Van cổngVan cổng là sản phẩm của cuộc cách mạng công nghiệp. Mặc dù một số thiết kế van, chẳng hạn như van cầu và van nút, đã tồn tại từ lâu, nhưng van cổng đã chiếm vị trí thống lĩnh trong ngành công nghiệp hàng thập kỷ, và chỉ gần đây chúng mới nhường lại một phần lớn thị phần cho van bi và van bướm.

Sự khác biệt giữa van cổng và van bi, van nút và van bướm là ở chỗ bộ phận đóng van, được gọi là đĩa, cổng hoặc van chắn, nâng lên ở đáy trục van, rời khỏi đường dẫn nước và đi vào đỉnh van, được gọi là nắp van, và quay quanh trục van theo nhiều vòng. Những van mở theo chuyển động tuyến tính này còn được gọi là van nhiều vòng hoặc van tuyến tính, khác với van một phần tư vòng, có trục quay 90 độ và thường không nâng lên.

Van cổng có hàng chục loại vật liệu và mức áp suất khác nhau. Kích thước của chúng dao động từ loại nhỏ vừa tay (½ inch) đến loại lớn dành cho xe tải (144 inch). Van cổng được cấu tạo từ các bộ phận đúc, rèn hoặc các chi tiết được chế tạo bằng phương pháp hàn, mặc dù thiết kế đúc chiếm ưu thế.

Một trong những ưu điểm nổi bật nhất của van cổng là khả năng mở hoàn toàn mà không gặp nhiều trở ngại hay ma sát trong các lỗ dẫn dòng. Điện trở dòng chảy do van cổng mở tạo ra gần như tương đương với điện trở của một đoạn ống có cùng kích thước lỗ. Do đó, van cổng vẫn được xem xét sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng đóng/mở. Trong một số thuật ngữ van, van cổng còn được gọi là van cầu.

Van cổng nói chung không thích hợp để điều chỉnh lưu lượng hoặc hoạt động theo bất kỳ hướng nào khác ngoài mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn. Sử dụng van cổng mở một phần để điều tiết hoặc điều chỉnh lưu lượng có thể làm hỏng tấm van hoặc vòng đệm van, bởi vì trong môi trường dòng chảy mở một phần gây ra sự nhiễu loạn, các bề mặt đệm van sẽ va chạm với nhau.

kiểu van cổng

Nhìn từ bên ngoài, hầu hết các van cổng đều trông giống nhau. Tuy nhiên, có rất nhiều khả năng thiết kế khác nhau. Hầu hết các van cổng bao gồm một thân van và một nắp van, trong đó có một bộ phận đóng gọi là đĩa hoặc cửa van. Bộ phận đóng này được nối với trục van đi xuyên qua nắp van và cuối cùng đến tay quay hoặc bộ truyền động khác để vận hành trục van. Áp suất xung quanh trục van được kiểm soát bởi gioăng được nén vào khoang chứa gioăng.

Sự chuyển động của tấm van cổng trên trục van quyết định xem trục van nâng lên hay xoay vào tấm van trong quá trình mở. Phản ứng này cũng xác định hai kiểu trục/đĩa chính cho van cổng: trục nâng hoặc trục không nâng (NRS). Trục nâng là kiểu thiết kế trục/đĩa phổ biến nhất trên thị trường công nghiệp, trong khi trục không nâng từ lâu đã được ngành cấp nước và đường ống ưa chuộng. Một số ứng dụng trên tàu vẫn sử dụng van cổng và có không gian nhỏ cũng sử dụng kiểu NRS.

Thiết kế thân/nắp van phổ biến nhất trên các van công nghiệp là ren ngoài và càng van (OS&Y). Thiết kế OS&Y phù hợp hơn cho môi trường ăn mòn vì ren nằm bên ngoài khu vực làm kín chất lỏng. Nó khác với các thiết kế khác ở chỗ tay quay được gắn vào ống lót ở phía trên càng van, chứ không phải vào chính thân van, do đó tay quay không bị nâng lên khi van mở.

Phân khúc thị trường van cổng

Mặc dù trong 50 năm qua, van quay góc vuông đã chiếm một thị phần lớn trong thị trường van cổng, nhưng một số ngành công nghiệp vẫn phụ thuộc nhiều vào chúng, bao gồm cả ngành dầu khí. Mặc dù van bi đã có những tiến bộ trong đường ống dẫn khí tự nhiên, nhưng đường ống dẫn dầu thô hoặc chất lỏng vẫn là nơi sử dụng van cổng có gioăng song song.

Đối với các kích thước lớn hơn, van cổng vẫn là lựa chọn chính cho hầu hết các ứng dụng trong ngành công nghiệp lọc dầu. Độ bền chắc của thiết kế và tổng chi phí sở hữu (bao gồm cả chi phí bảo trì) là những ưu điểm nổi bật của thiết kế truyền thống này.

Về mặt ứng dụng, nhiều quy trình lọc dầu sử dụng nhiệt độ cao hơn nhiệt độ hoạt động an toàn của Teflon, vật liệu chính được dùng làm gioăng cho van bi nổi. Van bướm hiệu suất cao và van bi kín bằng kim loại đang dần được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng lọc dầu, mặc dù tổng chi phí sở hữu của chúng thường cao hơn so với van cổng.

Ngành công nghiệp xử lý nước vẫn chủ yếu sử dụng van cổng bằng sắt. Ngay cả trong các ứng dụng chôn ngầm, chúng vẫn tương đối rẻ và bền.

Ngành công nghiệp điện sử dụngvan cổng hợp kimĐối với các ứng dụng liên quan đến áp suất và nhiệt độ rất cao. Mặc dù một số van cầu kiểu Y và van bi có gioăng kim loại mới hơn được thiết kế để hoạt động trong điều kiện đóng ngắt đã được tìm thấy trong nhà máy điện, van cổng vẫn được các nhà thiết kế và vận hành nhà máy ưa chuộng hơn.