Van cổng thép với khả năng chịu nhiệt và áp lực vượt trội, loại van này được thiết kế linh hoạt, phù hợp với các môi trường làm việc khắc nghiệt và đa dạng ứng dụng từ dầu khí, năng lượng cho đến hệ thống cấp thoát nước và tưới tiêu.
Để giúp người đọc hiểu chi tiết hơn về van cửa thép, FAF Valve cung cấp các thông tin chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của loại van này trong bài viết dưới đây.
Giới thiệu về van cổng thép
Van cổng thép hay van chặn thép, van cửa thép, được biết đến là loại van chịu được áp lực và nhiệt độ rất tốt hơn hẳn so với các loại van được chế tạo bằng chất liệu gang hay đồng. Cụ thể van được làm bằng chất liệu thép WCB, thép ren, thép đúc,… có thể chịu được nhiệt độ cao (từ 200°C đến 400°C) và áp lực lớn (từ PN16 đến PN40).
Van thường được sử dụng với mục đích đóng mở hoàn toàn lưu chất và không phù hợp để điều tiết dòng chảy có thể gây mòn đĩa van sau thời gian sử dụng lâu dài. Với đa dạng kiểu kết nối như nối ren, nối bích giúp van kết nối được mọi quy mô hệ thống khác nhau từ vừa đến lớn, có khả năng kết nối linh hoạt, dễ dàng.
Điểm điểm nổi bật của loại van này là khả năng lưu thông theo cả hai chiều, không cần phải quy định chiều lắp đặt nhất định điều này không làm ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của van.
Với khả năng chống chịu lực và nhiệt tốt và dải kích thước đa dạng từ DN15 đến DN500, van cổng thép được ứng dụng trong các ngành công nghiệp khắt khe như: hơi nước, hơi nóng, dầu khí,…
Van cổng thép có nhiều loại, mỗi loại sẽ có có thiết kế, chất liệu và thông số kỹ thuật riêng biệt. Để hiểu rõ hơn, bạn có thể tham khảo bảng thông tin dưới đây:
| Kích cỡ van | DN15 – DN1000 |
| Chất liệu | Thép WCB, thép đen, thép rèn GSC 25, thép không gỉ, CF8,… |
| Kiểu điều khiển | Tay quay |
| Ty van | Thường là ty nổi |
| Kiểu kết nối | Nối bích, nối ren |
| Tiêu chuẩn kết nối | JIS, DIN, ANSI, BS |
| Áp lực làm việc | PN16, PN25, PN40,… |
| Bảo vệ ăn mòn | Sơn epoxy |
| Nhiệt độ | -10℃ – Max 400 ℃ |
| Ứng dụng | Chất lỏng, khí, gas, nước nóng,… |
| Xuất xứ | Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc, Thổ Nhĩ Kỳ,… |
Các bộ phận cấu tạo van cửa thép
Van chặn thép được cấu tạo từ rất nhiều bộ phận khác nhau, mỗi một bộ phận thực hiện các nhiệm vụ riêng biệt tạo nên một thiết bị hoàn chỉnh thực hiện điều khiển dòng chảy bên trong đường ống hiệu quả.
Van cổng thép ty nổi được cấu tạo từ các bộ phận chính sau:
- Thân van: Thường được làm bằng thép đúc WCB có khả năng chịu nhiệt và áp lực cao. Thân van có thể kết nối với đường ống bằng mặt bích hoặc nối ren, tùy thuộc .
- Đĩa van: Được làm bằng thép bọc cao su tạo độ bền bỉ và kín khít. Đĩa van được hàn chắc chắn với ty van, đóng vai trò như một cánh cửa, khi di chuyển lên xuống sẽ đóng mở dòng chảy.
- Ty van: Là một trục thép nối liền đĩa van và tay quay. Khi xoay tay quay, ty van sẽ di chuyển lên xuống, kéo theo đĩa van đóng hoặc mở.
- Gioăng làm kín: Làm bằng cao su chịu nhiệt, có tác dụng bịt chặt các kẽ hở giữa các bề mặt kết nối, ngăn chặn chất lỏng rò rỉ ra ngoài.
- Nắp van: Che phủ phần trên của thân van, được chế tạo cùng chất liệu với thân van, giúp bảo vệ các bộ phận bên trong và tạo thành buồng kín.
- Tay quay: Là bộ phận nhận lực tác động trực tiếp từ người vận hành để điều khiển van.
- Bu lông đai ốc: Dùng để cố định các bộ phận của van lại với nhau.
Nguyên lý hoạt động:
Van cổng thép sử dụng một “cánh cổng” (gate) bằng thép, nằm vuông góc với dòng chảy, có thể di chuyển lên xuống để mở hoặc đóng dòng chảy.
Khi van cổng thép ở trạng thái mở, cánh cổng được nâng lên hoàn toàn khỏi dòng chảy, cho phép lưu chất di chuyển tự do qua ống. Điều này giúp giảm thiểu áp suất và sự cản trở trong hệ thống, mang lại hiệu quả cao cho các ứng dụng yêu cầu lưu lượng lớn.
Khi van ở trạng thái đóng, cánh cổng được hạ xuống chặt khít vào lòng van, ngăn hoàn toàn lưu chất chảy qua.
Một ưu điểm lớn của van cổng thép là nó có thể đóng mở hoàn toàn, nên thường được sử dụng trong các hệ thống yêu cầu ngắt dòng chảy hoặc cho phép dòng chảy lưu thông mà không làm giảm áp suất.
Các van cổng thép phổ biến trên thị trường
Dựa vào kiểu kết nối mà van cổng thép được chia thành 2 loại khác nhau bao gồm:
Van cổng thép WCB nối bích
- Vật liệu: Thân van được làm bằng thép WCB (thép cacbon), có khả năng chịu nhiệt, chịu áp lực cao và chống ăn mòn tốt. Thép WCB có đặc tính bền chắc, không chỉ chịu được nhiệt độ cao mà còn có khả năng chống ăn mòn tốt, giúp kéo dài tuổi thọ của van trong môi trường làm việc khắc nghiệt.
- Kết nối: Hai đầu van cổng thép được thiết kế dạng bích, kết nối với đường ống bằng bu lông và gioăng, thường sử dụng cho các hệ thống có DN>50. Kết nối bích không chỉ đảm bảo độ kín khít mà còn giúp dễ dàng bảo trì, tháo lắp khi cần thiết.
- Ưu điểm: Bền bỉ, kín khít, chịu được môi trường làm việc khắc nghiệt, đa dạng kích cỡ và áp suất làm việc.
- Ứng dụng: Van cổng thép được dùng trong các hệ thống đường ống công nghiệp, như: dầu khí, hóa chất, năng lượng, xử lý nước, hệ thống PCCC,…
Van cổng thép đen nối ren
- Vật liệu: Thân van được làm bằng thép đen, có độ bền và khả năng chịu nhiệt, áp suất thấp hơn so với thép WCB. Loại vật liệu này dễ gia công và chi phí thấp, nên thường được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng hoặc công nghiệp đơn giản.
- Kết nối: Hai đầu van được thiết kế dạng ren, kết nối trực tiếp với ống bằng ren. Kết nối ren cho phép việc lắp đặt và tháo rời van trở nên đơn giản và nhanh chóng mà không cần sử dụng bu lông hay mặt bích. Thường dùng cho các hệ thống nhỏ, có kích thước DN<50.
- Ưu điểm: Van cổng thép đen nối ren có giá thành rẻ hơn so với loại van cổng thép WCB , dễ lắp đặt, phù hợp với các hệ thống đường ống có áp suất thấp.
- Nhược điểm: Độ bền kém hơn van WCB, dễ bị ăn mòn, không phù hợp với môi trường làm việc khắc nghiệt.
- Ứng dụng: Van cổng thép kết nối ren thường được sử dụng trong các hệ thống cấp thoát nước dân dụng, hệ thống tưới tiêu, và một số ứng dụng công nghiệp đơn giản.
Để so sánh nhanh 02 loại van cổng thép trên, bạn có thể tham khảo bảng sau:
| Tính năng | Van cổng thép WCB nối bích | Van cổng thép đen nối ren |
| Vật liệu | Thép WCB | Thép đen |
| Kết nối | Nối bích | Nối ren |
| Độ bền | Cao | Trung bình |
| Chịu nhiệt | Tốt | Trung bình |
| Chịu áp lực | Cao | Thấp |
| Chống ăn mòn | Tốt | Kém |
| Giá thành | Cao | Thấp |
| Ứng dụng | Công nghiệp | Dân dụng, công nghiệp nhẹ |
Ngoài ra dựa vào chất liệu chế tạo van cổng thép cũng có thể chia thành các loại khác nhau như: van cổng thép WCB, van cổng thép đúc, van cổng thép rèn, van cổng thép đen,…Tùy vào nhu cầu sử dụng mà người dùng có thể lựa chọn loại van lắp đặt phù hợp nhất.
Nên chọn van cổng thép WCB hay thép đen?
Việc lựa chọn giữa van cổng thép WCB nối bích và van cổng thép đen nối ren phụ thuộc vào các yêu cầu kỹ thuật, điều kiện làm việc, và ngân sách dự chi. Dưới đây là những yếu tố chi tiết để cân nhắc:
- Chọn van cổng thép WCB nối bích: Là sự lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống công nghiệp có yêu cầu cao, chịu được áp lực và nhiệt độ lớn, môi trường làm việc khắc nghiệt, cần độ kín khít tuyệt đối.
- Chọn van cổng thép đen nối ren: Van cổng thép đen nối ren là lựa chọn kinh tế cho các hệ thống quy mô nhỏ hoặc có yêu cầu áp suất thấp và độ bền không quá cao.
Ứng dụng của van cổng thép trong các hệ thống
Van cổng thép, đặc biệt là hai loại phổ biến là van cổng thép WCB nối bích và van cổng thép đen nối ren, đóng vai trò quan trọng trong nhiều hệ thống công nghiệp và dân dụng. Với cấu trúc chắc chắn, khả năng chịu nhiệt và áp suất cao cùng khả năng kiểm soát lưu lượng dòng chảy, van cổng thép được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:
+) Ngành công nghiệp
- Dầu khí: Điều tiết dòng chảy của dầu thô, khí tự nhiên và các sản phẩm từ dầu khí, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình vận chuyển.
- Hóa chất: Điều khiển lưu lượng các loại hóa chất trong quá trình sản xuất, đảm bảo quy trình diễn ra an toàn và kiểm soát được lượng hóa chất sử dụng.
- Năng lượng: Sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện, thủy điện để điều khiển hơi nước và nước làm mát, giữ cho các thiết bị hoạt động ở trạng thái tối ưu.
- Xử lý nước: Điều khiển dòng chảy trong các hệ thống cấp nước và thoát nước, đảm bảo cung cấp nước ổn định.
+) Lĩnh vực xây dựng
- Hệ thống cấp thoát nước: Van cổng thép giúp quản lý dòng chảy của nước trong các tòa nhà, khu dân cư, đảm bảo cung cấp nước sinh hoạt ổn định và ngăn chặn tình trạng tràn nước khi có sự cố.
- Hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC): Điều khiển dòng chảy nước trong hệ thống PCCC, đảm bảo nước luôn sẵn sàng cung cấp trong trường hợp khẩn cấp.
+) Nông nghiệp: Hệ thống tưới tiêu: Điều chỉnh lượng nước tưới phù hợp với nhu cầu cây trồng, giúp tiết kiệm nước và đảm bảo cây phát triển tốt.
+) Các ứng dụng khác
- Hệ thống khí nén: Điều khiển áp suất và lưu lượng của khí nén trong các quy trình sản xuất.
- Hệ thống hơi: Quản lý dòng chảy của hơi nước trong các ngành công nghiệp.
- Hệ thống khí gas: Điều tiết lưu lượng khí gas, giúp hệ thống vận hành an toàn và ổn định.
Van cổng thép là thiết bị quan trọng trong các hệ thống vận hành dòng chảy yêu cầu cao về khả năng chịu áp lực và nhiệt độ, từ công nghiệp nặng cho đến các ứng dụng xây dựng và nông nghiệp. Việc hiểu rõ về cấu tạo, đặc điểm và ứng dụng của từng loại van sẽ giúp bạn lựa chọn thiết bị phù hợp, tăng cường hiệu quả và đảm bảo an toàn cho hệ thống.
