Van bướm và van cổng là hai loại van thường được sử dụng trong các ứng dụng bảo tồn nước công nghiệp và đô thị.Chúng có sự khác biệt rõ ràng về cấu trúc, chức năng và ứng dụng.Bài viết này sẽ thảo luận chi tiết về sự khác biệt giữa van bướm và van cổng từ các khía cạnh nguyên lý, thành phần, giá thành, độ bền, điều tiết dòng chảy, lắp đặt và bảo trì.
1. Nguyên tắc
Nguyên lý van bướm
Đặc điểm lớn nhất củavan bướmlà cấu trúc đơn giản và thiết kế nhỏ gọn của nó.Nguyên lý hoạt động của nó là tấm bướm tròn quay quanh thân van làm trục trung tâm để điều khiển dòng chất lỏng.Tấm van giống như một trạm kiểm soát, chỉ khi có sự đồng ý của tấm bướm thì nó mới có thể đi qua.Khi tấm bướm song song với hướng dòng chất lỏng thì van mở hoàn toàn;khi tấm bướm vuông góc với hướng dòng chất lỏng thì van đóng hoàn toàn.Thời gian đóng mở của van bướm rất ngắn vì nó chỉ cần xoay 90 độ là có thể hoàn thành thao tác đóng hoặc mở hoàn toàn.Đây cũng là lý do tại sao nó là van quay và van một phần tư.
Nguyên lý của van cổng
Tấm van củavan cổngchuyển động lên xuống theo phương thẳng đứng của thân van.Khi cổng được nâng lên hoàn toàn, khoang bên trong của thân van được mở hoàn toàn và chất lỏng có thể đi qua mà không bị cản trở;khi cổng được hạ xuống hoàn toàn, chất lỏng bị chặn hoàn toàn.Thiết kế của van cổng khiến nó gần như không có khả năng cản dòng khi mở hoàn toàn nên phù hợp với những ứng dụng yêu cầu mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn.Cần nhấn mạnh ở đây rằng van cổng phù hợp để mở hoàn toàn và đóng hoàn toàn!Tuy nhiên, van cổng có tốc độ phản hồi chậm, tức là thời gian đóng mở lâu hơn do phải quay tay quay hoặc bánh răng sâu nhiều vòng để đóng mở hoàn toàn.
2. Thành phần
Cấu tạo của van bướm
Như đã đề cập ở trên, cấu tạo của van bướm tương đối đơn giản, bao gồm các bộ phận chính như thân van, tấm van, trục van, mặt tựa van và bộ dẫn động.Như thể hiện trong hình dưới đây.
Thân van:
Thân van của van bướm có dạng hình trụ và có rãnh dọc bên trong.Thân van có thể được làm bằng các vật liệu khác nhau, chẳng hạn như gang, sắt dẻo, thép không gỉ, thép carbon, đồng nhôm, v.v. Tất nhiên, việc lựa chọn vật liệu phụ thuộc vào môi trường sử dụng của van bướm và tính chất của van bướm. trung bình.
Tấm van:
Tấm van là bộ phận đóng mở có hình đĩa nói trên, có hình dạng tương tự như một chiếc đĩa.Chất liệu của tấm van thường bằng vật liệu của thân van, hoặc cao hơn thân van, do van bướm tiếp xúc trực tiếp với môi trường, không giống như van bướm đường tâm nơi thân van được tách trực tiếp từ môi trường bằng một chỗ van.Một số phương tiện đặc biệt cần cải thiện khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao.
Thân van:
Thân van nối tấm van và bộ dẫn động, có nhiệm vụ truyền mô men xoắn làm quay tấm van.Thân van thường được làm bằng thép không gỉ 420 hoặc các vật liệu có độ bền cao khác để đảm bảo đủ độ bền và độ bền.
Ghế van:
Đế van được lót trong khoang bên trong của thân van và tiếp xúc với tấm van để tạo thành một vòng đệm để đảm bảo môi trường không bị rò rỉ khi đóng van.Có hai loại niêm phong: con dấu mềm và con dấu cứng.Con dấu mềm có hiệu suất bịt kín tốt hơn.Các vật liệu thường được sử dụng bao gồm cao su, PTFE, v.v., thường được sử dụng trong van bướm đường tâm.Con dấu cứng phù hợp với môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao.Các vật liệu thường được sử dụng bao gồm SS304 + Graphite linh hoạt, v.v., phổ biến trongvan bướm ba lệch tâm.
Thiết bị truyền động:
Bộ truyền động được sử dụng để điều khiển thân van quay.Các hình thức thường được sử dụng là thủ công, điện, khí nén hoặc thủy lực.Bộ truyền động bằng tay thường được vận hành bằng tay cầm hoặc bánh răng, trong khi bộ truyền động điện, khí nén và thủy lực có thể được điều khiển từ xa và vận hành tự động.
Cấu tạo của van cổng
Cấu trúc van cổng tương đối phức tạp.Ngoài thân van, tấm van, trục van, đế van và dẫn động còn có gioăng, nắp van, v.v. (xem hình bên dưới)
Thân van:
Thân van của van cổng thường có dạng thùng hoặc hình nêm, bên trong có rãnh dẫn thẳng.Chất liệu thân van chủ yếu là gang, thép đúc, thép không gỉ, đồng thau,… Tương tự, tùy theo điều kiện sử dụng nên lựa chọn vật liệu phù hợp.
Nắp van:
Nắp van được nối với thân van tạo thành khoang van kín.Trên nắp van thường có một hộp nhồi để lắp đệm và bịt kín thân van.
Cổng + ghế van:
Cổng là bộ phận đóng mở của van cổng, thường có dạng hình nêm.Cổng có thể là cổng đơn hoặc cấu trúc cổng đôi.Van cổng chúng tôi thường sử dụng là loại van một cổng.Chất liệu cổng của van cổng đàn hồi là GGG50 được bọc bằng cao su, còn cổng của van cổng bịt cứng là chất liệu thân + đồng thau hoặc thép không gỉ.
Thân van:
Thân van kết nối cổng và bộ truyền động, đồng thời di chuyển cổng lên xuống thông qua bộ truyền ren.Vật liệu thân van nói chung là vật liệu có độ bền cao như thép không gỉ hoặc thép cacbon.Theo chuyển động của thân van, van cổng có thể được chia thành van cổng gốc tăng và van cổng gốc không tăng.Ren thân van của van cổng gốc tăng nằm ở bên ngoài thân van, có thể nhìn thấy rõ trạng thái đóng mở;ren thân van của van cổng gốc không tăng được đặt bên trong thân van, kết cấu tương đối nhỏ gọn, không gian lắp đặt nhỏ hơn so với van cổng gốc tăng.
Đóng gói:
Vòng đệm được đặt trong hộp nhồi của nắp van, dùng để bịt kín khe hở giữa thân van và nắp van để tránh rò rỉ trung bình.Các vật liệu đóng gói phổ biến bao gồm than chì, PTFE, amiăng, v.v. Lớp đệm được nén bởi tuyến để đảm bảo hiệu suất bịt kín.
Thiết bị truyền động:
• Tay quay là thiết bị truyền động thủ công phổ biến nhất, điều khiển việc truyền ren thân van bằng cách quay tay quay để di chuyển cổng lên xuống.Đối với các loại van cổng có đường kính lớn hoặc áp suất cao, các bộ truyền động bằng điện, khí nén hoặc thủy lực thường được sử dụng để giảm lực vận hành và tăng tốc độ đóng mở.Tất nhiên, đây là một chủ đề khác.Nếu bạn quan tâm hãy tham khảo bài viếtBao nhiêu lượt để đóng một van bướm?Phải mất bao lâu?
3. Chi phí
Chi phí của van bướm
Van bướm thường rẻ hơn van cổng.Điều này là do van bướm có chiều dài cấu trúc ngắn, yêu cầu ít vật liệu hơn và có quy trình sản xuất tương đối đơn giản.Ngoài ra, van bướm còn nhẹ hơn nên cũng giảm được chi phí vận chuyển, lắp đặt.Ưu điểm về chi phí của van bướm đặc biệt rõ ràng trong các đường ống có đường kính lớn.
Chi phí của van cổng
Giá thành sản xuất van cổng thường cao hơn, đặc biệt đối với các ứng dụng có đường kính lớn hoặc áp suất cao.Cấu trúc của van cổng rất phức tạp và độ chính xác gia công của tấm cổng và đế van cao, đòi hỏi nhiều quy trình và thời gian hơn trong quá trình sản xuất.Ngoài ra, van cổng nặng hơn, làm tăng chi phí vận chuyển và lắp đặt.
Có thể thấy từ hình vẽ trên, đối với cùng một DN100, van cổng lớn hơn van bướm rất nhiều.
4. Độ bền
Độ bền của van bướm
Độ bền của van bướm phụ thuộc vào vật liệu thân van và thân van.Đặc biệt, vật liệu bịt kín của van bướm kín mềm thường được làm bằng cao su, PTFE hoặc các vật liệu dẻo khác, có thể bị mòn hoặc lão hóa trong quá trình sử dụng lâu dài.Tất nhiên, vật liệu bịt kín của van bướm kín cứng được làm bằng vật liệu tổng hợp hiệu suất cao hoặc gioăng kim loại nên độ bền đã được cải thiện đáng kể.
Nhìn chung, van bướm có độ bền tốt trong hệ thống áp suất thấp và trung bình, nhưng hiệu suất bịt kín có thể bị giảm trong môi trường áp suất cao và nhiệt độ cao.
Điều đáng nói là van bướm có thể cách ly môi trường bằng cách bọc thân van bằng đế van để tránh thân van bị ăn mòn.Đồng thời, tấm van có thể được bọc hoàn toàn bằng cao su và lót hoàn toàn bằng flo, giúp cải thiện đáng kể độ bền của nó đối với môi trường ăn mòn.
Độ bền của van cổng
Thiết kế đệm kín đàn hồi của van cổng gặp phải vấn đề tương tự như van bướm, đó là hao mòn và lão hóa trong quá trình sử dụng.Tuy nhiên, van cổng kín hoạt động tốt trong môi trường áp suất cao và nhiệt độ cao.Bởi vì bề mặt làm kín bằng kim loại với kim loại của van cổng có khả năng chống mài mòn và ăn mòn cao nên tuổi thọ của nó thường dài hơn.
Tuy nhiên, cổng van cổng dễ bị kẹt bởi các tạp chất trong môi trường, điều này cũng có thể ảnh hưởng đến độ bền của van.
Ngoài ra, hình dáng và cấu trúc của nó quyết định rất khó để tạo ra một lớp lót đầy đủ, vì vậy đối với cùng một môi trường ăn mòn, dù được làm hoàn toàn bằng kim loại hay lớp lót đầy đủ thì giá của nó cũng cao hơn nhiều so với van cổng.
5. Điều tiết dòng chảy
Điều chỉnh dòng chảy của van bướm
Van bướm ba lệch tâm có thể điều chỉnh dòng chảy ở các lỗ mở khác nhau, nhưng đường cong đặc tính dòng chảy của nó tương đối phi tuyến tính, đặc biệt khi van gần mở hoàn toàn, dòng chảy thay đổi rất nhiều.Vì vậy, van bướm chỉ phù hợp với những cảnh có yêu cầu độ chính xác điều chỉnh thấp, nếu không có thể lựa chọn van bi.
Điều chỉnh dòng chảy của van cổng
Van cổng được thiết kế để phù hợp hơn cho hoạt động đóng hoặc mở hoàn toàn nhưng không phù hợp để điều chỉnh dòng chảy.Ở trạng thái mở một phần, cổng sẽ gây ra sự nhiễu loạn và rung động của chất lỏng, dễ làm hỏng chân van và cổng.
6. Cài đặt
Lắp đặt van bướm
Việc lắp đặt van bướm tương đối đơn giản.Nó có trọng lượng nhẹ nên không cần hỗ trợ quá nhiều trong quá trình lắp đặt;nó có cấu trúc nhỏ gọn nên đặc biệt thích hợp cho những dịp có không gian hạn chế.
Van bướm có thể được lắp đặt trên đường ống theo bất kỳ hướng nào (ngang hoặc dọc) và không có yêu cầu nghiêm ngặt về hướng dòng chảy trong đường ống.Cần lưu ý rằng trong các ứng dụng áp suất cao hoặc đường kính lớn, tấm bướm phải ở vị trí mở hoàn toàn trong quá trình lắp đặt để tránh làm hỏng phốt.
Lắp đặt van cổng
Việc lắp đặt van cổng phức tạp hơn, đặc biệt là van cổng có đường kính lớn và kín cứng.Do trọng lượng lớn của van cổng nên cần có các biện pháp hỗ trợ và cố định bổ sung trong quá trình lắp đặt để đảm bảo độ ổn định của van và sự an toàn của người lắp đặt.
Van cổng thường được lắp đặt trên các ống nằm ngang và hướng dòng chảy của chất lỏng cần được xem xét để đảm bảo lắp đặt chính xác.Ngoài ra, hành trình đóng và mở của van cổng dài, đặc biệt đối với van cổng thân tăng và cần phải dành đủ không gian để vận hành tay quay.
7. Bảo trì, bảo dưỡng
Bảo trì van bướm
Van bướm có ít bộ phận hơn và dễ tháo rời, lắp ráp nên dễ bảo trì hơn.Trong bảo trì hàng ngày, chủ yếu kiểm tra độ lão hóa và độ mòn của tấm van và đế van.Nếu phát hiện vòng đệm bị mòn nghiêm trọng thì cần phải thay thế kịp thời.Vì vậy, chúng tôi khuyến nghị khách hàng nên mua van bướm lưng mềm có thể thay thế được.Nếu độ phẳng bề mặt và độ hoàn thiện của tấm van khó đạt được hiệu quả bịt kín tốt thì nó cũng cần phải được thay thế.
Ngoài ra còn có tác dụng bôi trơn thân van.Khả năng bôi trơn tốt giúp cho van bướm hoạt động linh hoạt và bền bỉ hơn.
Bảo trì van cổng
Van cổng có nhiều bộ phận và khó tháo rời, lắp ráp, đặc biệt là trong các hệ thống đường ống lớn, nơi khối lượng công việc bảo trì lớn.Trong quá trình bảo trì, cần đặc biệt chú ý xem cổng có được nâng lên hạ xuống một cách trơn tru hay không và có vật lạ trong rãnh của thân van hay không.
Nếu bề mặt tiếp xúc của đế van và cổng bị trầy xước hoặc mòn thì cần phải đánh bóng hoặc thay thế.Tất nhiên, việc bôi trơn thân van cũng cần thiết.
Cần chú ý nhiều hơn đến việc bảo trì bao bì hơn van bướm.Việc đóng gói van cổng được sử dụng để bịt kín khe hở giữa thân van và thân van để ngăn môi trường rò rỉ ra ngoài.Lão hóa và mài mòn của lớp đệm là những vấn đề thường gặp của van cổng.Trong quá trình bảo trì cần thường xuyên kiểm tra độ kín của gioăng và điều chỉnh hoặc thay thế nếu cần thiết.
8. Kết luận
Tóm lại, van bướm và van cổng đều có những ưu nhược điểm riêng về hiệu suất, giá thành, độ bền, khả năng điều tiết dòng chảy và lắp đặt:
1. Nguyên tắc: Van bướm có tốc độ đóng mở nhanh, thích hợp cho những dịp đóng mở nhanh;van cổng có thời gian đóng mở lâu.
2. Cấu tạo: Van bướm có cấu tạo đơn giản còn van cổng có cấu tạo phức tạp.
3. Giá thành: Van bướm có chi phí thấp hơn, đặc biệt đối với các ứng dụng có đường kính lớn;van cổng có chi phí cao hơn, đặc biệt đối với các yêu cầu áp suất cao hoặc vật liệu đặc biệt.
4. Độ bền: Van bướm có độ bền tốt hơn trong hệ thống áp suất thấp và trung bình;van cổng hoạt động tốt trong môi trường áp suất cao và nhiệt độ cao, nhưng việc đóng mở thường xuyên có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của chúng.
5. Điều tiết dòng chảy: Van bướm thích hợp cho việc kiểm soát dòng chảy thô;van cổng phù hợp hơn cho các hoạt động mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn.
6. Lắp đặt: Van bướm dễ lắp đặt và có thể áp dụng cho cả đường ống ngang và dọc;van cổng lắp đặt phức tạp và phù hợp cho việc lắp đặt đường ống ngang.
7. Bảo trì: Việc bảo trì van bướm tập trung vào sự hao mòn của tấm van và mặt tựa van cũng như việc bôi trơn thân van.Ngoài ra, van cổng cũng cần duy trì việc đóng gói.
Trong ứng dụng thực tế, việc lựa chọn van bướm hay van cổng cần được xem xét toàn diện theo điều kiện và yêu cầu làm việc cụ thể để đảm bảo hiệu suất và tính kinh tế tốt nhất.