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

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

Van cổng có sẵn với nhiều loại vật liệu và mức áp suất khác nhau. Chúng có kích thước đa dạng từ NPS vừa với bàn tay của bạn ½ Inch cho đến xe tải lớn NPS 144 inch. Van cổng bao gồm các vật đúc, rèn hoặc các bộ phận được chế tạo bằng hàn, mặc dù thiết kế đúc chiếm ưu thế.

Một trong những khía cạnh mong muốn nhất của van cổng là chúng có thể được mở hoàn toàn mà không gặp trở ngại hoặc ma sát nào trong các lỗ chảy. Lực cản dòng chảy được cung cấp bởi van cổng mở gần giống như lực cản của một đoạn ống có cùng kích thước cổng. Vì vậy, van cổng vẫn được cân nhắc nhiều cho các ứng dụng chặn hoặc đóng/mở. Trong một số danh pháp van, van cổng được gọi là van cầu.

Van cổng thường không thích hợp để điều chỉnh dòng chảy hoặc hoạt động theo bất kỳ hướng nào ngoài hướng mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn. Việc sử dụng van cổng mở một phần để tiết lưu hoặc điều chỉnh dòng chảy có thể làm hỏng tấm van hoặc vòng đệm van, vì trong môi trường dòng chảy mở một phần gây ra nhiễu loạn, các bề mặt bệ 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 nhiều khả năng thiết kế khác nhau. Hầu hết các van cổng đều bao gồm thân và nắp ca-pô, trong đó có bộ phận đóng được gọi là đĩa hoặc cổng. Bộ phận đóng được nối với trục đi qua nắp ca-pô và cuối cùng đến tay quay hoặc bộ truyền động khác để vận hành trục. Áp suất xung quanh thân van được kiểm soát bằng cách nén lớp đệm vào khu vực hoặc buồng đóng gói.

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

Thiết kế thân/nắp ca-pô phổ biến nhất trên các van công nghiệp là ren ngoài và ách (OS&Y). Thiết kế OS&Y phù hợp hơn với môi trường ăn mòn vì các ren nằm bên ngoài khu vực phốt chất lỏng. Nó khác với các thiết kế khác ở chỗ tay quay được gắn vào ống lót ở đầu gông chứ không phải vào thân, để tay quay không nhô lên khi van mở.

Phân khúc thị trường van cổng

Mặc dù trong 50 năm qua, van quay góc vuông đã chiếm thị phần lớn trên 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 đạt được tiến bộ trong đường ống dẫn khí đốt tự nhiên, đường ống dẫn dầu thô hoặc chất lỏng vẫn là vị trí của van cổng ngồi song song.

Trong trường hợp kích thước lớn hơn, van cổng vẫn là lựa chọn chính cho hầu hết các ứng dụng trong ngành lọc dầu. Sự chắc chắn 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, đây là vật liệu làm đế chính cho van bi nổi. Van bướm hiệu suất cao và van bi kín bằng kim loại đang bắt đầu được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng của nhà máy lọc dầu, mặc dù tổng chi phí sở hữu của chúng thường cao hơn van cổng.

Ngành công nghiệp nhà máy nước vẫn bị chi phối bởi van cổng sắt. Ngay cả trong các ứng dụng chôn dưới đất, chúng tương đối rẻ và bền.

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