manh. Van toàn thân làm inox nên có giá thành rất cao, cao nhất trong các loại van bướm.
Van bướm nhựa
Van nhựa được làm từ PVC, cPVC. Van sử dụng trong các môi trường áp lực thấp và nhiệt độ vừa phải. Được làm từ nhựa nên van chịu hóa chất tốt, các chất axit và chất có tính ăn mòn mạnh.
Van nhựa có trọng lượng rất nhẹ. Thiết kế nhỏ gọn, thuận tiện cho việc lắp đặt và thay thế. Van bướm nhựa rất ít khi phải bảo dưỡng, bảo trì như các dòng van bướm khác.
Phân loại theo xuất xứ
Có rất nhiều nước trên thế giới sản xuất van bướm, sau đây là các dòng van thông dụng được sử dụng nhiều tại Việt Nam
Van bướm Trung Quốc
Là dòng van có mặt nhiều nhất trên thị trường Việt Nam hiện nay. Van Trung Quốc có đầy đủ các loại van inox, van gang, van nhựa và van thép. Van Trung Quốc có giá cả phải chăng và chất lượng chấp nhận được.
Van bướm Hàn Quốc
Đất nước Hàn quốc có rất nhiều thương hiệu nổi tiếng như Jouen, SW,Wonil, v.v… Van bướm Hàn Quốc có chất lượng tốt cũng như mẫu mã đẹp, đa dạng. Van Hàn quốc rất được ưa chuộng trong rất nhiều công trình từ dân dụng đến công nghiệp hiện nay
Van bướm Malaysia
Cũng là một dòng van rất được ưa chuộng hiện nay. Van đến từ các thương hiệu đã có tên tuổi như AUT, ARV. Van có chất lượng tốt và giá cả phải chăng, tuy nhiên mẫu mã không được đa dạng như van Hàn Quốc.
Van bướm G7
Không có gì có thể bàn cãi về chất lượng cũng như mẫu mã của van đến từ các nước G7. Van đã được công nhận về chất lượng trên toàn thế giới. Được sản xuất trên dây chuyền công nghệ hiện đại cũng như quy trình sản xuất nghiêm ngặt. Van đến từ các nước G7 đã đặt tiêu chuẩn chung cho van bướm trên toàn thế giới.
Van có chất lượng, công năng và tuổi thọ rất cao. Vì vậy, giá thành của van cao hơn rất nhiều so với các dòng van đến từ các nước khác. Nhưng nếu xem xét chi phí bảo hành và thay thế thì giá tiền của van là hoàn toàn xứng đáng.
Ứng dụng của van bướm
Van bướm có rất nhiều ứng dụng, bao gồm các ứng dụng sau.
- Nước, không khí, khí và các ứng dụng tương tự khác như PCCC, nước tuần hoàn
- Các lĩnh vực chế biến dược phẩm, thực phẩm, hóa chất và các ứng dụng có tính ăn mòn
- Các loại lưu chất có dạng sệt, dạng bột như xi măng, bột giấy, v.v… và các dịch vụ tương tự
- Các ứng dụng nước và hơi có nhiệt độ và áp lực cao
- Dịch vụ điều tiết liên quan đến áp suất chênh lệch thấp như trong nước làm mát hoặc hệ thống cấp khí
Ưu điểm của van bướm
- Thiết kế nhỏ gọn chiếm ít không gian hơn so với van cổng cổng, van bi hoặc các van khác.
- Có trọng lượng nhẹ, giúp dễ dàng vận chuyển cũng như lắp đặt
- Thời gian đóng mở van ít hơn, thao tác dễ dàng và nhẹ nhàng hơn các dòng van khác
- Có sẵn nhiều loại kích thước, từ DN40 đến DN5000
- Áp suất dòng lưu chất đi qua bị giảm không đáng kể
- Dễ dàng lắp đặt và thay thế
- Không cần bảo trì liên tục như các dòng van khác
Cách lắp đặt van bướm
- Hãy chắc chắn các đường ống và mặt bích được sạch sẽ Bất kỳ vật liệu lạ nào như tấm kim loại, cân ống, xỉ hàn, que hàn, v.v … đều có thể hạn chế chuyển động của đĩa hoặc làm hỏng đĩa hoặc ghế.
- Căn chỉnh đường ống và mặt bích đủ để cho phép thân van dễ dàng được chèn vào giữa các mặt bích mà không tiếp xúc với mặt bích ống.
- Kiểm tra xem đĩa van đã được đặt ở mức mở khoảng 10% để nó không bị kẹt ở vị trí ngồi hoàn toàn.
- Đặt van giữa các mặt bích, căn giữa nó, chèn bu lông và siết chặt chúng. Cẩn thận mở đĩa, đảm bảo đĩa không tiếp xúc với bên trong các ống liền kề.
- Rất chậm đóng đĩa van để đảm bảo khe hở cạnh đĩa từ mặt bích ống liền kề.
- Mở hoàn toàn đĩa và siết chặt tất cả các bu lông mặt bích như hình
- Lặp lại đầy đủ gần với xoay hoàn toàn mở của đĩa để đảm bảo độ hở thích hợp.
