Cấu tạo và nguyên lý hoạt động van bi
Trong nhiều hệ thống đường ống của các xí nghiệp nhà máy đều phải sử dụng các loại van công nghiệp và ống lẫn phụ kiện khác nhau để tạo sự thuận lợi cho dòng chảy lưu chất. Van bi cũng là một trong những số đó, được sử dụng khá phổ biến với cấu tạo khá đặc biệt. Ngày hôm nay chúng ta đi sâu, tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động van bi.
Nội dung chính
1 Giới thiệu van bi
Trước tiên chúng ta sẽ nhắc lại một chút về trước khi tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó.
Van bi là loại van có hệ thống đóng mở bằng cách xoay viên bi được khoét lỗ ở trong thân van, giúp cho lưu chất được thông qua và tiếp tục luân chuyển trong hệ thống đường ống. Tên tiếng anh của nó là Ball valve.
2 Ký hiệu
Ký hiệu van trong bản vẽ rất quan trọng, nếu tại một vị trí nào đó mà ta chỉ biết đó là van thôi nhưng tại không biết loại van đó là van gì, van bướm, van cổng hay là van bi… Trong trường hợp đó chúng ta không thể đưa ra một quyết định chính xác, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống đường ống. Với ký hiệu van bi cũng vậy, với một số những người có kiến thức chuyên sâu có thể thông qua ký hiệu van biết được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó.
3 Cấu tạo van bi
Để hiểu sâu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động van bi chúng ta tìm hiểu riêng từng phần. Đầu tiên là về cấu tạo. Cũng giống như các loại van công nghiệp khác, van bi cũng có thân, trục, bộ phận vận hành van và bi van được khoét lỗ.
➀ Thân van
Bộ phận này có chức năng liên kết các bộ phận bên ngoài tạo thành một khối hình thống nhất. Bảo vệ các bộ phận bên trong và cho phép lưu chất di chuyển mà không bị rò rỉ ra bên ngoài. Nhiệm vụ chính của thân van giúp đảm bảo độ bền cho van, phận phía ngoài chịu các tác động bên ngoài như tác động của môi trường, va đập. Và còn đảm bảo cho các bộ phận bên trong hoạt động một cách theo đúng chức năng của chúng.
➁ Trục van
Đây là bộ phận truyền động – truyền momen xoắn từ tay van ( với van điều khiển bằng tay ). Đầu trục tiếp xúc với bi van được thiết kế tạo thành 1 khớp chắc chắn, đảm bảo bi xoay theo đúng . Hoặc thiết bị truyền động ( với van điều khiển điện – khí nén ) tới bi van.
➂ Bi van
Đối với nguyên lý hoạt động để lưu chất chảy qua van thì cấu tạo của bi rất quan trọng đối với van bi. Viên bi của van được khoét lỗ giúp cho lưu chất có thể lưu thông một cách dễ dàng. Bi được khoét lỗ thông nhau ( với van bi thường ) hoặc lỗ khoét vuông góc nhau ( đối với van 3 ngã ). Có ba kiểu bi van:
- Loại Full Port: Đường kính lỗ khoét của bi van bằng đường kính trong của ống.
- Loại Reduced Port: Đường kính lỗ khoét của bi van nhỏ hơn đường kính ống.
- Loại V – Port: Bi van có lỗ khoét dạng hình chữ ” V “, bi được làm kín nước, kín khí với vòng đệm ( Seat ), đảm bảo khi bi chuyển động xoay cũng không gây rò rỉ lưu chất.
➃ Bộ phận vận hành van
Tuỳ theo yêu cầu đặc thù của người sử dụng, cũng giống với các loại van khác (van bướm, van cổng, …), van bi cũng có các bộ phận giúp cho van được vận hành một cách thuận lợi.
♦ Van bi vận hành bằng tay:
- Van bi tay gạt
- Van bi tay quay
♦ Van bi điều khiển tự động:
➄ Cách thức kết nối
Hiện này tại Vimi luôn sẵn hàng đầy đủ các kết nối van bi thông dụng: van bi nối ren, van bi mặt bích, van bi rắc co…
Kết nối ren phù hợp với các kích cỡ vừa-nhỏ: DN15-DN50. Đối với mặt bích thì kích cỡ thông dụng sẽ từ DN100-DN300. Hầu hết các dòng van bi nhựa UPVC, CPVC sẽ sử dụng kết nối rắc co. Thao tác lắp đặt nhanh chóng, dễ dàng tháo lắp bảo trì
➄ Vòng đệm
Van bi thì gồm có nhiều bộ phận khác nhau và để khi liên kết các bộ phận đó lại đòi hỏi độ kín khít nhất định và tại sự êm ái cho các bộ phận. Vòng đệm đóng vai trò quan trọng cấu tạo nên nguyên lý hoạt động của van bi.
- Vòng đệm làm kín bi: Đệm van bi có chức năng vô cùng quan trọng, đảm bảo độ kín khít giữa bi và thân van, không cho lưu chất rò rỉ kể cả ở trạng thái bi cố định hoặc bi chuyển động xoay tròn.
- Vòng đệm làm kín thân van với trục van: Đảm bảo độ kín giữa trục van và thân van, lưu chất sẽ không bị rò rỉ ra ngoài.
- Goăng làm kín mối nối giữa van với ống ( với van kết nối mặt bích ):Có tác dụng đảm bảo lưu chất không rò rỉ từ mối nối ống với van.
Ngoài ra còn các bộ phận phụ kiện chi tiết nhỏ tạo nên van bi hoàn chỉnh.
4 Nguyên lý hoạt động van bi
Sau khi biết rõ các bộ phận cấu tạo van bi, ta tìm hiểu nguyên lý hoạt động của van.
Có hai cách chính để vận hành van:
♠ Một là tác động lực vào tay gạt hoặc tay quay ( đối với van điều khiển bằng tay ).
♠ Hai là thông qua bộ chuyển động ( đối với van điều khiển tự động ).
Khi đó trục van sẽ truyền mô men xoắn làm bi xoay 1 góc theo góc quay mong muốn. Và khi lỗ khoét của bi trùng với hướng dòng chảy khi đó lưu lượng dòng chảy lớn nhất. Ngược lại, khi lỗ khoét của bi vuông góc với hướng dòng chảy thì van sẽ ở trạng thái đóng hoàn toàn. Để điều chỉnh lưu tốc dòng chảy, người dùng có thể xoay van 1 góc nhỏ hơn 90°.
