Van bi đóng mở khí nén inox 316, van bi shut off, van bi on off, hay tên tiếng anh ball valve là các tên gọi khác nhau loại van mà chúng ta thường sử dụng để đóng mở lưu lượng khí nén. Van bi đóng mở khí nén rất đa dạng, phân chia thành nhiều dòng khác nhau, áp suất, lưu lượng khác nhau. Trong bài này, mình sẽ giới thiệu cho anh em các loại van bi khí nén thường dùng trong các nhà máy, hệ thống khí nén. Let’s go!!!
1. Chức năng van bi khí nén
Bài viết của chúng ta sẽ bao gồm phần giải thích chức năng cũng như giới thiệu đến cho anh em các loại van bi đóng mở khí nén hay ngắn gọn là phân loại van bi khí nén.
Phần giới thiệu các loại van bi đóng mở khí nén cũng như trình bày chi tiết cấu tạo, thông số kĩ thuật của van bi khí nén rất dài nên mình sẽ giới thiệu ở phần sau. Bây giờ mình muốn trình bày cho anh em chức năng của van bi khí nén, van bi khí nén dùng để làm gì để anh em hiểu và ứng dụng được nó vào hệ thống.
Van bi đóng mở khí nén có chức năng chính là đóng hay mở dòng lưu lượng khí nén trong ống. Hình dung cụ thể giống như van khóa nước thường dùng trong gia đình. Tuy nhiên, đối với van bi đóng mở khí nén công nghiệp, chúng có cấu tạo phức tạp hơn, gia công chính xác hơn và nhiều chủng loại hơn rất nhiều.
Van bi inox khí nén swagelok
Đầu tiên là về cấu tạo phần cấu tạo phức tạp hơn, mình sẽ chỉ giải thích sơ qua cho anh em để chúng ta có sự so sánh. Phần cụ thể từng dòng van bi khí nén, phần sau mình sẽ trình bày. Van bi đóng mở khí nén không chỉ có chức năng đóng mở để cung cấp hay ngăn dòng khí nén ra vào hệ thống. Chúng còn được dùng trong việc ngăn dòng khí nén vào cửa này, phân phối vào dòng kia. Tức là, khi chúng ta xoay núm một vòng, sẽ có vài cửa đóng, vài cửa mở qua mỗi một góc chúng ta xoay, tùy vào thiết kế của van bi mà nhà sản xuất đã thiết kế.
Giả sử đang ở vị trí tắt, xoay một góc từ 0 tới 45 độ, cửa 1 mở cho phép dòng khí nén đi qua vào line 1. Xoay tiếp từ 45 độ tới 90 độ thì line 1 đóng, line 2 mở. Xoay tiếp từ 90 độ tới 135 độ thì line 1, line 2 đóng, line 3 mở….
Như vậy, nếu ở vai trò này, van bi đóng mở khí nén bên cạnh việc đóng ngắt dòng khí nén vào hệ thống, nó còn có vai trò như một van phân phối khí nén thông thường. Đó là những cải tiến van rất sáng tạo từ các nhà sản xuất van khí nén.
2. Các dòng van bi đóng mở khí nén
2.1. Thông số kĩ thuật chung các dòng van bi khí nén
Van bi đóng mở khí nén có một vài tên gọi đi kèm chức năng như sau: van bi đóng mở( on- off valve), van bi chuyển dòng( switch valve).
Áp suất của các van bi khí nén được chế tạo lên đến 206 bar. Với áp suất khí nén thường được sử dụng trong các nhà máy là 10 bar, một số nhà máy sản xuất các thiết bị khí nén, sử dụng áp suất cao hơn đến khoảng 100 bar, đặc biệt là một số hệ thống mà mấy ông nước ngoài dùng, lên tới cả 200 bar thì vẫn vô tư. Đây là áp suất ngang với áp suất thủy lực rồi.
Thực chất, mấy ổng nước ngoài thích thể hiện, tăng độ khó cho game nên dùng áp cao để giảm kích thước cơ cấu chấp hành chứ mấy khi người ta dùng áp cao đến vậy. Tuy nhiên thì các loại van bi từ các hãng lớn, kĩ thuật phát triển, người ta đưa vào sản xuất các loại thiết bị có áp suất cao để tận dụng độ bền của thép không gỉ 316.
Van bi áp suất cao Swagelok
Anh em biết là, các loại van thông thường, được chế tạo từ thép không gỉ SUS 316. Chúng có độ bền rất lớn, áp suất làm việc vài trăm cân bar. Chỉ cần tăng độ dày lên vài mm, là áp suất được cải thiện đáng kể. Các hãng đua nhau sản xuất tung ra thị trường các loại van với chất liệu tốt hơn, dày hơn để người dùng thấy được van của họ chịu được áp suất cao hơn, đồng nghĩa với việc tốt hơn. Rồi bắt đầu người ta nâng áp suất hệ thống lên, qua các năm thì đến bây giờ, nhà máy nào cũng dùng áp suất khí nén hệ thống vượt qua cả 10 bar.
Anh em nên sáng suốt lựa chọn thiết bị van khí nén có áp suất làm việc trong khoảng cần thiết, tránh sử dụng dư thừa, làm tăng chi phí hệ thống khí nén.
Nhiệt độ làm việc của van bi khí nén thường rơi vào khoảng – 50 độ C tới 150 độ C. Với nhiệt độ trong dải này, các loại van bi khí nén có thể hoạt động được cả trong các môi trường băng và trong lò hơi, trong nhà hay ngoài trời mà không lo rò rỉ hay hư hỏng.
Các kích thước kết nối, van bi khí nén thông thường có cổng kết nối ren từ 1/16 tới 1 inch theo cả tiêu chuẩn BSPT, BSPP và NPT. Các nhà sản xuất đã tính toán kĩ lưỡng cho anh em kết nối với đường ống và cút nối ren. Anh em nào chưa hiểu về các loại kết nối ren theo tiêu chuẩn, tham khảo bài viết sau nhé:
Để có thể giới thiệu, chia sẻ cho anh em biết các dòng van bi khí nén, mình sẽ mượn hãng van Swagelok để tiện trình bày. Swagelok là hãng sản xuất van, cút nối, đường ống và phụ kiện khí nén nổi tiếng trên thế giới. Mình thường xuyên sử dụng thiết bị khí nén Swagelok trong các nhà máy thi công nên nắm rõ được các kiểu loại và dòng van bi khí nén. Mình sẽ trình bày chi tiết cho anh em.
2.2. Cấu tạo van bi khí nén thường dùng
Có mặt trên thị trường nhiều năm, được sử dụng và ưa chuộng rộng rãi bởi tính tiện dụng, chất lượng và khả năng làm việc hiệu quả, dòng van bi khí nén 40 và 40G Swagelok đã trở thành dòng van bán chạy, là sự lựa chọn hàng đầu của các kĩ sư thủy khí nén. Do là loại van chuẩn nên giá thành của nó cao hơn rất nhiều so với các loại khác đến từ Nhật, Hàn Quốc hay Đài Loan anh em nhé.
Một số chú ý từ nhà sản xuất mà anh em cần nắm được:
- Van bi khí nén Swagelok chỉ được thiết kế cho khả năng đóng mở hết cỡ van chứ không thể đóng mở van vô cấp. Nghĩa là, nếu anh em vặn van, chúng ta sẽ phải đóng kín và mở ra hết cỡ.
- Van bi đóng mở khí nén Swagelok nếu trong một thời gian dài mà chúng ta không xoay, rất có thể chúng ta sẽ phải dùng một momen lớn hơn để vặn van vì không được bôi trơn. Điều này là tất yếu.
- Van bi đóng mở khí nén Swagelok cần phải được bảo dưỡng bảo trì thường xuyên để có được trạng thái vận hành tốt nhất.
- Mỗi gói bảo dưỡng bảo trì van bi khí nén được sử dụng riêng biệt cho mỗi dòng van, thời gian bảo trì cũng phụ thuộc vào các dòng.
- Dòng van bi khí nén 40 và 40G Swagelok được test kĩ bằng môi chất ni tơ, ở áp suất 70 bar.
2.2.1 Cấu tạo van bi khí nén dòng 40G Swagelok
Anh em coi ảnh để thấy cấu tạo cơ bản của một van bi đóng mở khí nén.
Cấu tạo van bi inox khí nén dòng 40G
Còn đây là phần cấu tạo chi tiết tạo nên van cụ thể. Mình sẽ gọi tên và chất liệu từng loại cho anh em
Cấu tạo van bi inox khí nén dòng 40G
1: Tay cầm của van bằng Nylon
2: Vít chốt tay cầm của van bằng thép không gỉ S17400/A564
3: Bu lông siết bằng thép không gỉ
4: Lò xo nén bằng thép không gỉ S17400/A564
5: Đệm đế lò xo bằng thép không gỉ
6: Thân bi cầu bằng thép không gỉ 316 SS/A276
7: Đệm cửa van bằng PTFE
8: Lò xo trượt bằng thép không gỉ
9: Đĩa trượt bằng thép không gỉ
10: Đai ốc bằng thép không gỉ
11: Thân van bằng thép không gỉ 316 SS/A276 và A479
2.2.2 Cấu tạo van bi khí nén dòng 40 Swagelok
Cấu tạo chi tiết van bi khí nén 40 Swagelok
1: Tay cầm của van bằng Nylon hoặc đồng thau
2: Vít chốt tay cầm của van bằng thép không gỉ S17400/A564
3: Bu lông siết bằng thép không gỉ 316/A276, A479, đồng thau CDA 360/B16, hợp kim 400/B164
4: Đệm lò xo trên bằng thép không gỉ 316/A240, bằng đồng thau hoặc hợp kim 400/B127
5: Ống lót bằng PTFE
6: Đệm lò xo dưới bằng thép không gỉ, đồng thau CDA 360/B16, hợp kim 400/B164
7: Bọc cá trên bằng PTFE/D1710
8: Thân bi cầu bằng thép không gỉ 316 SS/A276, đồng thau CDA 360/B16, hợp kim 400/B164
9: Lò xo trượt bằng thép không gỉ
10: Đĩa trượt bằng thép không gỉ
11: Bọc cá trên bằng PTFE/D1710
12: Đai ốc bằng thép không gỉ
13: Thân van bằng thép không gỉ 316 SS/A276 và A479, đồng thau CDA 356, 360/B16, hợp kim 400/B164
2.2.3 Cấu tạo van bi khí nén dòng 40T và 40E Swagelok
Cấu tạo van bi inox khí nén swagelok dong 40E
1: Tay cầm của van bằng Nylon hoặc đồng thau
2: Vít chốt tay cầm của van bằng thép không gỉ S17400/A564
3: Bu lông siết bằng thép không gỉ SUS 316/A276, A479, đồng thau CDA 360/B16, hợp kim 400/B164
4: Lò xo nén bằng thép không gỉ S17400/A564
5: Đệm đế lò xo bằng thép không gỉ
6: Bọc cá trên bằng PFA/D3307, UHMWPE/D4020
7: Thân bi cầu bằng thép không gỉ 316 SS/A276, A479, hợp kim 400/B164
8: Lò xo trượt bằng thép không gỉ
9: Đĩa trượt bằng thép không gỉ
10: Bọc cá dưới bằng PFA/D3307, UHMWPE/D4020
11: Đai ốc thép không gỉ, đồng thau CDA 360/B16, hợp kim 400/B164
12: Thân van bằng thép không gỉ 316 SS/A276 và A479, đồng thau CDA 360/B16, hợp kim 400/B164
2.3 Dải nhiệt độ của van bi khí nén Swagelok
Ở trên, mình đã trình bày cho anh em dải nhiệt độ và áp suất hoạt động của van bi khí nén Swagelok, tuy nhiên, 2 đại lượng nhiệt độ và áp suất này tỉ lệ nghịch với nhau. Tức là nếu nhiệt độ max thì áp suất hoạt động sẽ giảm đi và ngược lại.
Với dòng van bi khí nén 40G, nếu nhiệt độ hoạt động là 10 độ C thì áp suất max làm việc là 206 bar. Tăng nhiệt độ lên 93 độ C, áp suất giảm xuống 193 bar. Tăng nhiệt độ lên 121 độ C, áp suất giảm xuống 182 bar. Tăng lên 150 độ áp suất chỉ còn là 172 bar.
Xong phần giới thiệu dòng van bi khí nén về cấu tạo, nhiệt độ và áp suất. Phần bên dưới, mình sẽ lại tiếp tục giới thiệu cho anh em các loại van cụ thể.
3. Van bi 2 cửa đóng mở on off Swagelok
3.1 Van bi đóng mở 2 cửa dạng thẳng
Van bi khí nén 2 cửa dạng thẳng
Van bi đóng mở 2 cửa loại thẳng không làm thay đổi hướng chuyển động của dòng chất lỏng. Nó chỉ giữ vai trò đóng mở và giữ nguyên hướng chuyển động của dòng chảy.
3.2 Van bi đóng mở 2 cửa dạng góc
Van bi khí nén 2 cửa dạng góc
Về cấu tạo, loại van bi này không khác gì loại van bi dạng thẳng. Tuy nhiên, nó lại có thể đóng vai trò như một cút nối góc, làm biến đổi dòng chảy về hướng.
4. Van bi 3 cửa đóng mở on off Swagelok
Van bi khí nén 3 cửa
4.1 Van bi 3 cửa dòng chảy kiểu L( L flow)
Với loại van bi 3 cửa dòng chảy kiểu L, ở trạng thái bình thường, cửa vào sẽ thông với cửa 2, lưu lượng khí được cấp vào cửa 2, còn cửa 3 sẽ đóng.
Van bi khí nén 3 cửa dạng L
Nếu như chúng ta xoay đi một góc 90 độ, lúc này cửa vào 1 sẽ lại thông với cửa 3, cửa 2 bị đóng. Như vậy, dòng chảy khí sẽ đi từ cửa 1 qua cửa 3.
Đó là nguyên lí hoạt động của kiểu van bi 3 cửa kiểu L Swagelok. Dòng chảy luôn luôn tạo thành hình chữ L. Kiểu van này không có trạng thái đóng. Anh em chú ý nhé.
4.2 Van bi 3 cửa dòng chảy kiểu H( H flow)
Van bi dạng này vẫn gồm 3 cửa nhưng nguyên lí khác nhau đôi chút.
Cấu tạo van bi inox dạng H
Ở trạng thái bình thường, 3 cửa thông với nhau tạo thành chữ T. Dòng lưu lượng khí được chảy qua 2 cửa thay vì 1 cửa như loại L.
Nếu anh em xoay đi một góc 90 độ, khi ấy, van sẽ đóng lại, không ccos cửa nào thông với nhau. Loại van bi dòng chảy kiểu H sẽ có trạng thái đóng.
4.3 Van bi 3 cửa dòng chảy kiểu HL( HL flow)
Cấu tạo van bi inox dạng HL
Cấu tạo của kiểu van bi 3 cửa kiểu HL tương đương với 2 chiếc van bi 3 cửa kiểu L.
Ở trạng thái bình thường, cửa vào 1 thông với cửa ra 2, dòng khí nén được chảy qua cửa 2.
Nếu xoay sang phải một góc 90 độ, cửa vào sẽ thông với cửa 2 và cửa 3. Lúc này dòng lưu lượng khí nén sẽ được cấp cho cả 2 cửa.
Nếu xoay van sang bên trái một góc 90 độ, cửa 1 sẽ thông với cửa ra 3, dòng khí được cấp cho cửa 3.
Như vậy, van bi 3 cửa kiểu dòng chảy HL sẽ không có trạng thái đóng van anh em nhé.
5. Van bi 5 cửa đóng mở on off Swagelok
Cấu tạo van bi khí nén 5 cửa
Là phiên bản mở rộng của van bi 3 cửa, lần này, van bi 5 cửa gồm 1 cửa vào và 4 cửa ra. Mỗi lần xoay góc 45 độ, là chúng ta sẽ thay đổi được hướng dòng chảy một góc 90 độ. Loại van bi khí nén 5 cửa Swagelok này tương đương với 5 van góc 2 cửa thông thường.
6. Van bi 7 cửa đóng mở on off Swagelok
Cấu tạo van bi khí nén 7 cửa
Tương tự như các loại van 2 cửa, 3 cửa, 5 cửa, van bi khí nén 7 cửa gồm một cửa vào, 6 cửa ra, thay đổi dòng chảy được 6 góc độ khác nhau. Phiên bản mở rộng này dùng trong các hệ thống khí nén phức tạp, có nhiều ứng dụng.
8. Van bi khí nén 4 cửa cross Swagelok
8.1 Van bi khí nén 4 kiểu dạng L( L flow)
Cấu tạo van bi 4 cửa cross
Ở trạng thái bình thường, cửa khí vào được nối với cửa 2. dòng khí lưu thông theo chiều 1 tới 2. Nếu anh em xoay đi một góc 90 độ, cửa 2 sẽ thông với cửa 3. Xoay tiếp đi một góc 90 độ, cửa 3 sẽ thông với cửa 4 và cuối cùng là cửa 4 thông với cửa 1.
Như vậy, ở trạng thái bất kì, anh sẽ luôn có 2 cửa thông với nhau nhé.
8.2 Van bi khí nén 4 kiểu dạng H( H flow)
Cấu tạo van bi 4 cửa khí nén dạng H
Van bi 4 cửa kiểu dòng chảy H ở trạng thái bình thường, cửa 1 thông với cửa 3, còn hai cửa 2 và 4 sẽ đóng.
Nếu chúng ta xoay van một góc 90 độ thì cửa 2 và 4 sẽ thông nhau, lưu lượng khí sẽ thông qua 2 cửa này.
8.3 Van bi khí nén 4 kiểu dạng HL( HL flow)
cấu tạo van bi 4 cửa khí nén dạng HL
Ở trạng thái bình thường, van bi 4 cửa có cửa 2, 3, 4 thông với nhau vì thế mà lưu lượng khí có thể chảy thông nhau.
Nếu anh em quay sang trái 1 góc 90 độ, 3 cửa 1, 2, 3 sẽ thông với nhau, khí sẽ chảy qua các cửa thông.
Ngược lại nếu anh em xoay van sang phải 1 góc 90 độ thì cửa 1, 3, 4 sẽ lại thông với nhau. Khi đó 3 cửa này lại có lưu lượng khí thông nhau.
9. Van bi khí nén 5 cửa cross Swagelok
9.1 Van bi khí nén 5 cửa dạng L( L flow)
Cấu tạo van bi khí nén 6 cửa Swagelok
Ở trạng thái bất kì, cửa vào cũng kết nối với 2 cửa còn lại kề nhau.
Khi chưa vặn van, cửa vào 1 sẽ thông với cửa 2 và 3, khí được cấp từ cửa 1 vào cửa 2 và 3.
Xoay núm van sang phải 90 độ, cửa vào 1 thông với cửa 3 và cửa 4. Cửa 2 và 5 đóng.
Tương tự như vậy, chúng ta sẽ có cửa vào 1 thông với các cửa 4 và 5 hoặc 5 và 2.
9.2 Van bi khí nén 5 cửa dạng H( H flow)
Cấu tạo van bi khí nén dạng H
Ở trạng thái bình thường, van bi 5 cửa dạng H sẽ có cửa vào 1 thông với cửa 2 và 4 đối diện nhau. Cửa 3 và 5 đóng.
Nếu anh em xoay núm vặn 90 độ, dòng khí sẽ thông từ cửa 1 qua cửa 3 và 5, cửa 2 và 4 đóng lại. Đó là nguyên lí hoạt động của van 6 cửa dạng H.
9.3 Van bi khí nén 5 cửa dạng HL( HL flow)
Cấu tạo van bi khí nén swagelok dạng HL
Ở trạng thái bình thường cuẩ vào 1 van sẽ thông với các cửa 2, 3 và 5, cửa 4 đóng. Dòng khí cấp từ cửa 1 vào sẽ cung cấp cho 3 cửa ra.
Nếu anh em xoay một góc 90 độ, cửa 1 sẽ lại thông với cửa 2, 3 và 4. Dòng khí lưu thông tới 3 cửa ra.
Và cứ tiếp tục xoay núm van, anh em sẽ lần lượt có cửa 1 thông với cửa 3, 4 và 5 hay cửa 1 thông với cửa 2, 4 và 5.
Rồi thế thôi anh em nhé. Mình vừa giới thiệu cho anh em một số loại van bi đóng mở on off Swagelok cả về cấu tạo, chất liệu, áp suất làm việc, nhiệt độ làm việc và nguyên lí hoạt động. Hi vọng mang đến cho anh em một chút kiến thức về loại van hay được sử dụng trong công nghiệp khí nén. Done!!!
Còn chần chừ gì nữa mà không gọi ngay cho chúng tôi để có được sự hài lòng nhất. Với đội ngũ tiến sĩ kỹ sư trẻ năng động trong và ngoài nước trên 5 năm kinh nghiệm hi vọng sẽ mang lại sự lựa chọn tốt nhất cho khách hàng.
Sự cố của các bạn là trách nhiệm của chúng tôi! Gọi ngay đi!
