Van bướm là gì? Cấu tạo, phân loại và nguyên lý

Cùng với van cổng, van bi,…và các loại van công nghiệp khác, van bướm cũng là loại van được ứng dụng rộng rãi. Nhất là trong các hệ thống đường ống lớn. 

Cùng CNSG tìm hiểu về van bướm, cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng của loại van này nhé!

Van bướm là gì? (Butterfly valve)

Van bướm còn được gọi với tên tiếng Anh là Butterfly valve- đây là một thiết bị van công nghiệp chuyên dùng trong công nghiệp và đã bước đầu ứng dụng trong đời sống.

Chức năng của van bướm này đó là: Đóng mở cửa van để cung cấp hoặc chặn dòng chất, điều tiết lưu lượng của dòng chảy, môi chất trong hệ thống đường ống có kích thước lớn nhỏ khác nhau. 

Do thiết kế van có cánh cửa lớn nên người ta thường gọi là van bướm. Trong công nghiệp, van dao, van cổng, van bi, van cầu tạo nên 1 hệ thống van có khả năng đóng mở nhanh và linh hoạt.

Sự phổ biến của van này nhờ vào nhiều ưu điểm nổi bật như cấu tạo đơn giản, chi phí thấp và khá bền nên được nhiều người chọn. 

Cấu tạo van bướm

Thân van	Bộ phận thân van thường chịu tác động lực trực tiếp từ đường ống. Thân van thường được làm bằng chất liệu kim loại hoặc nhựa.
Đĩa van	Đĩa van hay còn được gọi là cánh bướm, là một bộ phận quan trọng nhất của van bướm. Được làm từ chất liệu chắc chắn như thép, gang, inox, nhựa, nó có thể định vị ở các góc mở khác nhau giúp cho van bướm có thể điều tiết được lưu chất trong đường ống.
Trục van	Trục van cần đảm bảo độ cứng cáp, chống ăn mòn tốt nên được làm từ hợp kim. Trục van này cũng chính là bộ phận kết nối và truyền lực làm việc.
Gioăng, phớt, đệm	Có tính chất chịu lực, đàn hồi, mềm dẻo, chống mài mòn.
Vòng làm kín	Chức năng của vòng làm kín là làm kín thân van, đĩa van. Nó được làm từ vật liệu có tính đàn hồi cao.
Phần điều khiển	Bao gồm các chi tiết như tay quay, tay gạt, vô lăng đối với van bướm điều khiển bằng tay, là phần điều khiển điện đối với Butterfly valve điện, và phần điều khiển khí nếu là van bướm khí nén.

Nguyên lý hoạt động van bướm

Khi người dùng thực hiện tác động đến van bướm, có thể tác dụng lực qua tay quay, tay gạt hoặc thông qua một hệ thống cung cấp khí nén, điện năng thì trục sẽ được truyền lực và dẫn động làm các cánh bướm của van chuyển đổi trạng thái từ đóng sang mở.

Khi van ở trạng thái đóng, đĩa van sẽ chặn ngang để ngăn dòng chất đi qua, khi lực đủ mạnh được truyền đến trục van làm đĩa van xoay 1 góc 90 độ. Van mở, dòng chất đi qua van vào đường ống để đi đến các thiết bị làm việc khác.

Một van bướm được đánh giá chất lượng khi nó đóng cửa van hoàn toàn và đảm bảo dòng chất bị chặn, hạn chế trên đường ống và van khi van mở thì dòng lưu chất sẽ được đi qua.

Phân loại van bướm

Để phân chia hàng trăm loại van bướm thành những nhóm van cơ bản thường dựa trên các yếu tố: Kiểu truyền động, kiểu lắp đặt, thương hiệu và xuất xứ, chất liệu…

• Theo kiểu truyền động: Van bướm tay gạt, van bướm tay quay, van bướm điều khiển bằng điện, van bướm điều khiển khí nén
• Theo kiểu kết nối: Van bướm mặt bích, van bướm tai bích (lug type), van bướm kẹp (wafer)
• Theo vật liệu chế tạo van: Gang, Inox, Thép, Nhựa PVC,…
• Theo xuất xứ và thương hiệu: Đài Loan, Malaysia, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc,…

Ưu điểm và nhược điểm van bướm

Ưu điểm

•  So với các van bi, van cầu công nghiệp, giá thành của van bướm thấp hơn nhiều.
• Có 3 phương thức vận hành van bướm tiện lợi: bằng điện, bằng khí và bằng lực cơ học tay.
• Thiết kế nhỏ gọn, cấu trúc không quá phức tạp nên tiết kiệm không gian. Các công tác khác như: bảo trì, vệ sinh, tháo lắp van bướm đều rất thuận tiện.
• Van bướm không yêu cầu phải bảo dưỡng, bảo trì thường xuyên
• Van có nhiều kích cỡ để lựa chọn từ size nhỏ, size trung cho đến các size đại, khổng lồ phù hợp với mọi hệ thống ống dẫn công nghiệp.
• Van bướm thường sử dụng được cho các môi chất: Hóa chất lỏng, nước lạnh, hơi, khí nén, nước nóng, dầu, nhớt thủy lực.
• Chi tiết làm kín trong van bướm có thể được thay thế nếu như có hư hỏng nên tái sử dụng van được nhiều lần.
• Môi trường làm việc đa dạng: ngoài trời, trong nhà, nước biển, môi trường có tính kiềm hoặc axit.

Nhược điểm

Do thiết kế của mình nên van bướm thường chỉ phù hợp cho điều tiết và đóng mở dòng chảy lớn, dùng cho các hệ thống đường ống có kích thước từ trung bình trở lên.

Góc làm việc ổn định khá hẹp, nếu van mở 15 – 75 độ thường xuyên thì rất dễ bị hỏng.

Ứng dụng van bướm

Ứng dụng của van bướm ngày này rất rộng rãi trong các ngành sản xuất và đời sống con người. 

• Đối với nhà máy thủy điện: Van bướm có kích thước lớn sẽ được lắp đặt trên các hệ thống đường ống dẫn khổng lồ trong các trạm cấp nước vì khả năng đóng mở linh hoạt, đáng tin cậy.
• Đối với các ứng dụng đóng mở thông thường: Với những ưu điểm như giá thành rẻ, thời gian đóng mở nhanh, kích thước nhỏ, không chiếm quá nhiều không gian nên trong bất kỳ hệ thống nào dùng vật liệu lỏng đều lắp đặt van bướm để hoạt động.
• Đối với các tàu chở hàng trên biển: Kích thước van bướm đa dạng cùng kích thước nhẹ và nhỏ nên thích hợp cho đường ống nhỏ trên tàu, đường ống lớn,… Nếu van được làm từ chất liệu như gang, inox thì có thể chống chọi với môi trường nước, nước biển mặn.
• Trong hệ thống phòng cháy và chữa cháy: Có 3 yếu tố giúp nó có thể đáp ứng yêu cầu trong PCCC đó là bền bỉ, nhanh chóng và sử dụng dễ dàng nên xuất hiện ở các khu chung cư, tòa nhà, bệnh viện…
• Hệ thống khí nén: Van bướm khí nén đáp ứng yêu cầu làm việc ổn định, kiểm soát tốt lượng khí ở đầu ra.