Van cổng ty chìm là gì? Cấu tạo, nguyên lý, ưu điểm và ứng dụng

Van cổng ty chìm là loại van cổng có trục van không di chuyển lên xuống bên ngoài thân khi đóng mở. Khi người vận hành xoay tay quay, trục van chủ yếu thực hiện chuyển động quay và thông qua cơ cấu ren để nâng hoặc hạ cánh van bên trong thân van. Do trục không nhô cao khi mở, van có chiều cao tổng thể tương đối thấp và phù hợp với những vị trí bị hạn chế về không gian.

Van cổng ty  chìm được sử dụng phổ biến trong hệ thống cấp nước, xử lý nước, PCCC, HVAC và một số hệ thống đường ống công nghiệp. Khi mở hoàn toàn, cánh van được nâng lên khỏi đường dòng chảy, giúp lưu chất đi qua với mức cản trở tương đối thấp. Khi đóng hoàn toàn, cánh van hạ xuống và tiếp xúc với bề mặt làm kín để cô lập dòng lưu chất.

Van cổng ty  chìm còn được gọi là van cổng ty không nổi hoặc van cổng NRS (Non-Rising Stem Gate Valve). Đây là thiết kế khá phổ biến trong các mạng lưới cấp nước, đặc biệt tại những vị trí cần tiết kiệm chiều cao lắp đặt.

Cấu tạo Van cổng ty chìm

Thân van

Thân van là bộ phận chính chịu áp lực của hệ thống và chứa cánh van, trục van cùng các bộ phận làm kín. Tùy ứng dụng, thân van có thể được chế tạo từ gang, gang cầu, thép hoặc inox.

Trong các hệ thống cấp nước và PCCC, Van cổng ty  chìm thường sử dụng thân gang hoặc gang cầu. Hai đầu van có thể được thiết kế dạng mặt bích, ren hoặc các kiểu kết nối khác tùy kích thước và model.

Cánh van

Cánh van thực hiện chức năng đóng hoặc mở dòng lưu chất. Khi xoay tay quay theo chiều mở, cánh van được nâng lên bên trong thân; khi đóng, cánh van hạ xuống và tiếp xúc với seat.

Đối với van sử dụng cho nước, cánh van có thể được phủ cao su EPDM hoặc vật liệu đàn hồi khác nhằm tăng khả năng làm kín. Vật liệu cụ thể cần được lựa chọn theo loại lưu chất và yêu cầu của hệ thống.

Trục van

Trục van là bộ phận truyền chuyển động từ tay quay đến cánh van. Đây là điểm khác biệt quan trọng giữa van ty chìm và van ty nổi.

Ở van ty chìm, trục không nhô lên phía trên khi van mở. Người vận hành xoay tay quay, còn chuyển động của cánh van diễn ra bên trong thân van thông qua cơ cấu ren.

Tay quay

Tay quay được sử dụng để vận hành van bằng tay. Khi xoay tay quay, trục quay và làm cánh van di chuyển lên hoặc xuống.

Với các van có kích thước lớn, lực vận hành có thể tăng đáng kể. Khi đó, van có thể được trang bị hộp số để hỗ trợ đóng mở.

Seat và bộ phận làm kín

Seat là bề mặt tiếp xúc với cánh van khi van đóng. Bộ phận này có vai trò quan trọng trong việc ngăn dòng lưu chất đi qua khi van ở trạng thái đóng hoàn toàn.

Van còn có packing và gioăng để hạn chế rò rỉ tại vị trí trục và các mối ghép. Vật liệu làm kín phải tương thích với lưu chất, áp suất và nhiệt độ làm việc.

Nguyên lý hoạt động của Van cổng ty  chìm

Khi mở van

Khi xoay tay quay theo chiều mở, trục van quay và cơ cấu ren làm cánh van nâng lên bên trong thân van. Cánh van tiếp tục di chuyển cho đến khi đạt vị trí mở hoàn toàn.

Điểm đặc biệt là trục van không nhô lên phía trên trong quá trình này. Vì vậy, chiều cao của van gần như không thay đổi đáng kể khi chuyển từ trạng thái đóng sang mở.

Khi đóng van

Khi xoay tay quay theo chiều đóng, trục van quay và làm cánh van hạ xuống. Khi cánh van tiếp xúc với seat và đạt vị trí đóng hoàn toàn, dòng lưu chất bị cô lập.

Do chuyển động của cánh diễn ra bên trong thân van nên trạng thái đóng mở không thể nhận biết trực tiếp thông qua chiều cao của trục như đối với van OS&Y.

Van cổng ty  chìm khác van cổng OS&Y như thế nào?

Van cổng ty  chìm và van cổng OS&Y đều có chức năng đóng mở đường ống nhưng có sự khác biệt rõ ràng về thiết kế trục. Với van ty chìm, trục van không nhô lên khi mở và chiều cao tổng thể của van tương đối ổn định. Trong khi đó, van OS&Y có trục nổi bên ngoài và trục sẽ nhô lên khi van được mở.

Ưu điểm của van ty chìm là tiết kiệm không gian phía trên, phù hợp với các vị trí có chiều cao hạn chế. Van OS&Y lại có ưu thế về khả năng quan sát trạng thái bằng mắt thường vì vị trí trục thay đổi theo trạng thái đóng mở.

Van cổng ty  chìm dùng cho PCCC

Van cổng ty  chìm có thể được sử dụng trong hệ thống PCCC nếu đúng model đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn của công trình. Van có thể được bố trí trên các tuyến ống cấp nước chữa cháy để đóng ngắt hoặc cô lập từng khu vực.

Một vấn đề cần lưu ý là van ty chìm không thể hiện trạng thái đóng mở bằng vị trí trục như van OS&Y. Vì vậy, nếu hệ thống PCCC yêu cầu giám sát trạng thái van, van có thể được trang bị tamper switch hoặc supervisory switch phù hợp.

Khi van được kết hợp với công tắc giám sát, hệ thống có thể phát hiện khi van bị thay đổi khỏi vị trí yêu cầu và gửi tín hiệu về module giám sát hoặc tủ PCCC. Nhờ đó, hạn chế được nguy cơ van bị đóng ngoài ý muốn mà không được phát hiện kịp thời.

Van cổng ty  chìm có công tắc giám sát

Van cổng ty  chìm có thể được trang bị công tắc giám sát để theo dõi trạng thái đóng mở. Do trục van không nhô lên theo cánh, công tắc thường phải được thiết kế hoặc lắp đặt sao cho có thể phát hiện chuyển động của cơ cấu vận hành.

Cần phân biệt công tắc giám sát với bộ truyền động điện. Công tắc chỉ có nhiệm vụ phản hồi trạng thái của van về hệ thống giám sát, trong khi actuator điện có nhiệm vụ tạo chuyển động để đóng hoặc mở van.

Đối với hệ thống PCCC, việc lựa chọn công tắc phải bảo đảm tương thích với van và module giám sát. Sơ đồ đấu nối thực tế cần căn cứ vào tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất.

Các loại Van cổng ty  chìm phổ biến

Van cổng gang ty chìm

Van cổng gang ty chìm thường được sử dụng trong các hệ thống cấp nước và các ứng dụng kỹ thuật thông thường. Thân gang có kết cấu chắc chắn và phù hợp với nhiều tuyến ống nước.

Khi lắp đặt dưới mặt đất hoặc trong hố van, thiết kế ty chìm giúp hạn chế chiều cao và thuận tiện cho việc bố trí hệ thống. Tuy nhiên, cần bảo đảm cơ cấu vận hành vẫn có thể tiếp cận để đóng mở và bảo trì.

Van cổng gang cầu ty chìm

Van cổng gang cầu ty chìm có độ bền cơ học tốt và thường được sử dụng trong mạng lưới cấp nước. Cánh van có thể được phủ EPDM hoặc vật liệu đàn hồi phù hợp để tăng khả năng làm kín.

Đây là cấu hình thường được quan tâm trong các hệ thống cấp nước đô thị, xử lý nước và một số hệ thống PCCC. Cần kiểm tra đúng model và tiêu chuẩn trước khi sử dụng cho PCCC.

Van cổng inox ty chìm

Van cổng inox ty chìm được lựa chọn khi hệ thống có yêu cầu cao hơn về khả năng chống ăn mòn. Inox 304 và inox 316 có thể được sử dụng tùy môi trường và loại lưu chất.

Tuy nhiên, việc lựa chọn không nên chỉ dựa vào mác inox. Cần xem xét cả seat, gioăng, packing và các bộ phận tiếp xúc với lưu chất.

Van cổng ty  chìm mặt bích

Van cổng ty  chìm mặt bích thường được sử dụng trong các tuyến ống trung bình và lớn. Hai đầu van được kết nối với đường ống thông qua mặt bích, gioăng và bulông.

Ưu điểm của kết nối mặt bích là độ chắc chắn cao và thuận tiện khi tháo van để bảo trì. Tuy nhiên, cần kiểm tra đúng tiêu chuẩn mặt bích như JIS, DIN/EN hoặc ANSI/ASME.

Khi thay thế van cũ, cần kiểm tra đồng thời DN, PN/Class, tiêu chuẩn mặt bích và chiều dài van. Cùng một DN nhưng khác tiêu chuẩn kết nối có thể khiến van không lắp vừa đường ống hiện hữu.

Van cổng ty  chìm DN50, DN80, DN100, DN150

Van cổng ty  chìm DN50

Van cổng ty  chìm DN50 tương đương khoảng 2 inch và thường được sử dụng trong các hệ thống cấp nước, PCCC và đường ống kỹ thuật. Kích thước nhỏ giúp van tương đối thuận tiện trong việc vận hành thủ công.

Nếu sử dụng cho PCCC, cần xác định rõ van có yêu cầu công tắc giám sát hay không và model có đáp ứng tiêu chuẩn áp dụng hay không.

Van cổng ty  chìm DN80

Van cổng ty  chìm DN80 tương đương khoảng 3 inch và là kích thước phổ biến trong nhiều hệ thống cấp nước. Van thường sử dụng kết nối mặt bích và có thể được lựa chọn theo PN10, PN16 hoặc cấp áp suất khác tùy model.

Thiết kế ty chìm giúp van phù hợp với các vị trí bị hạn chế chiều cao. Đây là một ưu điểm đáng chú ý khi bố trí van trong hố kỹ thuật hoặc khu vực có không gian phía trên thấp.

Van cổng ty  chìm DN100

Van cổng ty  chìm DN100 tương đương khoảng 4 inch, thường được sử dụng trên các tuyến phân phối nước và đường ống PCCC. Van có thể vận hành bằng tay quay hoặc hộp số tùy thiết kế.

Khi lắp đặt cần kiểm tra không gian thao tác phía trên tay quay và khả năng tiếp cận van để bảo trì. Mặc dù trục không nhô lên, vẫn cần bố trí đủ không gian để vận hành tay quay.

Van cổng ty  chìm DN150

Van cổng ty  chìm DN150 tương đương khoảng 6 inch, phù hợp với các tuyến ống có lưu lượng lớn. Với kích thước này, van thường sử dụng mặt bích và có thể cần hộp số để giảm lực vận hành.

Van có thể được sử dụng trong cấp nước, xử lý nước và các ứng dụng PCCC nếu đáp ứng yêu cầu kỹ thuật. Khi lắp đặt trong hố van, cần tính toán khả năng tiếp cận và thao tác với cơ cấu vận hành.

Van cổng ty  chìm PN16

Van cổng ty  chìm PN16 là van có cấp áp suất danh nghĩa PN16 theo tiêu chuẩn áp dụng. Đây là cấu hình phổ biến trong các mạng lưới cấp nước và một số hệ thống kỹ thuật.

Tuy nhiên, PN16 không đồng nghĩa với việc van luôn có thể vận hành ở 16 bar trong mọi điều kiện. Áp suất làm việc thực tế phụ thuộc vào vật liệu, nhiệt độ và thiết kế cụ thể của van.

Khi lựa chọn van PN16 cần kiểm tra thêm DN, vật liệu, tiêu chuẩn mặt bích, chiều dài van và pressure-temperature rating để bảo đảm sản phẩm phù hợp với hệ thống.

Ưu điểm của Van cổng ty  chìm

Ưu điểm nổi bật nhất của Van cổng ty  chìm là tiết kiệm không gian theo chiều cao. Vì trục không nhô lên khi van mở, van có thể được bố trí trong những vị trí mà van OS&Y hoặc van ty nổi khó lắp đặt.

Thiết kế này đặc biệt hữu ích trong các hố van, phòng kỹ thuật có trần thấp hoặc những vị trí cần hạn chế chiều cao của thiết bị. Khi mở hoặc đóng, kích thước tổng thể của van gần như không thay đổi đáng kể.

Van cổng ty  chìm cũng có cấu tạo tương đối đơn giản và phù hợp với chức năng cô lập đường ống. Khi mở hoàn toàn, cánh van được nâng khỏi dòng chảy nên mức cản trở dòng nước tương đối thấp.

Nhược điểm của Van cổng ty  chìm

Nhược điểm đáng chú ý là khó nhận biết trạng thái đóng mở bằng mắt thường. Vì trục không nhô lên hoặc hạ xuống theo cánh van, người vận hành không thể chỉ nhìn vào vị trí trục để xác định van đang mở hay đóng.

Điều này đặc biệt cần lưu ý trong hệ thống PCCC. Nếu yêu cầu giám sát trạng thái, có thể cần sử dụng công tắc giám sát hoặc thiết bị chỉ thị vị trí phù hợp để cung cấp thông tin về trạng thái van.

Ngoài ra, Van cổng ty  chìm vẫn cần nhiều vòng quay để chuyển từ đóng hoàn toàn sang mở hoàn toàn. Van cũng không phù hợp để điều tiết lưu lượng liên tục.

Cách lựa chọn Van cổng ty  chìm

Khi lựa chọn Van cổng ty  chìm, trước tiên cần xác định DN, PN/Class và loại lưu chất. Kích thước van phải phù hợp với đường ống, trong khi cấp áp suất phải đáp ứng áp suất thiết kế của hệ thống.

Tiếp theo cần lựa chọn vật liệu thân, cánh, trục, seat và gioăng. Với hệ thống nước thông thường, van gang hoặc gang cầu có thể là lựa chọn phù hợp; với môi trường ăn mòn hoặc nhiệt độ đặc biệt, cần xem xét vật liệu chuyên dụng.

Đối với van mặt bích, cần xác định tiêu chuẩn kết nối và chiều dài van. Nếu sử dụng cho PCCC, cần kiểm tra thêm chứng nhận, yêu cầu giám sát trạng thái và khả năng tương thích của công tắc giám sát với hệ thống PCCC.

Giá Van cổng ty  chìm

Giá Van cổng ty  chìm phụ thuộc vào DN, PN/Class, vật liệu, thương hiệu, tiêu chuẩn mặt bích và cấu hình vận hành. Van gang cầu thường có mức giá khác van gang thông thường, trong khi van inox hoặc van công nghiệp chuyên dụng có thể có giá cao hơn.

Nếu van được trang bị hộp số hoặc công tắc giám sát, chi phí cũng sẽ thay đổi theo cấu hình. Khi yêu cầu báo giá nên cung cấp đầy đủ DN, PN/Class, vật liệu, tiêu chuẩn kết nối, thương hiệu và số lượng.

FAQ về Van cổng ty chìm

Van cổng ty chìm là gì?

Van cổng ty chìm là loại van cổng có trục không nhô lên khi van mở. Khi vận hành tay quay, trục chủ yếu quay và làm cánh van nâng hoặc hạ bên trong thân van. Thiết kế này giúp giảm chiều cao tổng thể và phù hợp với những vị trí hạn chế không gian.

Van cổng ty chìm còn gọi là gì?

Van cổng ty chìm thường được gọi là van cổng ty không nổi hoặc NRS – Non-Rising Stem Gate Valve. Tên gọi này dùng để phân biệt với van cổng ty nổi, trong đó trục di chuyển lên xuống bên ngoài thân. Trong tài liệu kỹ thuật cấp nước, thuật ngữ NRS được sử dụng khá phổ biến.

Van cổng ty chìm có dùng cho PCCC không?

Có thể sử dụng nếu model cụ thể đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn PCCC của công trình. Van có thể được sử dụng để đóng ngắt hoặc cô lập các tuyến ống cấp nước chữa cháy. Nếu hệ thống yêu cầu giám sát trạng thái, van có thể được trang bị thêm công tắc giám sát phù hợp.

Van cổng ty chìm có tốt hơn van OS&Y không?

Không thể khẳng định loại nào tốt hơn trong mọi trường hợp vì hai loại được thiết kế cho những điều kiện khác nhau. Van ty chìm có ưu điểm về chiều cao và khả năng tiết kiệm không gian, trong khi OS&Y có ưu điểm về khả năng quan sát trạng thái van. Việc lựa chọn nên dựa trên vị trí lắp đặt, yêu cầu vận hành và yêu cầu giám sát của hệ thống.

Van cổng ty chìm có công tắc giám sát được không?

Có thể, tùy thiết kế của van và loại công tắc sử dụng. Công tắc giám sát giúp phát hiện van bị thay đổi khỏi vị trí yêu cầu và truyền tín hiệu về module hoặc tủ PCCC. Khi lựa chọn cần bảo đảm công tắc tương thích với cơ cấu vận hành của van và hệ thống giám sát.

Van cổng ty chìm DN100 là bao nhiêu inch?

Van cổng ty  chìm DN100 tương đương khoảng 4 inch theo quy đổi kích thước danh nghĩa. Đây là kích thước thường gặp trong hệ thống cấp nước và PCCC. Tuy nhiên, để lựa chọn van thay thế chính xác vẫn cần kiểm tra thêm PN/Class, tiêu chuẩn mặt bích và chiều dài van.

Van cổng ty chìm có điều tiết lưu lượng được không?

Van cổng ty  chìm chủ yếu được thiết kế để đóng hoặc mở hoàn toàn đường ống. Không nên sử dụng van ở trạng thái mở một phần trong thời gian dài để điều chỉnh lưu lượng vì có thể gây rung động và ảnh hưởng đến bề mặt làm kín. Nếu cần điều tiết thường xuyên, nên sử dụng loại van được thiết kế chuyên dụng cho chức năng này.

Kết luận

Van cổng ty chìm là loại van cổng NRS – Non-Rising Stem, có đặc điểm trục van không nhô lên khi mở. Ưu điểm lớn nhất của thiết kế này là tiết kiệm không gian chiều cao, phù hợp với các hố van, phòng kỹ thuật và những vị trí không thể sử dụng van ty nổi.

Van được sử dụng phổ biến trong cấp nước, xử lý nước, PCCC và các hệ thống đường ống kỹ thuật. Khi lựa chọn cần xác định đầy đủ DN, PN/Class, vật liệu, tiêu chuẩn kết nối, kiểu vận hành và yêu cầu giám sát trạng thái, đặc biệt nếu van được sử dụng trong hệ thống PCCC Van cổng ty chìm.