Viết bài : Thanh Sơn, bản quyền thuộc về baoduongcokhi.com
Van bướm lớn đã được sử dụng ở ống nước đầu vào một thủy điện ở Nhật Bản |
1. Giới thiệu
Van bướm (Butterfly valves) là loại van kiểm soát dòng chảy của chất lỏng hoặc chất khí. Chúng có một đĩa kim loại tròn quay quanh một trục (stem) thân cố định.
Van bướm là một loại van quay một phần tư, sử dụng một bộ phận đóng hình đĩa xoay 90 độ hoặc ít hơn để mở hoặc đóng hoặc điều chỉnh dòng chảy. Loại van này có thể được sử dụng cho dòng chảy ở cả hai hướng. Tuy nhiên, khác với van bi, đĩa của van bướm luôn nằm trong dòng chảy, gây ra sự giảm áp suất trong dòng chảy, dù van được đặt ở bất kỳ vị trí nào
Đĩa có thể được quay sao cho nó vuông góc (vị trí đóng) hoặc song song (vị trí mở hoàn toàn) với đường tâm ống. Điều này cho phép van kiểm soát lượng dòng chảy đi qua đường ống.
Nên xem:
Van bướm có nhiều kích cỡ và kiểu dáng khác nhau cho các mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như kiểm soát dòng chảy trong chế biến công nghiệp, hệ thống chất thải, phòng cháy chữa cháy, sưởi ấm và điều hòa không khí, và thậm chí cả chất lỏng đặc. Chúng rất quan trọng để kiểm soát dòng chảy và dừng nó khi cần thiết.
Cấu tạo van Bướm |
2. Nguyên lý làm việc của van bướm
Ký hiệu van bướm trong sơ đồ P&ID được hiển thị như hình ảnh này |
3. Các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng
4. Các đặc điểm của van Bướm
Kiểm soát lưu lượng.
Đĩa tròn trong van bướm có thể bắt đầu mở, làm chậm hoặc dừng dòng chảy của chất lỏng. Một số van bướm được thiết lập để tự động điều chỉnh dựa trên các điều kiện trong đường ống để giữ cho dòng chảy ở tốc độ ổn định. Có ba cách chính mà van bướm kiểm soát dòng chảy:
• Dòng chảy tuyến tính - Tốc độ dòng chảy liên quan trực tiếp đến khoảng cách quay của đĩa. Ví dụ: nếu đĩa được quay 40%, tốc độ dòng chảy là 40% mức tối đa. Loại điều khiển dòng chảy này thường được tìm thấy trong van bướm hiệu suất cao.
• Mở nhanh - Loại điều khiển dòng chảy này được sử dụng trong các van bướm có đệm (seat) đàn hồi. Tốc độ dòng chảy cao nhất khi đĩa đầu tiên bắt đầu di chuyển từ vị trí đóng, sau đó tốc độ dòng chảy giảm dần khi van mở nhiều hơn.
• Cách ly dòng chảy - Van bướm cũng có thể được sử dụng để mở (on) và tắt (off) dòng chảy của chất lỏng. Điều này rất hữu ích khi một số phần của đường ống cần cô lập để bảo trì.
Xem thêm:
- Sự khác biệt giữa van xả áp (relief valve) và van an toàn (safety valve) là gì ?
- VAN BI (BALL VALVES)
- Van nút (Plug Valve)
- VAN ĐIỀU TIẾT (VAN CẦU) - GLOBE VALVES
- Van cửa hay van cổng (Gate valves)
5. Các Loại Van Bướm
- Thiết kế kiểu đóng đĩa: đồng tâm, lệch tâm, lệch tâm kép, lệch tâm ba
- Loại kết nối: wafer, Lug (semi-lug hoặc lug), mặt bích và mặt bích kép
- Vật liệu đệm seat: mềm (ví dụ: Teflon, Buna, cao su, v.v.) hoặc kim loại với kim loại (SS304, SS316).
- Vật liệu thân van và đĩa (từ gang đến hợp kim niken cao)
- Truyền động: gồm có vận hành bằng tay quay, như dùng hộp số bánh răng, bánh vít - trục vít), và kiểu truyền động tự động, như các loại mô tơ điện, xy lanh khí nén, thủy lực).
Sự khác nhau của Van bướm đồng tâm và Van bướm lệch tâm
Phân loại Dựa trên thiết kế kết nối đường ống:
Các loại van Bướm: Wafer-Lug-Flange |
Các loại van bướm |
Loại van bướm nào phù hợp với bạn: Lug hay Wafer?
6. Vật liệu chế tạo Van Bướm
Vật liệu chế tạo Thân van
Vật liệu chế tạo đệm (SEAT): Theo API 609, có 2 loại Van bướm Soft/Resilient-Seated và Metal Seated
7. Ưu Điểm Khi Sử Dụng Van Bướm
Van bướm là một lựa chọn tốt cho các ứng dụng khác nhau vì chúng nhẹ và có thể mở hoặc đóng nhanh chóng. Van bướm loại soft-seated (đệm mềm) rất tốt cho các ứng dụng ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp, trong khi van bướm có seat bằng kim loại rất tốt để xử lý các chất lỏng khắc nghiệt ở nhiệt độ và áp suất cao.
Những ưu điểm của van bướm bao gồm:
• Trọng lượng nhẹ và nhỏ - Van bướm sử dụng một đĩa mỏng để kiểm soát dòng chảy của chất lỏng. Đĩa này nhỏ và chiếm ít không gian, nhưng đủ mạnh để kiểm soát dòng chảy. Thân van cũng nhỏ nên là lựa chọn tốt để sử dụng trong không gian chật hẹp.
• Làm kín nhanh và hiệu quả - Van bướm cung cấp khả năng làm kín nhanh khi cần thiết, khiến chúng trở nên lý tưởng để kiểm soát dòng chảy chính xác. Khả năng làm kín phụ thuộc vào loại đĩa và chất liệu làm seat. Các loại van bướm khác nhau được sử dụng cho các mức áp suất khác nhau.
• Mất áp qua van thấp và phục hồi áp suất chất lỏng qua van nhanh - Đĩa luôn ở trong dòng chảy của chất lỏng, nhưng van bướm có mức giảm áp suất thấp. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và quản lý nhu cầu bơm của hệ thống. Thiết kế của van cũng cho phép chất lỏng phục hồi năng lượng nhanh chóng sau khi chất lỏng rời khỏi van.
• Bảo trì thấp - Van bướm có ít bộ phận bên trong, vì vậy chúng không cần bảo trì nhiều. Chúng cũng dễ lắp đặt, vì chúng có thể được kẹp giữa hai mặt bích của ống mà không cần hàn hoặc các quy trình phức tạp khác.
• Dễ vận hành - Van bướm có trọng lượng nhẹ nên không cần nhiều lực để đóng hoặc mở. Chúng cũng có thể được tự động hóa một cách dễ dàng, vì các bộ truyền động nhỏ có thể cung cấp đủ năng lượng. Điều này làm cho chúng ít tốn kém hơn khi vận hành, vì các bộ truyền động nhỏ sử dụng ít năng lượng hơn và tốn ít chi phí hơn để thêm vào van.
8. Nhược điểm của van bướm là:
• Dễ bị xâm thực và dòng chảy bị tắc - Khi van mở, nó không mở hết cỡ và sự hiện diện của đĩa trong dòng chất lỏng có thể gây ra các mảnh vụn tích tụ xung quanh van và dẫn đến hiện tượng xâm thực. Van bi là một lựa chọn tốt hơn cho các ứng dụng mở full.
• Dễ bị ăn mòn khi sử dụng chất lỏng nhớt - Theo thời gian, đĩa có thể bị hỏng khi chất lỏng di chuyển qua nó và không còn khả năng làm kín. Tốc độ ăn mòn cao hơn khi xử lý dịch vụ chất lỏng nhớt. Van cổng (Gate valve) và van bi (ball valve) có khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với van bướm.
• Không thích hợp để điều khiển áp suất cao - Van chỉ có thể được sử dụng để điều khiển áp suất thấp, với độ mở giới hạn trong khoảng từ 30 đến 80 độ. Van cầu (globe valve) có khả năng điều khiển tốt hơn so với van bướm.
• Có thể cản trở việc vệ sinh và gây tắc nghẽn đường ống - Sự hiện diện của đĩa ở vị trí mở hoàn toàn gây khó khăn cho việc vệ sinh hệ thống và không thể tắc nghẽn đường ống có van bướm.
Lắp đặt van bướm |
9. Hướng Dẫn Lắp Đặt Van Bướm
Vị trí lắp đặt van bướm thường là giữa các mặt bích. Van bướm nên được lắp đặt cách xa miệng ống xả, ống góc khuỷu elbow hoặc ống nhánh ít nhất từ bốn đến sáu lần đường kính ống để giảm thiểu tác động của dòng chảy rối.
Trước khi lắp đặt, làm sạch đường ống và kiểm tra độ nhẵn/phẳng của các mặt bích. Đảm bảo rằng các đường ống thẳng hàng. Khi lắp van, giữ đĩa ở vị trí mở một phần. Có thể cần phải mở hay tách rộng các mặt bích để tránh làm hỏng mặt đế seat của van. Sử dụng các lỗ định vị hoặc dây cáp treo quanh thân van khi nâng hoặc di chuyển van. Tránh treo nâng van ở bộ truyền động (actuator) hoặc bộ điều khiển van.
Căn chỉnh van thẳng hàng bằng các bu lông của đường ống liền kề. Siết chặt các bu lông bằng tay, sau đó bằng cờ lê lực và từ từ siết đều các bu lông để kiểm soát khoảng hở giữa chúng và các mặt bích. Xoay van sang vị trí mở hoàn toàn và kiểm tra các bu lông bằng cách siết chặt chúng bằng cờ lê lực (torque wrench) để lực siết đồng đều.
Lắp đặt van Bướm |
10. Bảo dưỡng van bướm công nghiệp
Để giữ cho van bướm công nghiệp hoạt động bình thường, chúng cần được bảo dưỡng bao gồm bôi trơn các bộ phận cơ khí, kiểm tra bộ truyền động (actuator) và kiểm tra các dấu hiệu mài mòn. Các van cần bôi trơn có các bộ phận để bôi mỡ theo các khoảng thời gian cụ thể để tránh rỉ sét và ăn mòn.
Việc kiểm tra thường xuyên các bộ truyền động là rất quan trọng để xác định bất kỳ vấn đề nào có thể ảnh hưởng đến hoạt động của van, chẳng hạn như các bộ phận bị mòn hoặc lỏng các kết nối điện, khí nén hoặc thủy lực.Tại hộp số, bạn có thể bôi mỡ gốc lithium để bảo dưỡng hộp số.
Sử dụng chất bôi trơn gốc silicon, tất cả các bộ phận của van bướm phải được làm sạch và seat van phải được kiểm tra độ mòn và thay thế khi cần thiết. Van bướm ứng dụng khô chẳng hạn như van được sử dụng cho lưu chất là khí nén cần bôi trơn trên đĩa. Nên vận hành các van bướm không được tuần hoàn ít nhất một lần mỗi tháng để giữ chúng ở tình trạng tốt.
11. Lưu ý khi chọn van bướm
Chọn van bướm phù hợp không đơn giản chỉ là chọn một van. Có một số điều quan trọng cần lưu ý.
Điều đầu tiên cần xem xét là loại chất lỏng bạn cần kiểm soát và loại lưu chất xử lý mà bạn có. Nếu chất lỏng của bạn có tính ăn mòn, bạn sẽ cần một van làm từ vật liệu đặc biệt như thép không gỉ hoặc siêu hợp kim của niken-crôm.
Bạn cũng cần suy nghĩ về lượng chất lỏng mà hệ thống đường ống của bạn có thể xử lý, cũng như những thay đổi về áp suất và nhiệt độ. Nếu bạn muốn tự động hóa van, nó sẽ đắt hơn. Hãy nhớ rằng van bướm không thể mở hoàn toàn và không dễ làm sạch.
Nếu bạn không chắc chắn nên chọn loại van nào, bạn nên nhờ một công ty van đủ tiêu chuẩn trợ giúp. Họ có thể giúp bạn chọn van phù hợp với nhu cầu của bạn.
Cách chọn van bướm phù hợp với nhu cầu của bạn
Có nhiều loại van bướm khác nhau, mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Vì vậy, làm thế nào bạn có thể xác định một trong những tốt nhất cho nhu cầu cụ thể của bạn? Dưới đây là năm yếu tố chính cần xem xét khi lựa chọn van bướm.
Vật liệu
Chất liệu của van là yếu tố quan trọng đầu tiên cần xem xét. Van bướm được làm bằng nhiều vật liệu khác nhau: vật liệu kim loại như thép carbon, thép không gỉ, nhôm và nhựa như PVC và PP. Mỗi vật liệu đều có điểm mạnh và điểm yếu riêng, vì vậy điều quan trọng là phải chọn vật liệu phù hợp nhất với yêu cầu của bạn.
Nhiệt độ
Phạm vi nhiệt độ mà van có thể xử lý là một yếu tố quan trọng khác cần xem xét. Một số vật liệu chỉ thích hợp cho các ứng dụng ở nhiệt độ thấp, trong khi những vật liệu khác có thể xử lý chất lỏng ở nhiệt độ cao. Hãy chắc chắn chọn một van có thể xử lý phạm vi nhiệt độ mà bạn dự đoán sẽ gặp phải.
Áp suất
Yếu tố thứ ba cần xem xét là định mức áp suất của van. Van bướm có các mức áp suất khác nhau, vì vậy hãy đảm bảo rằng bạn chọn một loại có thể xử lý mức áp suất của hệ thống của bạn.
Kiểu kết nối/lắp ghép (connection)
Loại kết nối mà van có là yếu tố thứ tư cần xem xét. Một số van bướm có kết nối ren, trong khi một số khác có kết nối mặt bích. Chọn loại kết nối tương thích với hệ thống của bạn.
Van Bướm có bộ điều khiển bằng khí nén |
Kiểu truyền động (actuation)
Yếu tố cuối cùng cần xem xét là van sẽ được kích hoạt như thế nào. Một số van bướm được vận hành thủ công, trong khi một số khác được kích hoạt bằng khí nén hoặc điện. Chọn loại hoạt động phù hợp nhất với ứng dụng của bạn.
12. Hướng dẫn Sử dụng bảo quản van Bướm
Các tiêu chuẩn mặt bích ống phải phù hợp với các tiêu chuẩn được chỉ định cho van bướm và nên sử dụng mặt bích cổ hàn, mặt bích chuyên dụng cho van bướm hoặc mặt bích ống tích hợp. Không nên sử dụng mặt bích hàn trượt (slip-on welding flange) nếu không có sự đồng ý của nhà cung cấp. Trước khi lắp đặt van, người dùng nên xác minh xem van bướm hiệu suất tương tự van đang được sử dụng hay không.
Trước khi lắp đặt, người dùng nên làm sạch bề mặt làm kín của van và đảm bảo rằng không có bụi bẩn bám vào. Các đường ống cũng cần được làm sạch để loại bỏ xỉ hàn hoặc các mảnh vụn khác.
Đĩa van phải ở vị trí đóng trong khi lắp đặt để tránh va chạm với mặt bích ống.
Van bướm có thể được lắp đặt theo chiều dọc, chiều ngang hoặc nghiêng và giá đỡ có thể được yêu cầu đối với van cỡ lớn.
Vận chuyển hoặc lưu giữ van bướm theo cách khiến van bị va chạm có thể làm giảm khả năng làm kín của van. Cần cẩn thận để tránh đĩa van va vào vật cứng và nên giữ mở ở vị trí góc 4° đến 5° trong giai đoạn này để duy trì bề mặt bịt kín và tránh hư hỏng.
Trước khi lắp đặt, phải xác nhận tính chính xác của việc hàn mặt bích để tránh làm hỏng cao su và lớp phủ bảo quản trong quá trình hàn. Khi sử dụng van bướm vận hành bằng khí nén, nguồn không khí phải khô và sạch để tránh các vật thể lạ xâm nhập vào bộ vận hành khí nén và ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của nó.
Trừ khi có ghi chú khác trong đơn đặt hàng, van bướm chỉ có thể được lắp theo chiều dọc và được sử dụng trong nhà. Nếu có bất kỳ vấn đề nào phát sinh, cần xác định nguyên nhân và khắc phục sự cố, nhưng không nên gõ, đập, cạy hoặc kéo dài cần gạt bằng tay đòn để mở hoặc đóng van bướm một cách cưỡng bức.
Trong thời gian bảo quản và không sử dụng, van bướm phải được giữ khô ráo, được che đậy trong bóng râm và được bảo vệ khỏi mọi hóa chất có thể gây ăn mòn.
Xem video về Van Bướm trên kênh Youtube Bảo Dưỡng Cơ Khí
Nhận xét
Đăng nhận xét
Các bạn có câu hỏi gì, cứ mạnh dạn trao đổi nhé, baoduongcokhi sẵn sàng giải đáp trong khả năng của mình.