Advertisements

Hệ thống van công nghiệp “đồ sộ” không chỉ có những loại van chính mà còn có van bổ trợ. Van bi là loại van được lắp đặt và ứng dụng rất nhiều trong các hệ thống đường ống. 

Cùng CNSG tìm hiểu về van bi ngay trong bài viết này nhé!

Van bi là gì?

van bi là gì
van bi là gì

Van bi trong tiếng Anh còn được gọi là Ball Valve, là một loại van công nghiệp được sử dụng rộng rãi không chỉ trong công nghiệp mà còn các đời sống hằng ngày của con người.

Thiết bị van bi này có khả năng kiểm soát, điều tiết dòng chất lỏng thông qua việc xoay mở 1 quả cầu có lỗ xuyên tâm. 

Khi lỗ của bi cầu có vị trí thẳng hàng với đường ống thì lúc đó van mở để dòng chất đi qua. Ngược lại, lỗ bi cầu nằm vuông góc với dòng chảy thì van lúc này sẽ ở trạng thái đóng.

Van bi thường có độ kín khít cao, tuổi thọ cũng dài lâu hơn so với các loại khác. Khả năng đóng mở hoàn hảo là một trong những ưu thế nổi bật của loại van này.

Xem thêm: Đế van thủy lực là gì? Gia công đế van thủy lực theo các bước nào?

Cấu tạo van bi

Cấu tạo của van bi
Cấu tạo của van bi

Tuy có nhiều loại van bi với chủng loại, kiểu dáng, kích thước khác nhau nhưng nó lại có những điểm chung về cấu tạo. Cụ thể là cấu trúc van bi được chia thành 4 phần:

Bi van

Bộ phận bi van này có dạng hình cầu với 1 lỗ tròn xuyên tâm. Hầu hết các bi van hiện nay đều được làm từ chất liệu thép không rỉ, riêng đối với van nhựa thì bi sẽ được làm từ PVC. 

Các bi van luôn được thợ gia công cẩn thận, không chỉ chính xác về thông số mà còn có tính thẩm mỹ cao, nhẵn mịn trên bề mặt. Để hình thành 1 cơ cấu đóng mở hoàn chỉnh, người ta sẽ kết nối trực tiếp bi van với tay gạt hoặc tay quay.

Thân van

Đây là bộ phận chính, chứa đựng các bộ phận khác quan trọng như gioăng làm kín, bi van… Chính vì thế mà các chất liệu được chọn như: inox, gang, đồng, nhựa… phải đáp ứng được những yêu cầu, đặc điểm của hệ thống, lưu chất.

Gioăng làm kín

Các gioăng làm kín được sản xuất từ PTFE hoặc Teflon. Nhiệm vụ của các gioăng đó là ngăn chặn dòng chảy từ bên này, tạo độ kín khít cho van.

Trục van

Trục van là bộ phận quan trọng khi nó thực hiện chức năng kết nối bi van với tay điều khiển. Nó sẽ truyền momen xoắn được tạo ra từ bộ điều khiển hay tay quay, tay gạt tới bi để bi xoay đóng mở van. 

Trục van nếu được làm từ thép không gỉ sẽ rất bền bỉ, có độ cứng cao.

Nguyên lý hoạt động của van bi

Van sử dụng viên bi để kiểm soát để kiểm soát dòng chảy của chất lỏng đi qua trong đường ống. Khi van chuyển từ đóng sang mở thì lỗ của viên bi sẽ trùng với đường ống để dòng lưu chất có thể đi qua. Dòng lưu chất này có thể nước nóng, nước lạnh, hóa chất, dầu… Khi quay tay gạt, vô lăng hay bị tác động của điện, khí nén, từ vị trí mở, lỗ bi sẽ xoay để nằm vuông góc với đường ống và dòng lưu chất lúc này sẽ bị chặn lại.

Hiện nay, các van bi thường được thiết kế với góc quay 90 độ để việc đóng mở nhanh chóng. Tuy nhiên, trong 1 số trường hợp đặc biệt van sẽ được thiết kế với góc xoay lớn hơn 360 độ.

Phân loại van bi

Các loại van bi (1)
Các loại van bi (1)

Việc phân loại van bi chính xác sẽ hỗ trợ giúp người dùng có thể lựa chọn được loại van phù hợp với yêu cầu công việc của mình.

Theo cách vận hành

Dựa theo cách vận hành, người ta phân chia van bi thành 4 loại van thông dụng như:

Van bi điều khiển khí nén
  • Van bi điều khiển khí nén chính là loại van khi hoạt động đóng mở sẽ chịu sự tác động của bộ điều khiển khí nén.
  • Van bi điều khiển này thích hợp cho những hệ thống yêu cầu thời gian đóng mở rất nhanh.
  • Do bộ điều khiển khí nén có thể cung cấp 1 lực momen xoắn tốc độ lớn nên thời gian để van bi chuyển trạng thái hoạt động khá nhanh, chỉ từ 1-2 giây. Loại van này chỉ có một nhược điểm duy nhất đó là tiếng ồn lớn.
Van bi điều khiển điện
  • Loại van bi này có thao tác đóng mở được điều khiển bởi đầu điện với điện áp 12v, 24v, 220v hoặc 380v.
  • Lắp đặt van bi loại này trong hệ thống tự động hóa thì khi làm việc, van có thể gửi tín hiệu về PLC để điều khiển theo yêu cầu.
  • Van bi điều khiển điện được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống dẫn khí, hệ thống cấp thoát nước, hệ thống nước thải.
Van bi tay gạt
  • Dòng van bi tay gạt có kích thước nhỏ gọn, thích hợp với những công việc có áp suất thấp.
  • Trục của van được thiết kế nối trực tiếp với tay gạt nên khi người dùng xoay tay gạt 1 góc 90 độ thì van sẽ mở hoặc đóng.
  • Đặc điểm của van này đó là momen xoắn để mở van rất nhỏ.
Van bi tay quay
  • Đối với những hệ thống đường ống hay thủy lực mà áp lực của dòng chất tác động lên van rất lớn thì sử dụng van bi tay gạt không hiệu quả, người ta có thể cân nhắc sử dụng van bi tay quay.
  • Trong cấu tạo của van bi tay quay, trục sẽ được gắn trực tiếp với hộp số vô lăng. Với loại này, người dùng chỉ cần quay nhẹ vô lăng thì hệ thống bánh răng và truyền lực đến trục khiến bi quay và cuối cùng làm van đóng mở theo yêu cầu.

Theo cấu tạo bi van

Theo cấu tạo của viên bi trong van thì có đến 5 loại van bi:

  • Full port
  • Reduced port
  • V port
  • Cavity filler
  • Trunnion

Theo số cổng

Nếu phân chia theo số cổng thì ta có các loại: van bi 2 cổng, 3 cổng, 4 cổng. Trong đó, loại 2 cổng hiện nay đang là loại được sử dụng nhiều nhất. 

Riêng với loại 3 cổng thì các lỗ sẽ được đục, bố trí theo dáng hình chữ L hoặc hình chữ T tùy thuộc vào nhu cầu trộn hay phân phối các luồng lưu chất mà khách hàng có thể lựa chọn.

Theo thiết kế phần thân

Theo thiết kế phần thân thì chúng ta có 3 loại van bi như:

Một mảnh, hai mảnh, ba mảnh

Theo vật liệu

Theo vật liệu làm van bi, thông thường người ta thường phân chia thành các chất liệu như đồng, Inox, nhựa,..

Ưu nhược điểm của van bi

Ưu điểm Nhược điểm
  • Do đặc điểm cấu tạo của loại van này mà van bi có thể cho dòng chất đi qua với lưu lượng cao.
  • Van bi có tuổi thọ cao, hoạt động ổn định.
  • Giá thành của van bi khá rẻ, khá phổ biến nên người dùng có thể đặt mua dễ dàng.
  • Một số van bi còn được làm bằng chất liệu đặc biệt chịu được nhiệt, áp suất cao.
  • Đóng kín tốt, đóng chặt với momen xoắn nhỏ.
  • Sự kết hợp của van bi với bộ điều khiển điện hoặc khí nén giúp loại van này có thể vận hành tự động hóa.
  • Van có trọng lượng nhẹ, cấu trúc van đơn giản, nên việc lắp đặt, tháo để sửa chữa van bi cũng khá thuận tiện.
  • Khi sử dụng, chỉ cần vặn xoay 90 độ thì trạng thái van sẽ từ mở sang đóng hoặc từ đóng sang mở nhanh chóng, thích hợp cho việc điều khiển đường dài.
  • Do thân van quay nên vòng đệm của van khó bị vỡ.
  • Nếu áp lực trung bình tăng lên, khả năng bị kín của van tăng.
  • So với các loại van khác thì khi vận hành van bi dễ bị xâm thực hơn.
  • Khả năng rò rỉ của van bi thường cao hơn so với sử dụng van cầu.
  • Do van bi có khả năng điều tiết dòng lưu chất kém nên nó chỉ dùng ở những hệ thống có công suất nhỏ.
  • Van bi này không phải là lựa chọn tối ưu cho những ứng dụng hệ thống buộc phải điều tiết liên tục.
  • Van bi được khuyến cáo không sử dụng cho các lưu chất có lẫn cát, bột, bùn, xi măng vì có thể gây tắc nghẽn, trầy xước, rách gioăng phớt dẫn đến quá trình đóng mở bị gián đoạn, hỏng van nhanh và rò rỉ.