Butterfly valve, hay còn được gọi là van cánh bướm, là một thiết bị quan trọng trong hệ thống đường ống. Chúng được sử dụng để điều tiết và kiểm soát lưu lượng chất lỏng. Với cấu trúc đơn giản và khả năng điều chỉnh linh hoạt, butterfly valve đóng mở nhanh chóng. Qua đó, đem lại hiệu suất ổn định cho nhiều ứng dụng khác nhau. Hãy cùng khám phá sâu hơn về tính năng và ưu điểm của loại van này trong hệ thống đường ống hiện đại.
Butterfly valve là gì?
Butterfly valve là gì? Hay còn biết đến với tên tiếng Việt là Van bướm hoặc van cánh bướm. Đây là một loại van công nghiệp được sử dụng phổ biến trong các hệ thống đường ống công nghiệp hiện nay.
Van có chức năng chính dùng để điều tiết dòng chảy trong đường ống với nhiều loại kích thước khác nhau. Butterfly valve symbol được thiết kế theo hình dáng giống con bướm nên chúng có tên van bướm (butterfly valve). Van bướm đóng mở dòng môi chất được là nhờ vào bộ phận đĩa van có khả năng xoay 1 góc 90 độ quanh trục.
Butterfly valve là gì?
Bởi loại van này có cấu tạo đơn giản với 3 bộ phận chính là:
- Thân van: Đây là phần khung tròn được đúc liền tay được làm từ kim loại nguyên khối hoặc nhựa. Trên thân thiết kế thêm các lỗ xung quanh dùng để định vị van với đường ống dẫn bằng đai ốc, bulong,.. Vật liệu chế tạo thân van có thể là: thép, gang, inox,…
- Đĩa van: Bộ phận này có chức năng dùng để điều chỉnh dòng chảy bằng tay gạt hoặc tay quay hay bộ điều khiển điện, khí nén. Đĩa van thường được làm từ chất liệu gang, inox 201, 304, 316,..
- Đệm làm kín: Đây là bộ phận làm kín với đĩa van và thân phân. Chúng thường làm từ chất liệu cao su PTFE, EPDM, EPDM,…
Chi phí để mua butterfly valve thấp hơn so với dòng van bi hay những loại van công nghiệp khác có cùng chức năng. Vì thế, dòng van này được ưa chuộng sử dụng nhiều là vì thế. Vậy cơ chế hoạt động của chúng như thế nào? Cùng tìm hiểu dưới đây nhé!
Cơ chế vận hành của butterfly valve
Van bướm có thể mang lại hiệu quả cao nhờ vào việc điều tiết lưu lượng dòng chảy của lưu chất. Và tất nhiên để có hiệu quả tốt, các bạn cần hiểu rõ về nguyên lý và cách thức hoạt động của thiết bị này. Butterfly valve này dựa trên nguyên tắc đóng mở nhanh dưới tác động của lực.
Ban đầu, van ở trạng thái đóng hoàn toàn, đĩa van nằm hoàn toàn trong thân van. Chúng được hỗ trợ bởi gioăng kín để tạo ra một tấm chắn ngăn chặn dòng chảy của lưu chất. Khi có lực tác động từ bộ điều khiển (lực này có thể do người điều khiển hoặc từ thiết bị), đĩa van xoay theo một góc mở (≤90º), mở cho dòng chảy đi qua.
Butterfly valve có nguyên lý vận hành như thế nào?
Góc mở của đĩa van quyết định mức độ lưu lượng dòng chảy. Van mở hoàn toàn khi đĩa van xoay 90º (tức là ¼ đường tròn), cho phép dòng chất lưu đi qua với tốc độ lớn nhất. Ngược lại, nếu van chỉ mở một phần với góc <90º, lưu lượng trong hệ thống đường ống sẽ giảm đáng kể.
Tổng thể, nguyên lý hoạt động của van bướm rất đơn giản. Chúng có thể áp dụng trong nhiều hệ thống đường ống có kích thước và ứng dụng khác nhau, từ hệ thống dân dụng hàng ngày đến các hệ thống công nghiệp hóa. Ví dụ điển hình là việc điều khiển đóng/mở các ống nước hay bình chữa cháy. Đây cũng là một ứng dụng phổ biến mà hầu hết mọi người đã sử dụng ít nhất một lần.
Butterfly valve tốt hay không tốt?
Van bướm thường được sử dụng rộng rãi tại các nhà máy và áp dụng trong đa dạng các ngành nghề. Tuy nhiên, không thể tránh khỏi những ưu và nhược điểm riêng của chúng.
Điểm nổi bật
Van bướm là dòng van phổ biến nhất trong ngành công nghiệp hiện nay, với cấu tạo và nguyên lý hoạt động nổi bật.
- Các ưu điểm của van bướm bao gồm sự đa dạng về chất liệu như: inox, nhựa, ngang, thép, tạo ra nhiều sự lựa chọn cho khách hàng.
- Về kích cỡ, chúng có đủ các loại từ DN50 đến DN500, phù hợp với nhiều hệ thống và thiết bị.
- Bộ điều khiển linh hoạt với các loại như bộ điều khiển cơ, tay quay, tự động bằng điện hoặc khí nén.
- Thiết kế đơn giản, cấu tạo chắc chắn, dễ dàng tháo lắp và sửa chữa, cũng như khả năng thay thế linh hoạt của các bộ phận.
Yếu điểm
Như mọi sản phẩm khác, van bướm cũng có một vài hạn chế của mình.
- Kích thước của chúng không sản xuất những loại nhỏ dưới DN50. Vì vậy người mua có thể cần xem xét van bi nếu đang tìm kiếm các lựa chọn kích thước nhỏ hơn.
- Van bướm không thích hợp cho áp suất cao hơn 25 bar hoặc nhiệt độ lớn hơn 400 độ C.
- Phần gioăng van có thể là điểm yếu khi sử dụng trong môi trường lưu chất, có khả năng hư hỏng nhiều nhất.
Các loại van bướm (Butterfly valve types) phổ biến
Do tính chất của mỗi loại van bướm với đa dạng các mẫu mã, chủng loại, nên chúng được ứng dụng cao. Việc phân loại các loại van bướm sẽ giúp người dùng dễ dàng lựa chọn được dòng van phù hợp. Van hiện đang được phân chia dựa theo tiêu chí: chức năng, chất liệu, vận hành, xuất xứ,…
Dựa về kiểu vận hành
Van bướm tay gạt
Van bướm tay gạt là một loại van cánh bướm được vận hành mở/đóng bằng cách sử dụng tay gạt. Chỉ cần gạt sang 90 độ, van sẽ mở/đóng để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng trong đường ống.
Thông thường, van cánh bướm tay gạt được sản xuất với kích thước từ DN50 đến DN200, vì vậy chúng phù hợp với các ứng dụng yêu cầu momen đóng/mở không quá lớn. Đặc điểm nhận dạng khi van bướm đóng hay mở: Khi tay gạt trung phương với đường ống, van bướm mở. Khi tay gạt vuông góc với đường ống, van bướm đóng.
Đánh giá
Ưu điểm
- Thiết kế đơn giản, nhẹ, chiếm ít không gian khi lắp đặt và bảo trì.
- Thao tác đơn giản, nhanh chóng, chỉ cần gạt là có thể mở/đóng van một cách dễ dàng.
- Giá thành rẻ hơn so với các loại van khác.
- Thiết kế nhỏ gọn, nhẹ, dễ dàng bảo trì và lắp đặt mới.
Nhược điểm
- Dễ hỏng khi mở ở góc 15 độ – 75 độ, đặc biệt là đối với loại van có cấu tạo bằng tay, yêu cầu lực lượng.
- Van không có cơ cấu trợ lực, gây khó khăn trong vận hành. Đặc biệt là với các kích thước lớn như DN200 hoặc DN250.
Van (valve) bướm tay quay
Van bướm tay quay giống như van bướm tay gạt, nhưng thay vì sử dụng tay gạt. Chúng được vận hành bằng tay quay. Cơ cấu trợ lực giúp việc đóng/mở van trở nên dễ dàng chỉ với lực tác động bình thường. Valve bướm tay quay thường được sản xuất từ DN50 đến DN400. Chúng phù hợp cho các đường ống lớn chuyên dụng cho nước, hơi, khí và các chất lỏng khác.
Đánh giá
Ưu điểm
- Dễ dàng đóng/mở và điều chỉnh góc độ một cách thuận tiện.
- Giá thành rẻ hơn so với nhiều loại van khác.
- Thiết kế đơn giản, nhỏ gọn, nhẹ, chiếm ít không gian trong đường ống.
- Dễ dàng bảo trì và lắp đặt mới.
Nhược điểm
- Tuổi thọ trung bình không cao so với van cổng, van bi.
- Dễ hỏng khi sử dụng mở van ở góc độ từ 15 độ đến 75 độ, có thể dẫn đến rò rỉ do cánh bướm không kín chặt với gioăng.
- Không chịu được áp lực cao.
Van bướm điều khiển bằng điện
Van bướm điều khiển bằng điện bao gồm hai phần chính: phần van và phần actuator bằng điện. Loại van cánh bướm này được điều khiển bởi dòng điện chảy qua bộ điều khiển. Sau đó, tác động lên trục quay để xoay cánh bướm 1 góc 90 độ, đảm bảo khả năng đóng/mở của van.
Đánh giá
Ưu điểm
- Giảm chi phí nhân công trong việc vận hành hệ thống đường ống.
- Trong trường hợp sự cố, van cung cấp tín hiệu cảnh báo về hệ thống, giúp người quản lý có thể xử lý kịp thời để tránh vấn đề trong hệ thống đường ống.
- Thời gian đóng/mở của van cánh bướm điện (electric butterfly valve) chậm (từ 10 đến 45 giây). Nhờ đó, giảm nguy cơ tăng áp đột ngột trong đường ống.
- Có thể sử dụng ngoài trời và trong nhà, đáp ứng các tiêu chuẩn chống thấm nước IP67.
- Lắp đặt dễ dàng với nhiều kiểu kết nối khác nhau như: wafer, DIN PN16, JIS 10K.
Nhược điểm
- Giá thành cao so với van cánh bướm điều khiển bằng khí nén và các loại van cánh bướm cơ vận hành bằng tay.
- Thời gian đóng/mở của van nhanh hơn so với valve cánh bướm điều khiển khí nén và van điều khiển từ.
- Có thể chịu áp lực cao, nhưng vẫn thấp hơn so với một số loại van khác.
Ngoài cách phân loại van bướm theo chức năng vận hành, bạn cũng có thể phân biệt chúng theo vật liệu (van bướm gang, van bướm thép, van bướm inox, van bướm nhựa…) hoặc theo nguồn gốc xuất xứ (Đức, Ý, Nhật Bản, Ba Lan, Hàn Quốc, Mỹ, Đài Loan…).
Van bướm điều khiển bằng khí nén
Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp tự động hóa cho hệ thống đường ống, van bướm điều khiển khí nén là một sự lựa chọn đáng xem xét. Thay vì phải điều khiển đóng/mở van bướm bằng tay gạt hoặc tay quay tại vị trí của chính nó, tín hiệu điều khiển được truyền đến từ phòng điều khiển.
Van bướm điều khiển bằng khí nén
Thay vì sử dụng tay gạt hoặc tay quay để điều chỉnh trạng thái, bạn có thể vận hành van một cách thuận tiện thông qua bộ điều khiển khí nén. Bạn cũng có thể chọn sử dụng van điều khiển khí nén loại on/off hoặc van điều khiển khí nén loại tuyến tính 4-20 mA.
Đánh giá
Ưu điểm
- Chi phí đầu tư tương đối thấp, là giải pháp kinh tế hiệu quả.
- Dễ dàng vận hành và điều khiển từ xa.
- Lắp đặt linh hoạt, có thể được đặt ở nhiều vị trí khác nhau trong hệ thống.
- Ứng dụng rộng rãi cho các nhu cầu tự động hóa cao trong công nghiệp.
Nhược điểm
- So với van bi điều khiển khí nén hoặc van cầu hơi điều khiển khí nén, chi phí của van cánh bướm điều khiển khí nén thường rẻ hơn đáng kể. Tuy nhiên, cần phải thừa nhận rằng nếu so sánh tuổi thọ của van cánh bướm điều khiển khí nén với các loại khác, chúng có khả năng không bằng được.
- Giá thành cao hơn so với các loại van cánh bướm cơ vận hành bằng tay.
Dựa vào chất liệu van
Sự ứng dụng đa dạng của sản phẩm van cánh bướm tạo ra nhiều lựa chọn về vật liệu, phù hợp với các tính năng đặc biệt. Bỏ qua yếu tố vận hành, chúng ta có thể đánh giá butterfly valve dựa trên vật liệu với các loại: van cánh bướm gang, van cánh bướm inox, và van cánh bướm vi sinh.
a/ Van cánh bướm gang
Van cánh bướm gang đại diện cho một loại van cánh bướm phổ biến trên thị trường. Thiết bị này được biết đến với ứng dụng đa dạng và chi phí đầu tư thấp. Vật liệu chủ yếu của van cánh bướm gang được cho là kinh tế hơn nhiều so với các loại inox như Inox 201 hoặc Inox 304. Sự chênh lệch về giá cả đã tạo ra sự ưu tiên cho việc sử dụng van cánh bướm gang trong nhiều ứng dụng.
Van cánh bướm gang
b/ Van cánh bướm Inox
Van cánh bướm Inox bao gồm các dòng sản phẩm được chế tạo từ vật liệu Inox 201, Inox 304, Inox 316 hoặc Inox 316L. Những sản phẩm này được áp dụng trong nhiều môi trường khác nhau như nước thải, nước sạch hoặc môi trường có độ oxy hóa cao. Van cánh bướm Inox thường thừa hưởng những ưu điểm tuyệt vời từ dòng van cánh bướm.
Van cánh bướm Inox
c/ Van cánh bướm vi sinh
Van cánh bướm vi sinh hay còn được biết đến là van bướm Inox vi sinh. Chúng được thiết kế để điều tiết môi chất như hơi, khí, hoặc nước. Van cánh bướm vi sinh có thể được vận hành bằng tay, khí nén, hoặc điện.
Được cấu tạo với nhiều kiểu kết nối khác nhau như: ren, hàn, hai đầu hàn. Van cánh bướm vi sinh thường được chế tạo từ vật liệu như Inox 304 hoặc 316L. Sản phẩm này rộng rãi ứng dụng trong các nhà máy sản xuất bia, nước ngọt và ngành sản xuất thuốc.
Dựa vào kiểu kết nối
Van Bướm Dạng Kẹp (Wafer)
Van bướm kẹp, hay còn gọi là wafer, là một dạng phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Được lắp đặt trên đường ống bằng cách siết chặt giữa hai mặt bích để tăng tính chắc chắn và kết nối với đường ống. Tuy giá thành rẻ, nhưng chịu lực kém và độ bền sử dụng không cao.
Van Bướm kiểu Wafer
Van Bướm Dạng Tai Bích Rút Gọn
Còn được biết đến với tên gọi Butterfly Valve Sumi Lug. Đây là loại này có tai bích xỏ bulong tham gia liên kết với mặt bích và định vị chính xác với mặt bích đường ống. Cần xác định tiêu chuẩn mặt bích chính xác để lắp đặt.
Van Bướm Dạng Tai Bích (Lug)
Tương tự như loại tai bích rút gọn, nhưng có liên kết chặt chẽ hơn với mặt bích, chịu lực tốt hơn. Yêu cầu xác định rõ tiêu chuẩn mặt bích để lựa chọn mặt bích trên đường ống.
Van Bướm 2 Mặt Bích
Loại này có 2 mặt bích đúc liền với thân van, giúp quá trình lắp đặt chính xác và khả năng chịu lực cao. Yêu cầu lựa chọn mặt bích trên đường ống phải đúng tiêu chuẩn của van bướm để đảm bảo kín đáo và chịu lực tốt.
Butterfly valve kết nối mặt bích
Lưu ý: Các loại kết nối van bướm đều có ưu nhược điểm riêng, và sự lựa chọn phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật cụ thể và không gian lắp đặt.
9 vấn đề cần chú ý khi mua butterfly valve
Các loại van bướm được thiết kế với nhiều mẫu mã, chủng loại và kích thước khác nhau. Vì thế, trong quá trình lựa chọn sản phẩm hãy tham khảo những vấn đề dưới đây để chọn được butterfly valve cần thiết.
- Làm Rõ Nhu Cầu Thực Sự: Rất nhiều người mua van cánh bướm mà không hiểu rõ mục đích cụ thể của việc sử dụng. Việc làm rõ nhu cầu thực sự như ứng dụng, vị trí lắp đặt và mục đích sử dụng là quan trọng.
- Xác Định Loại Van Bướm Cần Dùng: Các loại van cánh bướm trên thị trường đa dạng bao gồm: van điều khiển khí nén, van điều khiển điện, van tay gạt, van tay quay và nhiều loại khác. Hiểu rõ chức năng và ưu nhược điểm của từng loại giúp bạn chọn đúng sản phẩm.
- Xác Định Kiểu Kết Nối: Van cánh bướm được kết nối với ống thông qua các kiểu như: wafer, plug, nối bích DIN PN16, DIN PN25, DIN PN40, ANSI 150 và nhiều loại khác. Hiểu rõ tiêu chuẩn kết nối giúp bạn mua đúng sản phẩm cần sử dụng.
- Môi Chất Chạy Qua Van Bướm: Xác định môi chất chảy qua butterfly valve để lựa chọn vật liệu phù hợp. Ví dụ, với nước sạch, thân gang và đĩa Inox là lựa chọn phổ biến. Trong khi môi trường axit yêu cầu sử dụng Inox chống oxy hóa.
- Áp Suất và Nhiệt Độ: Cặp thông số áp suất và nhiệt độ luôn đi kèm. Van bướm cần đảm bảo hoạt động dưới môi trường cho phép của nhà sản xuất. Việc này giúp tránh hỏng hóc khi sử dụng với áp suất và nhiệt độ quá giới hạn.
- Kiểu Vận Hành: Van bướm có các kiểu vận hành như tay gạt, tay quay, bằng điện và bằng khí nén. Xác định kiểu vận hành giúp bạn chọn đúng sản phẩm phù hợp với yêu cầu cụ thể.
- Kích Thước: Chú ý đến kích thước của butterfly valve để đảm bảo phù hợp với kích thước đường ống. Van cánh bướm được sản xuất từ kích thước DN40 trở đi.
- Nguồn Gốc và Giá Thành: Hiểu rõ nguồn gốc sản phẩm và giá thành giúp bạn đưa ra quyết định dựa trên chất lượng và ngân sách.
- Đơn Vị Cung Cấp: Chọn mua hàng ở đại lý phân phối uy tín để đảm bảo chất lượng và hậu mãi sau bán hàng.
Lưu ý: Hãy liên hệ chúng tôi nếu bạn gặp khó khăn trong quá trình chọn mua sản phẩm. Chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn một cách chuyên nghiệp và tận tâm.
