Phân loại van cổng

Các dạng phân loại của van cổng – Chi tiết của từng dạng van cổng

I. Giới thiệu chi tiết về van cổng

Van cổng (Gate Valve) là một thiết bị cơ học thuộc nhóm van đóng/ngắt, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống đường ống dẫn chất lỏng (nước, dầu, hóa chất…) và khí. Cấu tạo đặc trưng của van cổng là một cánh van (đĩa van) chuyển động theo phương thẳng đứng – nâng lên để mở dòng chảy và hạ xuống để đóng kín hoàn toàn. Khác với các loại van điều tiết (như van cầu, van bướm), van cổng không điều chỉnh lưu lượng theo tỷ lệ, mà chỉ vận hành theo hai trạng thái: đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn.

Điểm mạnh của van cổng là ít gây tổn thất áp suất, tuổi thọ cao, khả năng làm việc tốt trong các hệ thống có lưu lượng lớn và áp suất cao. Vì vậy, van được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực: từ cấp thoát nước dân dụng, công nghiệp hóa chất – thực phẩm, đến dầu khí, năng lượng và phòng cháy chữa cháy.

Tuy nhiên, không phải tất cả các loại van cổng đều giống nhau. Tùy theo cấu tạo thân van, ty van, vật liệu chế tạo, phương thức vận hành và tiêu chuẩn kỹ thuật, van cổng được chia thành nhiều chủng loại khác nhau – mỗi loại lại phù hợp với một điều kiện làm việc hoặc yêu cầu kỹ thuật nhất định. Việc hiểu rõ các dạng phân loại van cổng là yếu tố then chốt giúp kỹ sư lựa chọn đúng thiết bị, đảm bảo vận hành ổn định và hiệu quả cho toàn bộ hệ thống.

II. Phân loại van cổng theo dạng thiết kế

1. Van cổng ty nổi (Rising Stem Gate Valve)

Van cổng ty nổi là loại van mà ty van sẽ nâng lên hoặc hạ xuống đồng bộ với cánh van trong quá trình đóng hoặc mở. Khi vận hành, người dùng có thể dễ dàng quan sát trạng thái hoạt động của van thông qua vị trí ty van – nếu ty lộ ra ngoài nghĩa là van đang mở, còn nếu ty hạ xuống nghĩa là van đang đóng. Loại van này thường được sử dụng trong các hệ thống trên mặt đất, nhà máy công nghiệp, hoặc khu vực có đủ không gian chiều cao, giúp thuận tiện trong việc kiểm tra, bảo trì và vận hành.

2. Van cổng ty chìm (Non-Rising Stem Gate Valve)

Van cổng ty chìm có thiết kế ty van nằm hoàn toàn bên trong thân van, không thay đổi chiều dài bên ngoài khi vận hành. Khi người dùng xoay tay quay, ty van chỉ xoay tròn mà không dịch chuyển theo phương thẳng đứng – giúp van giữ nguyên chiều cao tổng thể, dù ở trạng thái mở hay đóng. Loại van này đặc biệt phù hợp trong những môi trường bị giới hạn không gian lắp đặt, như các hệ thống đường ống ngầm, trạm bơm, hố van PCCC hoặc khu vực có nguy cơ va chạm cơ khí cao. Bên cạnh đó, do phần ty được che kín, van cổng ty chìm còn giúp giảm thiểu ăn mòn và kéo dài tuổi thọ trong điều kiện khắc nghiệt.

Van cổng ty chìm - nổi.

III. Phân loại van cổng theo chất liệu sản xuất van

1. Van cổng gang

Van cổng gang là loại phổ biến nhất trong các hệ thống cấp nước, phòng cháy chữa cháy và xử lý nước thải nhờ giá thành hợp lý, độ bền ổn định và khả năng chống ăn mòn tốt. Thân van thường được chế tạo từ gang xám (Gray Cast Iron) hoặc gang dẻo (Ductile Iron), sau đó phủ lớp sơn epoxy bên trong và ngoài để tăng khả năng chống oxy hóa và ăn mòn hóa học. Van gang phù hợp với hệ thống có áp lực vừa phải, lưu chất là nước sạch, nước thải, không chứa hóa chất ăn mòn mạnh.

2. Van cổng inox

Van cổng inox được chế tạo từ thép không gỉ (thường là inox 304, 316 hoặc 316L) với khả năng chịu ăn mòn hóa học cao, chống oxy hóa và chịu được nhiệt độ lớn. Đây là lựa chọn lý tưởng trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ sạch cao như thực phẩm, dược phẩm, nước tinh khiết, và hóa chất đặc biệt. Ngoài ra, van inox còn sử dụng hiệu quả trong môi trường nước biển hoặc lưu chất có tính ăn mòn, nơi các loại vật liệu thông thường không đủ độ bền.

3. Van cổng đồng

Van cổng đồng có thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ và khả năng chống rò rỉ tốt nhờ độ kín cao của vật liệu đồng thau hoặc đồng đỏ. Đây là dòng van phù hợp nhất với các hệ thống dân dụng như cấp nước sinh hoạt, điều hòa trung tâm, và ống nước nóng – lạnh trong các tòa nhà. Tuy không chịu được áp suất quá cao hay môi trường ăn mòn mạnh, nhưng nhờ đặc tính dễ gia công, dễ lắp đặt và độ bền đủ dùng, van đồng vẫn là lựa chọn phổ biến trong dân dụng và thương mại nhẹ.

4. Van cổng thép

Van cổng thép là lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng công nghiệp nặng, nơi yêu cầu khả năng làm việc ở áp suất cao, nhiệt độ lớn và lưu chất có tính ăn mòn nhẹ. Thép carbon, thép hợp kim hoặc thép không gỉ thường được sử dụng làm thân van. Dòng van này có độ bền cơ học vượt trội, khả năng chịu lực – chịu nhiệt tốt, phù hợp với các hệ thống dầu khí, hơi nóng, nhà máy điện và hóa dầu. Nhược điểm là giá thành cao hơn và trọng lượng nặng.

5. Van cổng nhựa

Van cổng nhựa thường được sản xuất từ PVC, UPVC, CPVC hoặc PVDF, chuyên dùng cho các hệ thống nước thải, hóa chất nhẹ, bể xử lý, hoặc hệ thống lọc nước. Ưu điểm lớn của loại van này là không bị gỉ sét, nhẹ, dễ vận chuyển và lắp đặt, đồng thời có giá thành thấp. Tuy nhiên, do khả năng chịu áp và chịu nhiệt kém hơn kim loại, van nhựa chỉ nên sử dụng trong hệ thống áp suất thấp, nhiệt độ không vượt quá 60°C, và lưu chất không quá đặc biệt.

Chất liệu sản xuất van chặn.

IV. Phân loại van cổng theo dạng kết nối của van

1. Van cổng mặt bích (Flanged End Gate Valve)

Van cổng mặt bích là loại được kết nối với đường ống thông qua mặt bích và bu lông tiêu chuẩn, thường theo chuẩn JIS, BS, DIN hoặc ANSI. Kiểu kết nối này mang lại độ kín khít cao, khả năng chịu được áp lực lớn và dễ bảo trì – tháo lắp khi cần. Van mặt bích được sử dụng phổ biến trong các hệ thống công nghiệp trung bình đến lớn như trạm bơm, nhà máy xử lý nước, nhà máy hóa chất và các tuyến ống có đường kính lớn (DN ≥ 50).

2. Van cổng nối ren (Threaded Gate Valve)

Van cổng nối ren là loại có hai đầu ren trong (hoặc ren ngoài) để kết nối trực tiếp với đường ống thông qua khớp xoắn. Ưu điểm là lắp đặt đơn giản, không cần mặt bích, tiết kiệm chi phí vật tư, tuy nhiên chỉ phù hợp với các hệ thống có đường kính nhỏ (thường dưới DN50) và áp suất thấp. Van ren thường xuất hiện trong hệ thống cấp nước dân dụng, ống dẫn khí nén nhỏ, các cụm thiết bị trong phòng máy hoặc phòng kỹ thuật tòa nhà.

3. Van cổng nối hàn (Welded Gate Valve)

Van cổng nối hàn là loại được hàn trực tiếp vào đường ống bằng phương pháp hàn nóng hoặc hàn hồ quang, giúp tạo ra mối nối cứng vững, kín tuyệt đối, không rò rỉ. Đây là dòng van chuyên dùng cho các hệ thống áp suất cao, nhiệt độ lớn hoặc môi trường độc hại, nơi mà việc rò rỉ dù nhỏ cũng gây nguy hiểm nghiêm trọng. Van hàn thường được ứng dụng trong ngành dầu khí, nhiệt điện, hơi nóng áp lực cao và hệ thống năng lượng hạt nhân.

Các dạng kết nôi của van cổng.

V. Phân loại van cổng theo phương thức điều khiển

1. Van cổng tay quay (Manual Gate Valve)

Van cổng tay quay là dòng van được vận hành thủ công bằng cách xoay tay quay tròn (handwheel) để đóng hoặc mở dòng chảy. Đây là loại van phổ biến nhất, có cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng và bảo trì. Phù hợp cho các hệ thống không yêu cầu thao tác đóng/mở thường xuyên hoặc có thể tiếp cận dễ dàng. Van tay quay thường được lắp đặt trong trạm xử lý nước, hệ thống cấp thoát nước đô thị, hoặc các nhà máy nhỏ và trung bình.

2. Van cổng điều khiển điện (Electric Actuated Gate Valve)

Van cổng điều khiển điện được tích hợp bộ truyền động điện (electric actuator) cho phép vận hành tự động thông qua tín hiệu điều khiển từ tủ điện, PLC hoặc hệ SCADA. Loại van này cho phép điều khiển từ xa, hoạt động ổn định, đóng mở chính xác và phù hợp với hệ thống có tần suất thao tác cao hoặc yêu cầu tự động hóa cao như nhà máy nước, hệ thống PCCC, hoặc nhà máy công nghiệp nặng. Ngoài ra, van còn tích hợp báo tín hiệu trạng thái đóng/mở, hỗ trợ giám sát thời gian thực.

3. Van cổng điều khiển khí nén (Pneumatic Gate Valve)

Van cổng điều khiển khí nén sử dụng áp suất khí nén để tạo lực đẩy lên/xuống cánh van thông qua một bộ xi-lanh khí. Ưu điểm là thời gian đóng/mở nhanh, độ bền cao, an toàn trong môi trường dễ cháy (vì không dùng điện). Được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất tự động, nhà máy hóa chất, ngành chế biến thực phẩm và dược phẩm, nơi cần kiểm soát lưu chất chính xác và ổn định. Van có thể kết hợp với bộ điều khiển tuyến tính hoặc on/off.

Các dạng điều khiển của van cổng.

VI. Kết luận

Như vậy, van cổng có thể được phân loại theo rất nhiều tiêu chí khác nhau: từ cấu tạo ty van, vật liệu, dạng đĩa van, kiểu kết nối, cho tới tiêu chuẩn kỹ thuật và ứng dụng thực tế. Việc lựa chọn đúng loại van cổng phù hợp không chỉ giúp hệ thống vận hành ổn định, mà còn tối ưu hóa chi phí và độ bền lâu dài.

Khi tư vấn hoặc thiết kế hệ thống, kỹ sư cần căn cứ vào áp lực, nhiệt độ, môi trường chất lỏng, tiêu chuẩn hệ thống, cũng như khả năng bảo trì – để lựa chọn dòng van cổng phù hợp nhất với công trình của mình.

Liên hệ: 0965.650.836