Về cơ bản, cơ cấu van bi bao gồm một quả cầu được gia công chính xác với một lỗ khoan gọi là cửa van. Quả cầu được nối với một trục, được vận hành bằng tay cầm hoặc tự động bằng bộ truyền động điện.
Khi van mở, tay cầm nằm song song với đường ống, cho thấy lỗ van thẳng hàng với hướng dòng chảy. Xoay tay cầm 90 độ sẽ làm cho lỗ van vuông góc với dòng chảy, chặn hoàn toàn sự lưu thông của chất lỏng và khí. Ở vị trí này, các vòng đệm van ép chặt vào bi van để ngăn ngừa rò rỉ.
So với khối cầu hoặc van cửa, Khác với các loại van truyền thống cần nhiều vòng quay để mở hoặc đóng, van bi mang lại khả năng vận hành nhanh chóng chỉ với một phần tư vòng quay của tay cầm. Cơ chế đơn giản này của van bi cũng giúp giảm mô-men xoắn khi vận hành, giảm thiểu sự hao mòn các bộ phận bên trong.
Các bộ phận chính của van bi
| Thành phần | Chức năng | Vật liệu thông thường |
| Quả bóng (1) | Xoay 90 độ để thẳng hàng hoặc chặn đường dẫn dòng chảy, kiểm soát sự lưu thông của chất lỏng và khí. | Thép không gỉ, thép mạ crom |
| Thân cây (2) | Nối quả cầu với tay cầm. Truyền lực quay đến quả cầu khi tay cầm được xoay. | Thép không gỉ |
| Vòng đệm và gioăng trục (3) | Cho phép thân van xoay tự do trong khi đảm bảo áp suất được giữ ổn định. | PTFE, than chì |
| Tay cầm (4) | Mở và đóng van, bằng tay hoặc tự động. | Tay cầm bằng thép, hoặc bộ truyền động khí nén, điện hoặc thủy lực. |
| Thân van (5) | Bao gồm tất cả các bộ phận bên trong, kể cả quả bóng, đế và thân van. Chịu được áp suất và nhiệt độ của hệ thống và môi chất. | Hợp kim, đồng thau, thép cacbon và thép không gỉ song pha |
| Ghế (6) | Dùng lực ấn vào bề mặt hình cầu để ngăn ngừa rò rỉ khi van đóng. | PTFE, RPTFE, kim loại |
Van bi được làm từ những vật liệu gì?
Các vật liệu được sử dụng ảnh hưởng đến khả năng chịu áp lực, khả năng chịu nhiệt, khả năng tương thích hóa học và độ bền tổng thể của ghế.
PTFE (Polytetrafluoroethylene)
PTFE là vật liệu phổ biến nhất do hệ số ma sát thấp và khả năng kháng hóa chất cao. Tuy nhiên, PTFE có thể bị biến dạng hoặc chảy ra khi tiếp xúc lâu dài với áp suất và nhiệt độ cao. Mặc dù vậy, nó vẫn phù hợp cho các sản phẩm thực phẩm, dược phẩm, nước, hóa chất và các ứng dụng công nghiệp nói chung xử lý chất lỏng sạch.
PTFE gia cường
Sự kết hợp giữa PTFE với các chất độn như carbon, than chì và sợi thủy tinh nhằm tăng cường khả năng chống mài mòn và độ bền cơ học. So với PTFE tiêu chuẩn, RPTFE, như trong... Van bi mặt bích YKY 2PC, Vật liệu này có độ bền nén và độ ổn định kích thước cao hơn, rất phù hợp cho các nhà máy chế biến dầu khí, nhà máy hóa chất và các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi cao khác.
Kim loại
Được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng liên quan đến áp suất và nhiệt độ cực cao cũng như môi trường mài mòn và ăn mòn. Chúng thường được chế tạo bằng thép không gỉ và sau đó được phủ các vật liệu phủ cứng, chẳng hạn như Stellite hoặc cacbua vonfram. Chúng mang lại hiệu suất đáng tin cậy trong các ứng dụng chế biến hóa dầu, phát điện và hệ thống hơi nước.
Các loại cổng van bi khác nhau
Cấu hình cổng của van bi đề cập đến tỷ lệ đường kính lỗ so với đường kính ống nối. Kích thước cổng ảnh hưởng đến lưu lượng, tổn thất áp suất và tính phù hợp cho các ứng dụng khác nhau.
Cổng đầy đủ
Thiết kế này có đường kính lỗ bên trong gần bằng hoặc bằng đường kính bên trong của đường ống. Điều này cho phép môi chất chảy qua van với lực cản tối thiểu, dẫn đến hệ số lưu lượng (Cv) cao hơn. Nó lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất lưu lượng tối đa, hoặc nơi các thiết bị làm sạch đường ống gọi là "pig" cần đi qua mà không bị cản trở. Một mối lo ngại chính là nó có bi và thân van lớn hơn, do đó nó nặng hơn và đắt hơn.
Cổng tiêu chuẩn
Loại này có đường kính lỗ bên trong nhỏ hơn đường kính của đường ống được kết nối. Lỗ mở nhỏ hơn làm hạn chế nhẹ đường dẫn dòng chảy, dẫn đến lưu lượng thấp hơn và tổn thất áp suất vừa phải. Cổng tiêu chuẩn cho phép sử dụng bi và thân nhỏ hơn, do đó chúng nhẹ hơn và rẻ hơn để sản xuất. Do đó, các loại có đường kính lỗ nhỏ hơn lý tưởng cho nhiều ứng dụng hơn, nơi không gian, trọng lượng và chi phí là những yếu tố quan trọng cần xem xét.
Van bi nổi so với van bi trục xoay
Tùy thuộc vào cách quả cầu được đỡ trong thân van, van bi có thể được phân loại là van bi kiểu nổi hoặc kiểu trục xoay. Cách lắp đặt ảnh hưởng đến khả năng chịu áp suất, mô-men xoắn vận hành và hiệu suất làm kín.
Nổi
Quả cầu chỉ được đỡ bởi thân van và các đế van, cho phép chuyển động về phía đế van phía hạ lưu để tạo ra một lớp bịt kín chặt chẽ bằng cách ép vào đó. Tuy nhiên, mô-men xoắn vận hành tăng lên khi áp suất tăng và kích thước van tăng.
Trục quay
Quả cầu được giữ cố định chắc chắn bằng các giá đỡ bổ sung ở phía trên và phía dưới. Thay vì quả cầu tự di chuyển, các ổ đỡ hoặc trục quay được hỗ trợ bằng áp suất hoặc lò xo để tạo ra lớp bịt kín. Thiết kế này đáng tin cậy hơn đối với các ứng dụng có áp suất cao và đường kính lớn hơn.
Khi so sánh van bi kiểu nổi so với van bi kiểu trục xoay, Sự phù hợp tốt hơn được xác định bởi áp suất và kích thước của ứng dụng.
Giải thích nguyên lý hoạt động của van bi
Cơ cấu trục và tay cầm cho phép van bi hoạt động bằng cách truyền chuyển động quay. Hầu hết các van bi đều có hệ thống chống bung, đây là lựa chọn an toàn nhất vì nó được lắp từ bên trong thân van và ngăn không cho van bị bung ra dưới áp suất.
Thao tác thủ công
Điều này có nghĩa là vận hành van bi bằng tay cầm. Khi tay cầm song song với đường ống, van mở. Khi tay cầm vuông góc, van đóng. Thiết kế xoay một phần tư vòng giúp vận hành đơn giản và nhanh chóng.
Vận hành tự động
Khi van bi được trang bị bộ truyền động điện hoặc khí nén thay vì tay cầm điều khiển bằng tay, chúng có thể được vận hành từ xa hoặc tự động. Điều này giúp cải thiện hiệu quả hoạt động, độ chính xác lưu lượng và dễ dàng tích hợp với các quy trình tự động.
Van bi có nhiều cấu hình khác nhau, không chỉ khác nhau về kích thước cổng hay cách lắp đặt bi. Chúng cũng có thể được phân loại thành van bi hai chiều và van bi ba chiều, được xác định bởi hướng và đường dẫn dòng chảy. Tìm câu trả lời chi tiết và sâu sắc cho các câu hỏi như “van bi hai chiều hoạt động như thế nào?” và “Van bi hai chiều là gì?”Bạn có thể tìm hiểu thêm thông tin trên blog của YKY Valve hoặc trò chuyện trực tiếp với đại diện của YKY Valve.
Van bi ren 2 mảnh có thiết kế hai mảnh giúp dễ dàng lắp đặt và đảm bảo độ kín khít. Được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước, hệ thống HVAC và các ứng dụng hóa dầu.
Khám phá sản phẩm
Câu hỏi thường gặp
Van bi có thể bị hỏng không?
Điều đó hoàn toàn có thể, nhưng việc lựa chọn vật liệu và thiết kế van bi phù hợp từ một nhà sản xuất uy tín như YKY Valve có thể giảm thiểu lượng bảo trì cần thiết. Việc kiểm tra thường xuyên và bôi trơn đúng cách cũng giúp giảm mài mòn và ngăn ngừa hư hỏng.
Tại sao van bi lại được thiết kế với hình cầu đặc?
Không phải tất cả các van bi đều được thiết kế với bi cầu toàn phần, nhưng đây là thiết kế phổ biến nhất do có sự tiếp xúc cân bằng với mặt bích, đường dẫn dòng chảy mượt mà hơn, xoay ¼ vòng, khả năng chịu áp suất bên trong lớn hơn và khả năng làm kín tuyệt đối.
Van bi điều khiển bằng điện hoạt động như thế nào?
Khi nhận được tín hiệu điều khiển, động cơ điện sẽ dẫn động hộp giảm tốc để tạo ra mô-men xoắn đủ để xoay trục và bi 90 độ giữa vị trí mở và đóng. Bộ giới hạn bên trong sẽ dừng động cơ ở cuối hành trình, nhưng một số bộ truyền động cũng cung cấp phản hồi vị trí và chức năng ghi đè thủ công.
