Van Cầu Là Gì? Tìm Hiểu Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Van Cầu

Trong ngành van công nghiệp và thiết bị đo lường, Van Cầu (Globe Valve) là loại van rất quan trọng. Van được thiết kế chuyên biệt để điều tiết dòng chảy. Nó giúp kiểm soát dòng chảy một cách chính xác. Hãy cùng Nhật An Khang tìm hiểu rõ rốt cuộc Van Cầu Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Van Cầu qua bài viết dưới đây.

Van Cầu Là Gì

Van cầu (tiếng Anh là Globe Valve) là loại van được thiết kế để đóng, mở và điều tiết dòng lưu chất trong hệ thống đường ống. Trong các hệ thống công nghiệp, van cầu được sử dụng phổ biến. Van giúp kiểm soát lưu lượng và áp suất. Nó đặc biệt hữu ích khi cần thay đổi dòng. Van cũng điều tiết chính xác hơn so với van cổng hoặc van bi. 

Van cầu là van có thiết kế đặc biệt, tạo ra một rào cản di động vuông góc với hướng dòng chảy, cho phép kiểm soát chặt chẽ lưu chất chảy qua van. Khi nói đến van cầu điều khiển, chúng ta có thể nói tới van cầu điện hoặc khí. Điều này có nghĩa là van được điều khiển bằng truyền động điện hoặc khí. Việc này thay thế cho vận hành bằng tay quay.

Xem thêm: Tổng Hợp Các Loại Van Công Nghiệp Phổ Biến Nhất Hiện Nay

Cấu Tạo Của Van Cầu

Để hiểu rõ nguyên lý hoạt động của van cầu, bạn cần nắm vững cấu tạo. Van cầu có cấu tạo bao gồm các phận chính sau:

• Thân Van (Body): Là bộ phận chịu áp lực chính, nơi chứa tất cả các thành phần bên trong. Thân van thường được chế tạo từ gang, thép, inox hoặc đồng. Vật liệu này được lựa chọn tùy theo môi trường sử dụng van cầu. Bộ phận thân van là nơi kết nối van với đường ống thông qua kiểu nối ren hoặc mặt bích.
• Nắp Van (Bonnet): Là bộ phận che chắn và cố định trục van và đĩa van. Nắp van được gắn chặt vào thân van bằng bu-lông, tạo ra một không gian kín bên trong thân van. 
• Đĩa Van (Disc): Là bộ phận di động trực tiếp kiểm soát dòng chảy. Đĩa van được gắn ở đầu trục van và đĩa van di chuyển vuông góc với ghế van.
• Trục Van (Stem): Trục van là bộ phận kết nối tay quay (hoặc thiết bị truyền động) bên ngoài với đĩa van bên trong. Trục van chịu tác động lên trục van từ cơ cấu truyền động để thực hiện đóng mở van.
• Cơ Cấu Truyền Động (Actuator): Đây là phận truyền động dùng để điều khiển trục van. Phương thức điều khiển phổ biến là tay quay vô lăng (điều khiển bằng tay).

Nguyên Lý Hoạt Động Của Van Cầu

Nguyên lý hoạt động của van cầu dựa trên việc di chuyển của đĩa van theo phương tuyến tính (lên và xuống) để thay đổi diện tích mở giữa đĩa và seat, từ đó điều tiết hoặc khóa dòng chảy. Theo cách thức sau:

• Khi tay quay (hoặc actuator) được quay hoặc truyền động, trục van quay hoặc di chuyển trục thẳng theo ren hoặc theo cơ cấu dẫn.
• Trục van tác động lên đĩa van, làm đĩa van di chuyển lên hoặc xuống, thay đổi khoảng hở giữa đĩa van và seat.
• Khi đĩa van được nâng lên khỏi seat, lưu chất (nước, hơi, khí, dầu) sẽ chảy qua thân van. Khi đĩa van đóng lại trên seat, dòng chảy bị khóa.
• Như vậy, van cầu thực hiện chức năng đóng mở dòng chảy. Nó cũng điều tiết dòng lưu chất một cách chính xác. Việc này được thực hiện qua việc thay đổi vị trí đĩa van..

So với van bi hoặc van cổng, van cầu có khả năng điều tiết tốt hơn. Tuy nhiên, van cầu lại tạo ra chênh áp lớn hơn. Điều này là do dòng lưu chất phải đổi hướng trong thân van.

Phân Loại Van Cầu Phổ Biến

Van cầu được phân loại dựa trên ứng dụng và hình dạng của thân van, ảnh hưởng trực tiếp đến nguyên lý van cầu và hiệu suất dòng chảy:

Phân Loại Theo Hình Dạng Van Cầu

Van Cầu Dạng Tiêu Chuẩn (Tee Pattern / Z-body Globe Valve)

• Đặc điểm: Đây là dạng van phổ biến nhất, thân van có hình chữ Z hoặc T, với khoang bên trong thân van tạo ra hai lần đổi hướng dòng chảy 90 độ. Trục van và đĩa van nằm thẳng đứng, vuông góc với đường ống.
• Nguyên lý: van cầu dạng này tạo ra sự cản trở lớn nhất do dòng chảy bị đảo chiều đột ngột hai lần.
• Ưu điểm: Khả năng điều tiết tuyệt vời, dễ dàng lắp đặt van và bảo trì đĩa van do nắp van nằm ở vị trí dễ tiếp cận.
• Nhược điểm: Tổn thất áp suất (áp lực giảm) cao nhất trong tất cả các loại van cầu.

BVALVE BV25061 Chịu áp suất cực đại, điều tiết và ngắt dòng hoàn toàn trong môi trường hơi, nước, khí nén áp suất cao

Van Cầu Góc (Angle Pattern Globe Valve)

• Đặc điểm: Thân van có hai đầu nối tạo thành góc 90 độ. Dòng chảy chỉ đổi hướng 90 độ một lần.
• Nguyên lý: Nguyên lý van cầu góc giúp giảm thiểu tổn thất áp suất so với dạng chữ Z do chỉ có một lần đổi hướng.
• Ứng dụng: Thường sử dụng cho các đường ống có vị trí góc, vì nó thay thế chức năng của một van cầu tiêu chuẩn và một khuỷu 90 độ, tiết kiệm lắp đặt van và không gian.

SOY SBV-16 ngăn chặn tuyệt đối rò rỉ khí thải/hơi nóng ra môi trường nhờ cấu trúc Bellow Seal (màng chắn kép), đảm bảo an toàn vận hành.

Van Cầu Chữ Ngã (Y-Pattern Globe Valve)

• Đặc điểm: Trục van và ghế van nghiêng một góc so với dòng chảy (thường là 45^o). Điều này tạo ra hình dạng van cầu chữ ngã. Loại này còn được gọi là van chữ S.
• Nguyên lý: Sự nghiêng của đĩa van giúp dòng chảy đi theo đường thẳng gần nhất có thể, làm giảm thiểu tổn thất áp suất.  Van cầu này phù hợp với ứng dụng cần điều tiết liên tục mà vẫn cần duy trì áp suất.
• Ứng dụng: Là loại van cầu phổ biến nhất khi cần điều tiết tốt nhưng vẫn yêu cầu tổn thất áp suất thấp hơn dạng chữ Z. Đặc biệt sử dụng cho các hệ thống van cầu hơi áp suất cao hoặc nhiệt độ cao.

SOY SGV-16 điều chỉnh lưu lượng và đóng/ngắt cho hệ thống hơi nước, chất lỏng công nghiệp áp suất PN16

Phân Loại Theo Cơ Chế Truyền Động Van Cầu

Van Cầu Điều Khiển Bằng Tay (Manual Globe Valve)

• Đặc điểm: Sử dụng tay quay vô lăng (tay quay) và trục van để nâng hạ đĩa van. Van cầu khiển bằng tay là loại cơ bản và phổ biến nhất.
• Ứng dụng: Phù hợp khi đóng mở van không thường xuyên hoặc trong các hệ thống đơn giản không cần tự động hóa.

AUTOMA AQL Series dùng để điều khiển và điều chỉnh lưu lượng tuyến tính, với tùy chọn dải áp suất và kích thước kết nối đa dạng (Mặt bích/Hàn).

Van Cầu Điều Khiển Tự Động (Actuated Globe Valve)

• Đặc điểm: Thay vì tay quay, van sử dụng bộ truyền động (Actuator) gắn vào trục van. Đây là dạng van dùng cho ứng dụng cần điều tiết tự động.
• Các loại phổ biến:
  • Van Cầu Điều Khiển Điện: Sử dụng mô-tơ điện để truyền động trục van, cung cấp sự điều chỉnh chính xác và khả năng điều khiển từ xa.
  • Van Cầu Điều Khiển Khí Nén: Sử dụng áp suất khí nén để di chuyển màng hoặc piston, tạo thành van cầu điều khiển khí nén (hoặc cầu điều khiển khí nén). Tốc độ phản hồi nhanh, thường là van điều khiển chính xác nhất trong các hệ thống điều tiết tự động.

AUTOMA AGL Series điều khiển tự động và điều chỉnh lưu lượng (modulating) tuyến tính (tỷ lệ) bằng tín hiệu điện 4-20mA hoặc 0-10V.

Phân Loại Theo Vật Liệu Chế Tạo Van Cầu

• Van Cầu Gang: Phổ biến trong các ứng dụng áp suất thấp, nhiệt độ thấp, chủ yếu là nước hoặc hơi nước có áp suất không quá cao. Van cầu gang có giá thành rẻ.
• Van Cầu Thép (Cast Steel): Được sử dụng cho các hệ thống nhiệt độ và áp suất cao hơn, thường gặp trong các ngành năng lượng và dầu khí. Van cầu thép có độ bền cơ học cao.
• Van Cầu Inox (Stainless Steel): Van cầu inox chống ăn mòn tuyệt vời, lý tưởng cho hóa chất, thực phẩm, dược phẩm và môi trường biển.
• Van Cầu Đồng: Van cầu đồng được sử dụng trong các hệ thống nước dân dụng, khí nén áp suất thấp và các ứng dụng cỡ nhỏ.

Ứng Dụng Phổ Biến Của Van Cầu

• Điều Tiết Hơi Nóng/Nước Nóng: Van cầu hơi được sử dụng cho các hệ thống sử dụng trong các hệ thống hơi nước bão hòa hoặc quá nhiệt, nơi yêu cầu điều chỉnh nhiệt độ và áp suất chính xác.
• Hệ Thống Dầu và Chất Lỏng Hóa Chất: Van cầu inox và van cầu thép chịu ăn mòn được sử dụng cho các đường ống vận chuyển hóa chất hoặc dầu ở nhiệt độ và áp suất cao.
• Hệ Thống Làm Mát và Bôi Trơn: Van cầu đồng nhỏ gọn được sử dụng cho các đường ống kích thước nhỏ, như trong hệ thống bôi trơn máy móc.

Xem thêm: Van Bướm Công Nghiệp

Lựa Chọn Và Lắp Đặt Van Cầu

Khi mua van cầu, bạn cần lựa chọn van phù hợp. Việc lựa chọn này dựa trên tính chất sử dụng. Nó cũng dựa trên ứng dụng cần điều tiết và môi trường hoạt động.

• Vật Liệu: Lựa chọn van cầu gang, van cầu thép, van cầu inox dựa trên nhiệt độ, áp suất và tính ăn mòn của lưu chất chảy qua van.
• Kiểu Dáng: Đối với các hệ thống cần giảm tổn thất áp suất, nên chọn van cầu chữ ngã hay van cầu chữ S thay vì dạng tiêu chuẩn.
• Phương Pháp Điều Khiển: Chọn van cầu điều khiển bằng điện hoặc van cầu khí nén nếu cần cầu tự động hóa hoặc sử dụng cho các hệ thống điều chỉnh liên tục. Nếu chỉ cần đóng mở van không thường xuyên, khiển bằng tay là đủ.

Lắp đặt van van cầu cần tuân thủ hướng dòng chảy ghi trên thân van (thường là hướng dòng chảy vào dưới ghế van, giúp giúp van hoạt động ổn định hơn). Van được thiết kế để đảm bảo dễ dàng tháo lắp nắp van. Điều này thuận tiện khi cần bảo dưỡng trục van hay đĩa van.

Qua bài viết này, bạn cũng đã hiểu rõ Van Cầu Là Gì? Tìm Hiểu Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Van Cầu. Nhật An Khang mong rằng bài viết sẽ giúp bạn lựa chọn đúng loại van cầu. Việc lắp đặt đúng kỹ thuật sẽ giúp hệ thống vận hành ổn định và hiệu quả. Điều này còn giúp tiết kiệm chi phí trong dài hạn.

Nhật An Khang Đại Lý Phân Phối Van Công Nghiệp Chính Hãng Và Uy Tín

Công ty Nhật An Khang với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực van công nghiệp và các thiết bị đo lường chúng tôi tự hào là một trong những đơn vị cung cấp các giải pháp toàn diện từ tư vấn, hỗ trợ, cung cấp thiết bị một cách chỉnh chu nhất.

Nhật An Khang là nhà phân phối chính hãng của nhiều thương hiệu van công nghiệp nổi tiếng thế giới như YNV, SOY, HELS, AUTOMA, BVALVE,… không chỉ là sản phẩm đa dạng mà còn cung cấp đầy đủ chính hãng CO-CQ, đảm bảo giá cạnh tranh nhất.

Hãy để Công ty Nhật An Khang mang đến sự yên tâm cho bạn. Chúng tôi cam kết về chất lượng sản phẩm. Chúng tôi cũng đảm bảo sự tận tâm từ dịch vụ. Mục đích là để tối ưu nhất cho cơ quan, doanh nghiệp của bạn.

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT NHẬT AN KHANG

• Website chính thức: https://nakvalve.com.vn/
• Hotline: 0906 392 003
• Đ/c: 102/87/3 Lê Văn Thọ, Phường 11, Quận Gò Vấp, TP. HCM