Trong các nhà máy công nghiệp và cơ sở chế biến, van bướm được sử dụng vì kích thước nhỏ gọn và hoạt động đơn giản. Hoạt động rất đơn giản. Van quản lý dòng chảy chất lỏng bằng cách xoay một đĩa tròn bên trong lòng ống.
Vậy, van bướm hoạt động như thế nào trong ứng dụng thực tế?
Khi người vận hành xoay trục van 90 độ, đĩa sẽ xoay vuông góc để chặn dòng chảy. Xoay nó trở lại 0 độ hoặc song song với dòng chảy sẽ đưa nó về vị trí mở hoàn toàn.
1. Hành động xoay nhanh một phần tư này 2. cho phép người vận hành dừng, khởi động hoặc điều chỉnh lưu lượng. Van bướm có thể được sử dụng cho nhiều loại phương tiện khác nhau như đường ống nước, hơi nước, dầu và hóa chất. 3. Để giúp bạn chọn phần cứng phù hợp cho hệ thống của mình, hướng dẫn này khám phá các nguyên tắc vận hành cốt lõi, các bộ phận thiết yếu.
4. của van bướm 5. , các biến thể thiết kế và các trường hợp sử dụng công nghiệp cụ thể., 6. Là một kỹ sư hoặc người vận hành công nghiệp, điều quan trọng là phải hiểu các.
Các bộ phận và chức năng chính của van bướm
7. bộ phận của van bướm. 8. Điều này giúp hợp lý hóa việc bảo trì và mua sắm. 9. Phần sau đây trình bày chi tiết các bộ phận thiết yếu.
10. và vai trò cụ thể của chúng trong việc kiểm soát lưu lượng: 5. , các biến thể thiết kế và các trường hợp sử dụng công nghiệp cụ thể. 11. Thân van:
- 12. Cấu trúc chính lắp giữa các mặt bích ống. Các kiểu phổ biến bao gồm thân wafer, lug và flanged. 13. Đĩa van:.
- 14. Thường được gọi là "cánh bướm". Bộ phận này cản trở dòng chảy. 15. Trục van:.
- The Stem: Trục kết nối đĩa bên trong với bộ truyền động bên ngoài. Nó phải được làm từ hợp kim có độ bền cao như SS316 hoặc 17-4 PH để chống lại mô-men xoắn.
- Vòng đệm: Vòng đệm này tạo ra độ kín giữa đĩa và thân van. Vòng đệm có thể là đàn hồi (cao su/PTFE) hoặc kim loại.
- Bộ truyền động: Bộ truyền động cung cấp lực để xoay trục van, có thể là thủ công, khí nén hoặc điện.
Các bộ phận này 5. , các biến thể thiết kế và các trường hợp sử dụng công nghiệp cụ thể. phải đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế như API 609 hoặc ASME B16.34 để đảm bảo an toàn trong các nhà máy công nghiệp.
Nguyên lý cơ bản: Van bướm hoạt động như thế nào?
Nguyên lý hoạt động rất đơn giản. Đó là lý do tại sao hầu hết các kỹ thuật viên công nghiệp tham khảo video hoạt động van bướm để hình dung quy trình. Một đĩa kim loại được gắn ở tâm đường ống trên một trục. Trục kết nối với bộ truyền động bên ngoài thân van.
1. Vị trí đóng
Khi đóng, đĩa nằm vuông góc với lỗ ống. Vành ngoài ép vào vòng đệm trong khi nén vật liệu đàn hồi hoặc ăn khớp với côn kim loại. Không có dòng chảy đi qua. Độ kín khít phụ thuộc vào lực tiếp xúc giữa đĩa và vòng đệm cũng như cấp vật liệu của vòng đệm.
2. Vị trí mở
Bộ truyền động xoay trục van 90°. Đĩa bây giờ thẳng hàng song song với dòng chảy. Chất lỏng đi qua cả hai mặt của đĩa với ít hạn chế nhất. Không giống như van cổng, đĩa van bướm vẫn nằm trong đường đi của dòng chảy, dẫn đến tổn thất áp suất dư.
Giá trị Cv (hệ số lưu lượng) cho van bướm mở hoàn toàn dao động từ khoảng 35 đến 75 trên mỗi inch đường kính ống danh nghĩa. Điều này phụ thuộc vào cấu hình đĩa và loại van.
3. Điều tiết lưu lượng / Điều chỉnh dòng chảy
Không giống như van bi, van bướm có thể mở theo từng giai đoạn. Góc của đĩa xác định tốc độ dòng chảy. Theo cách này, van không xả nước một cách đơn giản, ổn định khi bạn mở nó. Nó bắt đầu với lượng nhỏ, chính xác và tăng đáng kể khi bạn đạt đến vị trí mở hoàn toàn.
Để có kích thước chính xác, hãy sử dụng bảng Kv/Cv của nhà sản xuất hoặc tham khảo IEC 60534-2-1 để tính toán lưu lượng van điều khiển.
Ba loại thiết kế van bướm chính
Cả ba thiết kế đều hoạt động theo nguyên lý quay một phần tư vòng. Sự khác biệt nằm ở hình dạng đĩa, độ lệch trục và cơ chế làm kín.
Bảng dưới đây tóm tắt những khác biệt chính về định mức áp suất, khả năng chịu nhiệt độ, tuổi thọ đệm và mô-men xoắn:
| Tham số | Đồng tâm (Không lệch) | Bù đắp gấp đôi | bù ba |
| Áp suất tối đa | ~17 bar (250 PSI) | ~100 bar (1.440 PSI) | ~102 bar (1.480 PSI) |
| Nhiệt độ tối đa | ~200 °C | ~650 °C | ~650 °C |
| Vật liệu đệm | Cao su (EPDM / NBR / FKM) | Cao su hoặc kim loại | Kim loại (lớp hoặc liền khối) |
| Lớp rò rỉ | EN 12266-1 Loại B | Loại A hoặc B | Loại A (không rò rỉ) |
| Hướng dòng chảy | Hai chiều | Hướng ưu tiên | Chỉ một chiều |
| Tiêu chuẩn điển hình | AWWA C504, EN 593 | API 609 Danh mục A | API 609 Danh mục B, EN 593 |
Phần sau đây khám phá những điểm nổi bật của từng loại van.
Van bướm đồng tâm (Zero-Offset)
Van bướm đồng tâm có trục chạy qua tâm chính xác của đĩa. Cạnh đĩa tiếp xúc với đệm cao su trên toàn bộ chu vi của nó trong mỗi chu kỳ đóng và mở. Sự cọ xát liên tục này làm giảm tuổi thọ của đệm trong các ứng dụng có chu kỳ cao hoặc có tính ăn mòn.
Do đó, thiết kế đồng tâm là một lựa chọn hiệu quả về chi phí cho các ứng dụng cấp nước áp suất thấp và kiểm soát chất lỏng nói chung. Tuy nhiên, chúng chỉ được khuyến nghị cho áp suất dưới 16 bar (psi).
Van đồng tâm hoặc không lệch tâm được làm bằng gang dẻo GGG50 với lớp phủ epoxy, hoặc thép không gỉ 316 cho môi trường ăn mòn.
Các hệ thống nước uống yêu cầu van bướm có đệm cao su phải tuân thủ các tiêu chuẩn AWWA C504.
Van bướm lệch kép (Hiệu suất cao)
Thiết kế lệch tâm kép tạo ra hành động đóng giống như cam. Đĩa nhấc ra khỏi đệm trong 10 độ mở đầu tiên. Sau đó, nó chỉ quay trở lại tiếp xúc hoàn toàn với đệm trong 10 độ đóng cuối cùng. Không có tiếp xúc với đệm trong quá trình di chuyển.
Điều này dẫn đến mô-men xoắn vận hành thấp hơn và tuổi thọ đệm kéo dài, giúp van phù hợp cho các đường hơi nước, dầu khí và nước áp suất cao.
Tuy nhiên, điều quan trọng là phải tuân theo hướng dòng chảy được nhà sản xuất khuyến nghị để duy trì hiệu suất làm kín.
Van lệch kép yêu cầu API 609 Hạng A và ASME Áp suất Lớp 150 đến 600 (PN 10 đến PN 100).
Van bướm lệch ba hoạt động như thế nào?
Thiết kế lệch ba thêm một độ lệch hình học thứ ba: bề mặt làm kín hình nón trên đĩa và đệm.
Ba độ lệch hoạt động cùng nhau:
- Độ lệch 1: trục thân van nằm sau đường tâm đĩa
- Độ lệch 2: trục thân van lệch khỏi đường tâm lỗ
- Độ lệch 3: trục tiếp xúc đĩa và đệm nghiêng thành hình nón vuông góc — tạo ra một mối hàn kín không cọ xát, không ma sát
Hình dạng hình nón có nghĩa là đĩa và đệm chỉ tiếp xúc tại điểm đóng cuối cùng. Không có ma sát trượt trong toàn bộ cung chuyển động. Điều này loại bỏ hoàn toàn sự mài mòn đệm.
Theo hướng dòng chảy thuận (ưu tiên), áp suất đường ống hoạt động như một lực tự kích hoạt: áp suất cao hơn làm tăng lực ép, làm chặt khả năng đóng kín. Lắp đặt ngược làm mất tác dụng này và giảm lực tiếp xúc đệm.
Làm kín kim loại với kim loại đạt tiêu chuẩn EN 12266-1 Hạng A (không rò rỉ) và đáp ứng kiểm tra API 598. Van lệch ba được chỉ định trong:
- Sản xuất điện, như đường ống xả hơi tuabin, hệ thống cấp nước lò hơi (hoạt động ở 540 °C / 1.000 °F)
- Lọc hóa dầu & hóa dầu với cách ly hydrocarbon, dịch vụ chống cháy theo API 607
- Nhà ga LNG với dịch vụ đông lạnh xuống đến −196 °C
- Hơi nước nhiệt độ cao với lớp áp suất ASME 600 đến 2500
Bạn cũng có thể hỏi, van bướm trượt hoạt động như thế nào? Trên thực tế, van bướm không thực sự “trượt” như van cổng. Chuyển động trượt hoặc quét đặc trưng bởi sự di chuyển từ mở sang đóng.
Áp suất: CL150 (PN6～PN25)
Loại kết nối: FLG
Tiêu chuẩn: ASME B16.34 / API-609
Ứng dụng công nghiệp theo loại van
| Ngành công nghiệp | Dịch vụ điển hình | Loại được đề xuất |
| Nước & Nước thải | Cách ly dòng chảy, đường ống chính DN80–DN2000 | Đồng tâm, AWWA C504 |
| Dâu khi | Đường ống quy trình, cách ly chống cháy | Offset kép, API 609 Cat. A |
| Lọc hóa dầu / Hóa dầu | Tách hydrocacbon, hơi nước nhiệt độ cao | Ba lần lệch tâm, API 609 Cat. B / API 607 |
| Sản xuất điện | Van bypass tuabin, cấp nước lò hơi ở >540 °C | Ba lần lệch tâm, ASME Class 600–2500 |
| Thực phẩm & Đồ uống | Phương tiện vệ sinh, đường ống tương thích CIP | Đồng tâm, thân 316 SS, NSF/ANSI 61 |
| Khai thác mỏ / Bùn | Bùn mài mòn, tách chu kỳ cao | Đĩa trượt hoặc lệch tâm kép, đĩa lót |
Phần kết luận
Van bướm là lựa chọn tiêu chuẩn cho việc đóng nhanh trong hầu hết các hệ thống đường ống công nghiệp. Van điều khiển lưu lượng bằng cách xoay một đĩa 90° bên trong lòng ống. Hành động quay một phần tư vòng này là rất quan trọng, đặc biệt trong các tình huống đóng khẩn cấp.
Có ba thiết kế van bướm chính: đồng tâm, lệch tâm kép và lệch tâm ba lần. Mỗi van bao phủ các lớp áp suất từ PN10 đến PN250 và nhiệt độ từ −196 °C đến 650 °C. Điều quan trọng là phải hiểu 5. , các biến thể thiết kế và các trường hợp sử dụng công nghiệp cụ thể. để giúp bạn chọn đúng loại cho dự án của mình.
Xintai Valve sản xuất van bướm đồng tâm, lệch tâm kép và lệch tâm ba lần theo các tiêu chuẩn API 609, EN 593, AWWA C504 và ISO 5752. Liên hệ với đội ngũ kỹ thuật để được tính toán kích thước, lựa chọn vật liệu và mô-men xoắn bộ truyền động theo ứng dụng cụ thể.
