Valve

Hãy nghiêm túc về cấu tạo van 1 chiều

Cấu tạo van 1 chiều là gốc dễ của mọi vấn đề liên quan: Giá thành đắt hay rẻ, bền hay nhanh hỏng, nước vẫn rò qua van dù đã đóng hệ thống, van rẻ mà lại an toàn. Vì sao ư? Bạn cần biết rõ cấu tạo của mỗi loại van một chiều, cấu tạo liên quan mật thiết với nguyên lý hoạt động và từ đó biết nguyên nhân vấn đề gặp phải

1. Vì sao van 1 chiều RẤT quan trọng

Van một chiều, hay còn gọi là check valve, là một thành phần không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống đường ống nào, đảm bảo dòng chảy diễn ra theo một hướng duy nhất. Với vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các thiết bị nhạy cảm như bơm, máy nén và turbine khỏi những hư hại do dòng chảy ngược, việc hiểu rõ về cấu tạo van 1 chiều, nguyên lý hoạt động và cách lựa chọn phù hợp là điều kiện tiên quyết cho các kỹ sư thiết kế đường ống, ứng dụng, QC, bảo trì và các nhà quản lý tuân thủ.

tại sao van 1 chiều quan trọng

2. Cấu tạo tổng quan và nguyên lý hoạt động

Để hiểu rõ về các loại van một chiều chuyên biệt, trước tiên, chúng ta cần nắm vững cấu tạo van 1 chiều cơ bản và nguyên lý hoạt động nền tảng của chúng. Dù đa dạng về hình thức, mọi van một chiều đều tuân theo một cơ chế chung là đóng mở tự động dựa trên chênh lệch áp suất.

cấu tạo của van 1 chiều

Van một chiều hoạt động hoàn toàn tự động, dựa trên sự chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra. Khi áp lực đầu vào lớn hơn áp lực đầu ra, đĩa van sẽ tự động mở ra, cho phép dòng chảy đi qua. Ngược lại, khi áp lực đầu ra lớn hơn hoặc dòng chảy bị gián đoạn, đĩa van sẽ tự động đóng lại, ngăn chặn hoàn toàn dòng chảy ngược, bảo vệ hệ thống và các thiết bị liên quan.

2.1 Thân van và đĩa van

Đây là 2 bộ phận cốt lõi trong cấu tạo van một chiều, cũng là bộ phận chiếm nhiều vật liệu nhất và quyết định độ bền của van. Sự phong phú về hình dáng và cơ chế hoạt động của đĩa van chính là điểm khác biệt lớn giữa các loại van một chiều.

  • Thân van là phần vỏ bọc bên ngoài, chứa đựng các bộ phận khác và chịu trách nhiệm chính trong việc kết nối với hệ thống đường ống.
  • Đĩa van, hay cửa van, là bộ phận trực tiếp đóng hoặc mở dòng chảy, quyết định khả năng vận hành của van.

thân đĩa van 1 chiều

Vật liệu thân van thường rất đa dạng, bao gồm đồng, inox, thép, gang, hoặc nhựa, tùy thuộc vào môi trường làm việc cụ thể (nhiệt độ, áp suất, tính ăn mòn của lưu chất). Đĩa van cũng được chế tạo từ các vật liệu tương tự, đảm bảo độ bền và khả năng chống chịu ăn mòn.

2.2 Lò xo, trục van và gioăng làm kín

Ngoài thân và đĩa, để đảm bảo hiệu suất làm việc các bộ phận khác như lò xo (nếu có), trục van, gioăng làm kín và bu lông cố định cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hoàn thiện cấu tạo van 1 chiều và đảm bảo hiệu suất hoạt động.

van 1 chiều lò xo

  • Lò xo, thường làm bằng thép không gỉ có độ đàn hồi cao, giúp đẩy đĩa van trở lại vị trí đóng nhanh chóng khi không có dòng chảy hoặc áp suất thấp, đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng cần phản ứng nhanh.
  • Trục van kết nối và giữ đĩa van
  • Gioăng làm kín đảm bảo hệ thống kín khít, ngăn ngừa rò rỉ.
  • Các bu lông cố định giữ các bộ phận chắc chắn, duy trì sự ổn định của van trong quá trình vận hành.

3. Cấu tạo các loại van 1 chiều

Sự khác nhau về cấu tạo van 1 chiều dẫn đến nhiều chủng loại khác nhau, mỗi loại phù hợp với một điều kiện vận hành và ứng dụng riêng biệt. Việc hiểu rõ các loại này giúp kỹ sư đưa ra lựa chọn chính xác, tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ hệ thống. Dưới đây là 8 loại van một chiều phổ biến nhất, cùng với những đặc điểm cấu tạo và cơ chế hoạt động đặc trưng:

3.1 Van một chiều lá lật 

Van lá lật với tên tiếng anh là Swing check valve, cấu tạo van 1 chiều này gồm có đĩa van dạng bản lề, xoay quanh một trục cố định.

  • Khi dòng chảy đi qua, đĩa van sẽ mở ra
  • Khi dòng chảy ngừng hoặc đảo chiều, đĩa van tự động đóng lại dưới tác động của trọng lực và áp suất ngược.

van 1 chiều lá lật

Đây là loại van đơn giản, hiệu quả cho dòng chảy lưu lượng lớn, ít gây giảm áp, và phù hợp với nhiều loại lưu chất có cặn bẩn nhỏ.

3.2 Van một chiều bi

Van bi sử dụng một viên bi làm bộ phận đóng mở. Với cấu tạo van 1 chiều bi tạo nên sự bền bỉ bởi bi tròn

  • Khi có dòng chảy, viên bi được đẩy lên khỏi vị trí làm kín.
  • Khi dòng chảy ngừng hoặc áp suất ngược xảy ra, viên bi sẽ lăn trở lại vị trí làm kín bởi trọng lực hoặc được hỗ trợ bởi lò xo.

van 1 chiều bi

Van bi có cấu tạo đơn giản, ít hư hỏng, thường được dùng cho các ứng dụng có lưu chất nhớt hoặc chứa hạt rắn.

3.3 Van một chiều lò xo

Cấu tạo van 1 chiều dạng đĩa này có điểm đặt biệt là đĩa van của loại này được giữ ở vị trí đóng bằng một lò xo.

  • Áp suất dòng chảy đầu vào phải đủ lớn để thắng lực nén của lò xo mới có thể mở van.
  • Khi áp suất giảm, lò xo sẽ đẩy đĩa van về vị trí đóng nhanh chóng.

van 1 chiều lò xo

Ưu điểm của van lò xo là phản ứng nhanh, hoạt động nhạy với áp suất và có thể lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau (ngang, dọc). Lò xo thường được làm bằng thép không gỉ (ví dụ: SS304, SS316) để đảm bảo độ bền và chống ăn mòn.

3.4 Van một chiều cánh bướm 

Đây là loại van nhỏ gọn, được thiết kế để kẹp giữa hai mặt bích đường ống (wafer type). Cấu tạo van 1 chiều cánh bướm có thể có một đĩa (singlge plate) hoặc hai đĩa (dual plate), mở ra và đóng lại bằng cách xoay trên một trục.

van 1 chiều cánh bướm

Thiết kế đĩa đôi giúp giảm hành trình đĩa, giảm khả năng búa nước và phù hợp với không gian lắp đặt hạn chế. Chúng thường được dùng trong các hệ thống lưu lượng lớn và đường ống có đường kính lớn.

3.5 Van một chiều nâng

Trong van một chiều nâng, với cấu tạo van 1 chiều dạng nâng này đĩa van có dạng piston hoặc đĩa hình trụ, di chuyển thẳng đứng lên xuống trong thân van.

  • Khi có dòng chảy, đĩa nâng lên cho phép lưu chất đi qua.
  • Khi áp suất giảm hoặc dòng chảy ngược, đĩa van sẽ hạ xuống và đóng kín lỗ thoát.

van 1 chiều nâng

Loại này thường được dùng cho các ứng dụng yêu cầu độ kín cao, lưu chất sạch, và đặc biệt phù hợp cho dòng chảy khí hoặc hơi.

3.6 Van một chiều trục xoay

Tương tự như van lá lật nhưng đĩa van có thể nghiêng một góc nhất định, giúp giảm thiểu tác động của dòng chảy và giảm nguy cơ búa nước. Loại van này thường được ưu tiên cho các hệ thống đường ống lớn, nơi búa nước là một mối lo ngại lớn

van 1 chiều trục xoay

Van được lắp đặt nhiều trong các hệ thống chống ngập, hệ thống thoát nước ra biển cỡ lớn giúp chống thủy chiều

3.7 Van một chiều dạng axial flow

Van axial flow được thiết kế để giảm thiểu nhiễu loạn dòng chảy và giảm áp suất. Cấu tạo van 1 chiều này có điểm đặc biệt cho phép đĩa van di chuyển dọc theo trục của dòng chảy, mang lại khả năng đóng nhanh và hiệu quả, giảm thiểu búa nước.

van 1 chiều axial flow

Van thường được dùng trong các ứng dụng dầu khí, nơi dòng chảy ổn định và giảm thiểu rung động là rất quan trọng.

3.8 Van một chiều stop check

Cấu tạo van một chiều này đặc biệt kết hợp chức năng của van một chiều và van cầu (globe valve). Ngoài khả năng tự động ngăn dòng chảy ngược, cấu tạo của van 1 chiều van stop check còn có cơ cấu điều khiển thủ công để đóng hoàn toàn dòng chảy khi cần thiết.

van 1 chiều stop check

Chúng thường được dùng trong các hệ thống hơi nước áp suất cao hoặc đường cấp nước cho turbine (feedwater check valve) để bảo vệ thiết bị và kiểm soát dòng chảy linh hoạt hơn.

4. Chọn van 1 chiều có cấu tạo phù hợp với đặc tính dòng

Việc lựa chọn van một chiều không chỉ dừng lại ở việc hiểu cấu tạo van 1 chiều, mà còn phải cân nhắc kỹ lưỡng đến lưu chất, điều kiện vận hành và ứng dụng cụ thể. Một lựa chọn không phù hợp có thể dẫn đến giảm hiệu suất, tăng chi phí bảo trì, thậm chí gây hư hại nghiêm trọng cho toàn bộ hệ thống.

4.1 Chọn van có cấu tạo phù hợp với áp suất

Với các dòng chảy có áp suất nhỏ, van 1 chiều lá lật là lựa chọn hợp lý, bởi

  • Van 1 chiều lò xo: Cần áp lực lớn để thắng lực đàn hồi của lò xo
  • Hầu hết các chủng loại đều có lò xo gắn cùng nên cần áp dòng lớn

áp suất của van 1 chiều

4.2 Chọn cấu tạo van 1 chiều  phù hợp là giải pháp ngăn chặn búa nước

Búa nước là hiện tượng tăng áp suất đột ngột do dòng chảy thay đổi hướng hoặc ngừng đột ngột, có thể gây hư hại nghiêm trọng cho đường ống và thiết bị. Để tránh búa nước, các kỹ sư thường ưu tiên van một chiều có khả năng đóng nhanh, như van lò xo, van cánh bướm đĩa đôi, van axial flow hoặc van trục xoay (tilting disc check valve) với đĩa nhẹ và hành trình ngắn.

van 1 chiều ngăn búa nước

Việc tính toán kích thước van, tốc độ đóng/mở và vị trí lắp đặt cũng rất quan trọng.

4.3 Chọn cấu tạo van theo ứng dụng và lắp đặt

Van một chiều có mặt ở hầu hết các ngành công nghiệp. Trong hệ thống bơm, van được lắp đặt ngay sau đầu xả bơm để ngăn dòng chảy ngược khi bơm dừng.

  • Trong đường ống đứng, van lá lật hoặc van lò xo được sử dụng để duy trì áp suất.
  • Đối với hệ thống HVAC (sưởi, thông gió, điều hòa không khí) và nước sinh hoạt/nước thải, van một chiều lò xo hoặc cánh bướm thường phối hợp với bơm tăng áp để duy trì áp lực và hướng dòng.
  • Trong ngành dầu khí, van một chiều trục xoay hoặc axial flow  được dùng trong các đường ống lớn để đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành.

ứng dụng van 1 chiều

5/5 - (2 bình chọn)
favicon van minh hòa 01
MHV
Đại lý Van Minh Hòa at Đại lý Van Minh Hòa (MHV) | Website |  + posts

Chúng tôi - tác giả MHV của VanMinhHoa.com, là nhóm tác giả thực hiện các bài viết chia sẻ. Dựa trên kiến thức thực tế có được từ nhà máy, kiến thức liên quan đến ngành valve (van) các tiêu chuẩn về ống và valve, kiến thức vật liệu chế tạo van,... Tác giả chia sẻ kiến thức chuyên môn chuyên sâu tới người dùng và độc giả

0967393688