Van bướm đàn hồilà loại van bướm được sử dụng rộng rãi nhất trong đường ống công nghiệp. Chúng sử dụng vật liệu đàn hồi như cao su làm bề mặt làm kín, dựa trên "độ đàn hồi vật liệu" và "nén kết cấu" để đạt được hiệu suất làm kín.
Bài viết này không chỉ giới thiệu cấu trúc, công dụng và vật liệu mà còn phân tích chúng từ kiến thức chung đến logic chuyên sâu.
1. Hiểu biết cơ bản về van bướm đàn hồi (Mô tả ngắn gọn)
1.1 Cấu trúc cơ bản
Thân van:Thông thường là loại wafer, loại vấu hoặc loại bích.
Đĩa van:Một tấm kim loại tròn nén chặt phần đệm cao su khi đóng lại để tạo thành một lớp đệm kín.
Ghế van:Được làm bằng vật liệu đàn hồi như NBR/EPDM/PTFE/Lớp lót cao su, hoạt động kết hợp với đĩa van.
Thân van:Chủ yếu sử dụng thiết kế trục đơn hoặc trục đôi.
Bộ truyền động:Tay cầm, bánh răng trục vít, điện, khí nén, v.v.
1.2 Các tính năng chung
Mức độ bịt kín thường đạt mức rò rỉ bằng không.
Chi phí thấp và ứng dụng rộng rãi.
Chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống áp suất thấp đến trung bình như nước, điều hòa không khí, HVAC và các ngành công nghiệp hóa chất nhẹ.
2. Những quan niệm sai lầm về van bướm đàn hồi
2.1 Bản chất của gioăng là khả năng đàn hồi của cao su
Nhiều người tin rằng: "Ghế đàn hồi phụ thuộc vào độ đàn hồi của cao su để bịt kín."
Bản chất thực sự của việc niêm phong là:
Khoảng cách tâm thân van + thân van + độ dày đĩa van + phương pháp nhúng đế van
Cùng nhau tạo ra một "vùng nén có kiểm soát".
Nói một cách đơn giản:
Cao su không được quá lỏng hoặc quá chặt; nó phụ thuộc vào "vùng nén kín" được kiểm soát bằng độ chính xác gia công.
Tại sao điều này lại quan trọng?
Độ nén không đủ: Van bị rò rỉ khi đóng.
Nén quá mức: Mô-men xoắn cực cao, làm cao su lão hóa sớm.
2.2 Hình dạng đĩa được sắp xếp hợp lý hơn có tiết kiệm năng lượng hơn không?
Quan điểm chung: Đĩa van được thiết kế hợp lý có thể làm giảm tổn thất áp suất.
Điều này đúng theo lý thuyết "cơ học chất lỏng", nhưng không hoàn toàn áp dụng được vào ứng dụng thực tế của Van bướm đàn hồi.
Lý do:
Nguyên nhân chính gây mất áp suất trong van bướm không phải là hình dạng của đĩa van, mà là "hiệu ứng đường hầm vi kênh" do cao su đế van co lại. Đĩa van quá mỏng có thể không cung cấp đủ áp suất tiếp xúc, có khả năng dẫn đến đường ống làm kín bị gián đoạn và rò rỉ.
Đĩa van được sắp xếp hợp lý có thể gây ra các điểm sắc nhọn trên cao su, làm giảm tuổi thọ của cao su.
Do đó, thiết kế van bướm đế mềm ưu tiên "độ ổn định của đường ống làm kín" hơn là thiết kế hợp lý.
2.3 Van bướm đế mềm chỉ có cấu trúc đường tâm
Người ta thường nói trên mạng rằng van bướm lệch tâm nên sử dụng phớt cứng bằng kim loại.
Tuy nhiên, kinh nghiệm thực tế về kỹ thuật cho thấy rằng:
Độ lệch tâm kép cải thiện đáng kể tuổi thọ của Van bướm đàn hồi.
Lý do:
Độ lệch tâm kép: Đĩa van chỉ tiếp xúc với cao su trong 2-3° cuối cùng khi đóng, giúp giảm đáng kể ma sát.
Mô-men xoắn thấp hơn, giúp lựa chọn bộ truyền động tiết kiệm hơn.
2.4 Điều cần cân nhắc chính đối với ghế cao su là "tên vật liệu"*
Hầu hết người dùng chỉ tập trung vào:
EPDM
NBR
Viton (FKM)
Nhưng điều thực sự ảnh hưởng đến tuổi thọ là:
2.4.1 Độ cứng bờ:
Ví dụ, độ cứng Shore A của EPDM không phải là trường hợp "càng mềm càng tốt". Thông thường, 65-75 là điểm cân bằng tối ưu, đạt được độ rò rỉ bằng 0 ở áp suất thấp (PN10-16).
Quá mềm: Mô-men xoắn thấp nhưng dễ bị rách. Trong điều kiện áp suất cao (>2 MPa) hoặc môi trường nhiễu loạn, cao su mềm bị nén quá mức, gây biến dạng đùn. Hơn nữa, nhiệt độ cao (>80°C) càng làm cao su mềm hơn.
Quá cứng: Khó bịt kín, đặc biệt là trong các hệ thống áp suất thấp (<1 MPa), khi cao su không thể nén đủ để tạo thành giao diện kín khí, dẫn đến rò rỉ vi mô.
2.4.2 Nhiệt độ lưu hóa và thời gian lưu hóa
Nhiệt độ lưu hóa và thời gian lưu hóa kiểm soát quá trình liên kết chéo của các chuỗi phân tử cao su, ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của cấu trúc mạng và hiệu suất lâu dài. Phạm vi nhiệt độ điển hình là 140-160°C, 30-60 phút. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp dẫn đến lưu hóa không đều và lão hóa nhanh. Công ty chúng tôi thường sử dụng phương pháp lưu hóa nhiều giai đoạn (lưu hóa sơ bộ ở 140°C, sau đó lưu hóa hậu kỳ ở 150°C). 2.4.3 Bộ nén
Độ nén đề cập đến tỷ lệ biến dạng vĩnh viễn mà cao su chịu dưới ứng suất không đổi (thường là nén 25%-50%, được thử nghiệm ở 70°C/22 giờ, ASTM D395) và không thể phục hồi hoàn toàn. Giá trị lý tưởng cho độ nén là <20%. Giá trị này là "điểm nghẽn" cho việc bịt kín van lâu dài; áp suất cao trong thời gian dài dẫn đến các khe hở vĩnh viễn, hình thành các điểm rò rỉ.
2.4.4 Độ bền kéo
A. Độ bền kéo (thường >10 MPa, ASTM D412) là ứng suất tối đa mà cao su có thể chịu được trước khi bị đứt do kéo, và rất quan trọng đối với khả năng chống mài mòn và chống rách của đế van. Hàm lượng cao su và tỷ lệ muội than quyết định độ bền kéo của đế van.
Ở van bướm, nó chống lại lực cắt bởi cạnh đĩa van và tác động của chất lỏng.
2.4.5 Mối nguy hiểm tiềm ẩn lớn nhất của van bướm là rò rỉ.
Trong các vụ tai nạn kỹ thuật, rò rỉ thường không phải là vấn đề lớn nhất mà là sự gia tăng mô-men xoắn.
Nguyên nhân thực sự dẫn đến lỗi hệ thống là:
Mô-men xoắn tăng đột ngột → bánh răng trục vít bị hỏng → bộ truyền động bị ngắt → van bị kẹt
Tại sao mô-men xoắn đột nhiên tăng lên?
- Sự giãn nở ở nhiệt độ cao của đế van
- Độ hút nước và giãn nở của cao su (đặc biệt là EPDM chất lượng thấp)
- Biến dạng vĩnh viễn của cao su do nén lâu dài
- Thiết kế khe hở giữa thân van và đĩa van không đúng cách
- Ghế van không được lắp đúng cách sau khi thay thế
Do đó, "đường cong mô-men xoắn" là một chỉ báo rất quan trọng.
2.4.6 Độ chính xác gia công thân van không phải là không quan trọng.
Nhiều người lầm tưởng rằng độ kín của van bướm đế mềm chủ yếu dựa vào cao su nên yêu cầu về độ chính xác gia công thân van không cao.
Điều này hoàn toàn sai.
Độ chính xác của thân van ảnh hưởng đến:
Độ sâu rãnh đế van → độ lệch nén kín, dễ gây mất cân bằng trong quá trình đóng mở.
Vát mép rãnh không đủ → trầy xước trong quá trình lắp đặt đế van
Lỗi ở khoảng cách trung tâm của đĩa van → tiếp xúc quá mức cục bộ
2.4.7 Lõi của "van bướm lót hoàn toàn bằng cao su/PTFE" là đĩa van.
Cốt lõi của cấu trúc hoàn toàn bằng cao su hoặc PTFE không phải là "có diện tích lớn hơn trông có vẻ chống ăn mòn", mà là để ngăn môi chất xâm nhập vào các kênh vi mô bên trong thân van. Nhiều vấn đề với van bướm giá rẻ không phải do chất lượng cao su kém, mà là:
"Khoảng hở hình nêm" tại điểm nối giữa đế van và thân van chưa được xử lý đúng cách.
Xói mòn chất lỏng lâu dài → vết nứt nhỏ → cao su phồng rộp và phồng lên
Bước cuối cùng là hỏng cục bộ ở van van.
3. Tại sao Van bướm đàn hồi được sử dụng trên toàn thế giới?
Bên cạnh chi phí thấp, ba lý do sâu xa hơn là:
3.1. Khả năng chịu lỗi cực cao
So với gioăng kim loại, gioăng cao su, nhờ có độ đàn hồi tuyệt vời, có khả năng chịu được độ lệch lắp đặt và biến dạng nhẹ.
Ngay cả các lỗi chế tạo sẵn đường ống, độ lệch mặt bích và ứng suất bu lông không đều cũng được hấp thụ bởi độ đàn hồi của cao su (tất nhiên, điều này chỉ giới hạn và không mong muốn, và về lâu dài sẽ gây ra một số hư hỏng cho đường ống và van).
3.2. Khả năng thích ứng tốt nhất với biến động áp suất hệ thống
Phớt cao su không "giòn" như phớt kim loại; chúng tự động bù đường ống bịt kín trong quá trình áp suất thay đổi.
3.3. Tổng chi phí vòng đời thấp nhất
Van bướm kín có độ bền cao hơn, nhưng chi phí và chi phí bộ truyền động cao hơn.
So sánh thì tổng chi phí đầu tư và bảo trì của Van bướm đàn hồi tiết kiệm hơn.
4. Kết luận
Giá trị củaVan bướm đàn hồikhông chỉ là "niêm phong mềm"
Van bướm mềm có vẻ đơn giản, nhưng những sản phẩm thực sự tuyệt vời đều được hỗ trợ bởi logic nghiêm ngặt cấp độ kỹ thuật, bao gồm:
Thiết kế vùng nén chính xác
Hiệu suất cao su được kiểm soát
Sự kết hợp hình học của thân van và trục van
Quy trình lắp ráp ghế van
Quản lý mô-men xoắn
Kiểm tra vòng đời
Đây là những yếu tố chính quyết định chất lượng, chứ không phải là "tên vật liệu" và "cấu trúc bên ngoài".
LƯU Ý:* DỮ LIỆU đề cập đến trang web này:https://zfavalves.com/blog/key-factors-that-determine-the-quality-of-soft-seal-butterfly-valves/
Thời gian đăng: 09-12-2025