Van cửa gang là gì? Cấu tạo, nguyên lý, phân loại và ứng dụng

Van cửa gang là loại van cửa được chế tạo chủ yếu từ gang, sử dụng cánh van chuyển động lên xuống để đóng hoặc mở dòng lưu chất trong đường ống. Trong thực tế, Van cửa  gang thường được gọi với nhiều tên như van cổng gang, Van cửa  gang, van gate gang hoặc cast iron gate valve.

Van cửa  gang được sử dụng phổ biến trong hệ thống cấp nước, xử lý nước, PCCC, HVAC, hệ thống tưới và các đường ống kỹ thuật. Với đặc điểm kết cấu chắc chắn, giá thành tương đối hợp lý và có nhiều kích thước, van phù hợp với các hệ thống nước có áp suất và nhiệt độ trong phạm vi thiết kế.

Khi van mở hoàn toàn, cánh van được nâng lên khỏi đường dòng chảy nên mức cản trở tương đối thấp. Khi đóng, cánh van hạ xuống và tiếp xúc với bề mặt làm kín để ngăn dòng lưu chất.

Cấu tạo Van cửa gang

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. Vật liệu thường gặp là gang xám hoặc gang cầu tùy thiết kế và yêu cầu làm việc.

Thân van có thể được chế tạo dạng mặt bích, ren hoặc các kiểu kết nối khác. Với các kích thước trung bình và lớn, kết nối mặt bích là cấu hình phổ biến.

Cánh van

Cánh van thực hiện chức năng đóng và mở đường ống. Khi mở, cánh được nâng lên khỏi dòng nước; khi đóng, cánh hạ xuống và tiếp xúc với seat.

Đối với Van cửa  gang sử dụng trong hệ thống nước, cánh van thường có thể được phủ cao su hoặc sử dụng vật liệu đàn hồi để tăng khả năng làm kín và bảo vệ bề mặt kim loại.

Trục van

Trục van truyền chuyển động từ tay quay đến cánh van. Tùy thiết kế, Van cửa  gang có thể sử dụng ty nổi hoặc ty chìm.

Van ty nổi có trục di chuyển lên xuống bên ngoài thân khi đóng mở. Van ty chìm có trục không nhô lên khi mở, giúp tiết kiệm không gian phía trên.

Tay quay

Tay quay dùng để vận hành van bằng tay. Khi xoay tay quay, trục tác động lên cánh van để đưa cánh lên hoặc xuống.

Với van có kích thước lớn, lực vận hành có thể cao nên có thể sử dụng hộp số để hỗ trợ đóng mở.

Seat và gioăng làm kín

Seat là bề mặt làm kín giữa cánh van và thân van. Khi van đóng hoàn toàn, cánh tiếp xúc với seat để ngăn dòng nước.

Van còn có packing quanh trục và gioăng tại các vị trí ghép nối. Vật liệu làm kín cần phù hợp với nước, áp suất và nhiệt độ của hệ thống.

Nguyên lý hoạt động của Van cửa  gang

Khi mở van

Khi xoay tay quay theo chiều mở, trục van làm cánh van nâng lên. Cánh tiếp tục di chuyển cho đến khi nằm ngoài đường dòng chảy.

Khi mở hoàn toàn, nước có thể đi qua thân van với mức cản trở tương đối thấp. Đây là ưu điểm quan trọng của van cửa trong các tuyến đường ống cần lưu lượng lớn.

Khi đóng van

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

Van cửa thường cần nhiều vòng quay để chuyển từ đóng sang mở hoàn toàn. Do đó, van không phù hợp với những ứng dụng yêu cầu đóng mở cực nhanh.

Van cửa  gang ty nổi và ty chìm

Van cửa  gang ty nổi

Van cửa  gang ty nổi có trục van di chuyển lên xuống bên ngoài thân. Khi mở van, trục nhô lên; khi đóng, trục hạ xuống.

Ưu điểm của thiết kế này là có thể quan sát tương đối trực quan trạng thái đóng mở thông qua vị trí trục. Đây là cấu hình được quan tâm trong những hệ thống cần kiểm tra trạng thái van thường xuyên.

Tuy nhiên, cần có đủ không gian phía trên để trục di chuyển khi van mở hoàn toàn.

Van cửa  gang ty chìm

Van cửa  gang ty chìm có trục không nhô lên khi mở. Cánh van vẫn chuyển động lên xuống bên trong thân nhưng chiều cao tổng thể của van gần như không thay đổi.

Thiết kế này giúp tiết kiệm không gian chiều cao, phù hợp với hố van hoặc những vị trí bị giới hạn khoảng không phía trên.

Nhược điểm là người vận hành khó nhận biết trạng thái đóng mở chỉ bằng cách quan sát vị trí trục.

Van cửa  gang mặt bích

Van cửa  gang mặt bích là một trong những cấu hình phổ biến nhất trên thị trường. Hai đầu van được kết nối với đường ống thông qua mặt bích, gioăng và bulông.

Kết nối mặt bích có ưu điểm là chắc chắn, phù hợp với đường ống kích thước trung bình và lớn và thuận tiện khi tháo van để bảo trì.

Khi lựa chọn cần xác định đúng DN, PN/Class và tiêu chuẩn mặt bích. Ví dụ, van DN100 PN16 theo một tiêu chuẩn mặt bích có thể có kích thước lỗ bulông khác với van DN100 sử dụng tiêu chuẩn khác.

Van cửa  gang dùng cho PCCC

Van cửa  gang có thể được sử dụng trong một số hệ thống PCCC nếu đúng model đáp ứng tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật của công trình. Van thường được sử dụng để đóng ngắt hoặc cô lập đường ống cấp nước chữa cháy.

Đối với hệ thống PCCC, trạng thái van thường cần được kiểm soát để bảo đảm các tuyến cấp nước luôn sẵn sàng. Vì vậy, có thể sử dụng Van cửa  gang có công tắc giám sát nếu thiết kế yêu cầu.

Cần phân biệt Van cửa  gang thông thường với van được chứng nhận hoặc phê duyệt cho ứng dụng PCCC. Không nên chỉ căn cứ vào vật liệu gang để xác định van có phù hợp với PCCC hay không.

Van cửa  gang có tín hiệu

Van cửa  gang có tín hiệu là van được trang bị thêm công tắc giám sát trạng thái. Công tắc có thể phát hiện van bị thay đổi khỏi vị trí yêu cầu và gửi tín hiệu về hệ thống giám sát.

Cấu hình này đặc biệt hữu ích trong hệ thống PCCC. Ví dụ, nếu van trên đường cấp nước chữa cháy được yêu cầu duy trì ở trạng thái mở nhưng bị đóng, hệ thống có thể nhận được tín hiệu cảnh báo.

Công tắc giám sát chỉ thực hiện chức năng phản hồi trạng thái, không phải bộ truyền động. Nếu cần điều khiển van tự động, phải sử dụng actuator phù hợp.

Van cửa  gang DN50, DN80, DN100, DN150

Van cửa  gang DN50

Van cửa  gang DN50 tương đương khoảng 2 inch, thường được sử dụng trên các tuyến ống cấp nước, PCCC và đường ống kỹ thuật kích thước nhỏ.

Khi lựa chọn cần kiểm tra cấp áp suất, kiểu kết nối và kích thước thực tế. Nếu sử dụng trong PCCC, cần xác định thêm yêu cầu về công tắc giám sát và tiêu chuẩn áp dụng.

Van cửa  gang DN80

Van cửa  gang DN80 tương đương khoảng 3 inch, phù hợp với nhiều hệ thống cấp nước và PCCC. Van thường có cấu hình mặt bích đối với đường ống công nghiệp.

Với van ty nổi, cần bố trí đủ không gian phía trên để trục có thể di chuyển. Với van ty chìm, yêu cầu về chiều cao thấp hơn.

Van cửa  gang DN100

Van cửa  gang DN100 tương đương khoảng 4 inch và là kích thước phổ biến trong các hệ thống cấp nước, PCCC và HVAC.

Van DN100 có thể sử dụng tay quay trực tiếp hoặc cấu hình khác tùy thiết kế. Khi thay thế cần kiểm tra chiều dài van, tiêu chuẩn mặt bích và cấp áp suất.

Van cửa  gang PN10

Van cửa  gang PN10 có cấp áp suất danh nghĩa PN10 và thường được sử dụng trong những hệ thống có áp suất thiết kế phù hợp.

So với PN16, đây là cấp áp suất thấp hơn. Vì vậy, không nên thay van PN10 vào vị trí của van PN16 nếu chưa kiểm tra lại áp suất thiết kế của đường ống.

Khi thay thế van, cần căn cứ vào pressure rating yêu cầu của hệ thống thay vì chỉ lựa chọn theo kích thước DN.

Van cửa  gang khác van cửa thép như thế nào?

Điểm khác biệt chủ yếu nằm ở vật liệu chế tạo và điều kiện làm việc phù hợp. Van cửa  gang thường được sử dụng trong hệ thống nước với điều kiện vận hành thông thường, trong khi van cửa thép có thể đáp ứng các ứng dụng yêu cầu cao hơn về độ bền cơ học, áp suất hoặc nhiệt độ tùy loại thép.

Van gang thường có ưu điểm về chi phí, trong khi van thép có thể phù hợp hơn với các hệ thống công nghiệp khắc nghiệt.

Việc lựa chọn không nên chỉ dựa vào giá thành mà phải căn cứ vào áp suất, nhiệt độ, lưu chất và tiêu chuẩn thiết kế của hệ thống.

Cách lựa chọn Van cửa  gang

Khi lựa chọn Van cửa  gang, cần xác định trước kích thước DN, cấp áp suất PN/Class, loại lưu chất, nhiệt độ và áp suất làm việc.

Sau đó cần lựa chọn kiểu kết nối, ty nổi hoặc ty chìm, vật liệu cánh và seat. Đối với van mặt bích, cần xác định đúng tiêu chuẩn mặt bích và chiều dài van.

Nếu sử dụng cho PCCC, cần kiểm tra thêm yêu cầu về chứng nhận, công tắc giám sát và khả năng tương thích với hệ thống PCCC. Không nên dùng van nước thông thường cho hệ thống chữa cháy chỉ vì van có cùng kích thước và cấp áp suất.

Giá Van cửa  gang

Giá Van cửa  gang phụ thuộc vào DN, PN/Class, vật liệu, kiểu ty, tiêu chuẩn kết nối, thương hiệu và cấu hình công tắc giám sát.

Van DN50 sẽ có mức giá khác DN100 hoặc DN150. Van có tín hiệu hoặc cấu hình chuyên dụng cho PCCC cũng có giá cao hơn Van cửa  gang thông thường.

Để báo giá chính xác, nên cung cấp DN + PN/Class + kiểu ty + tiêu chuẩn kết nối + vật liệu + ứng dụng + số lượng. Nếu cần van PCCC có tín hiệu, cần ghi rõ yêu cầu này ngay từ đầu.

FAQ về Van cửa gang

Van cửa gang là gì?

Van cửa  gang là loại van cửa có thân được chế tạo từ gang, sử dụng cánh van chuyển động lên xuống để đóng hoặc mở dòng lưu chất. Van được sử dụng phổ biến trong hệ thống cấp nước, PCCC, HVAC và xử lý nước.

Van cửa gang có phải van cổng gang không?

Có. Trong thực tế, "Van cửa  gang" và "van cổng gang" thường được sử dụng để chỉ cùng một loại thiết bị, tương ứng với cast iron gate valve. Tên gọi "van cổng" phổ biến hơn trong tài liệu kỹ thuật, còn "van cửa" cũng được sử dụng rộng rãi trong thương mại.

Van cửa  gang có dùng cho PCCC không?

Có thể, nhưng phải lựa chọn đúng model đáp ứng yêu cầu của hệ thống PCCC. Đối với các vị trí cần giám sát trạng thái, có thể sử dụng Van cửa  gang có công tắc giám sát phù hợp. Cần kiểm tra tiêu chuẩn và chứng nhận của sản phẩm trước khi đưa vào công trình.

Van cửa  gang ty nổi và ty chìm khác nhau thế nào?

Van ty nổi có trục di chuyển lên xuống bên ngoài và giúp quan sát trạng thái van dễ hơn. Van ty chìm giữ trục bên trong và có ưu điểm về tiết kiệm không gian chiều cao. Việc lựa chọn phụ thuộc vào vị trí lắp đặt và yêu cầu vận hành.

Van cửa  gang DN100 là bao nhiêu inch?

DN100 tương đương khoảng 4 inch. Tuy nhiên, khi mua hoặc thay thế van DN100 cần kiểm tra thêm PN/Class, tiêu chuẩn mặt bích và chiều dài van để bảo đảm lắp đặt chính xác.

Van cửa gang PN16 có dùng được áp suất 16 bar không?

PN16 là cấp áp suất danh nghĩa, không phải cam kết rằng van luôn làm việc ở 16 bar trong mọi điều kiện. Cần kiểm tra pressure-temperature rating của đúng model và điều kiện vận hành thực tế.

Van cửa gang có điều tiết lưu lượng được không?

Không nên. Van cửa  gang được thiết kế chủ yếu để đóng hoặc mở hoàn toàn. Nếu sử dụng để điều tiết trong thời gian dài, dòng chảy có thể gây rung động, xói mòn và làm giảm tuổi thọ bề mặt làm kín. Khi cần điều tiết lưu lượng, nên sử dụng van chuyên dụng cho mục đích này.

Kết luận

Van cửa gang là dòng van đóng mở đường ống phổ biến, đặc biệt trong các hệ thống cấp nước, PCCC, xử lý nước và HVAC. Van có nhiều lựa chọn về DN, PN, kiểu ty, kết nối mặt bích và cấu hình công tắc giám sát.

Khi lựa chọn, cần quan tâm đồng thời đến DN, PN/Class, vật liệu, kiểu ty, tiêu chuẩn kết nối, áp suất, nhiệt độ và loại lưu chất. Với hệ thống PCCC, cần lựa chọn đúng model đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và chứng nhận của công trình, thay vì chỉ dựa vào thông số kích thước và giá thành Van cửa gang.