Nguyên lý – Cấu tạo van cầu chi tiết | 5 loại van cầu

1. Cấu tạo của van cầu (Globe valve) — 5 loại thân van phổ biến

Van cầu gồm 5 nhóm hình dáng cấu tạo khác nhau, thường thì cấu tạo van cầu cho các kiểu dáng luôn có 9 chi tiết chính là: thân (body), nắp (bonnet), trục – ty van (stem), đĩa/plug, ghế/seat, gioăng làm kín, bộ chèn – packing/gland, cùm/yoke và tay quay hoặc bộ truyền động. Van cầu là van chuyển động tịnh tiến: sử dụng tay quay để đóng mở, điều tiết dòng chảy khi ép đĩa van xuống, và mở đĩa van lên đều điều tiết/mở. 

Vậy chúng chỉ khác nhau ở hình dáng van, góc van, đĩa trục có hình dáng khác nhau từ đó áp suất tổn thất và khả năng điều tiết của từng loại cũng có điểm khác biệt.

Nếu bạn cần một góc nhìn tổng thể về van cầu này:

Thì hãy xem ngay bài viết ngay dưới , chúng tôi đã tổng hợp và liệt kê lại 1 cách chi tiết và dễ đọc nhất về cấu tạo chung, các loại van cầu phổ biến, cách lựa chọn và các lỗi thường gặp phải cho bạn tham khảo!

Cấu tạo van cầu chữ T (T-pattern / Z-body)

Vì thân van nằm ngang dạng chữ Z, chuyển động trục vuông góc với trục ống và chiều dòng chảy dẫn đến dòng chảy phải chuyển hướng 2 lần, chuyển hướng góc lớn(dạngZ/S) dẫn đến việc tổn thất áp tương đối cao

Thế mạnh: Điều tiết lưu chất và dòng chảy tốt đặc biệt là cho hệ khí, hơi, dễ bải trì thay thế khi hỏng hóc, Thân van tròn phình dòng chảy đi qua được nhiều hơn các dòng khác, phù hợp hơn cho cụm bypass.

Lưu ý: đối với hệ ống áp thấp nền đề xuất loại khác bởi tổn thất áp loại này khá lớn.
Nguồn kỹ thuật mô tả cấu trúc và đặc tính: Wermac; QRC Valves; Trupply.

Cấu tạo van cầu chữ Y (Y-pattern / Wye-body)

Thân van được thiết kế trục và ghế nghiêng ~45° so với dòng chảy → dòng chảy vào van sẽ chảy thẳng và giảm tổn thấp áp hơn so với các loại còn lại, bên cạnh đó đặc tính tiết lưu “mềm” vẫn được giữ lại.

Thường thiết kế OS&Y (outside stem & yoke), thường sẽ phù hợp với môi trường áp thấp cần ít tổn thất áp suất, ở các vị trí cần tiết lưu lưu lượng liên tục, các tuyến xả, môi trường nhiệt độ cao/hơi.
Tài liệu nhà sản xuất và mô tả kỹ thuật: Trillium Flow; Ladish; Trupply.

Cấu tạo van cầu 3 ngã (Three-way globe)

Thân 3 cổng với đĩa/plug đặc tính (characterized plug) cho 2 cấu hình:

• Mixing: hai vào (A+B), một ra (AB) – trộn lưu lượng từ các dòng lại với nhau.
  
• Diverting: một vào (AB), hai ra (A/B) – phân dòng/tách dòng.

Đi kèm bộ điều khiển giúp điều khiển liên tục cho (HVAC, trao đổi nhiệt)

Ưu/nhược: tích hợp trộn/chia trong một thân → gọn đường ống; cần chọn đúng đặc tính plug để tránh giao thoa lưu lượng.
Tham khảo danh mục 2-way/3-way globe valve của Belimo để biết thêm thông tin chi tiết.

Cấu tạo van cầu chữ W

Van cầu chữ W hay còn được gọi là van cầu chữ Ngã có cấu tạo gần giống với van cầu chữ T, trục van và đĩa van hoạt động thẳng đứng góc 90 độ so với chiều dòng chảy, dòng chảy chảy qua đĩa van và van tạo thành dòng giống chữ W

Ưu điểm: dễ điều tiết lưu lượng, dòng chảy, chịu nhiệt/áp suất tốt phụ hợp với hơi/nhiệt nóng 

Nhược điểm: Tổn thất áp suất lớn, lưu lượng chảy qua van ở mức tương đối không phù hợp với hệ thống áp nhỏ.

Cấu tạo van cầu góc (Angle-pattern globe)

Cửa vào – ra vuông góc 90° ngay trong thân van → vừa đổi hướng dòng, vừa điều tiết/đóng mở; có thể thay thế 1 co 90° + 1 van.

Phù hợp vị trí góc hẹp, xả đáy/blowdown, hoặc khi cần đổi hướng ngay tại điểm điều tiết.

Ưu điểm: điều hướng tốt, tiết kiệm diện tích, tổn thất áp suất vừa phảiNhược điểm: ứng dụng hẹp, khó thay thế bởi tính phổ biến, kích thước và chủng loại hạn chế.

2. Nguyên lý hoạt động của 5 loại van cầu 

Nguyên lý hoạt động van cầu chữ T

Trục (ty van) truyền động theo phương thẳng đứng, ép đĩa van xuống ghế van nằm ngang.

Khi đóng, đĩa ép kín vào ghế, ngăn hoàn toàn lưu chất.

Khi mở dần, khe hở giữa đĩa và ghế tăng lên, cho phép dòng chảy đi qua theo hướng gấp khúc (dạng Z).

Do dòng phải rẽ ngoặt 2 lần, tổn thất áp cao nhưng đổi lại khả năng tiết lưu chính xác.

Nguyên lý hoạt động van cầu chữ Y

• Ty van và ghế đặt nghiêng ~45° so với đường ống.
  
• Khi vận hành, đĩa di chuyển chéo, dòng chảy đi qua gần như theo đường thẳng, chỉ lệch nhẹ.

• Kết quả: tổn thất áp thấp hơn, lưu lượng ổn định, vẫn duy trì được khả năng điều tiết.
  
• Thường dùng trong hệ thống hơi, nơi cần tiết lưu liên tục.

Nguyên lý hoạt động van cầu 3 ngã

• Có 1 plug (hoặc 2 cửa điều khiển) để điều tiết dòng chảy giữa 3 cửa kết nối.
  
• Có hai cơ chế chính:
  
  • Mixing (trộn): Hai dòng lưu chất (A + B) được đưa vào, van điều tiết để trộn lại và cho ra 1 cửa chung (AB).
    
  • Diverting (chia): Một dòng vào (AB), sau đó phân chia sang 2 cửa ra (A và B) với tỉ lệ khác nhau.
    

• Nguyên lý dựa trên vị trí plug thay đổi, đóng – mở từng cửa để kiểm soát hướng và lưu lượng.

Nguyên lý hoạt động van cầu chữ W

Tương đương với cầu chữ T van cầu chữ W cũng có trục van 90 độ khi chuyển động sẽ ép trục van xuống kín bề mặt ghế van – Van đóng đĩa van mở khi xoay trục van kéo đĩa van lên trên.

Dòng chảy sẽ phải chuyển hướng 2 lần, tổn thất áp cao.

Nguyên lý hoạt động van cầu góc

Cửa vào và cửa ra đặt vuông góc 90° trong cùng một thân van.

Khi tay quay/truyền động tác động, ty van ép đĩa xuống ghế đặt ngay tại góc nối giữa hai cửa.

Đóng → đĩa ép kín ghế, chặn dòng ngay tại góc.

Mở → dòng chảy đi thẳng vào và đổi hướng 90° để thoát ra ngoài.

Vừa thực hiện chức năng điều tiết vừa đổi hướng dòng, thường dùng tại vị trí xả đáy hoặc đổi hướng gấp khúc trong hệ thống.ng

Bảng so sánh nguyên lý hoạt động các loại van cầu

3. Các tiêu chuẩn phổ biến của van cầu hiện nay

4. Thông số kỹ thuật của các loại van cầu

Van cầu gang (Cast Iron / Ductile Iron Globe Valve)

Van cầu thép (Carbon Steel Globe Valve)

Van cầu inox (Stainless Steel Globe Valve)

Van cầu đồng (Bronze / Brass Globe Valve)

Van công nghiệp Giá Rẻ

Nếu ban đang cần tư vấn hay đang phân vân không biết chọn loại van cầu nào cho hệ thống:

Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn

Van Công Nghiệp Giá Rẻ chuyên cung cấp thiết bị van cho các hệ thống cấp thoát nước, hơi nóng, khí nén, dầu và hóa chất.