Van bướm là một thiết bị cơ khí thông dụng, thực hiện chức năng vận chuyển và điều tiết dòng chảy lưu chất trong hệ thống hiệu quả. Với thiết kế đa dạng và khả năng ứng dụng linh hoạt của mình, thiết bị này hiện đang nhận được nhiều tin cậy từ người tiêu dùng và trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều hệ thống công nghiệp, dân dụng.

Van bướm là gì?

Van bướm (Butterfly valve) là một dòng van công nghiệp thông dụng, được lắp đặt trực tiếp trên đường ống vận chuyển lưu chất để đóng/ mở nhằm kiểm soát dòng chảy hiệu quả, đồng thời thực hiện chức năng điều tiết lưu lượng vô cùng chính xác. Thiết bị này hiện đang góp phần không nhỏ trong việc nâng cao năng suất và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.

Thiết kế nổi trội của chúng là đĩa van hình cánh bướm mỏng dẹt được kết nối trực tiếp với một đĩa van hình trụ, tùy theo điều khiển của người sử dụng mà đĩa van có thể quay quanh trục một góc tương đương 90 độ hoặc nhỏ hơn, điều này giúp giúp thiết bị được đóng mở dễ dàng, mang đến chức năng vận hành vô cùng chính xác.

Với đa dạng chất liệu, kích thước và phương thức vận hành khác nhau, thiết bị này hiện đang nhận được rất nhiều đánh giá cao từ người tiêu dùng. Chúng có phạm vi ứng dụng khá linh hoạt khi có thể sử dụng hiệu quả trong nhiều môi trường lưu chất như chất lỏng, khí nén, hơi nóng…

Cấu tạo chung của van bướm

Van bướm được sản xuất với nhiều kiểu dáng đa dạng khác nhau, nhưng nhìn chung, cho dù thiết kế có khác nhau như thế nào, thì một sản phẩm butterfly valve cơ bản cũng được cấu tạo từ những bộ phận cụ thể như sau:

• Thân van: Dạng mỏng dẹt, được đúc từ kim loại nguyên khối như inox, gang, thép, nhựa… trên vành sẽ được thiết kế mặt bích hoặc tai bích để thuận tiện cho việc lắp đặt vào hệ thống.
• Đĩa van: Được đúc nguyên khối từ inox thép, đều là những loại vật liệu có khả năng chịu lực cao, đóng/ mở nhanh chóng để cho phép hoặc ngăn chặn dòng chảy lưu chất qua van hiệu quả.
• Vòng làm kín: Sản xuất từ chất liệu cao su có tính đàn hồi cao, được đúc vào thân van và nằm giữa vị trí tiếp xúc với đĩa van, bộ phận này có chức năng tạo độ đóng kín tuyệt đối, ngăn chặn lưu chất bị rò rỉ khi van đóng.
• Trục van: Kết nối bộ phận điều khiển và đĩa van lại với nhau, có chức năng truyền chuyển động để điều khiển van đóng mở.
• Bộ phận điều khiển: Được lắp đặt bên ngoài thân van, có nhiều hình thức vận hành chính là tay gạt, tay quay, điều khiển điện, điều khiển khí nén…

Nguyên lý hoạt động van bướm

Cơ chế hoạt động của thiết bị này dựa vào khả năng quay một góc 90 độ của đĩa van, nhìn chung cũng khá đơn giản và được thực hiện theo một quy trình cụ thể như sau:

• Quy trình mở van: Khi muốn mở van, thực hiện tác động một lực vào bộ điều khiển, điều này sẽ làm sinh ra một lực momen xoắn làm quay trục van và đĩa van, tùy theo điều chỉnh của người sử dụng mà góc độ mở của van có thể bằng hoặc nhỏ hơn 90 độ, từ đó lượng lưu chất di chuyển qua cũng nhiều hoặc ít theo.
• Quy trình đóng van: Khi muốn đóng van, người vận hành cũng sẽ tác động một lực nhưng theo chiều ngược lại vào bộ điều khiển, một lực momen xoắn sẽ được sinh ra và làm quay trục van, đĩa van về vị trí ban đầu và đóng lại hoàn toàn cửa van, ngăn chặn không cho phép lưu chất tiếp tục di chuyển qua van vào hệ thống. 

Các loại van bướm (Butterfly Valve) thông dụng nhất hiện nay

Để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng tăng cao của người tiêu dùng, thiết bị van bướm được sản xuất với nhiều mẫu mã khác nhau, dựa vào một số tiêu chí chúng được phân thành một số loại cơ bản và thông dụng như dưới đây.

Van bướm phân loại theo chất liệu

Có nhiều loại vật liệu được sử dụng trong việc chế tạo van bướm như inox, gang, thép, nhựa… mỗi loại vật liệu sẽ tương ứng với một môi trường lưu chất cụ thể.

1. Van bướm gang

Gang là loại vật liệu được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực sản xuất van công nghiệp, với độ bền cao và khả năng chịu lực tốt, chúng hiện đang là lựa chọn hàng đầu của người tiêu dùng để ứng dụng trong các hệ thống vận chuyển các loại lưu chất có tính chất bình thường.

Van gang có giá thành rẻ, chịu được áp lực lên đến PN25, nhiệt độ ổn định ở mức 80 độ C, bề mặt được phủ một lớp epoxy có chức năng chống oxy hóa hiệu quả. 

Khả năng chống ăn mòn chỉ ở mức tương đối, vì vậy chúng không được sử dụng nhiều trong các nhà máy hóa chất, thường được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống cấp thoát nước, phòng cháy chữa cháy…

2. Van bướm inox

Chất liệu inox được sử dụng là inox 201, inox 304, inox 316… đây là dòng vật liệu cao cấp, có nhiều tính năng vượt trội và mang đến năng suất cao cho các hệ thống sản xuất.

Chúng có rất nhiều ưu điểm tuyệt vời như có thiết kế chắc chắn, khả năng chống va đập mạnh mẽ, chịu được áp lực lớn và nhiệt độ cao. Ngoài ra, inox cũng được đánh giá là một loại vật liệu sạch, thích hợp vận chuyển các loại lưu chất đòi hỏi vệ sinh an toàn cao, những thiết bị này còn được gọi là van bướm vi sinh.

Khả năng chống ăn mòn và oxy hóa cũng vượt trội hơn các loại vật liệu khác, vì vậy thích hợp ứng dụng trong những nhà máy hóa chất, vận chuyển các loại lưu chất có nồng độ cao.

So với các loại vật liệu khác thì van inox có giá thành cao hơn, tuy nhiên độ bền của chúng hoàn toàn xứng đáng với giá tiền.

3. Van bướm thép

Nếu bạn cần một thiết bị van bướm với khả năng chống chịu tốt, sử dụng hiệu quả trong những hệ thống có điều kiện môi trường khắc nghiệt thì van bướm thép là lựa chọn hàng đầu dành cho bạn.

Được sản xuất bằng phương thức nén ép nguyên khối trong lò nung, thiết bị này có khả năng chịu được áp lực lớn và nhiệt độ cao, độ cứng cao với khả năng chống va đập vượt trội. Là lựa chọn hàng đầu cho các hệ thống xăng dầu, khí nén, hơi nóng… với tuổi thọ sử dụng lâu dài, bền bỉ theo thời gian.

So với inox thì van thép có khả năng chống ăn mòn kém hơn, sử dụng lâu cũng có thể bị xỉn màu, nhưng những điều này hoàn toàn không đáng kể, không gây ảnh hưởng quá nhiều đến chức năng hoạt động của thiết bị.

4. Van bướm nhựa

Ngày nay, van bướm nhựa là một thiết bị được sử dụng vô cùng phổ biến trong các nhà máy hóa chất cũng như các hệ thống dân dụng khác.

Chúng có giá thành rẻ, trọng lượng nhẹ, dễ dàng vận chuyển và lắp đặt, không bị ăn mòn bởi lưu chất nồng độ cao nên được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy hóa chất. Tuy nhiên, khả năng chịu lực và chịu nhiệt chỉ ở mức tương đối, không thích hợp với môi trường quá khắc nghiệt.

Ngoài ra, chất liệu nhựa PVC cũng có tính chất khá an toàn nên có thể sử dụng thoải mái cho các hệ thống cấp thoát nước gia đình.

Van bướm được phân loại theo phương thức vận hành

Nhìn chung, thiết bị van bướm này được vận hành khá linh hoạt bằng nhiều hình thức như tay gạt, tay quay, điều khiển điện, điều khiển khí nén…

1. Van bướm tay gạt

Là thiết bị van bướm được vận hành bằng phương thức thủ công thông qua một tay gạt được lắp đặt bên ngoài thân van.

Thiết bị này có thiết kế khá gọn nhẹ, chi phí lắp đặt thấp, không tốn chi phí năng lượng trong quá trình vận hành nên khá được ưa chuộng hiện nay.

Khi muốn mở van, người vận hành chỉ cần kéo tay gạt sang trái hoặc phải là có thể hoàn thành.

2. Van bướm tay quay

Cũng tương tự như van tay gạt, van bướm tay quay là thiết bị được vận hành hoàn toàn thủ công thông qua một tay quay vô lăng được lắp đặt bên ngoài thân van. Chúng cũng được thiết kế khá đơn giản khi không kèm theo quá nhiều chi tiết, bộ phận, chi phí lắp đặt cũng không quá cao. 

Khi muốn mở van, người vận hành chỉ cần thực hiện quay tay quay theo chiều kim đồng hồ là có thể thực hiện đóng mở van dễ dàng.

Khi lắp đặt thiết bị này, cần lưu ý phải đặt van ở những vị trí gần tầm tay người sử dụng để thuận tiện cho việc vận hành.

3. Van bướm điều khiển điện

Nếu bạn mong muốn một thiết bị có thể vận hành hoàn toàn tự động, mang đến khả năng đóng/ mở nhanh chóng, chính xác thì van bướm điện là lựa chọn tốt nhất không nên bỏ qua.

Bên ngoài thân van sẽ được thiết kế một bộ phận truyền động điện, có chức năng tiếp nhận năng lượng điện áp và chuyển hóa thành cơ năng để vận hành van. Với thời gian đóng mở chỉ mất từ 1 – 3s, chúng có thể được vận hành từ xa, cùng lúc nhiều thiết bị, mang đến năng suất cao cho các hệ thống sử dụng.

Nhìn chung, so với van thủ công, thiết bị van điện sẽ được lắp đặt kèm theo nhiều chi tiết, bộ phận nên chi phí sẽ có phần cao hơn, cũng sẽ tốn thêm chi phí năng lượng trong quá trình vận hành. Tuy nhiên, chúng giúp tiết kiệm được nhiều thời gian, công sức của người sử dụng và van có thể lắp đặt tại bất kỳ vị trí nào mong muốn kể cả những nơi xa xôi, xa tầm với người sử dụng.

4. Van bướm điều khiển khí nén

Van khí nén cũng là một thiết bị được vận hành tự động thông qua năng lượng khí nén. Bên ngoài thân van cũng được thiết kế một bộ phận truyền động, có chức năng tiếp nhận năng lượng khí nén và chuyển hóa thành cơ năng để vận hành van.

Cũng tương tự như van điện, thiết bị này cũng được lắp đặt dễ dàng tại nhiều vị trí như trên cao, dưới sâu, những khu vực nguy hiểm, những nơi có các chất độc hại… nhờ vào chức năng điều khiển từ xa.

Thiết bị này mang đến khả năng vận hành vô cùng chính xác, mang đến năng suất làm việc vô cùng vượt trội. Quá trình lắp đặt còn kèm theo nhiều thiết bị như máy nén khí, ống dẫn khí, bộ truyền động khí… nên có chi phí lắp đặt cao hơn so với các thiết bị còn lại.

Van bướm được phân loại theo kiểu kết nối

Hiện tại, van bướm được lắp đặt vào hệ thống bằng nhiều phương thức như mặt bích, wafer, plug…

1. Van bướm kết nối wafer

Với thiết kế mỏng dẹt đặc trưng của mình, van bướm cũng sẽ có một số phương thức kết nối để phù hợp với hình dạng, trong đó phổ biến nhất là phương thức wafer.

Khi muốn lắp đặt thiết bị này, van bướm sẽ được đặt giữa hai mặt bích, sau đó thực hiện kết nối bu lông qua các mặt bích này sao cho van được ép chặt ở giữa, hoàn toàn không bị xô lệch, rung lắc hay rò rỉ trong quá trình sử dụng.

Kiểu kết nối này giúp thiết bị được lắp đặt chắn chắn và vận hành êm ái, đồng thời tháo lắp dễ dàng khi cần sửa chữa, bảo trì.

2. Van bướm kết nối mặt bích

Mặt bích là phương thức kết nối thông không chỉ dành cho van bướm mà còn cho nhiều loại van công nghiệp khác. Trên vành thân van sẽ được thiết kế các lỗ bu lông, khi muốn nối van, chỉ cần luồn bu lông qua mặt bích van và mặt bích ống là có thể hoàn thành.

Kiểu kết nối này cũng mang đến khả năng lắp đặt chắc chắn, ngăn chặn xảy ra tình trạng rò rỉ hiệu quả, không bị rung lắc khi sử dụng và dễ dàng tháo lắp khi cần bảo trì.

Mặt bích được sản xuất theo nhiều tiêu chuẩn như JIS, DIN, ANSI, BS… Mỗi tiêu chuẩn mặt bích sẽ được quy định bởi các thông số riêng, vì vậy cần lựa chọn mặt bích có tiêu chuẩn tương đồng với nhau thì mới có thể mang đến chức năng kết nối chính xác.

3. Van bướm kết nối plug

Còn được gọi là kiểu kết nối tai bích, các tai bích sẽ được thiết kế ngoài vành thân van với hình dáng là các lỗ bu lông, khi muốn lắp đặt van, người ta sẽ luồn bu lông qua các tai bích này và vặn siết cho thật chắc chắn để mang đến khả năng lắp đặt mạnh mẽ.

Quá trình lắp đặt hoặc tháo lắp thiết bị này cũng khá dễ dàng, ai cũng có thể thực hiện được mà không đòi hỏi quá nhiều kỹ thuật cao.

Đánh giá ưu – nhược điểm của van bướm

Butterfly Valve là một thiết bị nhận được rất nhiều đánh giá cao từ người tiêu dùng nhờ vào những tính năng vượt trội mà chúng mang đến.

Ưu điểm:

• Thực hiện chức năng ngăn chặn, lưu thông hoặc điều tiết lưu lượng dòng chảy vô cùng hiệu quả.
• Có nhiều kích thước từ DN50 trở lên cho bạn thoải mái lựa chọn, thích hợp với nhiều quy mô hệ thống.
• Chất liệu sản xuất đa dạng như inox, gang, thép, nhựa… đáp ứng từng môi trường lưu chất cụ thể.
• Có thể vận hành bằng nhiều hình thức như thủ công (tay gạt, tay quay) hoặc tự động (điều khiển điện, điều khiển khí nén). 
• Lắp đặt dễ dàng, tháo lắp thuận tiện.
• Có khả năng chịu được nhiệt độ và áp lực lớn, ngoài ra còn chống ăn mòn và oxy hóa vượt trội.
• Chi phí hợp lý.

Hạn chế:

• Thực hiện chức năng điều tiết hiệu quả, nhưng nếu quá lạm dụng thì có thể làm van nhanh chóng bị xuống cấp.
• Thiết kế của đĩa van có thể làm các loại tạp chất, cặn bẩn kẹt lại, từ đó làm ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của van.

Ứng dụng của Butterfly Valve

Với khả năng ứng dụng khá linh hoạt trong nhiều môi trường lưu chất, thiết bị này hiện đang được sử dụng phổ biến trong một số lĩnh vực như sau:

• Các hệ thống cấp thoát nước.
• Các hệ thống phòng cháy chữa cháy.
• Các nhà máy hóa chất.
• Các nhà máy xăng dầu.
• Các nhà máy năng lượng (thủy – nhiệt điện).
• Các hệ thống thủy lợi.
• Các hệ thống HVAC.
• Các nhà máy dệt nhuộm.
• Các nhà máy khí nén, hơi nóng…

Van bướm chính là một trong những thiết bị van công nghiệp thông dụng và giữ vai trò không thể thiếu trong nhiều hệ thống sản xuất. Để lựa chọn được những sản phẩm chất lượng và phù hợp với nhu cầu sử dụng, có thể liên hệ với Bảo Thiên Long để được tư vấn và báo giá cụ thể.