Van bi góc phần tư ngày càng phổ biến để kiểm soát chất lỏng chính xác

Hãy tưởng tượng việc kiểm soát dòng chảy chất lỏng đơn giản như vặn tay cầm vòi nước—nhưng nếu vòi nước đó là một van quan trọng trên đường ống công nghiệp, đòi hỏi hoạt động chính xác, đáng tin cậy thì sao? Đây là thế giới của van xoay một phần tư, những thiết bị khéo léo kiểm soát dòng chảy chỉ với một vòng quay 90 độ đơn giản. Hôm nay chúng ta sẽ xem xét các "nghệ sĩ biểu diễn xoay" này—van bi, van nút và van bướm—và các ứng dụng công nghiệp quan trọng của chúng.

Van xoay một phần tư, như tên gọi của chúng, chỉ cần xoay 90 độ (theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ) của trục van để mở hoặc đóng hoàn toàn. Thiết kế này cho phép vận hành nhanh chóng, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu phản ứng nhanh. Đĩa van xoay bên trong đế van, thường được điều khiển bằng động cơ, có cấu tạo đơn giản, tạo điều kiện cho việc tự động hóa.

Van bi và van nút chủ yếu dùng để đóng hoàn toàn hoặc cho phép dòng chảy chất lỏng. Tên của chúng bắt nguồn từ hình dạng đĩa của chúng: van bi chứa một đĩa hình cầu, trong khi van nút sử dụng một đĩa hình trụ (nút).

• Thân van được gia công chính xác chứa một đĩa hình cầu với một rãnh khoan vuông góc với trục van
• Khi mở, rãnh thẳng hàng với các cổng đường ống để dòng chảy không bị cản trở
• Vòng quay 90° định vị phần đặc để chặn hoàn toàn dòng chảy

Ưu điểm:

• Kháng dòng chảy tối thiểu trong các thiết kế lỗ đầy đủ
• Khả năng bịt kín tuyệt vời
• Vận hành xoay một phần tư đơn giản
• Khả năng tương thích rộng với chất lỏng, khí và bùn

Nhược điểm:

• Chi phí sản xuất cao hơn so với các loại van khác
• Không phù hợp để điều chỉnh dòng chảy chính xác

• Hoạt động tương tự như van bi nhưng có các nút hình trụ chứa các đường dẫn được khoan
• Vòng quay căn chỉnh các đường dẫn với các cổng đường ống hoặc chặn chúng bằng phần đặc của nút

Ưu điểm:

• Cấu tạo đơn giản hơn van bi
• Kháng dòng chảy thấp trong các thiết kế lỗ đầy đủ
• Hiệu quả với chất lỏng có độ nhớt cao

Nhược điểm:

• Khả năng bịt kín kém hơn so với van bi
• Yêu cầu mô-men xoắn vận hành cao hơn
• Các vấn đề rò rỉ tiềm ẩn trong các thiết kế cũ hơn

Van bướm kiểm soát dòng chảy bằng cách sử dụng một đĩa (còn gọi là "bướm") được gắn trên một trục quay. Chúng thường sử dụng đế đàn hồi và hoạt động với đĩa vuông góc với dòng chảy khi đóng và song song khi mở.

Ưu điểm:

• Thiết kế nhẹ và nhỏ gọn
• Chi phí thấp hơn so với van bi
• Giảm thiểu sụt áp khi mở hoàn toàn
• Khả năng điều chỉnh dòng chảy vừa phải

Nhược điểm:

• Không phù hợp với các ứng dụng áp suất cao
• Hiệu suất bịt kín giảm so với van bi
• Giới hạn vật liệu đối với đế đàn hồi
• Yêu cầu mô-men xoắn không thể đoán trước với chất lỏng nén được

Việc chọn van xoay một phần tư thích hợp đòi hỏi phải xem xét cẩn thận nhiều yếu tố:

• Đặc tính chất lỏng (tính ăn mòn, độ nhớt, yêu cầu về độ tinh khiết)
• Phạm vi áp suất và nhiệt độ hoạt động
• Độ chính xác kiểm soát dòng chảy cần thiết
• Yêu cầu về hiệu suất bịt kín
• Không gian lắp đặt khả dụng
• Phương pháp truyền động (thủ công, điện, khí nén)
• Xem xét chi phí vòng đời

Van xoay một phần tư đang phát triển cùng với xu hướng tự động hóa công nghiệp. Những phát triển trong tương lai bao gồm:

• Cảm biến tích hợp để theo dõi thời gian thực
• Kết nối không dây để tích hợp IoT
• Khả năng tự chẩn đoán để bảo trì dự đoán
• Kiểm soát dòng chảy và phát hiện lỗi được tăng cường bằng AI

Những cải tiến này hứa hẹn sẽ nâng cao độ chính xác và độ tin cậy của các hệ thống kiểm soát chất lỏng trong các ngành công nghiệp, đảm bảo van xoay một phần tư vẫn là những thành phần không thể thiếu trong cơ sở hạ tầng công nghiệp.