1 Những điểm chính của việc lựa chọn van

1.1 Làm rõ mục đích của van trong thiết bị, dụng cụ

Xác định các điều kiện làm việc của van: bản chất của môi trường áp dụng, áp suất làm việc, nhiệt độ làm việc và phương pháp kiểm soát vận hành, v.v.;

1.2 Chọn đúng loại van

Việc lựa chọn đúng loại van dựa trên sự nắm bắt đầy đủ của nhà thiết kế về toàn bộ quy trình sản xuất và điều kiện vận hành. Khi chọn loại van, trước tiên người thiết kế phải nắm vững đặc điểm cấu trúc và tính năng của từng loại van;

1.3 Xác định đầu nối cuối của van

Trong số các kết nối ren, kết nối mặt bích và kết nối đầu hàn, hai kết nối đầu tiên được sử dụng phổ biến nhất. Van ren chủ yếu là van có đường kính danh nghĩa nhỏ hơn 50mm. Nếu kích thước đường kính quá lớn thì việc lắp đặt và bịt kín mối nối rất khó khăn. Van nối mặt bích thuận tiện hơn khi lắp đặt và tháo rời, nhưng chúng nặng hơn và đắt hơn van ren nên thích hợp cho các kết nối đường ống có đường kính và áp suất khác nhau. Kết nối hàn phù hợp với điều kiện tải nặng và đáng tin cậy hơn kết nối mặt bích. Tuy nhiên, rất khó để tháo rời và lắp đặt lại các van được kết nối bằng hàn nên việc sử dụng nó bị hạn chế trong những trường hợp nó thường có thể hoạt động đáng tin cậy trong thời gian dài hoặc điều kiện sử dụng khắc nghiệt và nhiệt độ cao;

1.4 Lựa chọn vật liệu van

Ngoài việc xem xét các tính chất vật lý (nhiệt độ, áp suất) và tính chất hóa học (độ ăn mòn) của môi trường làm việc, cần nắm rõ độ sạch của môi trường (có chứa các hạt rắn) khi lựa chọn vật liệu của vỏ van, các bộ phận bên trong và bề mặt niêm phong. Ngoài ra, nên tham khảo các quy định liên quan của nhà nước và bộ phận người dùng. Lựa chọn vật liệu van chính xác và hợp lý có thể đạt được tuổi thọ sử dụng tiết kiệm nhất và hiệu suất tốt nhất của van. Thứ tự lựa chọn vật liệu thân van là: gang-thép cacbon-thép không gỉ, thứ tự lựa chọn vật liệu vòng đệm là: cao su-đồng-thép hợp kim-F4;

1.5 Khác

Ngoài ra, phải xác định tốc độ dòng chảy và mức áp suất của chất lỏng chảy qua van và chọn van thích hợp bằng cách sử dụng thông tin hiện có (chẳng hạn như danh mục sản phẩm van, mẫu sản phẩm van, v.v.).

2 Giới thiệu về các loại van thông dụng

Có nhiều loại van và chủng loại rất phức tạp. Các loại chính làvan cổng, van dừng, van tiết lưu,van bướm, van cắm, van bi, van điện, van màng, van một chiều, van an toàn, van giảm áp,bẫy hơi và van ngắt khẩn cấp,trong đó các loại van được sử dụng phổ biến là van cổng, van chặn, van tiết lưu, van cắm, van bướm, van bi, van một chiều, van màng.

Van cổng 2.1

Van cổng là một loại van có thân đóng mở (tấm van) được dẫn động bởi thân van và di chuyển lên xuống dọc theo bề mặt bịt kín của ghế van, có thể kết nối hoặc cắt đứt đường đi của chất lỏng. So với van chặn, van cổng có hiệu suất bịt kín tốt hơn, sức cản chất lỏng ít hơn, đóng mở ít tốn sức hơn và có hiệu suất điều chỉnh nhất định. Đây là một trong những van ngắt được sử dụng phổ biến nhất. Nhược điểm là kích thước lớn, cấu trúc phức tạp hơn van chặn, bề mặt bịt kín dễ bị mòn và khó bảo trì. Nó thường không thích hợp để điều tiết. Theo vị trí ren trên thân van cổng, có thể chia thành hai loại: loại thân tăng và loại thân ẩn. Theo đặc điểm cấu trúc của tấm cổng, nó có thể được chia thành hai loại: loại nêm và loại song song.

2.2 Van chặn

Van chặn là loại van đóng hướng xuống, trong đó bộ phận đóng mở (đĩa van) được dẫn động bởi thân van để di chuyển lên xuống dọc theo trục của mặt tựa van (bề mặt bịt kín). So với van cổng, nó có hiệu suất điều chỉnh tốt, hiệu suất bịt kín kém, cấu trúc đơn giản, sản xuất và bảo trì thuận tiện, khả năng chống chất lỏng lớn và giá thành thấp. Nó là một loại van ngắt thường được sử dụng, thường được sử dụng cho đường ống có đường kính trung bình và nhỏ.

2.3 Van bi

Bộ phận đóng mở của van bi là những quả cầu có lỗ tròn, quả cầu quay cùng với thân van để thực hiện việc đóng mở van. Van bi có cấu trúc đơn giản, chuyển mạch nhanh, vận hành thuận tiện, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, ít bộ phận, khả năng chống nước nhỏ, bịt kín tốt và bảo trì dễ dàng.

2.4 Van tiết lưu

Ngoại trừ đĩa van, van tiết lưu về cơ bản có cấu trúc giống như van chặn. Đĩa van của nó là một bộ phận tiết lưu, và các hình dạng khác nhau có những đặc điểm khác nhau. Đường kính của đế van không được quá lớn, vì chiều cao mở của nó nhỏ và tốc độ dòng chảy trung bình tăng lên, do đó đẩy nhanh quá trình ăn mòn của đĩa van. Van tiết lưu có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, hiệu suất điều chỉnh tốt nhưng độ chính xác điều chỉnh không cao.

2.5 Van cắm

Van cắm sử dụng thân phích cắm có lỗ xuyên làm bộ phận đóng và mở, thân phích cắm quay cùng với thân van để đạt được khả năng đóng mở. Van cắm có cấu trúc đơn giản, đóng mở nhanh, vận hành dễ dàng, sức cản chất lỏng nhỏ, ít bộ phận và trọng lượng nhẹ. Van cắm có sẵn ở các loại thẳng, ba chiều và bốn chiều. Van cắm thẳng được sử dụng để cắt môi trường, van cắm ba chiều và bốn chiều được sử dụng để thay đổi hướng của môi trường hoặc chuyển hướng môi trường.

2.6 Van bướm

Van bướm là một tấm bướm quay 90° quanh một trục cố định trong thân van để hoàn thành chức năng đóng mở. Van bướm có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, cấu trúc đơn giản và chỉ bao gồm một số bộ phận.

Và nó có thể được mở và đóng nhanh chóng bằng cách xoay 90 °, và rất dễ vận hành. Khi van bướm ở vị trí mở hoàn toàn, độ dày của tấm bướm là lực cản duy nhất khi môi trường chảy qua thân van. Do đó, độ sụt áp do van tạo ra rất nhỏ nên nó có đặc tính kiểm soát dòng chảy tốt. Van bướm được chia thành hai loại niêm phong: con dấu mềm đàn hồi và con dấu cứng bằng kim loại. Đối với van làm kín đàn hồi, vòng đệm có thể được gắn vào thân van hoặc gắn vào ngoại vi của tấm bướm. Nó có hiệu suất bịt kín tốt và có thể được sử dụng để điều tiết, cũng như cho đường ống chân không trung bình và phương tiện ăn mòn. Van có vòng đệm kim loại thường có tuổi thọ dài hơn van có vòng đệm đàn hồi, nhưng khó đạt được độ kín hoàn toàn. Chúng thường được sử dụng trong những trường hợp lưu lượng và áp suất giảm rất khác nhau và cần có hiệu suất điều tiết tốt. Phớt kim loại có thể thích ứng với nhiệt độ hoạt động cao hơn, trong khi phớt đàn hồi có khuyết điểm là bị giới hạn bởi nhiệt độ.

2.7 Van một chiều

Van một chiều là loại van có thể tự động ngăn chặn dòng chảy ngược của chất lỏng. Đĩa van của van một chiều mở ra dưới tác động của áp suất chất lỏng và chất lỏng chảy từ phía đầu vào sang phía đầu ra. Khi áp suất ở phía đầu vào thấp hơn áp suất ở phía đầu ra, đĩa van sẽ tự động đóng lại dưới tác động của các yếu tố như chênh lệch áp suất chất lỏng và trọng lực của chính nó để ngăn chất lỏng chảy ngược. Theo hình thức cấu trúc, nó được chia thành van kiểm tra nâng và van kiểm tra xoay. Van một chiều nâng có khả năng bịt kín tốt hơn van một chiều xoay và khả năng cản chất lỏng lớn hơn. Đối với cổng hút của ống hút của máy bơm nên chọn van chân. Chức năng của nó là: đổ đầy nước vào đường ống vào của máy bơm trước khi khởi động máy bơm; để giữ cho đường ống vào và thân máy bơm luôn đầy nước sau khi dừng máy bơm để chuẩn bị khởi động lại. Van chân thường chỉ được lắp đặt trên đường ống thẳng đứng ở đầu vào của máy bơm và môi trường chảy từ dưới lên trên.

2.8 Van màng

Bộ phận đóng mở của van màng là màng cao su, được kẹp giữa thân van và nắp van.

Phần nhô ra của màng ngăn được cố định trên thân van, thân van được lót bằng cao su. Vì môi trường không đi vào khoang bên trong của nắp van nên thân van không cần hộp nhồi. Van màng có cấu trúc đơn giản, hiệu suất bịt kín tốt, bảo trì dễ dàng và khả năng kháng chất lỏng thấp. Van màng được chia thành loại đập, loại thẳng, loại góc vuông và loại dòng điện một chiều.

3 Hướng dẫn lựa chọn van thông dụng

3.1 Hướng dẫn lựa chọn van cổng

Nói chung, van cổng nên được chọn đầu tiên. Ngoài hơi nước, dầu và các phương tiện khác, van cổng cũng thích hợp cho các phương tiện chứa chất rắn dạng hạt và độ nhớt cao, đồng thời thích hợp cho các van thông gió và hệ thống chân không thấp. Đối với môi trường có các hạt rắn, thân van cổng phải có một hoặc hai lỗ thanh lọc. Đối với môi trường nhiệt độ thấp, nên chọn van cổng đặc biệt ở nhiệt độ thấp.

3.2 Hướng dẫn lựa chọn van chặn

Van chặn phù hợp với các đường ống có yêu cầu thấp về khả năng chống chất lỏng, nghĩa là tổn thất áp suất không được coi là nhiều, cũng như các đường ống hoặc thiết bị có môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao. Nó phù hợp với đường ống hơi nước và các phương tiện truyền thông khác có DN <200mm; van nhỏ có thể sử dụng van chặn, chẳng hạn như van kim, van dụng cụ, van lấy mẫu, van đo áp suất, v.v.; van dừng có điều chỉnh lưu lượng hoặc điều chỉnh áp suất, nhưng độ chính xác điều chỉnh không cao và đường kính đường ống tương đối nhỏ, do đó nên chọn van chặn hoặc van tiết lưu; đối với môi trường có độc tính cao, nên chọn van chặn có ống thổi kín; nhưng không nên sử dụng van chặn cho môi trường có độ nhớt cao và môi trường chứa các hạt dễ kết tủa, cũng như không nên sử dụng làm van thông hơi và van cho hệ thống chân không thấp.

3.3 Hướng dẫn lựa chọn van bi

Van bi thích hợp cho môi trường nhiệt độ thấp, áp suất cao và độ nhớt cao. Hầu hết các van bi có thể được sử dụng trong môi trường có các hạt rắn lơ lửng, và cũng có thể được sử dụng cho môi trường dạng bột và dạng hạt theo yêu cầu vật liệu của con dấu; van bi toàn kênh không thích hợp để điều tiết dòng chảy, nhưng thích hợp cho những trường hợp cần đóng mở nhanh, thuận tiện cho việc cắt khẩn cấp khi xảy ra tai nạn; van bi thường được khuyên dùng cho các đường ống có hiệu suất bịt kín nghiêm ngặt, độ mòn, kênh co ngót, đóng mở nhanh, cắt áp suất cao (chênh lệch áp suất lớn), tiếng ồn thấp, hiện tượng khí hóa, mô-men xoắn vận hành nhỏ và khả năng cản chất lỏng nhỏ; van bi thích hợp cho các kết cấu nhẹ, thiết bị cắt áp suất thấp và môi trường ăn mòn; van bi cũng là loại van lý tưởng nhất cho môi trường nhiệt độ thấp và lạnh sâu. Đối với hệ thống đường ống và thiết bị cho môi trường nhiệt độ thấp, nên chọn van bi nhiệt độ thấp có nắp van; khi sử dụng van bi nổi, vật liệu đế van phải chịu tải trọng của bi và môi trường làm việc. Van bi có đường kính lớn đòi hỏi lực lớn hơn trong quá trình vận hành và van bi DN ≥200mm nên sử dụng bộ truyền bánh răng sâu; van bi cố định thích hợp cho những trường hợp có đường kính lớn hơn và áp suất cao hơn; Ngoài ra, van bi dùng cho đường ống chứa vật liệu xử lý có độc tính cao và môi trường dễ cháy phải có kết cấu chống cháy và chống tĩnh điện.

3.4 Hướng dẫn lựa chọn van tiết lưu

Van tiết lưu phù hợp cho những trường hợp có nhiệt độ trung bình thấp và áp suất cao, phù hợp với các bộ phận cần điều chỉnh lưu lượng và áp suất. Chúng không phù hợp với môi trường có độ nhớt cao và chứa các hạt rắn và không thích hợp cho van cách ly.

3.5 Hướng dẫn lựa chọn Van cắm

Van cắm phù hợp cho những dịp cần đóng mở nhanh. Chúng thường không thích hợp cho môi trường hơi nước và nhiệt độ cao. Chúng được sử dụng cho môi trường có nhiệt độ thấp và độ nhớt cao, đồng thời cũng thích hợp cho môi trường có các hạt lơ lửng.

3.6 Hướng dẫn lựa chọn Van bướm

Van bướm phù hợp cho những trường hợp có đường kính lớn (chẳng hạn như DN﹥600mm) và yêu cầu về chiều dài kết cấu ngắn, cũng như những trường hợp cần điều chỉnh dòng chảy và đóng mở nhanh. Chúng thường được sử dụng cho các phương tiện như nước, dầu và khí nén có nhiệt độ 80oC và áp suất 1,0MPa; Vì van bướm có tổn thất áp suất tương đối lớn so với van cổng và van bi nên van bướm phù hợp với hệ thống đường ống có yêu cầu tổn thất áp suất lỏng lẻo.

3.7 Hướng dẫn lựa chọn Van một chiều

Van một chiều thường thích hợp cho môi trường sạch và không phù hợp với môi trường chứa các hạt rắn và độ nhớt cao. Khi DN<40mm thì nên sử dụng van một chiều nâng (chỉ được phép lắp trên đường ống nằm ngang); khi DN＝50～400mm thì nên sử dụng van một chiều nâng dạng xoay (có thể lắp trên cả ống ngang và ống dọc. Nếu lắp trên ống thẳng đứng thì hướng dòng chảy trung bình phải từ dưới lên trên); khi DN ≥450mm, nên sử dụng van một chiều đệm; khi DN＝100～400mm, cũng có thể sử dụng van một chiều dạng wafer; van một chiều xoay có thể được chế tạo ở áp suất làm việc rất cao, PN có thể đạt tới 42MPa và có thể được áp dụng cho mọi môi trường làm việc và mọi phạm vi nhiệt độ làm việc tùy theo các vật liệu khác nhau của vỏ và vòng đệm. Môi trường là nước, hơi nước, khí đốt, môi trường ăn mòn, dầu, thuốc, v.v. Phạm vi nhiệt độ làm việc trung bình là trong khoảng -196 ~ 800oC.

3.8 Hướng dẫn lựa chọn van màng

Van màng thích hợp cho dầu, nước, môi trường axit và môi trường chứa chất lơ lửng với nhiệt độ làm việc dưới 200oC và áp suất dưới 1,0MPa, nhưng không phù hợp với dung môi hữu cơ và chất oxy hóa mạnh. Van màng kiểu đập thích hợp cho môi trường dạng hạt mài mòn. Bảng đặc tính dòng chảy nên được sử dụng để lựa chọn van màng kiểu đập. Van màng thẳng thích hợp cho chất lỏng nhớt, vữa xi măng và môi trường trầm tích. Ngoại trừ các yêu cầu cụ thể, không nên sử dụng van màng trên đường ống chân không và thiết bị chân không.