Van bi là gì được sử dụng rộng rãi trong cả ứng dụng dân dụng và công nghiệp, từ đường ống nước sinh hoạt hằng ngày cho đến các hệ thống đường ống dẫn khí và dẫn nước trong các nhà máy. Vậy van bi có đặc điểm, cấu tạo như thế nào, cùng Eogas tìm hiểu ngay nhé!
1. Van bi là gì?
Van bi ( Ball Valve) là một loại van được ứng dụng để đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy của môi chất. Sở dĩ loại van phổ biến này có tên như vậy là do cơ chế hoạt động của nó. Cụ thể, van bi sử dụng một viên bi dạng rỗng nằm trong thân van để đóng/mở hoặc điều tiết dòng chất qua phần tay cầm điều khiển.
2. Phân loại
Có rất nhiều loại van bi là gì, chúng khác nhau phụ thuộc vào tiêu chuẩn mà người dùng đưa ra để phân loại, có thể nói van bi là loại đa dạng nhất trong tất cả các loại van có sẵn. Navigas sẽ phân loại các loại van bi dựa trên các tiêu chí cơ bản và phổ biến nhất, nhằm mang đến cho bạn đọc cái nhìn tổng quan về các loại van.
2.1. Dựa vào kết nối của van bi
Van bi kết nối ren: Van bi kết nối ren (Thread Ball Valve) là loại van có phần kết nối dạng ren, được dùng nhiều nhất cho những loại đường ống có kích thước dưới 2 inch. Van bi kết nối ren có nhiều tiêu chuẩn ren kết nối, bao gồm ren G, ren NPT, ren BSP,…
Van bi kết nối bích: Van bi kết nối bích (Flanged Ball Valve) là loại van có phần kết nối dạng mặt bích, kết nối với đường ống thông qua mặt bích và làm kín bằng gasket. Van bi kết nối bích có nhiều tiêu chuẩn như ANSI, JIS, BS, DIN,… Van kết nối bích thường sử dụng cho đường ống có kích thước lớn nhưng trong một vài trường hợp vẫn có thể dùng cho đường ống có kích thước nhỏ.
Van bi kết nối hàn: Van bi kết nối hàn (Welded Ball Valve) có nhiều loại, dựa vào kiểu mối hàn mà có thể được phân ra thành Socket Weld Ball Valve, Butt Weld Ball Valve hay PUP Ball Valve,… Các loại van này được thiết kế để hàn trực tiếp vào đường ống tại những vị trí ít khi cần tháo lắp để hạn chế tối đa nguy cơ rò rỉ.
Van bi kết nối nhanh: Van kết nối nhanh (Quick Connect Ball Valve) được sử dụng chủ yếu trong những đường ống có kích thước dưới 1 inch như đường ống khí nén, ống tubing và instrument,… Van kết nối nhanh dựa vào gioăng làm kín phía trong và đai ốc siết chặt phía ngoài, hoặc dựa vào áp suất làm việc tác động trực tiếp,… để làm kín đường ống.
2.2. Dựa vào số lượng mảnh thân van
Van bi một mảnh: Van bi một mảnh (One-Piece Ball Valve) có cấu tạo đơn giản và có giá thành rẻ nhất trong các loại van bi. Loại van bi này thường dùng cho các đường ống có kích thước nhỏ, khi bị hỏng chỉ có thể thay mới chứ không thể tháo rời ra để bảo trì hay sửa chữa, cũng không thể làm sạch.
Van bi hai mảnh: Van bi hai mảnh (Two-Piece Ball Valve) có phần thân van được cấu tạo gồm hai mảnh kết nối lại với nhau bằng bu-lông hoặc ren. Khác với van một mảnh, van bi hai mảnh có thể tháo rời để kiểm tra, làm sạch, bảo trì hoặc sửa chữa, chỉ cần tháo rời van hoàn toàn khỏi đường ống.
Van bi ba mảnh: Van bi ba mảnh (Three-Piece Ball Valve) có phần thân van được cấu tạo gồm ba mảnh kết nối lại với nhau bằng bu lông, có giá thành cao nhất trong ba loại van bi này. Van ba mảnh có thể tháo rời thân van để kiểm tra, làm sạch, bảo dưỡng hoặc sửa chữa mà không cần tháo rời van hoàn toàn khỏi đường ống như van bi hai mảnh.
2.3. Dựa vào phương thức điều khiển/vận hành
Van bi tay gạt: Van bi tay gạt (Lever Operating Ball Valve) được sử dụng cho các đường ống có kích thước nhỏ, áp suất đường ống không quá lớn, có moment xoắn đóng mở van nhỏ. Trục van được nối trực tiếp vào tay gạt, chỉ cần xoay tay gạt theo một góc 90° để đóng/mở van.
Van bi tay quay: Van bi tay quay (Handwheel Operating Ball Valve) được sử dụng cho các đường ống có kích thước và áp suất đều lớn. Vì kích thước và áp suất dòng chảy lớn nên áp lực tác động lên viên bi phía trong là rất lớn, nếu dùng tay gạt để điều tiết và đóng/mở sẽ rất khó khăn, thậm chí có thể gây nguy hiểm, hư hại van,… Do đó, van tay quay có trục van được gắn với hộp số có vô lăng, khi xoay vô lăng thì hệ thống bánh răng sẽ xoay theo, từ đó truyền đến trục van, điều khiển viên bi giúp van đóng/mở.
Van bi điều khiển điện: Van bi điều khiển điện (Electric Actuator Ball Valve) được lắp kèm bộ truyền động điều khiển bằng điện cho phép tạo ra góc quay mong muốn bên trong thân van, qua đó đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy. Vì được điều khiển bằng điện nên loại van bi này có ưu điểm lớn nhất là giúp giảm chi phí về nhân công vận hành, cho phép điều khiển cả những đường ống nằm ở vị trí khó điều khiển hoặc nằm trong môi trường nguy hiểm. Van bi là gì?
Van bi điều khiển khí nén: Van bi điều khiển khí nén (Pneumatic Actuator Ball Valve) có bộ truyền động (actuator) vận hành bằng khí nén, cho phép điều kiển để tạo ra góc quay mong muốn bên trong thân van, qua đó đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy. Loại van bi này có ưu điểm cũng như van bi điều khiển
2.4. Dựa vào thiết kế cổng của van (port)
Van Full bore: Đối với van dạng này, thiết kế lỗ của viên bi có đường kính bằng với đường kính của đường ống giảm thiểu ma sát giữa chất lỏng và van, không gây sụt áp trong đường ống và không ảnh hưởng đến dòng chảy. Van full-bore tương đối đắt tiền và thường được sử dụng trong các đường ống lớn, nơi yêu cầu lưu lượng tối đa. Van bi là gì?
Van reduce bore: Ở dòng van này, đường kính van nhỏ hơn đường kính ống. Do lưu lượng giảm và đồng thời tốc độ dòng chảy tăng lên nên kích thước của van bi là gì cũng giảm đáng kể, giúp tiết kiệm chi phí hơn so với van toàn phần. Loại van này thường được sử dụng trong các ứng dụng có hệ số lưu lượng cao.
Van bi V port: Loại van này ít phổ biến hơn. Viên bi trong loại van bi này được cắt ra theo hình chữ V, giúp van đóng mở theo cách được kiểm soát tốt hơn và phù hợp hơn với các đặc điểm của ứng dụng dòng chảy tuyến tính. Khi van mở ra, mặt dưới của chữ V mở ra trước, nhưng do chất lỏng đi qua loại van bi là gì với tốc độ cao nên bi thường được làm bằng vật liệu có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.
2.5. Dựa vào thiết kế bóng van
Van dạng Floating: Van dạng Floating là loại van thông dụng thường được sử dụng cho các yêu cầu phổ thông và thường thấy trong các ứng dụng có kích thước đường ống dưới 10 inch và áp suất đường ống từ trung bình cho đến thấp. Phần bi của loại van bi là gì này được giữ ở vị trí cân bằng nhờ lực nén của hai van ghế (seat valve) và một thân trục cố định trên đầu bi. Van bi là gì?
Van dạng Trunion: Van dạng Trunion (Trunion Mounted Ball Valve) chủ yếu được sử dụng khi đường ống lớn hoặc áp suất cao. Phần bi đóng/mở của van được gắn vào cả thân trên và thân dưới, giúp phần bi được cố định tốt hơn. Điều này hạn chế sự quá tải do kích thước quả bóng lớn, giảm ma sát và loại bỏ mô-men xoắn quá mức. Điều này làm cho van bi là gì có khả năng chịu áp lực cao hơn và kéo dài tuổi thọ của viên bi.
3. Cấu tạo của van bi là gì?
Van bi là gì có cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau như body, bonnet, seat, spring, stem,… Sau đây là một số bộ phận chính cấu thành nên van bi là gì:
- Thân van (Body): Thân van thường được làm từ nhiều chất liệu khác nhau như đồng, gang, thép, thép không gỉ. Tác dụng của thân van là kết nối các bộ phận bên ngoài và tạo thành một khối thống nhất chịu tác động của môi trường bên ngoài, chịu va đập và bảo vệ các linh kiện bên trong, chống rò rỉ. Thân van có thể được đúc thành một khối, hai khối hoặc ba khối.
- Trục van (Stem): Trực van là một bộ phận truyền động, truyền momen xoắn từ tay quay, tay vặn đến viên bi, tạo thành một khối chắc chắn. Vật liệu của trục van tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng và môi trường sử dụng. Van bi là gì?
- Viên bi (Ball): Là bộ phận cấu thành tạo nên cái tên van bi, làm cho cơ chế hoạt động của van bi khác với các loại van còn lại. Bi của van nằm bên trong, chính giữa van, được khoét rỗng hai đầu, có tác dụng cho đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy lưu thông.
- Vòng đệm (Seal & Seat): Vòng đệm nằm bên trong có hai loại là seal và seat. Vòng đệm seal giúp làm kín thân với trục van, ngăn rò rỉ môi chất; còn vòng đệm seat giúp làm kín viên bi cũng như đảm bảo độ kín giữa viên bi với thân van, năng rò rỉ môi chất kể cả khi viên bi đứng yên và chuyển động.
Tùy thuộc vào đặc tính của môi trường, áp suất làm việc và nhiệt độ, nhà sản xuất hoặc người sử dụng lựa chọn vật liệu làm vòng đệm để đảm bảo van bi là gì hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ của van bi là gì.
- Bạc lót trục van (Packing): Là bộ phận có tác dụng cố định trục van và thân van, cho phép trục thực hiện chuyển động xoay tròn bên trong bạc lót trục van, có thể có hoặc không có trong cấu tạo van.
- Bu lông & đai ốc (Bolt & nuts): Là bộ phận thường được làm từ thép không gỉ hoặc thép carbon, dùng để liên kết các mảnh của thân van trong thiết kế hai và ba mảnh, giúp liên kết các bộ phận khác nhau của van thành một khối đồng nhất.
- Nắp van (Bonnet): Là bộ phận có tác dụng bảo vệ trục van và làm kín, nằm bên ngoài trục van, ở giữa tay điều khiển và thân van.
- Bộ phận truyền động của van bi là gì (Operating): Có hai loại truyền động chính là điều khiển thủ công hoặc điều khiển thông qua thiết bị truyền động. Van bi tay gạt và tay quay với kích thước nhỏ sẽ có truyền động điều khiển thủ công, còn van bi có kích thước lớn sẽ có truyền động điện hoặc truyền động khí nén.
4. Nguyên lý hoạt động của van bi
Cơ chế hoạt động của van bi là gì – Là sử dụng một viên bi rỗng bên trong thân van để đóng/mở (dạng tay gạt, tay quay…) nhằm điều tiết dòng chảy.
Lỗ trên van bi là gì sẽ trùng với hướng chảy khi mở van, cho phép môi chất chảy qua, còn khi lỗ van vuông góc với dòng chảy thì van đóng và ngăn chặn dòng chảy hoàn toàn. Để điều chỉnh dòng chảy, người dùng điều chỉnh cho viên bi quay một góc nhỏ hơn hoặc bằng 90° thông qua tay điều khiển.
Tuy vẫn có tác dụng điều tiết dòng chảy, song, van bi thường được sử dụng cho mục đích bật/tắt hơn. Lý do là vì áp suất của dòng khí có thể nhanh chóng làm mòn đế van (seat valve). Ngoài ra, các tạp chất lẫn trong lưu chất như các hạt rắn có thể mắc kẹt trong khoang thân van, từ đó gây ra tình trạng các gioăng làm kín (soft seal) bị hư hại.
5. Ứng dụng của van bi là gì
Van bi là gì được ứng dụng rộng rãi kể cả trong sinh hoạt dân dụng và trong các cơ sở sản xuất công nghiệp. Các hệ thống đường ống có van bi bao gồm hệ thống đường ống nước sinh hoạt, các đường ống trong sản xuất hoá chất, chế biến rượu bia,…
6. Giới thiệu Eogas
Van bi là gì? Eogas là đơn vị kinh doanh nhiều mảng trong lĩnh vực ngành khí uy tín tại thị trường Hà Nội như:
- Khí công nghiệp: Khí Argon, Khí Nito, Khí Hydro, Acetylen, NH3,…
- Khí y tế: Khí Oxy, CO,…
- Thiết bị ngành khí: Van giảm áp Oxy, Xe đẩy bình khí, Bình chứa khí,…
- Dịch vụ ngành khí: Bình bơm khí Heli
Quý khách cần tư vấn dịch vụ, vui lòng liên hệ Eogas qua thông tin sau:
Công ty TNHH Eogas
Địa chỉ: số 15, khối phố Nguyên Khê, xã Nguyên Khê, huyện Đông Anh, Hà Nội
SĐT: 0243 204.7019/ 0888.693.336
Email: admin@eogas.vn
Facebook: Công ty TNHH Eogas
