1. Van cổng:
Van cổng là một trong những loại van được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Van cửa đóng dòng chảy khi chúng chắn ngang qua toàn bộ dòng chảy. Khi van được mở hoàn toàn thì cửa của chúng không nằm trong dòng chảy của vật chất. Lúc này độ cản trở dòng chảy của van là rất nhỏ có nghĩa là sự sụt áp hay mất năng lượng khi vật chất đi qua van được hạn chế ở mức nhỏ nhất.
Van cổng là một loại van ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp như:
Cung cấp nước;
Dầu khí;
Các nhà máy điện…
A. CẤU TẠO:
Van cổng bao gồm các chi tiết sau đây:
Các phần tử liên kết của van:
Loại van này liên kết với đường ống bằng mặt bích ở cả hai đầu. Van và đường ống được nối với nhau bằng các bulông. Gioăng đệm được chèn vào giữa hai mặt bích của van và đường ống để sự nối có được độ kín cao.
Nắp van ( bonnet ):
Là phần tử liên kết với thân van bởi các bulon và đai ốc, phần trên của nắp van có tác dụng đỡ ống lót dẫn hướng cho trục van, riêng đối với van cổng nắp van còn chứa cổng van khi thực hiện quá trình mở van.
Ngoài ra còn có các dạng nối khác giữa đường ống và thân van. Các phương pháp này bao gồm: Mối nối lắp ghép ren, nối bằng then chốt, nối bằng phương pháp hàn gối đầu.
Trong nắp van ở phía trên có khoảng không để có thể kéo tấm cửa của van lên khi mở van. Có rất nhiều dạng nối giữa nắp van và thân van để hình thành nên một mối lắp ghép kín. Chúng có thể là dạng lắp ghép bằng mặt bích, bằng cách lắp ghép ren, hay bằng mối lắp ghép ren có hàn ở đường mép.
- Vì trục chuyển động tịnh tiến còn nắp van đứng yên do vậy giữa trục và nắp van luôn luôn có khe hở, khe hở này sẽ bị rò rỉ khi van có dòng lưu chất chuyển động đi qua. Để không có sự rò rỉ giữa nắp và trục van có hộp làm kín.
Trục van ( stem ):
Trục van có tác dụng biến chuyển động quay của tay quay thành chuyển động tịnh tiến của cổng van, một đầu trục van có ren được kết nối với tay quay và ống lót dẫn hướng, đầu còn lại được kết nối với cổng van.
Tay van: (handwheel):
Khi tiến hành quay tay van tùy theo chiều quay mà làm cho trục van chuyển động lên hoặc xuống kéo cổng van chuyển động theo thực hiện quá trình đóng mở van.
Đai ốc hãm tay quay ( nếu van cổng điều khiển bằng tay ) ăn khớp với ren ngoài của ống lót dẫn hướng làm cho tay quay và ống lót dẫn hướng cố định với nhau, có loại đai ốc hãm ăn khớp vào trục van.
Cửa van được gắn với cần van. Phía trên nắp van có nắp bịt kín, nắp này có chức năng làm kín không cho vật chất rò rỉ ra ngoài. Nắp làm kín được nhồi vật liệu bít kín. Đầu phía trên của cần van được nối với tay quay.
Trong hình vẽ là loại nối bằng ren. Khi vặn tay quay thì cần van sẽ chuyển động lên xuống để đóng hay mở van. Nên chúng ta cũng có thể gọi đây là loại van có cần chuyển động . Khi quan sát vị trí của cần van ta có thể nhận biết được van đang ở vị trí đóng hay mở.
Hình dưới là một lọai van có cần chuyển động khác. Nắp van được tạo ren ở phía trong. Phần ren của nắp van và cần van ăn khớp với nhau. Đầu trên của cần van được nối với tay quay bằng mối nối không chuyển động. Khi cần van chuyển động lên hay xuống thì tay quay và cửa van cũng chuyển động theo.
Hộp làm kín(packing):
Hộp làm kín được định vị trên nắp van, bên trong Có vật liệu làm kín (amian)quấn xung quay trục van,vật liệu này sẽ bị nắp làm kín ép vào trục van và nắp van bằng nắp của hộp làm kín thông qua hai bulon và đai ốc được định vị trên nắp van.
Cửa van:
Là phần tử nhận chuyển động tịnh tiến từ trục van thực hiện quá trình đóng hoặc mở dòng lưu chất đi qua thân van, tuỳ theo loại van mà cổng có cấu tạo nhiều loại khác nhau.
Dưới đây là một loại van khác có mối lắp ghép ren ở phía trong. Ở loại này có mối lắp ghép ren giữa cửa van và cần van. Đầu trên của cần van gắn chặt với tay quay.
Thiết kế cửa van: Cửa van là phần dùng để điều chỉnh dòng chảy.
Khi cửa van chuyển động xuống chúng sẽ chặn đứng dòng chảy và tạo nên độ kín giữa nó và hai vòng tiếp xúc. Khi cửa van chuyển động lên xuống sẽ sinh ra lực ma sát giữa cửa van và hai vòng tiếp xúc do đó sẽ gây ra sự mài mòn các phần tiếp xúc này.
Mặt khác dòng chảy của vật chất luôn có xu hướng mài mòn nhữngphầntiếp xúc với. Khi dòng chảy của vật chất dưới áp suất cao thì sự mài mòn ngày càng lớn.
Cửa van trong trường hợp B sẽ bị mài mòn nhiều hơn trong trường hợp A.Nếu cửa van và các vong tiếp xúc bị mài mòn nhiều thì cũng không còn tác dụng làm kín toàn bộ dòng chảy khi đang ở vị trí đóng. Vì van cửa bị mài mòn không đồng đều khi ở vị trí điều tiết nên thông thường không sử dụng loại van này vào mục đích điều tiết dòng chảy.
Cửa van cũng có nhiều dạng điều tiết khác nhau. Loại thông dụng nhất làcửa liền là chế tạo chỉ được có một tấm.
Trong loại cửa này khi ở vị trí đóng thì áp suất của dòng chảy chỉ tác động lên một mặt của cửa
- Một dạng cửa van khác là cửa gồm có hai cánh song song. Loại cửa này gồm có nhiều phần ghép lại với nhau. Khi đóng hai cửa được chèn chặt bằng hai tấm kim loại.
- Khi tấm phía dưới chạm điểm dừng thì nó không thể tiến thêm được nữa.
- Khi đó nếu cần van tiếp tục chuyển động xuống nó sẽ tạo lực tác dụng lên tấm phía dưới. Lúc này cả hai tấm sẽ đẩy hai cánh ra hai phía. Do đó trong loại van cửa này ta có thể có được độ kín cao. Phần cánh nào tiếp xúc với dòng chảy tới sẽbị mài mòn nhiều hơn nhưng vì độ kín được tạo nên bởi cả hai cánh nên khi một cánh bị mài mòn ta vẫn có được độ kín đòihỏi.
- Khi mở van, những chuyển động đầu tiên của tay quay sẽ làm giảm lực tác dụng lên hai cửa.
- Trong một số hệ thống có sự thay đổi nhiệt độ lớn, sự giãn nở đường ống sẽ làm oằn thân van tạo nên lực tác dụng rất lớn lên cửa van và có thể làm cho cửa van không thể chuyển động được. Van có hai cửa song song được dùng trong trường hợp này. Vì khi tấm phía trên được kéo lên sẽ giảm được lực tác dụng lên cửa van làm cho cửa van có thể chuyển động một cách dễ dàng hơn. Vì cấu tạo của loại cửa van này gồm nhiều phần ghép lại với nhau nên chúng thường bị trục trặc nếu như các tạp chất bị tắc kẹt hay lắng đọng trong đó nên loại van này thường được dùng cho các đường ống dẫn các sản phẩm có độ sạch cao.
- Một dạng cửa van khác là cửa đúc liền có rãnh ở giữa. (Hình dưới)
* Vòng làm kín giữa cổng van và thân van (seat ring):
- Vòng làm kín có tác dụng làm kín không cho dòng lưu chất rò rỉ khi thực hiện quá trình đóng van hoàn toàn, nếu vòng này bị mòn thì sự rò rỉ sẽ xảy ra khi van đóng hoàn toàn, tùy theo từng loại mà vòng làm kín này có thể làm bằng vật liệu phi kim loại hay kim loại ( nếu kim loại thường là hợp kim màu ).
