Van cầu là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống đường ống, đặc biệt là trong những ứng dụng cần điều tiết dòng chảy chính xác như cấp thoát nước, công nghiệp hóa chất hay dầu khí. Vậy van cầu là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những loại phổ biến hiện nay là gì? Cùng Sắt Thép Biên Hòa tìm hiểu tất tần tật về loại van này ngay nhé!
Van cầu là gì?
Van cầu, hay còn gọi là van chữ ngã hoặc van yên ngựa, là thiết bị chuyên dùng để điều chỉnh hoặc đóng/mở dòng chảy trong hệ thống đường ống. Tên tiếng Anh của loại van này là Globe Valve.
Van có thiết kế đặc biệt với đĩa van di chuyển lên xuống thông qua tay điều khiển, giúp dòng chảy lưu thông theo hình chữ “Z” và chỉ theo một hướng cố định. Cái tên "van cầu" xuất phát từ hình dạng bầu tròn của thân van, trong đó hai nửa thân van được kết nối với nhau tạo nên một khoang chứa lưu chất.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van cầu
Cấu tạo
Van cầu được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau, mỗi bộ phận có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát dòng chảy của môi chất. Dưới đây là những thành phần chính giúp van vận hành hiệu quả:
- Thân van: Đóng vai trò là bộ khung chính, nơi kết nối các bộ phận khác để tạo thành một thể thống nhất. Nó được chế tạo từ nhiều vật liệu như gang, thép, đồng hoặc inox, đảm bảo khả năng chịu áp lực, nhiệt độ và chống ăn mòn tốt.
- Trục van: Có nhiệm vụ truyền lực từ bộ phận điều khiển đến đĩa van. Khi xoay tay vặn hoặc kích hoạt bộ truyền động, trục van sẽ di chuyển lên xuống, giúp đĩa van đóng/mở để kiểm soát dòng chảy. Tùy theo môi trường hoạt động, trục van có thể được làm từ thép không gỉ hoặc hợp kim có độ bền cao.
- Đĩa van: Là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với môi chất, quyết định quá trình đóng/mở và điều tiết dòng chảy. Để đảm bảo độ bền, đĩa van thường được làm từ vật liệu cứng, có khả năng chịu mài mòn và ăn mòn cao.
- Gioăng làm kín: Giúp ngăn chặn sự rò rỉ giữa các bộ phận, giúp van hoạt động ổn định mà không bị thất thoát lưu chất. Tùy theo đặc tính của môi chất và điều kiện làm việc, gioăng có thể được làm từ cao su, PTFE (Teflon) hoặc các vật liệu chịu nhiệt khác.
- Nắp van: Là bộ phận bảo vệ trục van, đồng thời giúp gia cố và làm kín thân van. Nó có thể được tháo rời để bảo trì hoặc thay thế các bộ phận bên trong.
- Bộ phận truyền động: Có thể hoạt động thủ công hoặc tự động. Với hệ thống nhỏ hoặc áp suất thấp, van thường được điều khiển bằng tay quay. Trong khi đó, các hệ thống lớn hoặc yêu cầu tự động hóa thường sử dụng thiết bị truyền động điện hoặc khí nén để vận hành nhanh chóng và chính xác.
Nguyên lý hoạt động
Van cầu vận hành dựa trên cơ chế di chuyển tuyến tính của đĩa van để kiểm soát dòng chảy. Khi tác động lực lên bộ phận điều khiển, chẳng hạn như xoay tay quay hoặc kích hoạt bộ truyền động, trục van sẽ di chuyển theo phương thẳng đứng, kéo theo đĩa van lên hoặc xuống.
Ở trạng thái đóng, đĩa van ép chặt vào bề mặt làm kín, ngăn hoàn toàn dòng chảy của lưu chất. Ngược lại, khi đĩa van được nâng lên khỏi bề mặt này, dòng chảy bắt đầu được mở, và người vận hành có thể điều chỉnh lưu lượng bằng cách thay đổi độ mở của van.
Phân loại van cầu
Van cầu có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau tùy vào thiết kế và mục đích sử dụng. Dưới đây là một số cách phân loại phổ biến:
Phân loại theo kiểu kết nối
- Van cầu ren: Đây là loại van có đầu kết nối dạng ren, phù hợp với các hệ thống đường ống nhỏ (thường dưới 2 inch). Van có thể sử dụng nhiều tiêu chuẩn ren khác nhau như G, NPT, BSP… giúp đảm bảo khả năng lắp đặt linh hoạt trong nhiều hệ thống khác nhau.
- Van cầu bích: Được thiết kế với mặt bích để kết nối với đường ống, đảm bảo độ kín nhờ lớp gasket. Các tiêu chuẩn mặt bích phổ biến gồm ANSI, JIS, BS, DIN… Loại van này thường được sử dụng cho các hệ thống có kích thước lớn, nhưng cũng có trường hợp dùng cho kích thước nhỏ theo yêu cầu đặc biệt.
- Van cầu hàn: Là loại van được gắn cố định vào đường ống bằng phương pháp hàn, đảm bảo kết nối chắc chắn và hạn chế tối đa nguy cơ rò rỉ. Dựa vào kiểu hàn, loại van này có thể chia thành hàn lồng và hàn đối đầu, thường áp dụng trong những hệ thống ít cần tháo lắp hoặc có yêu cầu chịu áp suất cao.
Phân loại theo hình dạng và hướng dòng chảy
- Van cầu dạng chữ Z: Loại van này được thiết kế với dòng chảy đi theo hình chữ "Z". Đĩa van di chuyển lên xuống theo phương thẳng đứng, điều khiển bằng tay quay hoặc bộ truyền động. Đây là kiểu van phổ biến nhất, thường được dùng cho các hệ thống có dòng chảy ổn định theo một hướng nhất định.
- Van cầu góc (dạng chữ R): Là dòng van được thiết kế đặc biệt với cổng vào và cổng ra nằm vuông góc nhau, giúp thay đổi hướng dòng chảy. Do đặc điểm này, áp suất dòng chảy thường giảm nhiều hơn so với van dạng chữ Z. Loại van này thường được ứng dụng trong các hệ thống cần điều hướng dòng chảy mà không cần thêm phụ kiện góc nối.
- Van cầu chữ Y: Là dòng van được thiết kế đặc biệt với trục van nghiêng khoảng 45° so với trục ống. Nhờ thiết kế này, van giúp giảm tổn thất áp suất và hạn chế hiện tượng búa nước, phù hợp với các hệ thống áp suất cao. Van cũng được đánh giá cao về độ bền và khả năng bảo trì dễ dàng.
Phân loại theo phương pháp vận hành
- Van cầu điều khiển bằng tay: Đây là loại van phổ biến nhất, hoạt động dựa trên lực tác động trực tiếp từ người vận hành thông qua tay quay. Khi tay quay được xoay, trục van di chuyển lên xuống, điều chỉnh vị trí của đĩa van để kiểm soát dòng chảy. Do yêu cầu thao tác thủ công, loại van này cần được lắp đặt tại vị trí dễ tiếp cận để thuận tiện vận hành.
- Van cầu điều khiển bằng điện: Loại van này được trang bị bộ truyền động điện, giúp tự động hóa quá trình đóng/mở mà không cần thao tác trực tiếp. Khi cấp điện, bộ điều khiển sẽ tác động lên trục van, khiến đĩa van di chuyển lên xuống theo nguyên lý tương tự như vận hành bằng tay. Van thích hợp cho những vị trí khó tiếp cận, cần đóng mở nhanh hoặc yêu cầu kiểm soát từ xa. Tuy nhiên, do sử dụng nguồn điện nên cần có biện pháp an toàn, đặc biệt trong môi trường dễ cháy nổ như ngành dầu khí, hóa chất hoặc lò hơi.
- Van cầu điều khiển bằng khí nén: Là dòng van này sử dụng bộ truyền động khí nén thay thế thao tác thủ công. Áp suất khí nén tác động lên bộ điều khiển, giúp trục van di chuyển và điều chỉnh trạng thái của đĩa van. Van thường được dùng trong các hệ thống tự động hóa, đặc biệt là những khu vực có điều kiện khắc nghiệt hoặc yêu cầu an toàn cao như bồn chứa nhiên liệu, hệ thống hơi nóng hoặc môi trường độc hại. Để vận hành, hệ thống cần có nguồn cung cấp khí nén ổn định.
Phân loại van cầu theo chất liệu chế tạo
- Van cầu thép: Được sản xuất từ thép đúc hoặc thép rèn, có khả năng chịu áp lực và nhiệt độ cao, thích hợp cho các hệ thống công nghiệp nặng, nhà máy nhiệt điện, dầu khí, và hơi nóng.
- Van cầu gang: Là dòng van có đặc tính dẻo dai, khả năng giảm rung và chịu được môi trường ăn mòn nhẹ. Đây là loại van phổ biến trong hệ thống cấp thoát nước, xử lý nước thải và các ứng dụng trong ngành công nghiệp nhẹ.
- Van cầu đồng: Đây là mẫu van khả năng chống ăn mòn tốt, đặc biệt phù hợp với hệ thống nước sạch, hệ thống hơi hoặc các ứng dụng trong ngành thực phẩm và y tế. Loại van này thường có kích thước nhỏ và sử dụng trong các hệ thống áp suất thấp đến trung bình.
- Van cầu inox: Được chế tạo từ thép không gỉ (SUS201, SUS304, SUS316), có khả năng chống gỉ sét và ăn mòn vượt trội. Loại van này thường được sử dụng trong ngành hóa chất, thực phẩm, dược phẩm và các môi trường có điều kiện làm việc khắc nghiệt như nước biển, hóa chất ăn mòn hoặc môi trường có độ ẩm cao.
Ưu điểm và nhược điểm của van cầu
Ưu điểm
Van cầu không chỉ thực hiện nhiệm vụ đóng mở dòng chảy mà còn sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật, đặc biệt trong những hệ thống đòi hỏi độ chính xác cao:
- Cấu tạo cho phép kiểm soát dòng chảy một cách ổn định, rất phù hợp với các ứng dụng cần điều tiết linh hoạt.
- Cơ chế vận hành tiện lợi giúp rút ngắn thời gian thao tác, không mất nhiều sức khi sử dụng thủ công.
- Nhờ cấu tạo từ vật liệu chịu nhiệt, chịu áp suất tốt, thiết bị duy trì hiệu suất cao trong thời gian dài.
- Các bộ phận như đĩa van có thể tháo rời mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống, tiết kiệm thời gian bảo dưỡng.
- Có thể lắp theo chiều ngang, dọc hay trên cao mà vẫn đảm bảo vận hành trơn tru.
- Hệ thống có thể được tự động hóa để điều khiển từ xa, đảm bảo an toàn cho người vận hành.
Nhược điểm
- Dòng chảy thay đổi hướng trong quá trình vận hành có thể dẫn đến sự giảm áp suất, vì vậy cần tính toán cẩn thận khi thiết kế hệ thống.
- Trong môi trường có bùn hoặc tạp chất lớn, hiệu quả sử dụng có thể giảm do nguy cơ tắc nghẽn.
Ứng dụng của van cầu
Các ứng dụng phổ biến của van cầu:
- Hệ thống cấp thoát nước: Bao gồm cấp nước sinh hoạt, thoát nước và xử lý nước thải trong khu dân cư, khu công nghiệp.
- Hệ thống hơi, khí nén và HVAC: Điều khiển dòng hơi nước, khí nén trong các hệ thống sưởi ấm, làm mát, điều hòa không khí.
- Hệ thống dầu, nhiên liệu: Dùng trong các nhà máy, hệ thống bơm dầu, xăng, và các chất lỏng khác.
- Hệ thống lò hơi, nồi hơi: Ứng dụng trong các nhà máy sản xuất hơi công nghiệp, giúp duy trì nhiệt độ ổn định trong quá trình sản xuất.
- Hệ thống dầu bôi trơn, thủy lực: Điều khiển dòng chảy trong các hệ thống máy móc, thiết bị công nghiệp.
- Hệ thống hóa chất, thực phẩm: Điều tiết dòng chảy trong các nhà máy sản xuất và vận chuyển hóa chất, thực phẩm hoặc chất lỏng có tính ăn mòn cao.
Cập nhập giá van cầu mới nhất 05/2025
Hiện tại, giá van cầu dao động từ 110.000 đến 19.000.000 đồng/sản phẩm, tùy thuộc vào kích thước và chất liệu. Chúng tôi luôn đảm bảo cung cấp báo giá chính xác, cạnh tranh và sát với giá trực tiếp từ nhà sản xuất.
Báo giá van cầu nối ren
Báo giá van cầu mặt bích
Bài viết trên hy vọng đã giúp quý khách hàng hiểu rõ hơn về van cầu, từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động cho đến các loại van cầu phổ biến hiện nay. Với những thông tin hữu ích này, hy vọng quý khách sẽ dễ dàng lựa chọn được sản phẩm phù hợp cho hệ thống đường ống của mình. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào hoặc cần tư vấn thêm, đừng ngần ngại liên hệ với Sắt Thép Biên Hòa để nhận được sự hỗ trợ tận tình nhất!
THÔNG TIN LIÊN HỆ CÔNG TY TNHH DV XD VÀ TM LỘC THIÊN
- Địa chỉ: số 16/ 108B, Kp. 3, P. Tam Hòa, Tp. Biên Hòa, Tỉnh Đồng Nai
- Fanpage: facebook.com/congtylocthien
- Email: [email protected]
- Điện Thoại: 0945 906 363 – (0251) 3913 360
- Website: satthepbienhoa.vn