Van cổng ty chìm là gì? Ưu nhược điểm và ứng dụng

Van cổng ty chìm là một dạng van cổng đặc biệt được thiết kế và áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Chức năng chính của loại van này là hỗ trợ quá trình đóng mở dòng chất lỏng. Hiện nay, mô hình van cổng ty chìm được ưa chuộng nhất thường có tay quay và nắp chụp được sản xuất từ các vật liệu chất lượng như gang, inox, hay thép. Các thương hiệu nổi tiếng trong lĩnh vực này bao gồm YDK (Hàn Quốc), JS và BTL (Trung Quốc), cùng với ARV (Malaysia).

Van cổng ty chìm là gì?

Van cổng ty chìm còn được biết đến với tên tiếng Anh là "Non-rising stem gate valve," là một loại van cổng phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống đường ống công nghiệp hiện đại. Chức năng chính của loại van này là điều chỉnh việc đóng mở để tối ưu hóa lưu lượng chất lỏng di chuyển thông suốt hệ thống một cách linh hoạt và nhanh chóng.
Khác với những loại van khác, van cổng ty chìm không có trục van di chuyển khi vô lăng xoay. Thay vào đó, cánh van sẽ được kéo lên hoặc hạ xuống, tùy thuộc vào hành động xoay của vô lăng. Thiết kế đặc biệt của loại van này giúp điều tiết lưu lượng chất lỏng một cách hiệu quả và ổn định.
Với cấu trúc mặt bích, van cổng ty chìm có khả năng giảm sự sụt áp đáng kể trong quá trình lưu chuyển chất lỏng khi van mở hoặc đảm bảo chặt chẽ khi van đóng. Các vật liệu chế tạo van như inox, thép, đồng được sử dụng tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Lựa chọn vật liệu phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu suất và ngăn chặn tình trạng ăn mòn do chất lỏng hoặc phản ứng hóa học độc hại.

Xem thêm :

• Van cổng : Khái niệm,cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động

Thông số kỹ thuật chung của van cổng ty chìm

Mỗi loại van sẽ có những thông số kỹ thuật riêng biệt, tuy nhiên, có thể xác định một số thông số chung đối với van cổng ty chìm như sau:
- Kích thước: Van có đa dạng kích thước từ DN15 đến DN2000, linh hoạt theo nhu cầu và loại ống sử dụng trong hệ thống.
- Chất liệu thân: Tùy thuộc vào chất lỏng trong hệ thống, người dùng có thể chọn loại van được chế tạo từ các vật liệu như gang, gang cầu, inox, thép, đồng,...
- Đĩa van cổng: Có thể là gang cầu, inox, thép với lớp cao su EPDM.
- Ty van cổng: Loại ty chìm được chế tạo từ thép không rỉ hoặc inox.
- Kết nối: Sự linh hoạt trong kiểu kết nối, ví dụ như nối ren, lắp bích tiêu chuẩn BS, JIS, DIN.
- Áp lực làm việc: Van cổng ty chìm có khả năng chịu áp lực đa dạng, phổ biến như PN10, PN16, PN25.
- Nhiệt độ làm việc: Van có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường có nhiệt độ lên đến 300 độ C.
- Xuất xứ: Sản xuất rộng rãi tại nhiều quốc gia như Đài Loan, Malaysia, Nhật Bản, Trung Quốc, Châu Âu,...
- Bảo hành: Thời gian bảo hành thường là 12 tháng, đảm bảo chất lượng và hiệu suất của thiết bị van trong quá trình sử dụng.

Cấu tạo của van cổng ty chìm

Cấu tạo của van cổng ty chìm cơ bản tương đồng với các loại van cổng thông thường, bao gồm tay van, trục van, gioăng làm kín, nắp van, cánh van, thân van, cửa van, và đệm kín. Để nhận biết van cổng ty chìm, đặc điểm chủ yếu thường được dựa vào là trục van. Dưới đây là mô tả chi tiết về các bộ phận trong một van cổng ty chìm:
- Trục van – Ty van: Trục van ở van cổng ty chìm thường không kết nối cố định với đĩa van, khác biệt hoàn toàn so với van cổng ty nổi. Trục này được thiết kế để lắp vào đĩa van có ren bên trong và một lớp ren bên ngoài làm từ thép hợp kim SS420.
- Tay van – Vô lăng: Vô lăng được thiết kế trên gối đỡ, đó cũng là phần nắp của van, thông qua bạc trục. Nó thường được làm bằng chất liệu đồng hoặc trong một số trường hợp khác, được thiết kế đặc biệt với các chất liệu phù hợp. Tay van cổng ty chìm được cố định với trục van thông qua chốt và khớp của van.
- Gioăng làm kín: Van cổng ty chìm bao gồm nhiều gioăng, bao gồm gioăng trên mặt bích và trên cổ van. Những gioăng này đảm nhận vai trò làm kín cổ van, ngăn chặn dòng lưu chất một cách toàn diện, ngăn ngừa rò rỉ. Thường được làm bằng chất liệu cao su, gioăng là mối nối giữa mặt bích ống và mặt bích của van cổng.
- Nắp van: Nắp van được thiết kế cố định với thân van để tạo thành một khối thống nhất và chắc chắn. Đây là vị trí để đĩa van di chuyển thuận lợi trong quá trình hoạt động của hệ thống. Trên nắp van có bạc trục, giúp cố định trục van theo chiều thẳng đứng và tạo điều kiện cho trục van xoay tròn khi có áp lực từ bạc trục.
- Cánh van – Đĩa van: Đĩa van có thể được làm bằng nhiều vật liệu khác nhau, phổ biến nhất là cao su, có thể là kim loại hoặc cao su cốt kim loại. Thông thường, đĩa van có hình dạng đặc nhưng cũng có thể được thiết kế với nhiều lỗ khoét, phù hợp với đường kích của ống ứng dụng. Tùy thuộc vào cấu trúc của thân van, đĩa van sẽ có nhiều kiểu dáng khác nhau để đáp ứng yêu cầu của hệ thống.
- Thân van: Thân van là bộ phận quan trọng, là nền tảng hỗ trợ cho nắp van và trực tiếp kết nối với ống van. Hai đầu của thân van được chế tạo với nhiều kiểu kết nối khác nhau, bao gồm hàn, ren, socket hoặc mặt bích, để phù hợp với các hệ thống ống riêng biệt.
- Cửa van: Phần cửa van của van cổng ty chìm thường nằm dưới thân. Vị trí này thường chia thành 2 phần, một phần tiếp nhận dòng chảy và một phần là cửa ra để dòng chảy có thể di chuyển một cách nhanh chóng. Trong một số trường hợp đặc biệt, cửa van cũng có thể được thiết kế giữa thân van để đáp ứng nhu cầu sử dụng cụ thể.
- Đệm kín: Đệm kín của van cổng thường được trang bị nệm cao su bên ngoài để tăng cường độ kín giữa đĩa van và nó. Thông thường, đệm kín được thiết kế dưới dạng nêm nhằm tạo ra độ kín tuyệt vời với đĩa van, ngăn chặn tình trạng rò rỉ.

Nguyên lý hoạt động của van cổng ty chìm

Về nguyên lý hoạt động, van cổng ty chìm hoạt động đơn giản và hiệu quả. Khi người dùng áp dụng một lực truyền động vào tay quay của van hoặc cung cấp nguồn khí nén hoặc điện, hệ thống sẽ kích hoạt trục ty, làm cho nó di chuyển và xoay đều. Trong quá trình này, phần ren của trục sẽ trượt vào ren của đĩa van, khiến đĩa van di chuyển lên. Khi phần trục chạm vào đáy của đĩa van, van mở hoàn toàn, cho phép dòng chất lưu thông qua van một cách nhanh chóng.
Để ngưng dòng chảy qua van, người dùng chỉ cần áp dụng một lực quay với chiều ngược lại, làm cho đĩa van dần hạ xuống vị trí thấp nhất. Trong quá trình này, van quay trở lại trạng thái đóng ban đầu, ngăn chặn dòng chất không thể tiếp tục di chuyển qua van. Một điểm đặc biệt của loại van cổng ty chìm là trong khi hệ thống hoạt động, kích thước của van không thay đổi. Do đó, chỉ bằng cách quan sát từ bên ngoài, rất khó để xác định liệu van đang ở trạng thái đóng hay mở.

Phân loại van cổng ty chìm

Van cổng ty chìm nắp chụp

Loại van cổng ty chìm tay quay, mặc dù không được ưu tiên sử dụng để điều tiết dòng chảy, nhưng chủ yếu được thiết kế để đóng mở van và lưu thông dòng chất hiệu quả. Hiện nay, van cổng ty chìm tay quay của thương hiệu Y.D.K - Korea là phổ biến nhất, nhờ giá thành hợp lý, khả năng ngăn chặn dòng chảy, độ bền cao trong môi trường khắc nghiệt, và dễ dàng tháo lắp, sửa chữa, bảo dưỡng.
Loại van này thường được lắp đặt bên dưới lòng đất, với phần nắp chụp nổi lên phía trên để thuận tiện sử dụng. Thiết kế đơn giản của van bao gồm phần thân van, nắp van, vòng đệm, chốt chặn, chốt, trục van, ca bô, đai ốc và ốc hãm. Thân van được phủ một lớp sơn EPOXY chịu áp lực lớn, chống va đập và ăn mòn.

Van cổng ty chìm tay quay

Van cổng ty chìm tay quay là loại van với phần tay quay điều khiển ở phía trên, tiện lợi cho người sử dụng trong việc điều chỉnh và mở đóng van. Được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các hệ thống đường ống công nghiệp tại Việt Nam, loại van này hiệu quả khi hoạt động trong môi trường chất lỏng, đặc biệt là dòng chảy thẳng. Mặc dù không được ưu tiên sử dụng cho mục đích điều tiết dòng chảy, van này chủ yếu được thiết kế để mở đóng dòng chất một cách hiệu quả. Trong một số trường hợp đặc biệt, van cổng ty chìm tay quay vẫn có thể được sử dụng để điều tiết dòng chảy nếu có thiết kế phù hợp.

Chất liệu chế tạo van cổng ty chìm

Van cổng ty chìm gang
Van cổng ty chìm có thể sản xuất từ nhiều loại gang khác nhau, như gang dẻo hay gang cầu. Được ứng dụng phổ biến trong các hệ thống lưu chất nước thông thường và hệ thống PCCC, van này đem lại hiệu suất ổn định và độ bền cao. Với vật liệu gang, nó có thể chịu được môi trường có nhiệt độ lên đến khoảng 110 độ C.
Một điểm đặc biệt của van cổng ty chìm gang là giá thành thấp, do gang là một vật liệu kinh tế, làm cho các sản phẩm từ gang có giá rẻ hơn so với thép hay inox cùng kích cỡ. Do đó, van cổng ty chìm gang được sử dụng phổ biến trong nhiều ứng dụng công nghiệp và cuộc sống hàng ngày.

Van cổng ty chìm inox

Ưu điểm của van cổng ty chìm gang bao gồm giá thành hợp lý, độ bền cao và khả năng chịu nhiệt độ cao. Tuy nhiên, nếu yêu cầu trong các hệ thống hóa chất chứa chất ăn mòn, axit, muối, bazo, và kiềm, van cổng ty chìm inox có thể là lựa chọn phù hợp hơn, đặc biệt là. Chúng thường được làm từ inox 304 hoặc inox 316 và có khả năng chịu áp suất khoảng PN16.

Van cổng ty chìm thép

Van cổng ty chìm thép, hoàn toàn được đúc từ chất liệu thép, có khả năng chịu áp lực cao lên đến PN40 và hoạt động hiệu quả trong hệ thống với nhiệt độ lên đến gần 400 độ C. Mặc dù có nhược điểm về khả năng chống ăn mòn thấp, van cổng ty chìm thép vẫn được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống dầu, gas, nước nóng, và hơi nước. Việc chọn mua cần cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên yêu cầu cụ thể của môi trường sử dụng.

Ưu điểm của van cửa ty chìm

- Thiết kế nhỏ gọn và không chiếm nhiều diện tích, phù hợp cho các hệ thống có không gian hạn chế và đường ống nước nhỏ.
- Sự linh hoạt về vật liệu, có thể được chế tạo từ nhiều loại vật liệu như thép, gang, inox, đồng, phù hợp với nhiều môi trường chất lỏng khác nhau, kể cả những chất có tính ăn mòn cao.
- Nguyên lý hoạt động đơn giản, dễ dàng thao tác bằng bánh xe tay giúp tiết kiệm công suất người sử dụng.
- Giá thành hợp lý, phù hợp với nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau.
- Hiệu quả trong môi trường nước sạch, đặc biệt là trong các hệ thống cung cấp nước sinh hoạt cho các hộ dân, chung cư, và tòa nhà.
- Thiết kế đặc biệt với trục ty chìm nằm phía trong giúp tiết kiệm diện tích và chi phí vật liệu, hạn chế ảnh hưởng từ môi trường bên ngoài.

Nhược điểm của van cửa ty chìm

- Chỉ nên sử dụng để đóng mở van, không phù hợp cho mục đích điều tiết dòng chảy.
- Có thể bị ảnh hưởng và ăn mòn bởi chất lỏng bên trong, đặc biệt là khi ứng dụng trong các hệ thống chứa chất có độ ăn mòn cao như bazo, axit.
- Khó nhận biết trạng thái của van (đang đóng hoặc mở) khi trục van nằm phía trong và không thay đổi trạng thái bên ngoài khi hệ thống hoạt động.
- Không phù hợp cho các hệ thống đường ống có quy mô lớn hơn so với loại van cổng ty nổi.

Sự khác nhau giữa van cổng ty chìm và ty nổi

Về loại van cổng, thị trường hiện nay chủ yếu cung cấp hai dòng sản phẩm chính: van cổng ty chìm và van cổng ty nổi. Tên gọi của chúng không chỉ phản ánh sự khác biệt, mà thậm chí có thể coi là đối lập giữa hai loại van này. Mặc dù cả hai đều chủ yếu được sử dụng để điều chỉ luồng chảy bằng cách mở đóng cửa van, tuy nhiên, cấu trúc và nguyên lý hoạt động của chúng lại có những đặc điểm khác biệt quan trọng.

Van cổng ty chìm

- Ren được đặt ở phía dưới, tiếp theo là phần ren sẽ nối với đĩa van.
- Trục van không cố định với đĩa van, mà được kết nối chặt chẽ với vô lăng.
- Sử dụng trục trơn.
- Phần đĩa van di chuyển chỉ trên khớp của trục van.
- Chế tạo chủ yếu từ vật liệu như đồng, thau hoặc gang.
- Chiếm ít diện tích, kích thước không thay đổi trong quá trình hoạt động.
- Quan sát trạng thái đóng mở khó khăn do trục van ở bên trong thân van.
- Thao tác khóa van dễ dàng, thường chỉ cần một ổ khóa.

Van cổng ty nổi

Ứng dụng van cửa ty chìm

Nhờ những ưu điểm và tiện ích mà van cổng ty chìm đang trở thành lựa chọn phổ biến trong nhiều lĩnh vực đời sống, giúp quá trình lắp đặt và vận hành hệ thống trở nên thuận lợi hơn. Sự tiện lợi này không chỉ mang lại sự hiệu quả mà còn giúp tiết kiệm diện tích và kinh phí cho các hệ thống, máy móc công nghiệp, cũng như trong các hoạt động dân dụng. Do đó, van cổng ty chìm thường xuất hiện đa dạng trong các lĩnh vực sau:
- Hệ thống khí nén và hơi nóng với áp suất cao.
- Hệ thống PCCC (Phòng cháy chữa cháy).
- Môi trường chứa chất hóa học có tính ăn mòn cao, như muối, nước biển, axit, bazo.
- Hệ thống cấp thoát nước sạch.
- Nhà máy xử lý nước thải phục vụ khu công nghiệp hoặc dân cư.
- Hệ thống sản xuất thực phẩm và dược phẩm.
- Hệ thống thủy điện.
Những ứng dụng đa dạng này thể hiện tính linh hoạt và khả năng thích ứng của van cổng ty chìm trong nhiều ngữ cảnh công nghiệp và dân dụng khác nhau.

Xem thêm :

• Ứng dụng van cổng DN150 bạn cần biết 

Một vài lưu ý khi sử dụng van cổng ty chìm

Van cổng ty chìm với thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt và nguyên lý hoạt động đơn giản mang lại sự thuận tiện. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu suất và công suất tối đa của van, người sử dụng cần lưu ý đến những điều sau:
- Mặc dù có khả năng điều tiết lưu lượng chảy, nhưng không nên sử dụng van để giảm ma sát, vì điều này có thể gây ăn mòn cho cánh van. Áp lực của chất lỏng cũng có thể làm suy giảm độ kín của van, gây rủi ro rò rỉ.
- Chú ý đến nhiệt độ của môi trường ứng dụng để chọn lựa chất liệu van phù hợp. Nếu nhiệt độ hệ thống quá cao, có thể làm tăng kích thước van hoặc làm cánh van cong, gây mất độ kín và có thể dẫn đến rò rỉ hoặc hỏng hóc.
- Vì van cổng ty chìm được cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau, đặc biệt là trong quá trình đóng mở cửa van, người sử dụng cần hạn chế sự tồn tại của vật cứng hoặc rác thác trong đường ống. Để tránh tình trạng này, việc lắp đặt một van lọc Y để loại bỏ cặn và rác trước khi chất lỏng đưa vào van cổng là hết sức quan trọng.