Van đồng là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Van đồng là gì và vì sao đây là vật tư được ưu tiên trong các hệ thống cấp nước, hơi nóng và khí nén sạch? Trong bài viết này, Tuấn Hưng Phát sẽ giúp bạn hiểu nhanh đặc điểm, phân loại và tiêu chí quan trọng khi chọn mua van đồng chất lượng, đúng thông số và phù hợp từng môi trường làm việc.

Bạn có biết khái niệm van đồng là gì chưa?

Van đồng là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Khái niệm van đồng là gì? 

Van đồng là loại van công nghiệp được chế tạo từ hợp kim gốc đồng, dùng để kiểm soát – đóng/mở hoặc điều tiết lưu chất trong đường ống như nước, hơi nóng, khí nén, gas, dầu nhẹ.

Cấu tạo van đồng 

Van đồng bao gồm 4 bộ phận chính

Thân van

Là khung vỏ bảo vệ toàn bộ cơ cấu bên trong và cũng là bộ phận chịu áp lực trực tiếp từ lưu chất. Phổ biến nhất là đồng thau (Brass), cho độ cứng và khả năng đúc khuôn chính xác cao. Tùy kích thước và dòng van, thân van thường có hai kiểu kết nối chính:

• Ren: phù hợp lắp đặt nhanh ở đường kính nhỏ – trung bình.
• Mặt bích: dành cho hệ ống lớn, yêu cầu mô-men siết bulong đồng đều và chịu áp cao.

Trục ty (Stem/Trục van)

Đây là chi tiết giữa tay điều khiển và bộ phận chặn dòng (đĩa/bi/cánh/gate). Trục ty ở van đồng có thể làm từ:

• Đồng hợp kim cứng: chống biến dạng khi xoay nhiều vòng.
• Thép không gỉ (Inox 304/316): tăng khả năng chống xoắn và chống ăn mòn trong hệ hơi nóng, hệ ngoài trời ẩm.

Đĩa van

Là linh kiện tiếp xúc trực tiếp với lưu chất và kiểm soát việc mở/đóng ống. Trong nhóm van hợp kim đồng hiện nay, đĩa van có đa dạng cấu hình theo chức năng:

• Dạng bi (Ball): lỗ xuyên tâm, đóng/mở nhanh 90°.
• Dạng cổng (Gate): chuyển động nâng/hạ, tối ưu ON/OFF.
• Dạng cầu hoặc piston (Globe/Piston/Spring check): điều tiết hoặc chống chảy ngược tự động.

Vật liệu phổ biến của đĩa van: đồng hoặc inox/mạ crom để tăng khả năng chống mài mòn seat khi hoạt động ở áp lực cao.

Tay điều khiển (Handle/Tay quay/Vô lăng/Tay gạt)

• Tay quay hoặc vô lăng: phù hợp những dòng van cần xoay nhiều vòng theo chuyển động tuyến tính của gate/đĩa.
• Tay gạt 90°: dùng cho các dòng van bi đồng đóng mở nhanh.
• Tay bọc nhựa hoặc mạ: hỗ trợ cách nhiệt khi dùng trong hệ steam/hơi nóng.

Nguyên lý hoạt động van đồng

Van đồng điều khiển cơ học vận hành ra sao?

• Mở van: Khi người dùng xoay tay quay ngược chiều kim đồng hồ (hoặc ngược chiều kim đồng hồ trên vô lăng), mô-men xoay truyền xuống trục ty theo cơ cấu ren. Trục ty kéo đĩa cổng dịch chuyển lên, tạo ra một buồng thông dòng gần giống ống thẳng. Ở trạng thái này, lưu chất không bị cản bởi đĩa van và có thể đi qua ổn định.
• Đóng van: Khi tay quay được xoay theo chiều kim đồng hồ, trục ty dịch chuyển xuống, ép đĩa cổng hạ dần đến vị trí tiếp xúc với seat (bệ làm kín). Khi đĩa khít hoàn toàn với bệ, van chuyển sang trạng thái chặn dòng tuyệt đối, ngăn lưu chất tiếp tục đi qua.

Lưu ý kỹ thuật: Van cổng đồng được khuyến nghị sử dụng ở chế độ ON/OFF (mở hẳn hoặc đóng hẳn), hạn chế điều tiết nửa chừng để tránh xước seat và suy giảm độ kín bề mặt.

Khi van đồng được tự động hóa bằng điện hoặc khí nén thì điều gì xảy ra?

Khác với van cơ học, các hệ thống tự động không can thiệp trực tiếp bằng tay mà sử dụng nguồn năng lượng cấp vào bộ điều khiển (actuator) để tạo lực nâng/hạ đĩa.

Điều khiển bằng điện

• Mở van: Khi có nguồn điện áp cấp vào, mô-tơ trong actuator chuyển hóa điện năng thành chuyển động quay, thông qua cơ cấu truyền dẫn, biến lực quay thành chuyển động tuyến tính của trục ty → kéo đĩa cổng lên.
• Đóng van: Khi ngắt nguồn điện, mô-tơ dừng hoạt động. Cơ cấu trong actuator đảo chiều hoặc buông truyền động, cho phép trục ty hạ đĩa xuống vị trí làm kín, hoàn tất đóng van.

Điều khiển khí nén

• Mở van: Khi cấp áp suất khí nén vào buồng piston của actuator, piston dịch chuyển tạo ra mô-men xoắn hoặc lực kéo lên trục ty → đẩy đĩa cổng lên.
• Đóng van: Khi dừng cấp khí nén, piston hồi vị nhờ lò xo, chênh áp dư hoặc thiết kế momen hồi, làm trục ty ép đĩa xuống seat, ngăn dòng chảy ngược hoặc thuận.

>>> Bạn có thể tìm hiểu thêm các dòng van đồng chính hãng tại THP như: Van bi đồng, van 1 chiều đồng, van cổng đồng,…

Ưu – nhược điểm của van đồng trong thực tế

Ưu điểm

• Chống ăn mòn tốt trong nước sạch, hơi ẩm, khí nén
• Đóng/mở êm, độ kín cao (đặc biệt van ren cỡ nhỏ–trung bình)
• Chịu nhiệt – áp ổn định trong hệ steam, HVAC, PCCC (ưu tiên Bronze cho nhiệt cao)
• Không nhiễm từ, tương thích tốt với thiết bị đo lưu lượng
• An toàn cho nước sinh hoạt, tuổi thọ phần thân dài, ít bảo trì

Nhược điểm

• Không hợp lưu chất ăn mòn mạnh (acid/kiềm, nước thải hóa chất)
• Giá cao hơn gang/nhựa/thép thường
• Nặng, cần giá đỡ ống khi lắp số lượng nhiều
• Dễ nứt cổ ren/thân nếu siết quá mô-men
• Dẫn nhiệt nhanh, tay quay dễ nóng ở hệ hơi (cần cách nhiệt)

Van đồng có những loại nào?

Phân loại theo chức năng

• Van bi đồng (Ball Valve): đóng/mở nhanh 90°, kín cao, dùng nước sạch – khí – gas nhẹ.
• Van cổng đồng (Gate Valve): ty xoay nhiều vòng, ON/OFF dòng thẳng, tổn thất áp thấp.
• Van 1 chiều đồng (Check Valve): chống chảy ngược; gồm lá lật và 1 chiều lò xo (spring/piston).
• Van cầu/van góc đồng (Globe/Angle Valve): điều tiết lưu lượng, giảm áp cục bộ.
• Van an toàn đồng (Safety/Relief Valve): xả bảo vệ quá áp cho hơi/nước nóng.

Các loại van đồng sẵn có tại THP

Phân loại theo kiểu kết nối

• Ren trong/ren ngoài (BSPT, BSPP, NPT): phổ biến với DN nhỏ–trung bình, lắp nhanh.
• Mặt bích (JIS, DIN, BS): cỡ lớn, siết bulong cân lực, phù hợp áp cao.
• Hàn/bạc hàn (brazing): ít gặp hơn, dùng nơi cần mối nối bền kín tuyệt đối.

>>> Ngoài ra, các bạn có thể tìm hiểu thêm thông tin van đồng chịu nhiệt độ bao nhiêu?

Van đồng là thiết bị làm từ hợp kim đồng, được thiết kế đa dạng với nhiều dòng như van bi, van cổng, van 1 chiều, van cầu, van an toàn, phù hợp cả đấu ren, mặt bích và hàn. Nhờ đặc tính chống ăn mòn, chịu nhiệt – áp ổn định và an toàn cho lưu chất sạch, van đồng là lựa chọn tối ưu trong các hệ cấp nước, khí nén sạch, hơi nóng HVAC/PCCC và gas nhiệt vừa. Bạn cần mua van đồng chất lượng, giá tốt, hãy liên hệ ngay với Tuấn Hưng Phát để được hỗ trợ tốt nhất.