Đối với các ứng dụng đường kính nhỏ ở áp suất vừa phải, van bi nổi Van bi kiểu trục xoay là lựa chọn tốt hơn. Nó có giá thành thấp hơn, yêu cầu bộ truyền động nhỏ hơn và làm kín đáng tin cậy khi đường kính lỗ nhỏ hơn DN100 và cấp áp suất nhỏ hơn Cấp 600. Đối với các ứng dụng đường ống có đường kính lớn, áp suất cao hoặc tự động hóa, van bi kiểu trục xoay là thông số kỹ thuật phù hợp. Bi được neo giữ bằng cơ học bởi các trục xoay, mô-men xoắn hoạt động ổn định bất kể áp suất và cấu trúc hai lớp đệm bảo vệ chống mài mòn đệm theo cách mà thiết kế van bi nổi không thể duy trì ở quy mô lớn. Van bi nổi so với van bi kiểu trục xoay van bi trục Quyết định cuối cùng phụ thuộc vào hai yếu tố: đường kính xi lanh và cấp áp suất. Nếu chọn đúng hai yếu tố này, việc lựa chọn sẽ trở nên dễ dàng.
Van phao hoạt động như thế nào so với thiết kế kiểu trục xoay?
Van phao hoạt động như thế nào? Quả cầu không được cố định bằng cơ học. Nó nổi giữa hai đế van, được giữ cố định bởi chính các đế van và áp suất đường ống. Khi van đóng, áp suất phía thượng lưu đẩy quả cầu áp sát vào đế van phía hạ lưu. Sự tiếp xúc giữa đế van và đế van tạo ra lớp đệm kín. Áp suất càng cao, quả cầu càng ép mạnh vào đế van, và lớp đệm càng kín hơn.
Ưu điểm chính của thiết kế gioăng nổi là khả năng tự tạo lực đẩy. Nó hoạt động tốt trong các ứng dụng đường kính nhỏ và áp suất trung bình. Tuy nhiên, nó có giới hạn vật lý. Ở đường kính lớn hơn và cấp áp suất cao hơn, lực đẩy viên bi vào gioăng phía hạ lưu trở nên đủ lớn để gây mài mòn gioăng quá mức và làm tăng đáng kể mô-men xoắn vận hành. Tại thời điểm đó, thiết kế gioăng nổi không còn hiệu quả nữa.
Van bi kiểu trục xoay giải quyết vấn đề đó theo cách khác. Bi van được đỡ bằng các trục xoay, các trục cố định ở phía trên và phía dưới của bi van giúp giữ cố định vị trí bất kể áp suất đường ống. Vì bi van không thể di chuyển, các vòng đệm được lò xo đẩy về phía bi van. Cả vòng đệm phía thượng lưu và hạ lưu đều tiếp xúc với bi van đồng thời, tạo ra lớp đệm kép. Bi van luôn nằm ở vị trí trung tâm. Mô-men xoắn vận hành vẫn thấp bất kể áp suất.
Van bi kiểu nổi so với kiểu trục xoay: Sự khác biệt về thiết kế cốt lõi
Van bi So sánh giữa kiểu khớp nổi và khớp trục xoay phụ thuộc vào vị trí tạo ra lực làm kín và cách quả cầu được nâng đỡ.
Trong thiết kế kiểu nổi, áp suất đẩy viên bi vào vị trí tiếp giáp phía hạ lưu. Gioăng chỉ có một mặt. Viên bi di chuyển nhẹ dưới tác động của áp suất, chính điều này tạo ra lớp đệm kín, nhưng cũng là yếu tố giới hạn thiết kế ở kích thước nhỏ hơn và cấp áp suất thấp hơn.
Trong thiết kế trục xoay, quả cầu được giữ cố định. Các vòng đệm lò xo di chuyển để duy trì tiếp xúc với quả cầu từ cả hai phía. Vòng đệm kín có hai mặt. Mô-men xoắn vận hành ổn định và dễ điều khiển ngay cả ở đường kính lớn và cấp áp suất cao, nơi mà thiết kế kiểu nổi sẽ đòi hỏi lực tác động quá lớn.
Van bi nổi so với van bi trục: So sánh trực tiếp
| Tính năng | Van bi nổi | Van bi trục xoay |
| Giá đỡ bóng | Ghế giữ quả bóng ở đúng vị trí. | Các trục xoay cố định quả cầu về mặt cơ học. |
| Cơ chế niêm phong | Áp lực đẩy quả bóng về phía vị trí tiếp theo. | Ghế lò xo tiếp xúc với quả bóng từ cả hai phía. |
| Loại niêm phong | Một mặt | Hai mặt |
| Phạm vi đường kính lỗ khoan điển hình | DN15 đến DN100 | DN50 trở lên |
| Lớp áp suất | Từ hạng 150 đến hạng 600 | Từ lớp 150 đến lớp 2500 trở lên |
| Mô-men xoắn vận hành | Tăng đáng kể theo áp suất và kích thước. | Giá cả ổn định và thấp hơn đối với các sản phẩm có kích thước tương đương. |
| Tính phù hợp với tự động hóa | Bộ truyền động nhỏ hơn, chi phí thấp hơn | Thích hợp hơn cho tự động hóa đường kính lớn |
| Trị giá | Thấp hơn | Cao hơn |
| Ứng dụng | Dịch vụ chung, tiện ích, quy trình khoan nhỏ | Áp suất cao, đường kính lớn, đường ống, dịch vụ quan trọng |
Việc lựa chọn giữa van bi trục xoay và van bi nổi thường phụ thuộc vào đường kính lỗ và cấp áp suất. Đối với đường kính dưới DN50 và cấp áp suất 300 trở xuống, thiết kế van bi nổi đáp ứng tốt hầu hết các ứng dụng và có chi phí thấp hơn. Đối với đường kính trên DN100 hoặc cấp áp suất trên 600, van bi trục xoay hầu như luôn là lựa chọn phù hợp.
Van bi rèn mặt bích 3PC
Van bi rèn mặt bích 3PC này được thiết kế cho môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Với thiết kế lắp trục và thân van chắc chắn, van giảm thiểu rò rỉ và chịu được áp suất sốc - khiến nó trở thành lựa chọn đáng tin cậy cho các ứng dụng xử lý hóa chất, nhà máy năng lượng và hệ thống kiểm soát chất lỏng.
- Kích cỡ: DN50 – DN600
- Áp lực: PN16 / PN25 / PN40 / PN64 / PN100 / PN160; 150LB – 1500LB
- Vật liệu thân máy: Thép không gỉ (F304 / F316 / F316L), Thép cacbon (A105)
- Ghế: PTFE / RPTFE / PEEK
- Sự liên quan: RF / RTJ
- Nhiệt độ: -29°C đến 121°C
Van bi gắn trục: Khi nào nên lựa chọn loại van này?
Các loại van bi này là lựa chọn tiêu chuẩn cho một số trường hợp cụ thể.
Cách ly đường ống có đường kính lớn. Các đường ống dẫn dầu khí sử dụng van bi gắn trục từ DN100 trở lên vì kích thước đường kính và áp suất hoạt động khiến thiết kế van nổi không khả thi. Lực tác động cần thiết để vận hành van bi nổi ở các kích thước và áp suất đó quá cao nên không kinh tế.
Ứng dụng trong quy trình áp suất cao. Các ứng dụng trong nhà máy lọc dầu và hóa chất đạt tiêu chuẩn ASME Class 900 trở lên thường yêu cầu van bi trục xoay thay vì van bi nổi vì cấu trúc hai lớp đệm van cung cấp khả năng bảo vệ đệm van tốt hơn trong điều kiện áp suất cao kéo dài.
Các bộ van tự động. Van bi gắn trục xoay phù hợp hơn với bộ truyền động khí nén và điện trong các ứng dụng tự động hóa đường kính lớn vì mô-men xoắn thấp ổn định giúp việc lựa chọn kích thước bộ truyền động dễ dự đoán hơn. Tất cả bốn loại truyền động, thủ công, khí nén, điện và thủy lực, đều có sẵn dưới dạng các bộ sản phẩm lắp ráp sẵn tại nhà máy của YKY, được chứng nhận theo tiêu chuẩn. API 6D và đạt tiêu chuẩn ISO 9001, với gia công chính xác CNC trên bề mặt bi và bề mặt tiếp xúc, cùng với kiểm tra 100% trước khi xuất xưởng.
Yêu cầu làm kín hai chiều. Trong trường hợp hướng dòng chảy có thể đảo ngược hoặc van cần làm kín chống lại áp suất từ cả hai phía, van bi gắn trục xoay cung cấp khả năng làm kín hai chiều vốn có mà các thiết kế van nổi không thể đáp ứng một cách đáng tin cậy.
Nguyên tắc ứng dụng chung cho cả hai thiết kế
Năm nguyên tắc thực tiễn bao quát hầu hết các quyết định trong dự án về việc lựa chọn van bi kiểu nổi hay kiểu trục xoay.
Đối với DN50 trở xuống ở cấp áp suất 300 trở xuống: van bi nổi xử lý tốt trường hợp này và có giá thành thấp hơn. Không có lý do gì để chỉ định van trục xoay ở phạm vi này cho các ứng dụng tiêu chuẩn.
Đối với DN100 trở lên hoặc Class 600 trở lên: nên bắt đầu với van bi gắn trục xoay làm mặc định. Ưu điểm về mô-men xoắn và độ mài mòn của gioăng van bù đắp cho sự khác biệt về chi phí ở dải kích thước này.
Ứng dụng tự động cho các đường kính lớn: luôn sử dụng trục xoay. Việc lựa chọn kích thước bộ truyền động trở nên dễ dự đoán hơn, và chi phí vận hành dài hạn thấp hơn do giảm mài mòn gioăng.
Phục vụ hai chiều: kiểu trục xoay. Thiết kế kiểu nổi giúp bịt kín đáng tin cậy theo một chiều. Thiết kế kiểu trục xoay kín xử lý được cả hai chiều.
Giải pháp bơm chìm cỡ nhỏ, tiết kiệm ngân sách: kiểu nổi. Sự đơn giản và chi phí thấp là sự đánh đổi hợp lý khi áp suất và kích thước đường kính nằm trong phạm vi cho phép của thiết kế kiểu nổi.
YKY sản xuất cả van bi nổi và van bi trục xoay như những sản phẩm cốt lõi, cho phép người mua có thể mua cả hai loại từ một nhà máy duy nhất để đơn giản hóa quy trình mua sắm và lập hồ sơ cho các dự án có thông số kỹ thuật khác nhau. Cả hai thiết kế đều có sẵn bằng thép carbon., thép không gỉ, và thép hợp kim, với đầy đủ thông số về áp suất và nhiệt độ có sẵn theo yêu cầu.
Câu hỏi thường gặp
Van bi kiểu trục xoay và van bi kiểu phao có những điểm khác biệt gì?
Van bi nổi sử dụng áp suất đường ống để đẩy bi vào gioăng phía hạ lưu. Van bi trục xoay cố định bi bằng các trục xoay trong khi gioăng lò xo tiếp xúc với bi từ cả hai phía. Thiết kế trục xoay cho phép xử lý đường kính lỗ lớn hơn và áp suất cao hơn với mô-men xoắn vận hành thấp hơn.
Làm sao tôi biết mình cần van phao cỡ nào?
Hãy đảm bảo đường kính van khớp với đường kính ống và xác nhận cấp áp suất so với áp suất hoạt động tối đa của hệ thống. Đối với van bi nổi, nên chọn loại có kích thước DN100 và cấp áp suất 600 để đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định. Vượt quá các giới hạn này, van bi gắn trục xoay sẽ là lựa chọn phù hợp hơn.
Loại van nào thường xử lý sự sụt giảm áp suất lớn hơn một cách hiệu quả hơn?
Van bi kiểu trục xoay xử lý sự sụt giảm áp suất cao hiệu quả hơn. Cơ cấu đỡ bi cơ học ngăn bi bị ép vào mặt bích phía hạ lưu dưới áp suất chênh lệch cao, giảm mài mòn mặt bích và giữ cho mô-men xoắn vận hành ở mức ổn định trong suốt vòng đời hoạt động của van.
Van bi nào tốt nhất?
Cả van bi kiểu nổi và kiểu trục đều không phải là lựa chọn tốt nhất trong mọi trường hợp. Van bi kiểu nổi tiết kiệm chi phí và đáng tin cậy cho các ứng dụng đường kính nhỏ, áp suất trung bình. Van bi kiểu trục là lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng đường kính lớn, áp suất cao và tự động hóa, nơi tính ổn định momen xoắn và khả năng bảo vệ gioăng là yếu tố quan trọng nhất.
