Van cửalà 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, van cửa đã chiếm vị trí thống lĩnh trong ngành trong nhiều thập kỷ, và chỉ gần đây mới nhường lại thị phần lớn cho van bi và van bướm.

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

Van cửa có sẵn với hàng chục loại vật liệu và mức áp suất khác nhau. Chúng có kích thước từ NPS vừa vặn với tay bạn ½ inch đến NPS của xe tải lớn 144 inch. Van cửa bao gồm các chi tiết đúc, rèn hoặc các bộ phận được chế tạo bằng phương pháp hàn, mặc dù thiết kế đúc vẫn chiếm ưu thế.

Một trong những đặc điểm được ưa chuộng nhất của van cửa là chúng có thể mở hoàn toàn mà không gây cản trở hay ma sát trong các lỗ thoát nước. Lực cản dòng chảy do van cửa mở tạo ra gần bằng với lực cản dòng chảy của một đoạn ống có cùng kích thước lỗ thoát nước. Do đó, van cửa vẫn được cân nhắc sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng chặn hoặc đóng/mở. Trong một số thuật ngữ van, van cửa được gọi là van cầu.

Van cửa thường không thích hợp để điều chỉnh lưu lượng hoặc vận hành theo bất kỳ hướng nào khác ngoài mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn. Việc sử dụng van cửa mở một phần để điều tiết hoặc điều chỉnh lưu lượng có thể làm hỏng tấm van hoặc vòng đệm chân van, vì trong môi trường dòng chảy mở một phần gây ra nhiễu loạn, bề mặt chân van sẽ va chạm vào nhau.

Kiểu van cửa

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

Chuyển động của tấm van cửa trên thân van quyết định việc thân van nâng lên hay siết chặt vào tấm van trong quá trình mở. Phản ứng này cũng xác định hai kiểu thân/đĩa chính của van cửa: thân nâng lên hoặc thân không nâng lên (NRS). Thân nâng lên là kiểu thiết kế thân/đĩa phổ biến nhất trên thị trường công nghiệp, trong khi thân không nâng lên từ lâu đã được ngành công nghiệp đường ống và nhà máy nước ưa chuộng. Một số ứng dụng trên tàu thủy vẫn sử dụng van cửa và có không gian nhỏ cũng sử dụng kiểu NRS.

Thiết kế thân van/mũ van phổ biến nhất trên van công nghiệp là ren ngoài và ách van (OS&Y). Thiết kế OS&Y phù hợp hơn với môi trường ăn mòn vì ren nằm ngoài khu vực phớt chặn chất lỏng. Thiết kế này khác với các thiết kế khác ở chỗ tay quay được gắn vào ống lót ở đầu ách van, chứ không phải vào thân van, do đó tay quay không bị nâng lên khi van mở.

Phân khúc thị trường van cửa

Mặc dù trong 50 năm qua, van xoay góc phải đã chiếm thị phần lớn trên thị trường van cửa, một số ngành công nghiệp vẫn phụ thuộc rất nhiều vào chúng, bao gồm cả ngành dầu khí. Mặc dù van bi đã có những tiến bộ trong đường ống dẫn khí đốt tự nhiên, nhưng đường ống dẫn dầu thô hoặc chất lỏng vẫn là vị trí của van cửa song song.

Đối với các kích thước lớn hơn, van cửa vẫn là lựa chọn chính cho hầu hết các ứng dụng trong ngành lọc dầu. Độ bền chắc của thiết kế và tổng chi phí sở hữu (bao gồm cả tính kinh tế của việc bảo trì) là những điểm đáng mong đợi của thiết kế truyền thống này.

Về mặt ứng dụng, nhiều quy trình lọc dầu sử dụng nhiệt độ cao hơn nhiệt độ vận hành an toàn của Teflon, vốn là vật liệu đế chính cho van bi nổi. Van bướm hiệu suất cao và van bi kín kim loại đang bắt đầu được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng lọc dầu, mặc dù tổng chi phí sở hữu của chúng thường cao hơn van cửa.

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

Ngành công nghiệp điện sử dụngvan cửa hợp kimcho các ứng dụng liên quan đến áp suất và nhiệt độ rất cao. Mặc dù một số van cầu chữ Y và van bi đế kim loại mới hơn được thiết kế để chặn dòng chảy đã được tìm thấy trong nhà máy điện, van cửa vẫn được các nhà thiết kế và vận hành nhà máy ưa chuộng.