Lựa chọn van bướm, hướng dẫn sử dụng và bảo trì đúng cách

Van bướm là thiết bị điều khiển dòng chảy một phần tư sử dụng đĩa kim loại quay quanh trục thân cố định. Chúng là van điều khiển dòng chảy tác động nhanh cho phép xoay 90 độ để chuyển từ vị trí mở hoàn toàn sang vị trí đóng. Khi đĩa vuông góc với đường tâm của đường ống, van ở vị trí đóng. Khi đĩa song song với đường tâm của đường ống, van sẽ mở hoàn toàn (cho phép dòng chất lỏng tối đa). Kích thước của dòng chảy cơ cấu điều khiển (đĩa) xấp xỉ bằng đường kính trong của ống liền kề. Các van này có nhiều kích cỡ và thiết kế khác nhau quyết định hiệu suất của chúng trong các ứng dụng quy trình công nghiệp; ứng dụng van vệ sinh; dịch vụ chữa cháy; hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC); và bùn. Nói chung, van bướm rất cần thiết cho việc điều chỉnh dòng chảy và cách ly dòng chảy. Chuyển động của đĩa bắt đầu, làm chậm hoặc dừng dòng chất lỏng. Các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao dựa vào van bướm được kích hoạt để theo dõi tình trạng đường ống, mở hoặc đóng van khi cần thiết để duy trì tốc độ dòng chảy đồng đều. Van bướm được sử dụng để điều chỉnh dòng chảy có một trong những đặc điểm dòng chảy sau: • Gần như tuyến tính - tốc độ dòng chảy tỷ lệ thuận với chuyển động góc của đĩa. Ví dụ, khi đĩa mở 40% thì dòng chảy đạt 40% giá trị tối đa. Đặc tính dòng chảy này thường gặp ở mức cao van bướm hiệu suất. • Mở nhanh - Đặc tính dòng chảy này được thể hiện khi sử dụng van bướm ngồi đàn hồi. Tốc độ dòng chất lỏng cao nhất khi đĩa di chuyển từ vị trí đóng. Khi van tiến đến vị trí mở hoàn toàn, dòng chảy giảm dần và ít thay đổi. • Cách ly dòng chảy - Van bướm có thể cung cấp dịch vụ bật/tắt chất lỏng. Cách ly dòng chảy là cần thiết bất cứ khi nào một phần của hệ thống đường ống cần được bảo trì. Van bướm phù hợp cho các ứng dụng khác nhau do thiết kế nhẹ và vận hành nhanh. Van bướm mặt ngồi mềm lý tưởng cho các ứng dụng nhiệt độ thấp, áp suất thấp, trong khi van bướm mặt ngồi bằng kim loại có khả năng bịt kín tốt khi xử lý các điều kiện chất lỏng khắc nghiệt. Quá trình này hoạt động ở nhiệt độ và áp suất cao và truyền chất lỏng nhớt hoặc ăn mòn. Ưu điểm của van bướm bao gồm: • Kết cấu nhẹ và nhỏ gọn - Van bướm sử dụng một đĩa kim loại mỏng làm cơ chế kiểm soát dòng chảy. Các đĩa này nhỏ và chiếm ít không gian, nhưng đủ mạnh để điều chỉnh dòng chảy của chất lỏng. Các van này có thân nhỏ gọn nên thích hợp sử dụng trong các hệ thống đường ống ở những vị trí hẹp. Đường ống có đường kính lớn yêu cầu van lớn hơn, sử dụng nhiều vật liệu chế tạo hơn, tăng chi phí. Van bướm sẽ ít tốn kém hơn hơn van bi có cùng kích thước vì nó tiêu tốn ít vật liệu hơn để sản xuất. • Niêm phong nhanh và hiệu quả - Van bướm cung cấp khả năng bịt kín nhanh khi truyền động, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng dòng chảy có độ chính xác cao. Đặc tính bịt kín của van bướm phụ thuộc vào loại đĩa bù và tính chất của vật liệu đế. Van bướm bù bằng 0 sẽ cung cấp khả năng bịt kín đầy đủ cho các ứng dụng áp suất thấp - lên tới 250 pound mỗi inch vuông (psi). Van bù đôi cung cấp khả năng bịt kín tuyệt vời cho các quy trình lên tới 1.440 psi. Van bù ba cung cấp khả năng bịt kín cho các ứng dụng dòng chảy trên 1.440 psi. • Giảm áp suất thấp và phục hồi áp suất cao - Van bướm có độ giảm áp suất thấp mặc dù thực tế là đĩa luôn có trong chất lỏng. Độ giảm áp suất thấp rất quan trọng để quản lý nhu cầu bơm và năng lượng của hệ thống. Van bướm được thiết kế để cho phép chất lỏng phục hồi năng lượng nhanh chóng sau khi rời khỏi van. • Yêu cầu bảo trì thấp - Van bướm có ít bộ phận bên trong hơn. Chúng không có túi có thể bẫy chất lỏng hoặc mảnh vụn, do đó, chúng yêu cầu can thiệp bảo trì tối thiểu. Việc lắp đặt chúng cũng đơn giản vì chúng yêu cầu kẹp giữa các mặt bích ống liền kề. Không có quá trình lắp đặt phức tạp chẳng hạn như hàn là cần thiết. • Vận hành đơn giản - Do kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ, van bướm yêu cầu mô-men xoắn tương đối thấp để hoạt động. Đĩa kim loại mỏng sử dụng một lượng lực nhỏ để vượt qua lực cản ma sát của chất lỏng. Van bướm dễ tự động hóa hơn vì các bộ truyền động nhỏ có thể cung cấp đủ mô-men xoắn cho hoạt động của chúng. Điều này dẫn đến chi phí vận hành thấp hơn - các bộ truyền động nhỏ hơn tiêu thụ ít năng lượng hơn và tốn ít chi phí hơn để bổ sung vào van. • Van bướm dễ bị xâm thực và dòng chảy bị chặn - ở vị trí mở, van không cung cấp đầy đủ cổng. Sự hiện diện của đĩa trong đường dẫn chất lỏng làm trầm trọng thêm sự tích tụ các mảnh vụn xung quanh van, làm tăng khả năng tạo bọt. Van bi là giải pháp thay thế cho các ứng dụng chất lỏng yêu cầu cổng đầy đủ. • Ăn mòn nhanh trong dịch vụ chất lỏng nhớt - chất lỏng xả van bướm khi chúng chảy qua. Theo thời gian, các đĩa bị hỏng và không còn khả năng bịt kín nữa. Tốc độ ăn mòn sẽ cao hơn nếu xử lý dịch vụ chất lỏng nhớt. Van cổng và van bi có khả năng ăn mòn tốt hơn kháng hơn van bướm. • Không thích hợp cho việc tiết lưu áp suất cao - van chỉ nên sử dụng để tiết lưu trong các ứng dụng áp suất thấp, giới hạn độ mở từ 30 độ đến 80 độ. Van cầu có khả năng tiết lưu tốt hơn van bướm. Nắp van ở vị trí mở hoàn toàn sẽ ngăn cản việc làm sạch hệ thống và ngăn cản sự tắc nghẽn của đường ống chứa van bướm. Vị trí lắp đặt van bướm thường là giữa các mặt bích. Van bướm nên được lắp đặt ít nhất bốn đến sáu đường kính ống từ vòi xả, khuỷu hoặc nhánh để giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu loạn. Trước khi lắp đặt, hãy làm sạch các đường ống và kiểm tra độ nhẵn/bằng phẳng của mặt bích. Đảm bảo các đường ống được căn chỉnh. Khi lắp đặt van, hãy giữ đĩa ở vị trí mở một phần. Các mặt bích có thể cần phải mở rộng để tránh làm hỏng bề mặt ghế. Sử dụng phi công các lỗ hoặc dây treo xung quanh thân van khi nâng hoặc di chuyển van. Tránh nâng van ở bộ truyền động hoặc người vận hành nó. Căn chỉnh van với bu lông chèn của ống liền kề. Siết chặt các bu lông bằng tay, sau đó dùng cờ lê lực để siết chặt các bu lông từ từ và đều, ước tính khe hở giữa chúng và mặt bích. Xoay van về vị trí mở hoàn toàn và sử dụng một cờ lê lực để siết chặt các bu lông nhằm kiểm tra độ căng đều trên các bu lông. Bảo trì van bao gồm bôi trơn các bộ phận cơ khí, kiểm tra và sửa chữa bộ truyền động. Các van cần bôi trơn định kỳ bao gồm các phụ kiện được bôi trơn. Nên bôi đủ mỡ gốc lithium theo định kỳ được khuyến nghị để giảm thiểu rỉ sét và ăn mòn. Điều quan trọng nữa là phải thường xuyên kiểm tra bộ truyền động để xác định bất kỳ dấu hiệu hao mòn hoặc lỏng lẻo nào về các kết nối điện, khí nén hoặc thủy lực có thể ảnh hưởng đến hoạt động của van. Ngoài ra, người dùng nên làm sạch tất cả các bộ phận của van bướm bằng chất bôi trơn gốc silicone. Chỗ ngồi cần được kiểm tra xem có dấu hiệu mòn nào không và thay thế nếu cần thiết. Đĩa van bướm được sử dụng trong các ứng dụng khô như dịch vụ khí nén cần được bôi trơn. Van bướm có chu kỳ không thường xuyên nên được vận hành ít nhất mỗi tháng một lần. Lựa chọn van có vẻ giống như một hoạt động lựa chọn và kết hợp, nhưng có một số thông số kỹ thuật cần xem xét. Việc đầu tiên liên quan đến việc hiểu loại kiểm soát chất lỏng cần thiết và loại chất lỏng dịch vụ. Dịch vụ chất lỏng ăn mòn yêu cầu van làm bằng thép không gỉ, nichrome hoặc vật liệu chống ăn mòn khác. Người dùng cần xem xét sự thay đổi công suất, áp suất và nhiệt độ của hệ thống đường ống cũng như mức độ tự động hóa cần thiết. Mặc dù van bướm được kích hoạt cung cấp khả năng kiểm soát dòng chảy chính xác nhưng chúng đắt hơn so với các van vận hành bằng tay. Van bướm không thể điều khiển được và không cung cấp một cổng đầy đủ. Nếu người dùng không chắc chắn về tính tương thích hóa học của quy trình hoặc lựa chọn dẫn động, một công ty van đủ tiêu chuẩn có thể hỗ trợ đảm bảo lựa chọn chính xác. Gilbert Welsford Jr. là người sáng lập ValveMan và là doanh nhân Valve thế hệ thứ ba. Để biết thêm thông tin, hãy truy cập Valveman.com.