October 14, 2024
Đối với van một chỗ, khi môi chất ở cấu hình dòng chảy mở, van ổn định; tuy nhiên, trong cấu hình dòng chảy đóng, độ ổn định của van bị ảnh hưởng. Van hai chỗ có hai nút: nút dưới hoạt động ở cấu hình dòng chảy đóng, trong khi nút trên hoạt động ở cấu hình dòng chảy mở. Ở các vị trí mở nhỏ, nút dòng chảy đóng có xu hướng gây ra dao động trong van, đó là lý do tại sao chỗ ngồi trên không phù hợp với các hoạt động mở nhỏ.
Ưu điểm của van hai chỗ là cấu trúc lực cân bằng, cho phép chênh lệch áp suất lớn. Tuy nhiên, nhược điểm là hai bề mặt bịt kín không thể tiếp xúc đồng thời, dẫn đến rò rỉ đáng kể. Nếu được sử dụng một cách cưỡng bức làm van ngắt, nó sẽ không hiệu quả. Ngay cả với các sửa đổi (ví dụ: van tay áo hai lớp), nó vẫn không phù hợp.
Nút trong van tuyến tính di chuyển theo chiều dọc để điều tiết, trong khi môi chất chảy vào và ra theo chiều ngang. Đường dẫn dòng chảy bên trong thân van phức tạp (có hình dạng giống chữ "S" ngược), tạo ra các vùng chết nơi cặn môi chất có thể tích tụ, cuối cùng dẫn đến tắc nghẽn. Ngược lại, van quay điều tiết theo hướng ngang, cho phép môi chất chảy vào và ra theo chiều ngang, có thể dễ dàng cuốn trôi các tạp chất. Đường dẫn dòng chảy đơn giản hơn và ít khu vực tích tụ cặn hơn giúp van quay ngăn ngừa tắc nghẽn tốt hơn.
Thiết kế dựa trên một nguyên tắc cơ học đơn giản: ma sát trượt lớn hơn ma sát lăn. Trong van điều khiển tuyến tính, thân di chuyển lên và xuống. Nếu phớt được siết chặt một chút, nó sẽ bám chặt vào thân, gây ra độ rơ đáng kể. Để giảm độ rơ, thân được thiết kế rất mỏng và các vật liệu ma sát thấp như PTFE được sử dụng cho phớt. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là thân dễ bị uốn cong hơn và phớt có tuổi thọ ngắn hơn. Để giải quyết vấn đề này, thân van quay được sử dụng, dày hơn thân van tuyến tính 2-3 lần. Các vật liệu bền như amiăng được sử dụng cho phớt, mang lại độ cứng tốt hơn và tuổi thọ phớt dài hơn với ma sát thấp hơn và độ rơ tối thiểu.
Chênh lệch áp suất cao hơn để ngắt trong van quay là do lực kết quả nhỏ do môi chất tạo ra trên nút hoặc đĩa van, giúp giảm thiểu mô-men xoắn trên trục quay. Do đó, van quay có thể chịu được chênh lệch áp suất cao hơn.
Nước khử muối chứa nồng độ axit hoặc kiềm thấp có thể ăn mòn cao su, gây sưng, lão hóa và giảm độ bền. Cả van bướm lót và van màng lót đều thể hiện hiệu suất kém do cao su dễ bị ăn mòn. Mặc dù van màng lót đã được cải thiện với các vật liệu chống ăn mòn, chẳng hạn như lớp lót flo, màng vẫn có xu hướng nứt dưới sự uốn lặp đi lặp lại, làm giảm tuổi thọ của van. Hiện tại, van bi chuyên dụng xử lý nước được sử dụng, có thể kéo dài 5-8 năm.
Van tay áo, được giới thiệu vào những năm 1960 và được sử dụng rộng rãi vào những năm 1970, được coi là chất thay thế tiềm năng cho van một và hai chỗ. Tuy nhiên, van một, hai chỗ và van tay áo tiếp tục cùng tồn tại. Mặc dù van tay áo mang lại những cải tiến trong việc điều tiết, ổn định và bảo trì, nhưng chúng có các đặc tính về trọng lượng, chống tắc nghẽn và rò rỉ tương tự như van một và hai chỗ, do đó không thể thay thế hoàn toàn chúng.
Van ngắt yêu cầu rò rỉ tối thiểu và mặc dù bịt kín mềm mang lại hiệu suất ngắt tốt, nhưng nó không bền và ít đáng tin cậy hơn. Bịt kín cứng, chẳng hạn như trong van điều khiển đa năng nhẹ với các bề mặt bịt kín được bảo vệ bằng hợp kim chống mài mòn, mang lại độ tin cậy cao hơn và rò rỉ thấp hơn, khiến nó phù hợp hơn cho các ứng dụng ngắt.
So với các phép tính, việc lựa chọn van quan trọng và phức tạp hơn vì các phép tính chỉ liên quan đến các công thức đơn giản, trong khi việc lựa chọn phụ thuộc vào độ chính xác của các thông số quy trình. Việc lựa chọn yêu cầu xem xét nhiều yếu tố khác nhau và những sai lầm có thể dẫn đến việc lựa chọn không đúng cách, dẫn đến lãng phí tài nguyên và hiệu suất không tối ưu, bao gồm các vấn đề về độ tin cậy, tuổi thọ và chất lượng vận hành.
Đối với van khí nén, bộ truyền động piston có thể tận dụng tối đa áp suất cung cấp khí, dẫn đến kích thước nhỏ gọn hơn và lực đẩy cao hơn so với bộ truyền động màng. Các vòng chữ O trong bộ truyền động piston cũng đáng tin cậy hơn màng, dẫn đến sự phổ biến ngày càng tăng của chúng.
