Sự khác biệt giữa các cấu hình van bi 3 chiều kiểu L-port, T-port và Y-port nằm ở cách chúng điều hướng môi chất trong hệ thống. Van 3 chiều tiêu chuẩn có ba cổng và một đường dẫn dòng chảy chung. Cấu trúc bên trong quyết định liệu nó kết hợp hai đầu vào thành một hay tách một đầu vào thành hai.
Hướng dẫn về van bi 3 chiều này cung cấp giải thích chi tiết hơn về cách hoạt động của van bi 3 chiều và các ứng dụng khác nhau của van 3 chiều.
Nguyên lý hoạt động của van bi 3 chiều
Nguyên lý hoạt động của van này được xác định bởi quả cầu có lỗ, quyết định cách kết nối giữa cổng chung với các cổng riêng lẻ. Một vòng xoay ¼ có thể hoàn toàn chuyển hướng dòng chảy hoặc, trong một số thiết kế, chia dòng chảy giữa nhiều cổng. Việc xoay thường được điều khiển bởi một trục nối với tay cầm bằng tay hoặc bộ truyền động điện.
Mặc dù có những điểm tương đồng trong cách hoạt động của van bi 3 chiều ở tất cả các cấu hình, nhưng hình dạng hình học của bi bên trong quyết định chức năng của chúng. Thay vì thân và nắp van, chính hình dạng của lỗ van quyết định xem nó sẽ được sử dụng để chuyển hướng, trộn dòng chảy hay điều khiển dòng chảy có độ nhiễu loạn thấp chuyên dụng.
Giống như tất cả các van bi khác, chúng dựa vào các vòng đệm được gia công chính xác để tạo ra khả năng làm kín không rò rỉ khi chuyển đổi vị trí. Để mở rộng kiến thức của bạn về làm kín, vòng đệm và các cơ cấu cơ bản khác, hãy xem bài viết "Van bi hoạt động như thế nào? Hướng dẫn cơ chế hoạt động hoàn chỉnh".
Van bi 3 chiều với các cấu hình cổng chữ L, cổng chữ T và cổng chữ Y.
Mặc dù thân van có thể trông giống nhau về hình thức bên ngoài, nhưng các kỹ sư và người mua phải ưu tiên xem xét cấu tạo lỗ khoan bên trong của bi van để biết chức năng thủy lực của nó.
Cấu hình van bi L-port để chuyển hướng dòng chảy
Chức năng: Thiết bị này có một lỗ khoan hình chữ L kết nối cổng chung (thường được ký hiệu là AB) với một trong hai đầu ra A hoặc B. Nó điều hướng dòng chảy đến một cổng trong khi cách ly cổng còn lại trong quá trình hoạt động. Về mặt vật lý, không thể kết nối cả ba đầu ra cùng một lúc.
Động lực học dòng chảy: Sơ đồ cổng chữ L trông như thế này: đầu vào đi qua AB và đi ra ở Cổng A → quả cầu quay 90 độ → đầu vào đi qua AB và đi ra ở Cổng B. Điều này thường được sử dụng để chuyển hướng dòng chảy, cho phép hệ thống chuyển đổi giữa các đường ống mà không cần lắp đặt nhiều van.
Ứng dụng: Cấu hình cổng L thường được sử dụng trong các ứng dụng như bỏ qua nồi hơi, chuyển đổi bơm, lựa chọn bể chứa, chuyển mạch mạch gia nhiệt và làm mát, và chuyển hướng đường ống xử lý. Thông số kỹ thuật thường được tìm thấy trên trang sản phẩm, ví dụ như đối với... Van bi YKY.
Cấu hình van bi chữ T dùng cho trộn
Chức năng: Van này sử dụng lỗ khoan hình chữ T để kết nối hai hoặc ba cổng tùy thuộc vào vị trí của viên bi. Nó mang lại sự linh hoạt hơn so với thiết kế hình chữ L vì van có thể trộn hai đầu vào thành một hoặc phân phối một đầu vào đến nhiều đầu ra. Tuy nhiên, điều này phụ thuộc vào vị trí dừng quay của viên bi và kiểu khoan bên trong.
Động lực học dòng chảy: Sơ đồ cổng chữ T thường trông như thế này: các đường dẫn vào đi qua Cổng A và Cổng B và đi ra tại Cổng AB để trộn. Đôi khi, nó có thể trông như thế này: đường dẫn vào đi qua Cổng AB và đi ra cả Cổng A và B. Có thể cô lập bất kỳ cổng nào dựa trên vị trí quay của quả cầu.
Ứng dụng: Cấu hình van chữ T có thể được thấy trong việc trộn nhiệt độ hệ thống HVAC, pha trộn nước nóng sinh hoạt, định lượng hóa chất, hệ thống xử lý nước và các ứng dụng phân phối chất lỏng trong quy trình công nghiệp. Tuy nhiên, không phải tất cả các van chữ T đều hỗ trợ tất cả các tổ hợp lưu lượng, vì vậy tốt nhất nên xác nhận giới hạn thiết kế và bộ truyền động với YKY Valve trước khi lựa chọn.
Cấu hình van bi chữ Y cho các quy trình chuyên biệt
Chức năng: Van này có lỗ hình chữ Y được bố trí ở góc khoảng 120 độ thay vì 90 độ như ở các van bi 3 chiều kiểu L-port hoặc T-port. Chúng ít phổ biến hơn nhưng được ưa chuộng hơn vì tạo ra sự chuyển tiếp mượt mà hơn, giảm thiểu sự nhiễu loạn và tổn thất áp suất.
Động lực học dòng chảy: Sơ đồ cổng chữ Y rất đơn giản, trong đó đường vào đi qua bất kỳ cổng nào và đi ra qua bất kỳ cổng nào ở góc 120 độ với lực cản tối thiểu. Có thể thấy sơ đồ này trong các bố trí có hai van cùng ký hiệu cổng, dùng để xử lý môi chất mài mòn và có lưu lượng cao hơn.
Ứng dụng: Cấu hình cổng chữ Y được khuyến nghị sử dụng cho dòng chảy lớn của nước, bùn và chất lỏng trong quy trình sản xuất, làm sạch đường ống bằng thiết bị pigging, chuyển hướng dòng chảy quay và điều khiển quy trình công nghiệp.
Lựa chọn kích thước van không chỉ dựa trên đường kính ống.
Mặc dù đường kính ống quyết định kích thước mối nối, nhưng nó không cho biết liệu van bi có thể đáp ứng được lưu lượng và mức giảm áp yêu cầu hay không. Việc lựa chọn van chuyên nghiệp dựa trên hệ số lưu lượng (Cv).
Cv biểu thị lưu lượng nước tính bằng gallon mỗi phút (gpm) chảy qua thân van. Giá trị này phải đạt được ở mức giảm áp 1 PSI và nhiệt độ 60 độ Fahrenheit (15,6 độ Celsius).
Lựa chọn van bi 3 chiều của Cv
Hệ số Cv càng cao thì lưu lượng càng lớn và điện trở càng thấp. Hệ số Cv cần thiết được tính toán dựa trên lưu lượng hệ thống và tổn thất áp suất cho phép. Cấu hình cổng cũng ảnh hưởng đến đặc tính dòng chảy và tổn thất áp suất, từ đó ảnh hưởng đến hệ số lưu lượng tổng thể.
Thông tin về các ứng dụng van ba chiều, các loại cổng và động lực dòng chảy có thể được tìm thấy trong phần trước của hướng dẫn về van bi ba chiều này.
| Kích thước van (inch) | Hệ số lưu lượng tối đa (Cv) |
|---|---|
| ½″ | 5 |
| ¾″ | 6.5 |
| 1″ | 10 |
| 1 ¼″ | 22 |
| 1 ½″ | 35 |
| 2″ | 42 |
| 2 ½″ | 70 |
| 3″ | 110 |
| 4″ | 170 |
Hậu quả của việc tính toán hệ số lưu lượng không chính xác
Sự không phù hợp về kích thước van điều áp sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất hệ thống đường ống công nghiệp. Van có kích thước quá nhỏ sẽ hạn chế lưu lượng, trong khi van quá lớn sẽ dẫn đến dao động liên tục. Hiện tượng "lắp đặt sai vị trí van" cũng có thể xảy ra, dẫn đến lãng phí năng lượng và kiểm soát nhiệt độ không ổn định.
Hơn nữa, khi áp suất đóng tối đa không lớn hơn áp suất đầu vào, van sẽ không hoạt động hoặc đóng không đúng cách. Điều này dẫn đến hiện tượng xâm thực, trong đó các bọt khí hình thành và sau đó nổ tung bên trong, gây ra hiện tượng ăn mòn bên trong, hư hỏng do va đập và rung động.
Tuy nhiên, không phải tất cả các quy trình công nghiệp đều cần sự kín tuyệt đối. Việc xác định đúng cấp độ rò rỉ đảm bảo hiệu suất làm kín đáp ứng yêu cầu ứng dụng mà không phát sinh thêm chi phí.
Van ba chiều loại IV phù hợp với các ứng dụng van ba chiều thông thường, nơi cho phép một lượng rò rỉ nhỏ. Đây là tiêu chuẩn cho hầu hết các quy trình yêu cầu gioăng kim loại tiếp xúc trực tiếp. Van ba chiều loại VI dành cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất không rò rỉ, chẳng hạn như trong ngành thực phẩm, dược phẩm và hệ thống khí độc hại.
Được thiết kế để đa năng và bền bỉ, van bi mặt bích kiểu L này đảm bảo khả năng điều khiển hướng đáng tin cậy trong các đường ống phức tạp.
Khám phá sản phẩm
Hướng dẫn sử dụng van bi 3 chiều: Độ chính xác bắt đầu từ sự lựa chọn
Mỗi cấu hình cổng 3 chiều và kích thước hệ số lưu lượng đều có mục đích riêng biệt và phù hợp nhất với một số ứng dụng van nhất định. Cổng hình chữ L thích hợp cho việc trộn các dòng chảy và bảo vệ đường vòng, trong khi cổng hình chữ T lý tưởng cho việc kiểm soát nhiệt độ.
Dành cho hệ thống chuyển hướng hiệu suất cao cần cổng đầy đủ dòng chảy, cái Van bi mặt bích chữ L 3 chiều YKY Điều này đáng để xem xét.
