Van bướm DN200

Van bướm DN200 là gì?

Van bướm DN200 là loại van công nghiệp dùng để đóng, mở hoặc điều tiết dòng chảy trong đường ống có đường kính danh nghĩa 200 mm, tương đương khoảng 8 inch. Tên gọi “van bướm” xuất phát từ hình dáng của đĩa van, khi xoay trong lòng ống trông giống đôi cánh bướm đang vỗ. Ký hiệu DN (Diameter Nominal) là cách biểu thị kích thước danh nghĩa theo hệ mét, vì vậy khi nói DN200 là nói đến van được thiết kế để lắp vừa đường ống có cỡ 200 mm.

So với các dòng van cổng hay van cầu cùng kích thước, van bướm DN200 có thân hình gọn, nhẹ, giá thành hợp lý và thao tác nhanh. Chính những điểm này khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến trong các hệ thống cấp thoát nước, phòng cháy chữa cháy, xử lý nước thải, hệ thống HVAC cũng như nhiều ngành công nghiệp nhẹ. Ở cỡ DN200, lưu lượng đi qua van khá lớn, chẳng hạn với vận tốc dòng chảy khoảng 2 m/s thì lưu lượng vào khoảng 225 m³/h, nên việc chọn đúng loại van có ý nghĩa quan trọng với độ ổn định của cả hệ thống.

Cấu tạo và thông số kỹ thuật của Van bướm DN200

Một chiếc van bướm DN200 gồm các bộ phận chính là thân van, đĩa van, trục van, gioăng làm kín và bộ phận điều khiển. Thân van là phần khung chịu áp lực, thường được đúc từ gang xám, gang cầu, thép carbon hoặc inox tùy môi trường làm việc. 

Thân van có ba kiểu lắp phổ biến là kiểu wafer (kẹp giữa hai mặt bích), kiểu lug (có tai bắt bu lông xuyên suốt) và kiểu mặt bích hai đầu. Kiểu wafer gọn nhẹ và kinh tế nhất, kiểu lug cho phép tháo một phía đường ống mà không ảnh hưởng phía còn lại, còn kiểu mặt bích hai đầu chắc chắn hơn và thường dùng cho các vị trí quan trọng.

Đĩa van là chi tiết trực tiếp chắn dòng chảy, được chế tạo từ gang cầu mạ epoxy hoặc phủ nylon, inox 304, inox 316, nhôm đồng hoặc các hợp kim khác. Trục van truyền chuyển động xoay từ bộ điều khiển xuống đĩa van, thường làm bằng inox 410, 420 hoặc 304 để chống mài mòn và ăn mòn. Gioăng hay còn gọi là seat là lớp đệm đàn hồi bao quanh đĩa, giữ vai trò làm kín. Vật liệu phổ biến gồm EPDM cho nước và hóa chất nhẹ, NBR cho dầu, PTFE cho hóa chất ăn mòn và Viton cho môi trường nhiệt độ cao.

Bảng thông số kỹ thuật Van bướm DN200

Thông số chung

Vật liệu

Kích thước 

Kích thước mặt bích đối ứng (DN200)

Tiêu chuẩn thiết kế và thử nghiệm

Nguyên lý hoạt động của Van bướm DN200

Van bướm DN200 hoạt động theo nguyên lý quay một phần tư vòng, tức là đĩa van chỉ cần xoay góc 90 độ để chuyển từ trạng thái đóng hoàn toàn sang mở hoàn toàn. Khi đĩa van nằm vuông góc với chiều dòng chảy, mép đĩa ép sát vào gioăng đàn hồi và chặn kín đường ống, chất lỏng không thể đi qua. Khi trục van xoay và đưa đĩa về vị trí song song với dòng chảy, đường ống được thông hoàn toàn và lưu chất đi qua với tổn thất áp suất rất nhỏ.

Chuyển động xoay này được tạo ra bởi tay gạt, tay quay vô lăng, động cơ điện hoặc xi lanh khí nén gắn trên đỉnh trục van. Ở các vị trí trung gian, đĩa van chỉ che một phần tiết diện nên lưu lượng được điều tiết theo góc mở. 

Đây là lý do van bướm có thể dùng vừa để đóng ngắt, vừa để điều chỉnh lưu lượng, dù độ chính xác điều tiết không cao bằng van điều khiển chuyên dụng. Với loại có tay quay hộp số, người vận hành quay nhiều vòng để đĩa van dịch chuyển từ từ, nhờ đó giảm lực thao tác và hạn chế hiện tượng búa nước khi đóng van quá nhanh.

Ưu điểm và nhược điểm của Van bướm DN200

Ưu điểm lớn nhất của van bướm DN200 là kết cấu nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ so với các loại van cổng hoặc van cầu cùng cỡ, giúp việc vận chuyển, lắp đặt và bảo trì thuận tiện, đồng thời tiết kiệm không gian trong các phòng bơm hay hầm kỹ thuật chật hẹp. 

Giá thành của van bướm thấp hơn đáng kể, đặc biệt ở kích thước lớn nơi các loại van khác tăng giá rất nhanh. Thao tác đóng mở chỉ cần quay 90 độ nên nhanh, dễ tự động hóa. Khi mở hoàn toàn, tổn thất áp suất thấp, dòng chảy êm, và van có thể sử dụng cho nhiều loại lưu chất như nước sạch, nước thải, khí, dầu hoặc hóa chất nếu chọn đúng vật liệu.

Bên cạnh đó, van bướm cũng có những hạn chế cần cân nhắc. Đĩa van luôn nằm trong lòng ống, kể cả khi mở hoàn toàn, nên gây một mức cản dòng nhất định và có thể bị bám cặn nếu lưu chất chứa nhiều tạp chất. Khả năng làm kín của loại gioăng mềm rất tốt nhưng bị giới hạn bởi nhiệt độ và áp suất; gioăng dễ lão hóa khi tiếp xúc hóa chất không tương thích hoặc nhiệt độ vượt ngưỡng. 

Với các hệ thống áp suất rất cao hoặc nhiệt độ rất cao, van bướm tâm đơn thông thường không phù hợp mà phải dùng dòng van bướm tâm lệch hai hoặc ba tầng, có giá thành cao hơn. Ngoài ra, khi điều tiết ở góc mở nhỏ trong thời gian dài, đĩa và gioăng có thể bị xói mòn nhanh hơn.

Ứng dụng của Van bướm DN200

Nhờ tính linh hoạt, van bướm DN200 xuất hiện trong rất nhiều lĩnh vực. Trong ngành cấp thoát nước, van được lắp trên các tuyến ống chính của nhà máy nước, trạm bơm tăng áp và mạng lưới phân phối để cô lập từng khu vực khi cần sửa chữa.

Trong hệ thống phòng cháy chữa cháy, van bướm có tín hiệu giám sát giúp theo dõi trạng thái đóng mở của đường ống cấp nước chữa cháy cho tòa nhà, nhà xưởng. Các nhà máy xử lý nước thải sử dụng van bướm gioăng EPDM hoặc thân phủ epoxy để chịu được môi trường có tạp chất và tính ăn mòn nhẹ.

Trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm, van bướm DN200 thường đặt trên đường nước lạnh và nước giải nhiệt của chiller, tháp giải nhiệt. Ngành thực phẩm và đồ uống dùng van bướm inox với gioăng đạt chuẩn vệ sinh để dẫn sữa, nước giải khát, bia hoặc nước tinh khiết. Ngoài ra, van còn được dùng trong ngành hóa chất nhẹ, dệt nhuộm, giấy, nhiệt điện, đóng tàu và các hệ thống vận chuyển bột, hạt khô trong nông nghiệp.

Hướng dẫn sử dụng Van bướm DN200

Trước khi lắp đặt, cần kiểm tra thông số trên thân van như kích thước, áp suất, vật liệu gioăng để bảo đảm phù hợp với lưu chất và điều kiện vận hành. Đường ống cần được vệ sinh sạch, loại bỏ mạt hàn, rỉ sét và vật cứng vì chỉ một mảnh nhỏ cũng có thể làm xước gioăng hoặc kẹt đĩa van. 

Hai mặt bích phải đồng tâm, song song và có khe hở đủ để đặt van mà không phải cưỡng ép. Khi đặt van, nên để đĩa ở vị trí hé nhẹ để không bị đĩa chạm vào mặt bích, sau đó siết bu lông theo thứ tự chéo, đều tay, từng bước một để gioăng được ép đồng đều. Đặc biệt với van DN200 có trọng lượng đáng kể, cần dùng thiết bị nâng hoặc giá đỡ để tránh làm lệch đường ống.

Sau khi lắp, nên vận hành thử bằng cách mở và đóng van vài lần khi chưa có áp để kiểm tra độ trơn tru, rồi mới cho áp lực vào hệ thống và kiểm tra rò rỉ ở mặt bích, trục van. Khi vận hành, với loại tay quay hộp số, quay theo chiều kim đồng hồ để đóng và ngược chiều để mở, thao tác nhẹ nhàng, không dùng thêm cần phụ để tăng lực. 

Với van điều khiển điện hoặc khí nén, cần cài đặt hành trình đóng mở chính xác và kiểm tra tín hiệu phản hồi vị trí. Để van hoạt động bền, nên bảo trì định kỳ, thao tác đóng mở những van ít sử dụng để tránh kẹt, kiểm tra trục, bôi trơn bộ truyền động và thay gioăng khi có dấu hiệu chai cứng hoặc rò rỉ.

Lưu ý khi sử dụng Van bướm DN200

Điều quan trọng nhất là chọn đúng vật liệu cho từng môi trường. Gioăng EPDM không phù hợp với dầu và dung môi hữu cơ, trong khi gioăng NBR lại không chịu được ozone hoặc một số hóa chất oxy hóa. 

Với nước biển hoặc hóa chất ăn mòn, nên chọn đĩa inox 316 hoặc vật liệu phủ chuyên dụng thay vì gang thông thường. Áp suất và nhiệt độ làm việc thực tế không được vượt quá thông số định mức của van, kể cả khi có áp suất đột biến do búa nước. Vì vậy, nên đóng mở van từ từ, nhất là ở đường ống có bơm công suất lớn.

Ngoài ra, không nên dùng van bướm gioăng mềm để điều tiết lưu lượng ở góc mở rất nhỏ trong thời gian dài vì dòng chảy tốc độ cao sẽ làm mòn gioăng và đĩa. Khi lắp van gần bơm hoặc cút nối, nên chừa một đoạn ống thẳng đủ dài để dòng chảy ổn định, hạn chế rung và xâm thực. 

Trước khi tháo van để sửa chữa, phải xả áp và cô lập hoàn toàn đoạn ống, tuyệt đối không tháo bu lông khi trong ống còn áp lực. Cuối cùng, nên ưu tiên mua van từ nhà cung cấp uy tín có chứng chỉ chất lượng, đầy đủ thông số và chế độ bảo hành, vì chất lượng của gioăng, trục và thân van quyết định trực tiếp đến tuổi thọ cũng như độ an toàn của toàn bộ hệ thống đường ống.