Van là gì?

Van là thiết bị cơ khí điều khiển dòng chảy và áp suất trong một hệ thống hoặc quy trình. Chúng là thành phần thiết yếu của hệ thống đường ống truyền tải chất lỏng, khí, hơi, bùn, v.v.

Có nhiều loại van khác nhau: cổng, cầu, phích cắm, bi, bướm, kiểm tra, màng ngăn, chốt, giảm áp, van điều khiển, v.v. Mỗi loại này có một số mẫu, mỗi loại có các tính năng và khả năng chức năng khác nhau. Một số van được vận hành tự động trong khi một số van khác được vận hành bằng tay hoặc bằng bộ truyền động hoặc khí nén hoặc thủy lực.

Các chức năng từ Van là:

• Dừng và bắt đầu dòng chảy
• Giảm hoặc tăng lưu lượng
• Kiểm soát hướng dòng chảy
• Điều chỉnh dòng chảy hoặc áp suất quá trình
• Giảm áp suất nhất định của hệ thống đường ống

Có nhiều thiết kế, chủng loại và mẫu mã van với nhiều ứng dụng công nghiệp. Tất cả đều đáp ứng một hoặc nhiều chức năng được xác định ở trên. Van là những mặt hàng đắt tiền và điều quan trọng là phải xác định đúng van cho chức năng và phải được chế tạo bằng vật liệu chính xác cho chất lỏng trong quá trình.

Bất kể loại nào, tất cả các van đều có các bộ phận cơ bản sau: thân, nắp ca-pô, phần trang trí (các bộ phận bên trong), bộ truyền động và vòng đệm. Các bộ phận cơ bản của van được minh họa trong hình bên phải.

Thân van

Thân van, đôi khi được gọi là vỏ, là ranh giới chính của van áp suất. Nó đóng vai trò là thành phần chính của cụm van vì nó là khung giữ tất cả các bộ phận lại với nhau.

Thân van, ranh giới áp suất đầu tiên của van, chống lại tải trọng áp suất chất lỏng từ đường ống nối. Nó nhận đường ống đầu vào và đầu ra thông qua các mối nối ren, bắt vít hoặc hàn.

Các đầu thân van được thiết kế để kết nối van với đường ống hoặc vòi thiết bị bằng các loại kết nối đầu khác nhau, chẳng hạn như hàn đối đầu hoặc ổ cắm, ren hoặc mặt bích.

Thân van được đúc hoặc rèn ở nhiều dạng khác nhau và mỗi bộ phận có một chức năng cụ thể và được chế tạo bằng vật liệu phù hợp với chức năng đó.

Nắp van

Phần che lỗ hở trên thân là nắp ca-pô, đây là ranh giới quan trọng thứ hai của van áp suất. Giống như thân van, nắp ca-pô có nhiều kiểu dáng và mẫu mã.

Nắp ca-pô đóng vai trò như một tấm che trên thân van, được đúc hoặc rèn cùng chất liệu với thân van. Nó thường được kết nối với cơ thể bằng mối nối ren, bắt vít hoặc hàn. Trong quá trình sản xuất van, các bộ phận bên trong như thân van, đĩa v.v. được đưa vào thân van và sau đó nắp ca-pô được gắn vào để giữ tất cả các bộ phận lại với nhau bên trong.

Trong mọi trường hợp, việc gắn nắp ca-pô vào thân xe được coi là ranh giới áp suất. Điều này có nghĩa là mối hàn hoặc các bu lông nối nắp ca-pô với thân xe là bộ phận chịu áp lực. Nắp van, mặc dù cần thiết cho hầu hết các loại van, nhưng lại là một nguyên nhân gây lo ngại. Nắp ca-pô có thể làm phức tạp việc sản xuất van, tăng kích thước van, chiếm một phần chi phí đáng kể trong chi phí van và là nguồn gây rò rỉ tiềm ẩn.

Cắt van

Các bộ phận bên trong van có thể tháo rời và thay thế đượctiếp xúc với môi trường dòng chảy được gọi chung làViền van. Những bộ phận này bao gồm (các) đế van, đĩa, đệm, miếng đệm, thanh dẫn hướng, ống lót và lò xo bên trong. Thân van, nắp ca-pô, vòng đệm, v.v. cũng tiếp xúc với môi trường dòng chảy không được coi là phần trang trí van.

Hiệu suất cắt của Van được xác định bởi giao diện đĩa và ghế cũng như mối quan hệ của vị trí đĩa với ghế. Do có phần cắt nên có thể thực hiện được các chuyển động cơ bản và kiểm soát dòng chảy. Trong các thiết kế trang trí chuyển động quay, đĩa trượt sát qua chỗ ngồi để tạo ra sự thay đổi về độ mở dòng chảy. Trong các thiết kế trang trí chuyển động tuyến tính, đĩa nâng lên vuông góc khỏi chỗ ngồi để xuất hiện một lỗ hình khuyên.

Các bộ phận trang trí van có thể được chế tạo bằng nhiều loại vật liệu do có các đặc tính khác nhau cần thiết để chịu được các lực và điều kiện khác nhau. Ống lót và đệm kín không chịu các lực và điều kiện giống như đĩa van và đệm van.

Đặc tính dòng chảy, thành phần hóa học, áp suất, nhiệt độ, tốc độ dòng chảy, vận tốc và độ nhớt là một số cân nhắc quan trọng trong việc lựa chọn vật liệu trang trí phù hợp. Vật liệu trang trí có thể giống hoặc không cùng chất liệu với thân van hoặc nắp ca-pô.

API 600 của Valve Không

Đĩa và ghế van

Đĩa

Đĩa là bộ phận cho phép, điều tiết hoặc dừng dòng chảy, tùy thuộc vào vị trí của nó. Trong trường hợp phích cắm hoặc van bi, đĩa được gọi là phích cắm hoặc quả bóng. Đĩa là ranh giới áp suất sơ cấp quan trọng thứ ba. Khi van đóng, áp suất toàn hệ thống được áp dụng trên đĩa và vì lý do này, đĩa là một bộ phận liên quan đến áp suất.

Đĩa thường được rèn và trong một số thiết kế, có bề mặt cứng để mang lại đặc tính chống mài mòn tốt. Hầu hết các van đều được đặt tên, thiết kế đĩa của chúng.

Chỗ ngồi

Các vòng tựa hoặc vòng đệm cung cấp bề mặt tựa cho đĩa. Một van có thể có một hoặc nhiều chỗ ngồi. Trong trường hợp van cầu hoặc van một chiều xoay, thường có một chỗ ngồi tạo thành một vòng đệm với đĩa để ngăn dòng chảy. Trong trường hợp van cổng, có hai chỗ ngồi; một ở phía thượng nguồn và một ở phía hạ lưu. Đĩa van cổng có hai bề mặt tựa tiếp xúc với các chân van để tạo thành một vòng đệm để ngăn dòng chảy.

Để cải thiện khả năng chống mài mòn của vòng đệm, bề mặt thường được làm cứng bằng cách hàn và sau đó gia công bề mặt tiếp xúc của vòng đệm. Bề mặt hoàn thiện mịn của khu vực tiếp khách là cần thiết để bịt kín tốt khi đóng van. Vòng đệm thường không được coi là bộ phận chịu áp lực vì thân có độ dày thành đủ để chịu được áp suất thiết kế mà không phụ thuộc vào độ dày của vòng đệm.

Thân van

Thân van cung cấp chuyển động cần thiết cho đĩa, phích cắm hoặc quả bóng để mở hoặc đóng van và chịu trách nhiệm định vị đĩa thích hợp. Nó được kết nối với tay quay van, bộ truyền động hoặc đòn bẩy ở một đầu và phía bên kia với đĩa van. Trong van cổng hoặc van cầu, chuyển động tuyến tính của đĩa là cần thiết để mở hoặc đóng van, trong khi ở van phích cắm, bi và bướm, đĩa được quay để mở hoặc đóng van.

Thân thường được rèn và kết nối với đĩa bằng ren hoặc các kỹ thuật khác. Để tránh rò rỉ, tại khu vực bịt kín, cần phải có bề mặt hoàn thiện mịn của thân.

Có năm loại thân van:

• Thân nâng với vít và ách bên ngoài
  Mặt ngoài của thân van có ren, còn phần thân trong van nhẵn. Các sợi thân được cách ly khỏi môi trường dòng chảy bằng cách đóng gói thân. Có sẵn hai phong cách khác nhau của những thiết kế này; một cái có tay quay gắn vào thân để chúng có thể nâng lên cùng nhau, và cái còn lại có ống bọc ren làm cho thân tăng lên qua tay quay. Loại van này được ký hiệu là “O. S. và Y.” là thiết kế chung cho NPS 2 và các van lớn hơn.
• Thân tăng với vít bên trong
  Phần ren của thân van nằm bên trong thân van, còn thân van đóng dọc theo phần nhẵn tiếp xúc với không khí bên ngoài. Trong trường hợp này, các ren thân tiếp xúc với môi trường dòng chảy. Khi quay, thân và tay quay cùng nâng lên để mở van.
• Thân không nhô lên với vít bên trong
  Phần ren của thân van nằm bên trong van và không nhô lên được. Đĩa van di chuyển dọc theo thân van, giống như một đai ốc nếu thân van bị xoay. Các sợi ren tiếp xúc với môi trường dòng chảy và do đó chịu tác động. Đó là lý do tại sao mô hình này được sử dụng khi không gian bị giới hạn để cho phép chuyển động tuyến tính và môi trường dòng chảy không gây xói mòn, ăn mòn hoặc mài mòn vật liệu thân cây.
• Thân trượt
  Thân van này không quay hoặc xoay. Nó trượt vào và ra khỏi van để mở hoặc đóng van. Thiết kế này được sử dụng trong các van mở nhanh dạng đòn bẩy vận hành bằng tay. Nó cũng được sử dụng trong các van điều khiển được vận hành bằng xi lanh thủy lực hoặc khí nén.
• Thân quay
  Đây là mô hình thường được sử dụng trong van bi, van cắm và van bướm. Chuyển động một phần tư vòng của thân van để mở hoặc đóng van.

Trong Menu chính “Valves”, bạn sẽ tìm thấy một số liên kết đến hình ảnh chi tiết (lớn) của Van gốc tăng và KHÔNG tăng.

Đóng gói thân van

Để bịt kín đáng tin cậy giữa thân và nắp ca-pô, cần có một miếng đệm. Đây được gọi là Đóng gói và nó được trang bị các thành phần sau:

• Bộ phận theo tuyến, một ống bọc để nén bao bì bằng một tuyến vào cái gọi là hộp nhồi.
• Tuyến, một loại ống lót, dùng để nén gói vào hộp nhồi.
• Hộp nhồi, một buồng trong đó bao bì được nén.
• Đóng gói, có sẵn trong một số vật liệu, như Teflon®, vật liệu đàn hồi, vật liệu dạng sợi, v.v.
• Ghế sau là sự sắp xếp chỗ ngồi bên trong nắp ca-pô. Nó cung cấp một lớp bịt kín giữa thân và nắp ca-pô, đồng thời ngăn chặn áp suất của hệ thống tạo ra tác động lên van khi van mở hoàn toàn. Ghế sau thường được ứng dụng ở van cổng và van cầu.

Một khía cạnh quan trọng của tuổi thọ của van là bộ phận làm kín. Hầu hết tất cả các loại van, như van Bi, Quả cầu, Cổng, Phích cắm và Bướm tiêu chuẩn đều có bộ phận làm kín dựa trên lực cắt, ma sát và độ rách.

Do đó, việc đóng gói van phải được thực hiện đúng cách để tránh làm hỏng thân van và thất thoát chất lỏng hoặc khí. Khi bao bì quá lỏng, van sẽ bị rò rỉ. Nếu đóng gói quá chặt sẽ ảnh hưởng đến việc di chuyển và có thể làm hỏng thân cây.

Mẹo bảo trì: 1. Cách lắp đặt tuyến đóng gói

Mẹo bảo trì: 2. Cách lắp đặt tuyến đóng gói

Van Yoke và Yoke Nut

ách

Một Yoke kết nối thân van hoặc nắp ca-pô với cơ cấu dẫn động. Phần trên của Yoke giữ đai ốc Yoke, đai ốc trục hoặc ống lót Yoke và thân van đi qua nó. Yoke thường có các lỗ để cho phép tiếp cận hộp nhồi, các liên kết của bộ truyền động, v.v. Về mặt cấu trúc, Yoke phải đủ chắc chắn để chịu được các lực, mômen và mô-men xoắn do bộ truyền động tạo ra.

Hạt ách

Đai ốc Yoke là đai ốc có ren bên trong và được đặt ở phía trên của Yoke mà thân đi qua. Ví dụ, trong van cổng, đai ốc Yoke được xoay và thân van di chuyển lên hoặc xuống. Trong trường hợp van cầu, đai ốc được cố định và thân được quay qua nó.

Thiết bị truyền động van

Van vận hành bằng tay thường được trang bị một tay quay gắn vào thân van hoặc đai ốc Yoke, quay theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ để đóng hoặc mở van. Van cầu và van cổng được mở và đóng theo cách này.

Các van quay một phần tư, vận hành bằng tay, chẳng hạn như Van bi, Van cắm hoặc Van bướm, có cần gạt để kích hoạt van.

Có những ứng dụng không thể hoặc không mong muốn kích hoạt van bằng tay bằng tay quay hoặc đòn bẩy. Những ứng dụng này bao gồm:

• Van lớn phải hoạt động dưới áp suất thủy tĩnh cao
• Van chúng phải được vận hành từ một địa điểm từ xa
• Khi thời gian mở, đóng, ga hoặc điều khiển van bằng tay dài hơn yêu cầu của tiêu chí thiết kế hệ thống

Những van này thường được trang bị bộ truyền động.
Bộ truyền động theo định nghĩa rộng nhất là một thiết bị tạo ra chuyển động tuyến tính và quay của nguồn điện dưới tác động của nguồn điều khiển.

Bộ truyền động cơ bản được sử dụng để mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn van. Các bộ truyền động để điều khiển hoặc điều chỉnh van được cấp tín hiệu định vị để di chuyển đến bất kỳ vị trí trung gian nào. Có nhiều loại thiết bị truyền động khác nhau, nhưng sau đây là một số thiết bị truyền động van thường được sử dụng:

• Thiết bị truyền động bánh răng
• Thiết bị truyền động động cơ điện
• Thiết bị truyền động khí nén
• Thiết bị truyền động thủy lực
• Thiết bị truyền động điện từ

Để biết thêm thông tin về Thiết bị truyền động, hãy xem Menu chính “Van”-Thiết bị truyền động van-

Phân loại van

Sau đây là một số cách phân loại van thường được sử dụng, dựa trên chuyển động cơ học:

• Van chuyển động tuyến tính. Các van trong đó bộ phận đóng, như ở cổng, quả cầu, màng ngăn, kẹp và nâng Van kiểm tra, di chuyển theo đường thẳng để cho phép, dừng hoặc điều tiết dòng chảy.
• Van chuyển động quay. Khi bộ phận đóng van di chuyển dọc theo một đường góc hoặc hình tròn, như trong các Van một chiều bướm, bi, phích cắm, lệch tâm và xoay, các van này được gọi là van chuyển động quay.
• Van quay quý. Một số van chuyển động quay yêu cầu chuyển động của thân van khoảng một phần tư vòng quay, từ 0 đến 90° để mở hoàn toàn từ vị trí đóng hoàn toàn hoặc ngược lại.

Phân loại van dựa trên chuyển động

Xếp hạng lớp

Xếp hạng áp suất-nhiệt độ của van được chỉ định theo số lớp. ASME B16.34, Van mặt bích, ren và đầu hàn là một trong những tiêu chuẩn van được sử dụng rộng rãi nhất. Nó định nghĩa ba loại lớp: tiêu chuẩn, đặc biệt và giới hạn. ASME B16.34 bao gồm các loại van 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500 và 4500.

Bản tóm tắt

Trên trang này được xác định một số thông tin cơ bản từ van.

Như bạn có thể đã thấy trong Menu chính “Van”, bạn cũng có thể tìm thấy thông tin về một số loại van thường được áp dụng trong ngành Dầu khí và hóa chất.
Nó có thể mang lại cho bạn ấn tượng và sự hiểu biết tốt về sự khác biệt giữa các loại van khác nhau và những khác biệt này ảnh hưởng đến chức năng của van như thế nào. Nó sẽ giúp ứng dụng đúng từng loại van trong quá trình thiết kế và sử dụng hợp lý từng loại van trong quá trình vận hành.