Van bướm là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Trong các hệ thống đường ống công nghiệp hiện nay, van bướm đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc kiểm soát và điều tiết lưu chất. Nhờ thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt, thao tác vận hành đơn giản và hiệu suất cao. Vậy cụ thể van bướm là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé.

Van bướm là gì?

Van bướm là gì? Là dòng van có tên tiếng Anh Butterfly valve, là thiết bị được sử dụng để đóng mở và điều tiết dòng chảy lưu chất trong hệ thống đường ống. Tên gọi van bướm xuất phát từ hình dáng đặc trưng của van, khi quan sát tổng thể bên ngoài của van có rất nhiều điểm tương đồng với hình ảnh một con bướm. Cụ thể bộ điều khiển giống phần đầu con bướm, thân van là thân bướm, đĩa van là cánh bướm. Khi van vận hành đĩa van di chuyển cũng giống cánh bướm đang di chuyển.

Van bướm là gì?

Hiện nay, van được ứng dụng, lắp đặt phổ biến trong nhiều hệ thống từ dân dụng đến công nghiệp. Nhờ ưu điểm thiết kế gọn nhẹ, dễ lắp đặt, giá thành hợp lý và vận hành ổn định, hiệu quả cao. Điển hình như cấp thoát nước sạch, xử lý nước thải, HVAC, PCCC, thực phẩm, hóa chất…

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo

Về cấu tạo, van cánh bướm được thiết kế cơ bản gồm các bộ phận chính như sau:

Chi tiết cấu tạo của van cánh bướm

• Thân van: là bộ phận bao quanh bên ngoài, được làm bằng gang, inox, thép hoặc nhựa. Chức năng chính bảo vệ các bộ phận bên trong và kết nối van với đường ống thông qua các kiểu wafer, lắp bích, lug.
• Đĩa van: là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với dòng chảy lưu chất, có dạng hình tròn, chất liệu chủ yếu inox chống ăn mòn tốt.
• Trục van: nhiệm vụ chính kết nối bộ điều khiển và đĩa van, đồng thời truyền tác động xuống để đĩa van đóng mở. Chất liệu hợp kim cứng, chống va đập mạnh như inox, thép.
• Gioăng làm kín: được làm bằng cao su EPDM hoặc PTFE và được dùng để làm kín, ngăn rò rỉ lưu chất.
• Bộ điều khiển: sử dụng các loại tay gạt, tay quay, điều khiển điện hoặc điều khiển khí nén giúp vận hành van dễ dàng và linh hoạt theo từng nhu cầu.

Nguyên lý hoạt động

Van bướm hoạt động dựa trên chuyển động xoay của đĩa van với các góc từ 0 – 90 độ để đóng mở và điều tiết lưu chất. Cụ thể:

Nguyên lý hoạt động của van Butterfly Valve

• Ban đầu van ở vị trí đóng, đĩa van vuông góc với dòng chảy, chặn hoàn toàn lưu chất. Tiến hành gạt tay gạt, xoay tay quay theo ngược chiều kim đồng hồ hoặc cấp nguồn điện áp, khí nén phù hợp. Lúc này, trục van sẽ nhận tác động, lực momen xoắn từ bộ điều khiển và truyền lực xuống đĩa van. Kết quả, đĩa van sẽ dịch chuyển sang trạng thái mở, song song với lưu chất và cho phép lưu chất đi qua dễ dàng.
• Khi cần đóng van, tương tự, chỉ cần gạt tay gạt, xoay tay quay theo chiều ngược lại hoặc tiếp tục cấp điện áp, khí nén vào bộ điều khiển tự động. Khi đó, trục van sẽ tuyền tác động làm đĩa van dịch chuyển, quay về vị trí đóng ban đầu, vuông góc với lưu chất.
• Khi có nhu cầu điều tiết lưu chất, với dạng tay gạt chỉ cần gạt phần tay gạt theo các nấc tương ứng với các góc mở trên tay gạt. Còn với dạng tự động bằng điện, khí nén cần lắp thêm bộ định vị tuyến tính sử dụng tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V để điều chỉnh góc mở tương ứng theo nhu cầu.

Ngoài ra, với dạng điều khiển tự động, khi kết thúc mỗi chu trình sẽ có công tắc hiển thị ngắt điện giúp đảm bảo an toàn và gửi tín hiệu thông báo trạng thái đóng mở về trung tâm điều khiển

=> Xem chi tiết: Nguyên lý hoạt động của từng loại van bướm

Phân loại van bướm thông dụng

Dựa vào chất liệu, phương thức điều khiển, kiểu kết nối, van bướm được phân loại rất đa dạng, cụ thể như sau:

Phân loại van cánh bướm thông dụng

Theo chất liệu

• Van bướm gang: được sản xuất bằng vật liệu gang, bên ngoài phủ Epoxy chống bám bụi, tăng độ bền. Ưu điểm giá hợp lý, làm việc ổn định trong điều kiện nhiệt độ, áp lực trung bình. Ứng dụng phổ biến HVAC, PCCC, cấp nước.
• Van bướm inox: được làm bằng inox toàn thân từ trục van, đĩa van đến điều khiển. Ưu điểm chống ăn mòn tốt, chịu nhiệt độ cao, áp lực lớn và ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, giá thành tương đối cao.
• Van cánh bướm nhựa: được làm bằng vật liệu nhựa các loại PVC, uPVC, cPVC có lợi thế trọng lượng nhẹ, chống ăn mòn tốt. Quan trọng giá thành rẻ nên được ưu tiên ứng dụng trong hệ thống ăn mòn như hóa chất, nước thải.
• Van cánh bướm thép: được làm bằng vật liệu thép bền bỉ, chịu nhiệt độ cao, áp lực cực tốt, hơn cả inox. Nhược điểm giá thành cao. Hệ thống ứng dụng chủ yếu các ngành công nghiệp nặng như hơi nóng, khí nén.

Van bướm gang wafer

Theo phương thức điều khiển

• Van bướm tay gạt: sử dụng bộ điều khiển dạng tay gạt với thiết kế đơn giản, dễ vận hành, giá rẻ.
• Van bướm tay quay: sử dụng tay quay vô lăng kèm hộp số trợ lực với thao tác nhẹ nhàng, không cần dùng nhiều sức người và được chế tạo kích cỡ lớn nên phù hợp với quy mô lớn.
• Van cánh bướm điều khiển điện: thiết kế phần điều khiển là động cơ điện cho phép vận hành tự động hoàn toàn khi được cấp điện. Ưu điểm đóng mở nhanh, chính xác và sử dụng điện áp thông dụng.
• Van cánh bướm điều khiển khí nén: sử dụng bộ điều khiển khí nén để hoạt động với cơ chế tự động, đáp ứng tốt hệ thống tự động hóa hiện đại. Đặc biệt, tốc độ phản hồi nhanh, an toàn hơn dạng điện.

Van bướm điều khiển điện Kosaplus DN50 – DN200

Theo kết nối

• Van bướm wafer: thiết kế kiểu kết nối với đường ống dạng kẹp wafer, ưu điểm gọn nhẹ, dễ lắp đặt.
• Van bướm lắp bích: van bướm được kết nối với đường ống dạng lắp bích cho phép làm kín tốt, chịu áp lực cao và phù hợp với hệ thống quy mô lớn.
• Van bướm lug: được thiết kế kết nối dạng lug, lắp bulong riêng từng bên riêng biệt nên có thể tháo rời dễ dàng.

Van cánh bướm dạng lug điều khiển điện

=> Khám phá thêm danh mục van bướm với nhiều model, thương hiệu nổi tiếng hiện nay

Ưu, nhược điểm của van bướm

Để tiếp tục giúp quý khách hiểu rõ hơn về khái niệm van bướm là gì. Dưới đây là ưu, nhược điểm của loại van này:

Ưu điểm nổi bật của van bướm

Ưu điểm:

• Thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ hơn so với nhiều loại van khác như van cổng, van cầu nên dễ vận chuyển lắp đặt.
• Đóng mở nhanh, có thể vận hành linh hoạt bằng tay gạt, tay quay hoặc tự động bằng khí nén, điện.
• Đa dạng chất liệu, kích cỡ từ nhỏ đến lớn nên giá thành cũng phong phú, phù hợp với nhiều phân khúc khách hàng.
• Cho phép đóng mở hoàn toàn và điều tiết lưu chất theo các góc mở tùy chỉnh.
• Cấu tạo đơn giản, ít chi tiết phức tạp, dễ dàng tháo lắp, sửa chữa hoặc bảo trì, bảo dưỡng.
• Ứng dụng rộng rãi cho nhiều loại lưu chất như nước, hơi nóng, khí nén, hóa chất, dầu khí…

Nhược điểm:

• So với van bi, van cầu, độ kín kém hơn trong môi trường áp suất, nhiệt độ cao.
• Đĩa van nằm trên dòng chảy nên dễ gây cản trở dòng chảy và tạo tổn thất áp suất.
• Dễ bị ảnh hưởng bởi lưu chất chứa nhiều tạp chất, cặn bẩn.
• Có thể dùng để điều tiết nhưng không phải là lựa chọn tối ưu, không chính xác như van cầu chuyên dụng.

Ứng dụng thực tế của van bướm

Nhờ thiết kế gọn nhẹ, giá thành hợp lý và khả năng đóng mở, điều tiết lưu chất nhanh chóng, Butterfly valve hiện đang được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, hệ thống. Điển hình như:

Ứng dụng van cánh bướm trong các hệ thống

• Trong hệ thống cấp nước sạch đô thị được lắp đặt tại các trạm bơm, nhà máy thủy điện, nhà máy nước.
• Trong hệ thống thoát nước, xử lý nước thải giúp điều tiết dòng chảy và kiểm soát lưu lượng trong quá trình xử lý.
• Trong hệ thống HVAC được lắp đặt trong đường ống dẫn khí, hệ thống thông gió, nước lạnh để điều chỉnh lưu lượng, đảm bảo hệ thống vận hành ổn định.
• Trong dây chuyền sản xuất thực phẩm, đồ uống giúp kiểm soát dòng chảy nguyên liệu và ưu tiên loại van chất liệu inox.
• Trong ngành hóa chất dùng để dẫn chất lỏng hoặc khí.
• Ứng dụng trong hệ thống dẫn dầu, khí.
• Được lắp đặt trong nhà máy nhiệt điện, nhà máy thủy điện giúp đóng mở nhanh, kiểm soát lưu chất tốt.
• Trong hệ thống PCCC được lắp đặt tại hệ thống sprinkler để điều tiết, đóng mở nước.
• Trong hệ thống tưới tiêu nông nghiệp hoặc dẫn nước trang trại.

Bài viết trên đây chúng tôi đã tổng hợp những thông tin cơ bản nhất để trả lời cho câu hỏi van bướm là gì. Chi tiết từng nội dung sẽ được chúng tôi giới thiệu cụ thể ở các bài viết tiếp theo. Ngoài ra, nếu quý khách có nhu cầu mua hàng, chỉ cần liên hệ qua hotline đội ngũ nhân viên của Tuấn Hưng Phát luôn sẵn sàng tư vấn, hỗ trợ mọi lúc, mọi nơi. Với hơn 16 năm kinh nghiệm, chúng tôi đảm bảo cung cấp sản phẩm chính hãng, chất lượng, bảo hành minh bạch và giá cạnh tranh cho quý khách.

=> Xem thêm: Van bướm tay quay: Cấu tạo, phân loại chi tiết