VAN CẮM INOX – STAINLES PLUG VALUE

Van  cắm  – Plug Valve là một Van chuyển động quay 1/4 vòng sử dụng một phích cắm hình trụ hoặc hình côn để dừng hoặc bắt đầu dòng chảy. Đĩa ở dạng phích cắm, có một đoạn để dòng chảy đi qua. Van phích cắm được sử dụng như van chặn bật-tắt và có khả năng cung cấp khả năng ngắt bọt khí. Van cắm có thể được sử dụng trong chân không đến các ứng dụng áp suất và nhiệt độ cao

Một số loại Plug Valve

Rectangular Port
Round Port and
Diamond Port
Lubricated Plug Valve
Non-lubricated Plug Valves
Multi-Port Plug Valves

Van cắm là loại van có thiết kế tương đối đơn giản, được lắp đặt chủ yếu trong các hệ thống vận chuyển lưu chất nhằm thực hiện nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng qua van. Vậy thiết bị này có cấu tạo và cơ chế vận hành như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu ở bài viết dưới đây.

Van cắm là gì?
Van cắm (Plug valve) là loại van công nghiệp đóng mở, có chức năng ngăn chặn hoặc lưu thông dòng chảy của lưu chất qua van.

Đĩa van bên trong được thiết kế với hình dạng một phích cắm hình nón hoặc hình trụ với một lỗ xuyên tâm, có chức năng quay ¼ vòng hoặc ít hơn để thực hiện đóng mở van. Van cắm được thiết kế với nhiều cổng, tùy vào mục đích sử dụng mà lựa chọn số lượng cổng cho phù hợp, có thể là 2, 3 hoặc thậm chí là nhiều hơn. 

Van cắm (Plug valve) 
Van cắm (Plug valve) là thiết bị có đĩa van được thiết kế với dạng hình trụ hoặc hình nón.
Van cắm thường được sản xuất bằng inox, gang có độ bền cao, độ cứng tốt, chịu được áp lực và nhiệt độ cao, có khả năng chống ăn mòn và oxy hóa hiệu quả, bảo trì dễ dàng và sử dụng bền bỉ theo thời gian. Môi trường sử dụng chủ yếu của chúng là chất lỏng, khí, rất ít sử dụng cho chất rắn hoặc các loại lưu chất có độ sệt.

So với các loại van đóng mở khác, van cắm sẽ ít phổ biến hơn, tuy nhiên, chúng cũng có một số vai trò không thể thiếu trong nhiều hệ thống đặc thù như các hệ thống nhiệt áp suất cao, các hệ thống không khí, các hệ thống dẫn dầu và khí tự nhiên…

Cấu tạo của van cắm
Một thiết bị van plug hoàn chỉnh sẽ được cấu thành từ các bộ phận chính dưới đây:

Cấu tạo của van cắm.
Cấu tạo của van cắm.
Thân van: Được làm bằng inox, gang… có khả năng chống chịu vượt trội, làm việc hiệu quả trong nhiều điều kiện môi trường, là bộ phận nằm ở bên ngoài có chức năng chứa đựng và bảo vệ các bộ phận khác bên trong, trên thân van được thiết kế các mặt bích để thuận tiện cho quá trình lắp đặt vào hệ thống.
Đĩa van: Còn được gọi là đĩa côn, có dạng hình nón hoặc hình trụ, là bộ phận tiếp xúc trực tiếp và chịu áp lực từ dòng chảy lưu chất nên được sản xuất bằng inox có độ bền cao, trên đĩa van được thiết kế các cửa vào để lưu chất có thể lưu thông dễ dàng. Trên đĩa van được khoét một lỗ xuyên tâm với nhiều hình dạng như hình tròn, hình thoi, hình chữ nhật…
Tay gạt: Là bộ phận nằm ở bên ngoài, bên trên thân van, thường được sản xuất bằng loại vật liệu đồng nhất với thân van. Đây là bộ phận truyền lực, kết nối trực tiếp với trục van và phát chuyển động đến đĩa van để thực hiện đóng mở van. Ngoài phương pháp thủ công, có thể vận hành van tự đồng bằng điều khiển điện, điều khiển khí nén.
Trục van: Có dạng hình trụ, nằm giữa và kết nối tay gạt với đĩa van, có chức năng nhận lực từ tay gạt và làm quay đĩa van, bộ phận này thường được làm bằng inox chống gỉ.
Nguyên lý hoạt động của van cắm
Cơ chế hoạt động của van plug cũng khá đơn giản và tương tự như van bi, chủ yếu  dựa vào hoạt động quay của đĩa van hình trụ bên trong.

Khi ở trạng thái bình thường, lỗ xuyên tâm sẽ nằm vuông góc với dòng chảy và ngăn chặn không cho lưu chất di chuyển qua van, lúc này van sẽ đóng.

Nguyên lý hoạt động của van cắm.
Nguyên lý hoạt động của van cắm.
Khi muốn mở van, người vận hành sẽ thực hiện kéo tay gạt sang bên trái hoạt phải, điều này sẽ làm cho trục van đang kết nối với tay gạt cũng quay theo. Trục van quay sẽ kéo theo đĩa van quay một góc 90 độ.

Lúc này lỗ xuyên tâm sẽ được quay đến vị trí trùng với dòng chảy và cùng với dòng chảy tạo thành một đường thẳng lưu thông, lưu chất sẽ thoải mái di chuyển qua van mà không bị cản trở.

Khi muốn đóng van, chỉ cần thực hiện quay tay quay theo chiều ngược lại là có thể hoàn thành. 

Thông số kỹ thuật của van cắm
Mỗi loại van cắm sẽ có các thông số kỹ thuật riêng, tương ứng với một môi trường hoạt động riêng. Dưới đây, chúng tôi sẽ cung cấp đến bạn thông số kỹ thuật chung của thiết bị này để có thể dễ dàng nắm bắt phạm vi hoạt động của chúng để có sự lựa chọn cho phù hợp:

Kích thước: DN15 – DN600
Chất liệu: Gang, inox
Gioăng: NBR, Teflon, PTFE
Kiểu kết nối: Nối ren, mặt bích
Tiêu chuẩn kết nối: JIS, DIN, ANSI, BS
Phương thức vận hành: Tay gạt, điều khiển điện, điều khiển khí nén
Áp lực làm việc: PN16 – PN25
Nhiệt độ làm việc: Tối đa 300 độ C
Môi trường sử dụng: Chất lỏng, khí, hơi
Bảo hành: 12 tháng
Các loại van cắm phổ biến nhất hiện nay
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại van cắm, mỗi loại sẽ có những đặc điểm riêng biệt, thích hợp sử dụng trong từng hệ thống khác nhau. Để giúp quý khách hàng có cái nhìn rõ hơn về thiết bị này cũng như thuận tiện cho quá trình lựa chọn, dựa vào một số tiêu chí, van cắm được phân thành các loại sau:

Phân loại van cắm theo thiết kế
Dựa vào thiết kế, van cắm được chia thành 3 loại chính: Van cắm bôi trơn, van cắm không bôi trơn và van cắm nhiều cổng.

1. Van cắm bôi trơn

Đây là loại van plug được thiết kế một khoang chứa các chất bôi trơn ở phía góc dưới của thân van. Chất liệu bôi trơn này có chức năng bôi trơn liên tục lên các lỗ xuyên tâm, vị trí kết nối, bộ phận chuyển động của van… để giúp van có thể hoạt động trơn tru, giảm bớt áp lực khi đóng mở, hạn chế ma sát và tiếng ồn khi vận hành.

Các chất bôi trơn này thường sẽ được sản xuất có tính chất tương ứng với lưu chất trong hệ thống, đồng thời không bị hòa tan hay rửa trôi, cũng không làm ảnh hưởng đến chất lượng của lưu chất.

Loại van cắm này thường được sử dụng cho những hệ thống có có quy mô lớn, có áp lực và nhiệt độ cao để bảo vệ van không bị ma sát mạnh khi hoạt động, hạn chế đến mức thấp nhất hiện tượng mài mòn.

2. Van cắm không bôi trơn

Khác với loại van sử dụng các chất bôi trơn, van cắm không bôi trơn sẽ sử dụng các loại vật liệu có tính chất đàn hồi để bọc hoặc lót vào bên trong. 

Lớp bọc đàn hồi này có chức năng giảm thiểu đến mức thấp nhất khả năng ma sát giữa thân van và đĩa van, bảo vệ đĩa van không bị mài mòn trước áp lực làm việc lớn.

Loại van này thường được ứng dụng trong những hệ thống có quy mô vừa, điều kiện lưu chất ở mức bình thường vì lớp lót đàn hồi có thể sẽ nhanh bị hư hỏng nếu áp lực và nhiệt độ môi trường quá cao. 

Đồng thời, so với van bôi trơn, loại van này cần được thực hiện bảo trì thường xuyên để kiểm tra lớp lót bên trong, nếu xảy ra hư hỏng hay mài mòn, cần thực hiện thay mới để năng suất làm việc không bị giảm sút.

3. Van cắm nhiều cổng

Van cắm có thể được thiết kế với nhiều cổng và nhiều chiều hướng vận chuyển lưu chất khác nhau. 

Thiết kế và cấu tạo của van cắm nhiều cổng.
Loại van đa cổng được sử dụng nhiều nhất thường là: 3 cổng – 3 chiều (lưu chất được lưu thông theo 3 hướng cùng lúc) và 3 cổng – 2 chiều (lưu chất chỉ được lưu thông theo 2 chiều, các chiều này sẽ được luân phiên giữa các cổng với nhau).

Loại van đa cổng này không hoàn toàn ngắt dòng chảy, chúng chỉ thay đổi chiều hướng chảy từ cổng này sang cổng khác mà thôi.

Phân loại van cổng theo hình dáng lỗ đĩa cắm
Như đã nói, đĩa van cắm thường được sản xuất theo dạng hình nón hoặc hình trụ. Trên đĩa van sẽ được thiết kế các lỗ xuyên tâm, các lỗ này sẽ có nhiều hình dạng khác nhau. Dựa vào các hình dạng này mà van được chia thành các loại sau:

Van cắm
Lỗ van cắm được thiết kế với nhiều hình dạng khác nhau.
Lỗ cắm hình chữ nhật: Đây là hình dạng lỗ cắm được sử dụng phổ biến nhất trong van cắm, hình dạng chữ nhật được thiết kế tương đối to, chiếm 70% kích thước đường ống nên lưu lượng và qua van cũng tương đối phù hợp.
Lỗ cắm hình tròn: Được thiết kế với hình dạng tương tự như đường ống, lỗ cắm tròn này thường được thiết kế với kích thước bằng hoặc nhỏ hơn đường ống. Loại lỗ cắm này thường không được sử dụng nhiều, chỉ thích hợp với các hệ thống cần hạn chế dòng chảy.
Lỗ cắm hình thoi: Lỗ hình thoi có thiết kế tương đối hạn chế, điều này sẽ làm lưu lượng đi qua van tương đối thấp, chỉ thích hợp với các hệ thống cần thực hiện nhiệm vụ điều tiết.
Phân loại van cắm theo chất liệu
Van plug thường được sản xuất bằng 2 loại vật liệu chính là gang và inox. Mỗi loại chất liệu sẽ có những tính chất riêng biệt, thích hợp ứng dụng trong những điều kiện môi trường khác nhau.

1. Van cắm gang

Ngày nay, gang là loại vật liệu thông dụng nhất và được sử dụng nhiều nhất trong việc sản xuất van công nghiệp. Gang được sử dụng ở đây thường là gang cầu, gang dẻo… có khả năng chống chịu tốt và độ bền cao.

Van cắm gang
Van cắm gang
Van cắm gang có độ cứng tốt, không bị nứt vỡ hoặc làm ảnh hưởng đến các bộ phận bên trong khi xảy ra va đập mạnh, khả năng chịu áp lực lớn, chịu nhiệt và ăn mòn ở mức độ tương đối. Tuy nhiên, để mang đến khả năng sử dụng lâu dài thì nên ứng dụng van gang trong những môi trường hạn chế các chất gây ăn mòn.

Bên ngoài thân van gang sẽ được phủ một lớp sơn epoxy chống gỉ cao cấp, lớp sơn này sẽ giúp bảo vệ van luôn giữ được vẻ bóng đẹp, không bị nhiễm bụi, nhiễm từ, dễ dàng vệ sinh lau chùi khi cần thiết, đồng thời không bị oxy hóa dưới các tác nhân môi trường, tuổi thọ sử dụng sẽ lâu dài hơn.

2. Van cắm inox

Nếu có nhu cầu muốn sở hữu một thiết bị có tính năng vượt trội hơn nữa thì van cắm inox là một lựa chọn hoàn hảo dành cho bạn.

Inox được sử dụng thường là inox 304, inox 316… có độ bền bỉ cao. Đây được xem là loại vật liệu cao cấp nhất được sử dụng để chế tạo van công nghiệp.

Van cắm inox
Van cắm inox
Van cắm inox có thiết kế chắc chắn, hiện đại, sang trọng, vẻ ngoài có màu sáng bóng đặc trưng mà không bị gỉ sét dưới các tác nhân môi trường. Ngoài ra, loại van này có khả năng chống chịu vượt trội, chịu được áp lực lớn, nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn và oxy hóa hiệu quả.

So với van gang, van inox sẽ có giá thành cao hơn, nhưng độ bền khả năng ứng dụng luôn được đánh giá vượt trội hơn. Van inox thích hợp sử dụng trong những hệ thống quy mô lớn, các loại lưu chất có tính chất đặc biệt, môi trường có áp suất lớn và nhiệt độ cao…

Phân loại van cắm theo phương thức vận hành
Bên cạnh phương thức vận hành thủ công bằng tay gạt, để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong những hệ thống quy mô lớn, tự động hóa cao, van cắm được vận hành theo các phương thức tự động như vận hành bằng điện, vận hành bằng khí nén…

1. Van cắm tay gạt

Đây là phương thức vận hành thủ công thông qua một tay gạt được thiết kế bên ngoài thân van. Tay gạt này có hình dạng là một thanh kim loại dẹp, có chất liệu đồng nhất với thân van.

Tay gạt này được kết nối với trục van nhằm thực hiện nhiệm vụ đóng mở van. Khi muốn mở van, người vận hành chỉ cần thực hiện kéo tay gạt sang trái hoặc phải, lúc này, tay gạt sẽ quay theo một góc 90 độ, kéo theo trục van cũng quay theo.

Van plug tay gạt
Van plug tay gạt
Trục van đang kết nối với đĩa van nên sẽ làm đĩa van rời khỏi vị trí cho đến khi lỗ đĩa van nằm trùng với dòng chảy lưu chất, lúc này van sẽ mở. Khi muốn đóng van, chỉ cần kéo tay gạt theo hướng ngược lại là có thể hoàn thành.

Phương thức vận hành này tương đối đơn giản, dễ sử dụng, không đòi hỏi chuyên môn cao, chi phí lắp đặt thấp. Tuy nhiên, chỉ thích hợp với các đường ống có kích thước vừa và nhỏ, nếu kích thước đường ống quá cao thì van việc đóng mở van sẽ trở nên khó khăn hơn, cần phải sử dụng một lực mở rất lớn.

2. Van cắm điều khiển điện

Để hoạt động trong những hệ thống có kích thước đường ống lớn mà phương thức vận hành thủ công không thể thực hiện được thì người ta sẽ sử dụng loại van cắm điều khiển điện.

Loại van này này có thiết kế phần thân cơ tương tự như van tay gạt, tuy nhiên, chúng sẽ được tích hợp thêm một bộ phận được gọi là bộ truyền động điện, có chức năng chuyển hóa điện năng thành cơ năng để đóng mở van.

Điện áp được sử dụng cho loại van này vô cùng đa dạng từ 12V, 24V, 110V, 220V… thích hợp với nhiều quy mô hệ thống. Khi muốn sử dụng van, người vận hành sẽ cấp một mức điện áp tương ứng vào thiết bị, lúc này, cuộn coil điện trong thiết bị truyền động sẽ sinh ra những từ trường, những từ trường này sẽ tác động và làm quay piston.

Van plug điều khiển điện
Van plug điều khiển điện
Các piston sẽ sinh ra một lực momen xoắn tác động lên trục van, trục van quay kéo theo đĩa van quay để thực hiện mở van. Khi muốn đóng van thì chỉ cần ngắt kết nối hệ thống.

Van cắm điều khiển điện sẽ có chi phí lắp đặt cao hơn rất nhiều so với van tay gạt. Tuy nhiên, đổi lại, chúng có rất nhiều ưu điểm tuyệt vời. Chúng có khả năng vận hành dễ dàng trong những hệ thống quy mô lớn, có kích thước đường ống to với tốc độ đóng mở nhanh chóng chỉ mất từ 3 – 5s. 

Ngoài ra, chúng có thể được lắp đặt tại nhiều vị trí, kế cả những nơi trên cao mà người vận hành không thể với tới hoặc những nơi có các chất độc hại nhờ vào khả năng điều khiển từ xa. 

Đồng thời, loại van này còn giúp tiết kiệm được nhiều thời gian, công sức và chi phí nhân công cho người sử dụng, giúp hệ thống trở nên hiện đại, tự động hóa hơn.

3. Van cắm điều khiển khí nén

Cũng tương tự như van điều khiển điện, van cắm điều khiển khí nén cũng là loại van có khả năng vận hành tự động thông qua nguồn năng lượng, nhưng năng lượng được sử dụng ở đây là khí nén.

Khí nén là một nguồn năng lượng sạch và vô cùng an toàn, không thường xảy ra các sự cố cháy nổ không mong muốn. Khí nén được đưa vào thiết bị thông qua bộ truyền động khí nén, giúp chuyển hóa năng lượng thành cơ năng để vận hành van.

Van plug điều khiển khí nén.
Van plug điều khiển khí nén.
Loại van này cũng có ưu điểm tương tự như van điều khiển điện là khả năng đóng mở nhanh chóng, chính xác, tự động hóa cao, thích hợp lắp đặt nhiều vị trí với chức năng vận hành từ xa.

Loại van này có 2 kiểu đóng mở chính là tác động đơn (chỉ cấp khí một lần trong quá trình mở van, van sẽ tự động đóng lại khi hoàn thành nhiệm vụ) và tác động kém (thực hiện cấp khí 2 lần, một lần mở van và một lần đóng van), tùy theo nhu cầu sử dụng mà lựa chọn kiểu đóng mở phù hợp.

Đánh giá ưu, nhược điểm của van cắm
Ngày nay, van cắm được ứng dụng chủ yếu trong các hệ thống sản xuất và vận chuyển lưu chất lỏng, khí. Chúng có rất nhiều ưu điểm tuyệt vời, có thể kể đến như:

Ưu điểm:
Có khả năng đóng mở nhanh chóng, hiệu quả, vận chuyển lưu chất dễ dàng, mang đến năng suất làm việc cao.
Thiết kế sang trọng, hiện đại, cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, thuận tiện cho quá trình tháo lắp để bảo trì, sửa chữa khi cần thiết.
Bên ngoài được phủ một lớp epoxy giúp bảo vệ van không bị oxy hóa, gỉ sét dưới các tác nhân môi trường.
Có nhiều cổng riêng biệt để vận chuyển lưu chất đến nhiều đường ống khác nhau, giúp giảm thiếu số lượng van trên đường ống hệ thống.
Được đệm gioăng làm kín giữa các mặt bích để giúp van cắm không bị rò rỉ lưu chất ra môi trường bên ngoài, vận hành êm ái, không gây ra những tiếng ồn khó chịu.
Thân van được sản xuất bằng gang và inox có độ bền cao, chịu được áp lực và nhiệt độ lớn, chống ăn mòn hiệu quả.
Bên cạnh hình thức điều khiển thủ công bằng tay gạt, có thể sử dụng phương thức điều khiển tự động bằng điện hoặc khí nén, có thể điều khiển từ xa với khả năng đóng mở nhanh chóng, chính xác.
Nhược điểm:
Với những loại van có kích thước càng lớn thì việc đóng mở bằng phương thức thủ công sẽ càng trở nên khó khăn hơn.
Lưu chất qua van có thể bị giảm áp suất.
Có chế hoạt động tương tự, nhưng van cắm thường có giá thành lắp đặt cao hơn van bi.
Không sử dụng được cho các loại lưu chất rắn hoặc có độ sệt.
Không thích hợp ứng dụng nhiều với vai trò điều tiết.
Van plug
Van plug có rất nhiều ưu điểm tuyệt vời nên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
Ứng dụng của van cắm
Một số ứng dụng tiêu biểu của van cắm có thể kể đến như:

Ứng dụng trong các thống sản xuất và vận chuyển thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm…
Ngành công nghiệp hóa chất.
Ngành lọc hóa xăng dầu, khí gas…
Các hệ thống khí nén.
Các hệ thống nhiệt áp suất cao như lò hơi, nồi hơi…
Các nhà máy thủy điện, nhiệt điện…
Các hệ thống cấp thoát nước, cung cấp nước sạch và xử lý nước thải.
Mua van cắm ở đâu chính hãng, giá rẻ?
Một thiết bị chất lượng, phù hợp với hệ thống bao giờ cũng mang đến hiệu quả làm việc tốt nhất, sử dụng được bền bỉ, lâu dài theo thời gian.

Vì vậy, làm thế nào để sở hữu được những sản phẩm van cắm chính hãng, chất lượng với giá thành tốt nhất là điều mà bất cứ ai cũng quan tâm. Nếu bạn còn đang phân vân không biết lựa chọn như thế nào, thì Inox Phú Giang Nam chính là một đơn vị mà bạn nên cân nhắc.