Van công nghiệp là các bộ phận điều khiển quan trọng trong hệ thống phân phối chất lỏng, với các phương pháp phân loại khác nhau chủ yếu dựa trên chức năng, áp suất, nhiệt độ và phương pháp truyền động. Dưới đây là các cách phân loại phổ biến và các loại van điển hình:
Phân loại theo Chức năng
-
Van ngắt: Dùng để kết nối hoặc chặn dòng chảy của môi chất, chẳng hạn như van cổng, van cầu, van bi, van bướm và van nút.
Sản phẩm ví dụ:- Van cổng trượt khí nén (DN150, kết nối mặt bích, thích hợp cho điều khiển thủy lực đường ống)
- Van bi mặt bích thép không gỉ (DN125, làm kín mềm, dùng để ngắt dòng)
-
Van một chiều: Ngăn dòng chảy ngược của môi chất, chẳng hạn như van một chiều nâng và van một chiều cánh lật.
-
Van điều khiển: Điều chỉnh áp suất và lưu lượng môi chất, chẳng hạn như van giảm áp và van tiết lưu.
-
Van an toàn: Cung cấp bảo vệ quá áp bằng cách xả môi chất dư thừa.
-
Van chuyển hướng: Phân phối hoặc trộn môi chất, chẳng hạn như van nút ba ngả và bẫy hơi.
Phân loại theo Áp suất danh định
- Van áp suất thấp: PN ≤1.6 MPa
- Van áp suất trung bình: PN 2.5–6.4 MPa
- Van áp suất cao: PN 10–80 MPa
- Van áp suất siêu cao: PN ≥100 MPa.
Phân loại theo Nhiệt độ vận hành
- Van nhiệt độ cao: t >450°C (yêu cầu vật liệu đặc biệt như thép crôm-molypden-vanadi, với nắp van mở rộng và quy trình hàn vòng đệm)
- Van nhiệt độ trung bình: 120°C ≤ t ≤450°C
- Van nhiệt độ bình thường: -40°C ≤ t ≤120°C
- Van nhiệt độ thấp: -100°C ≤ t ≤-40°C
- Van nhiệt độ siêu thấp: t <-100°C.
Phân loại theo Phương pháp truyền động
- Van thủ công: Chẳng hạn như van bi thủ công và van cổng làm kín mềm trục đứng
- Van truyền động bằng điện: Bao gồm các loại điện, khí nén và thủy lực, chẳng hạn như van đóng mở khí nén.
Các phương pháp phân loại khác
- Theo loại kết nối: Mặt bích, hàn hoặc nối nén.
- Theo kích thước cổng: Nhỏ (DN<40mm), trung bình (DN50–300mm) và lớn (DN≥350mm).
Các phân loại trên cung cấp một khuôn khổ cơ bản cho van công nghiệp. Việc lựa chọn thực tế nên dựa trên các điều kiện làm việc cụ thể (ví dụ: tính chất môi chất, yêu cầu về áp suất và nhiệt độ).
Vật liệu van phổ biến
Vật liệu van công nghiệp rất đa dạng và việc lựa chọn vật liệu phù hợp là rất quan trọng dựa trên môi chất làm việc, nhiệt độ và điều kiện áp suất. Dưới đây là các vật liệu van phổ biến và đặc điểm của chúng:
Vật liệu thân van phổ biến
- Gang xám
- Thích hợp cho áp suất danh định PN ≤1.0 MPa và nhiệt độ -10°C đến 200°C trong nước, hơi nước, không khí và các môi chất khác.
- Chi phí thấp nhưng có độ bền kéo thấp hơn và khả năng chịu nhiệt vừa phải (khuyến nghị dưới 200°C).
- Gang dẻo
- Thích hợp cho PN ≤2.5 MPa và nhiệt độ -30°C đến 300°C trong nước, hơi nước và dầu.
- Độ bền và độ dẻo dai tốt hơn gang xám, với khả năng chống mài mòn tốt.
- Gang cầu (Gang graphit dạng cầu)
- Thích hợp cho PN ≤4.0 MPa và nhiệt độ -30°C đến 350°C trong nước, hơi nước và dầu.
- Tính chất cơ học gần giống thép, với độ bền kéo và độ dẻo dai cao.
- Thép carbon (ví dụ: WCB)
- Thích hợp cho PN ≤32.0 MPa và nhiệt độ -30°C đến 425°C trong môi trường áp suất cao, chẳng hạn như dầu mỏ và hơi nước.
- Hiệu suất tổng thể tốt, với khả năng chịu áp lực và va đập mạnh.
- Thép không gỉ
- Thép không gỉ Austenit (ví dụ: 304/316): Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. 304 thích hợp cho môi trường chung, trong khi 316 thích hợp cho môi chất ăn mòn có chứa clorua.
- Được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa chất và thực phẩm.
- Hợp kim đồng
- Thích hợp cho PN ≤2.5 MPa trong nước, nước biển, oxy và các môi chất khác, với nhiệt độ -40°C đến 250°C.
- Thép nhiệt độ thấp
- Thích hợp cho PN ≤6.4 MPa và nhiệt độ ≥-196°C trong khí tự nhiên hóa lỏng, nitơ lỏng và các ứng dụng đông lạnh khác.
- Nhựa / Cao su lót / PTFE lót
- Khả năng chống ăn mòn tốt, thích hợp cho môi chất áp suất thấp, nhiệt độ thấp hoặc ăn mòn cao.
Vật liệu làm kín và đóng gói
- Bề mặt làm kín: Phải có khả năng chống ăn mòn và mài mòn, thường được làm bằng PTFE (Teflon) hoặc kim loại (ví dụ: 1Cr13, 1Cr18Ni9).
- Đóng gói: Thường là dây thừng PTFE hoặc amiăng, được chọn dựa trên môi chất, nhiệt độ và áp suất.
Các cân nhắc lựa chọn chính
- Đặc tính môi chất: Đối với môi chất ăn mòn, ưu tiên thép không gỉ (ví dụ: 316L) hoặc van lót.
- Nhiệt độ & Áp suất: Môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao yêu cầu thép carbon hoặc hợp kim, trong khi các ứng dụng đông lạnh cần thép nhiệt độ thấp.
- Tính hiệu quả về chi phí: Trong điều kiện khắc nghiệt, vật liệu có khả năng chống ăn mòn cao (ví dụ: 316) có thể kinh tế hơn.
Để biết thêm chi tiết về các vật liệu cụ thể (ví dụ: sự khác biệt giữa thép không gỉ 304 và 316) hoặc vật liệu làm kín, hãy tham khảo các tài nguyên sau:
- Hướng dẫn lựa chọn van thép không gỉ (Hướng dẫn bằng video)
- Giải thích chi tiết về vật liệu van và mối quan hệ nhiệt độ (Bài viết kỹ thuật)