Van cổng so với Van cầu: Loại nào phù hợp cho Hệ thống đường ống lót của bạn?

Việc chọn đúng loại van giúp giữ cho hệ thống đường ống của bạn an toàn và kéo dài tuổi thọ tổng thể của hệ thống. Hãy chọn van cổng có lớp lót nếu bạn cần cách ly đường thẳng với tổn thất áp suất gần như bằng không. Van cầu có lớp lót là lựa chọn tốt hơn nếu quy trình của bạn yêu cầu điều chỉnh và kiểm soát dòng chảy chính xác.

Van Cổng và Van Cầu: Sự Khác Biệt Chính

Khi bạn thiết lập một hệ thống đường ống có lớp lót cho các chất ăn mòn hoặc nguy hiểm, việc chọn sai van sẽ khiến bạn tốn kém, cho dù đó là rò rỉ, các vấn đề an toàn hay toàn bộ hệ thống bị hỏng sớm. Van cổng và van cầu đều đóng vai trò quan trọng ở đây, nhưng chúng hoạt động hoàn toàn khác nhau.

Sự khác biệt đầu tiên giữa van cổng và van cầu là van cổng là một thiết bị đóng/mở. Mở nó ra, và chất lỏng chảy thẳng qua mà không bị cản trở. Đóng nó lại, và bạn sẽ có được khả năng đóng kín hoàn toàn. Nó không được thiết kế để mở một nửa. Van cầu hoạt động khác. Nó được chế tạo để điều chỉnh và kiểm soát dòng chảy bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa đĩa van và đế van, vì vậy nó có thể giữ ổn định ở bất kỳ vị trí nào ở giữa.

Cơ chế hoạt động của cả hai cũng khác nhau. Van cổng đẩy một cổng hình nêm thẳng qua dòng chảy bằng một trục van. Van cầu di chuyển đĩa van của nó thẳng hàng với dòng chảy. Đó là lý do tại sao bạn cần nhiều không gian hơn để lắp đặt một loại van này so với loại kia, và tại sao một loại van lại khó xoay hơn khi áp suất cao.

So Sánh Nguyên Lý Hoạt Động

Để hiểu cơ chế bên trong của van cổng và van cầu, cần xem xét cách các bộ phận bên trong của chúng tương tác với môi trường chảy.

Hãy tưởng tượng van cổng giống như một máy chém. Khi bạn xoay tay quay, trục van sẽ kéo cổng thẳng ra khỏi đường đi của chất lỏng cho đến khi lỗ van thẳng hàng hoàn hảo với đường kính bên trong của ống, giảm ma sát xuống gần như bằng không. Đóng nó lại, và cổng sẽ ép xuống giữa hai đế van để tạo thành một lớp đệm cơ học chắc chắn.

Van cầu làm ngược lại. Chất lỏng phải thay đổi hướng nhiều lần qua một kênh hình chữ S trong khi đĩa van hạ xuống một đế van song song với đường ống. Đó là lý do tại sao các chuyển động trục van nhỏ lại tạo ra những thay đổi dòng chảy có thể dự đoán được, ổn định, mang lại cho người vận hành khả năng kiểm soát chính xác liều lượng hoặc tốc độ truyền.

Đặc Tính Dòng Chảy & Tổn Thất Áp Suất

Hình dạng vật lý của mỗi loại van trực tiếp kiểm soát áp suất đường ống và sự ổn định của chất lỏng của bạn.

Vì van cổng cho phép dòng chảy thẳng qua lỗ van, điện trở dòng chảy thấp và tổn thất áp suất rất nhỏ, giúp tối đa hóa hệ số lưu lượng tổng thể (Cv) của bạn. Đó là lý do tại sao van cổng hoạt động tốt trên các đường vận chuyển đường dài, nơi bạn cần giữ áp suất ổn định và giảm thiểu chi phí bơm. 

Van cầu hạn chế dòng chảy vì đường dẫn bên trong của chúng buộc chất lỏng phải rẽ gấp khúc. Thiết kế xoắn này tạo ra sự nhiễu loạn cao, tổn thất áp suất vĩnh viễn đáng kể và hệ số lưu lượng thấp hơn nhiều so với van cổng cùng kích thước. Tuy nhiên, chính sự kháng lực đó lại giữ cho hệ thống của bạn ổn định trong quá trình điều chỉnh. Chúng tôi có một bài viết về hướng dẫn chiều dòng chảy của van cầu nếu bạn muốn đảm bảo van của mình được lắp đặt đúng cách.

Van Cổng Có Lớp Lót và Van Cầu Có Lớp Lót

Van kim loại tiêu chuẩn nhanh chóng bị hỏng khi tiếp xúc với axit mạnh hoặc các sản phẩm clo-kiềm, vì vậy các đường ống xử lý hóa chất sử dụng lớp lót fluoropolymer để bảo vệ vỏ kim loại cấu trúc bên dưới. Việc áp dụng lớp lót cho mỗi kiểu van đều mang đến những thách thức thiết kế và sản xuất độc đáo.

Van cổng có lớp lót có các bề mặt bên trong lớn, phẳng. Trong điều kiện chân không, chẳng hạn như khi đường ống thoát nước hoặc nguội nhanh, lớp lót chất lượng thấp có thể dễ dàng bị tách ra khỏi thân van. Các nhà sản xuất chất lượng cao đúc các rãnh mộng hoặc khe khóa gia công trực tiếp vào thành kim loại để neo lớp lót PFA một cách cơ học. Ngoài ra, trọng lực khiến các chất rắn lắng đọng vào khoang dưới của cổng, có thể làm mòn lớp lót theo thời gian.

Van cầu khó lót đều hơn do các đường cong hẹp và cầu nối đế van bên trong nhô cao. Mặc dù thân van hình chữ S có khả năng chống biến dạng do chân không tự nhiên, nhưng nó đòi hỏi kỹ thuật ép khuôn chính xác để tránh các điểm mỏng tại cổ đế van. Lưu lượng tốc độ cao cũng tạo ra ứng suất cắt mạnh lên lớp lót nhựa, đòi hỏi khả năng chống thấm mạnh mẽ và độ bám dính đặc biệt với thân kim loại để ngăn ngừa bong tróc.

Đối với các ứng dụng có nguy cơ cao như truyền clo hoặc axit hydrofluoric, khu vực gioăng trục van là điểm lỗi quan trọng nhất. Các hệ thống có lớp lót tiên tiến giải quyết rủi ro này bằng cách sử dụng gioăng chevron nạp áp lực liên tục hoặc các bộ phận làm kín ống xếp PTFE bên trong để loại bỏ khí thải phát tán tại giao diện trục van.

Khi nào nên chọn Van Cổng

Nếu yêu cầu chính của bạn là cách ly chất lỏng hoàn toàn và hiệu quả lưu lượng cao, thì van cổng có lớp lót là lựa chọn phù hợp cho bố cục đường ống của bạn.

• Dòng chảy thẳng và cách ly hoàn toàn: Khi bạn cần cách ly một đoạn đường ống để bảo trì mà không làm giảm áp suất đường ống, van cổng hoạt động giống như một đoạn ống thẳng khi mở hoàn toàn. Điều này loại bỏ sự nhiễu loạn chất lỏng bên trong. 
• Vận chuyển chất lỏng khối lượng lớn: Để vận chuyển hóa chất số lượng lớn trên quãng đường dài, nơi tổn thất áp suất phải được giữ ở mức tối thiểu tuyệt đối, thiết kế van cổng duy trì vận tốc dòng chảy ổn định.
• Đối với môi trường ăn mòn: Van cổng có lớp lót của Youfumi có thiết kế cổng và trục van tích hợp cho kích thước nhỏ gọn. Nó bao gồm một bậc hình nón hoạt động như một đế tựa cơ học, cho phép người vận hành thay gioăng trục van dưới áp suất đường ống đầy đủ mà không cần dừng hệ thống. Nó có sẵn các kích cỡ từ DN25 đến DN300, định mức áp suất PN10, PN16 và 150LB, sử dụng thân WCB, CF8, CF8M hoặc CF3M với lớp lót PFA hoặc FEP. 

Làm việc với bùn mài mòn, tinh thể hoặc bột nặng sẽ làm hỏng nhựa tiêu chuẩn? Van cổng dao lót gốm của chúng tôi mang lại cho bạn khả năng tự bôi trơn và chống xói vượt trội với lớp lót alumina (Al2O3) hoặc zirconia (ZrO2) lên đến DN600. Cần một con dấu hai chiều thực sự? Van cổng kép lót gốm Youfumi giữ cho việc đóng kín hoàn toàn không bị rò rỉ bất kể hướng dòng chảy. giữ cho van đóng kín tuyệt đối bất kể dòng chảy di chuyển theo hướng nào.

Khi nào chọn Van bi cầu

Nếu bạn cần kiểm soát chủ động, điều chỉnh chính xác hoặc van sẽ đóng mở liên tục cả ngày, hãy chọn van bi cầu có lót.

• Điều chỉnh lưu lượng chính xác: Vì khoảng hở giữa đĩa và đế van thay đổi trực tiếp theo mức độ bạn xoay bánh xe quay, bạn sẽ nhận được các điều chỉnh lưu lượng có độ chính xác cao, có thể lặp lại.
• Hoạt động thường xuyên: Van cổng nhanh chóng bị mòn nếu bạn liên tục đóng mở chúng. Van bi cầu được chế tạo cho loại chu kỳ đó, với hành trình ngắn hơn có nghĩa là hoạt động nhanh hơn và ít ứng suất hơn lên thân van.
• Đề xuất sản phẩm cụ thể: Các Van bi cầu có lót Youfumi xử lý tốt các nhiệm vụ điều chỉnh khó khăn, kích thước từ DN15 đến DN250, định mức lên đến PN16 hoặc 150LB, với lớp lót PFA hoặc FEP nguyên sinh trên thân WCB hoặc CF8M. Thiết kế đĩa và thân tích hợp giữ cho kích thước nhỏ gọn nhưng vẫn đảm bảo đóng kín hoàn toàn.

Van cầu lót

Xem sản phẩm

Lựa chọn vật liệu cho ứng dụng ăn mòn

Kiểu van chỉ là một nửa phương trình; vật liệu cũng quan trọng không kém. Thép carbon (WCB) hoạt động tốt trong điều kiện áp suất tiêu chuẩn. Nếu bạn đang đối mặt với môi trường khắc nghiệt hơn, các hợp kim thép không gỉ như CF8, CF8M hoặc CF3M sẽ bảo vệ chống gỉ sét nếu lớp lót bị hỏng.

Đối với lớp lót, việc so sánh mật độ phân tử của các lựa chọn là rất quan trọng. Bạn có thể đọc toàn bộ So sánh khả năng chống hóa chất của PTFE với FEP và PFA để xem các vật liệu này xử lý phương tiện cụ thể như thế nào.

PFA nguyên sinh mang lại cho bạn độ ổn định nhiệt cao nhất, lên đến 200°C, và nó chống lại các phương tiện ăn mòn mạnh như axit nitric sôi hoặc khí clo nhờ khả năng chống thẩm thấu. FEP là lựa chọn tiết kiệm chi phí dưới 150°C, có khả năng chống hóa chất tương tự, nhưng nó mất đi độ bền cơ học khi nhiệt độ bắt đầu dao động.

Nếu ứng dụng của bạn cần cả bảo vệ hóa học và khả năng chống mài mòn cao, hãy chọn van cổng fluorine hoặc van bi cầu fluorine. Cả hai đều sử dụng lớp phủ fluoropolymer tiên tiến để bảo vệ ranh giới áp suất và giảm chi phí của bạn về lâu dài.

Câu hỏi thường gặp

Q1. Tôi có thể sử dụng van cổng để điều chỉnh lưu lượng nếu chỉ mở một nửa không?

Không, đừng làm vậy. Để van cổng mở một nửa và phần dưới của nêm sẽ tiếp xúc với dòng chảy tốc độ cao. Đó là nguyên nhân gây ra tiếng lạch cạch, rung động và ăn mòn nhanh, và cuối cùng sự ăn mòn đó sẽ phá hủy các bề mặt làm kín.

Q2. Tại sao van bi cầu lại giảm áp suất nhiều hơn van cổng?

Điều này phụ thuộc vào hình dạng. Chất lỏng phải đi qua hai lần rẽ góc 90 độ sắc nét qua đường đi hình chữ S bên trong van, và tất cả sự nhiễu loạn đó làm tiêu hao năng lượng và giảm áp suất đường ống của bạn.

Q3. PFA nguyên sinh có thực sự tốt hơn FEP không?

Đối với nhiệt độ cao hơn, có. PFA chịu được nhiệt độ lên đến 200°C, giữ độ bền cấu trúc tốt hơn và chống nứt tốt hơn FEP. Điều đó làm cho nó trở thành lựa chọn an toàn hơn nếu bạn đang xử lý các đường ống chân không cao hoặc hóa chất nguy hiểm.

Q4. Sự khác biệt thực sự giữa van cổng dao và van cổng có lót tiêu chuẩn là gì?

Van cổng có lót tiêu chuẩn sử dụng cổng hình nêm, hoạt động tốt cho các đường ống chất lỏng sạch. Van cổng dao được chế tạo khác biệt; nó sử dụng một lưỡi dao mỏng, sắc thay thế, vì vậy nó có thể cắt thẳng qua bùn và chất rắn mà không có gì bị kẹt vào đế và làm kẹt nó mở.