Van cổng là một trong những loại van được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
Van cửa đóng dòng chảy khi chúng chắn ngang qua toàn bộ dòng chảy.
Khi van được mở hoàn toàn thì cửa của chúng không nằm trong dòng chảy của vật chất.
Lúc này độ cản trở dòng chảy của van là rất nhỏ có nghĩa là sự sụt áp hay mất năng lượng khi vật chất đi qua van được hạn chế ở mức nhỏ nhất.
Cấu tạo của van cổng:
Loại van này liên kết với đường ống bằng mặt bích ở cả hai đầu. Van và đường ống được nối với nhau bằng các bulông. Gioăng đệm được chèn vào giữa hai mặt bích của van và đường ống để sự nối có được độ kín cao.
Van cổng bao gồm các chi tiết sau đây:
* Nắp van ( bonnet ):
Là phần tử liên kết với thân van bởi các bulon và đai ốc, phần trên của nắp van có tác dụng đỡ ống lót dẫn hướng cho trục van, riêng đối với van cổng nắp van còn chứa cổng van khi thực hiện quá trình mở van.
Ngoài ra còn có các dạng nối khác giữa đường ống và thân van. Các phương pháp này bao gồm: Mối nối lắp ghép ren, nối bằng then chốt, nối bằng phương pháp hàn gối đầu.
Trong nắp van ở phía trên có khoảng không để có thể kéo tấm cửa của van lên khi mở van. Có rất nhiều dạng nối giữa nắp van và thân van để hình thành nên một mối lắp ghép kín. Chúng có thể là dạng lắp ghép bằng mặt bích, bằng cách lắp ghép ren, hay bằng mối lắp ghép ren có hàn ở đường mép.
Vì trục chuyển động tịnh tiến còn nắp van đứng yên do vậy giữa trục và nắp van luôn luôn có khe hở, khe hở này sẽ bị rò rỉ khi van có dòng lưu chất chuyển động đi qua. Để không có sự rò rỉ giữa nắp và trục van có hộp làm kín.
*Trục van ( stem ):
Trục van có tác dụng biến chuyển động quay của tay quay thành chuyển động tịnh tiến của cổng van, một đầu trục van có ren được kết nối với tay quay và ống lót dẫn hướng, đầu còn lại được kết nối với cổng van.
* Tay van: (handwheel):
Khi tiến hành quay tay van tùy theo chiều quay mà làm cho trục van chuyển động lên hoặc xuống kéo cổng van chuyển động theo thực hiện quá trình đóng mở van.
Đai ốc hãm tay quay ( nếu van cổng điều khiển bằng tay ) ăn khớp với ren ngoài của ống lót dẫn hướng làm cho tay quay và ống lót dẫn hướng cố định với nhau, có loại đai ốc hãm ăn khớp vào trục van.
Cửa van được gắn với cần van. Phía trên nắp van có nắp bịt kín, nắp này có chức năng làm kín không cho vật chất rò rỉ ra ngoài. Nắp làm kín được nhồi vật liệu bít kín. Đầu phía trên của cần van được nối với tay quay.
Hộp làm kín (packing):
Hộp làm kín được định vị trên nắp van, bên trong Có vật liệu làm kín (amian) quấn xung quay trục van, vật liệu này sẽ bị nắp làm kín ép vào trục van và nắp van bằng nắp của hộp làm kín thông qua hai bulong và đai ốc được định vị trên nắp van.
* Cửa van:
Là phần tử nhận chuyển động tịnh tiến từ trục van thực hiện quá trình đóng hoặc mở dòng lưu chất đi qua thân van, tuỳ theo loại van mà cổng có cấu tạo nhiều loại khác nhau.
Dưới đây là một loại van khác có mối lắp ghép ren ở phía trong. Ở loại này có mối lắp ghép ren giữa cửa van và cần van. Đầu trên của cần van gắn chặt với tay quay.
– Thiết kế cửa van: Cửa van là phần dùng để điều chỉnh dòng chảy.
Khi cửa van chuyển động xuống chúng sẽ chặn đứng dòng chảy và tạo nên độ kín giữa nó và hai vòng tiếp xúc. Khi cửa van chuyển động lên xuống sẽ sinh ra lực ma sát giữa cửa van và hai vòng tiếp xúc do đó sẽ gây ra sự mài mòn các phần tiếp xúc này.
Mặt khác dòng chảy của vật chất luôn có xu hướng mài mòn những phần tiếp xúc với. Khi dòng chảy của vật chất dưới áp suất cao thì sự mài mòn ngày càng lớn. Cửa van trong trường hợp B sẽ bị mài mòn nhiều hơn trong trường hợp A.
Nếu cửa van và các vòng tiếp xúc bị mài mòn nhiều thì chúng sẽ không còn tác dụng làm kín toàn bộ dòng chảy khi đang ở vị trí đóng. Vì van cửa bị mài mòn
không đồng đều khi ở vị trí điều tiết nên thông thường không sử dụng loại van này vào mục đích điều tiết dòng chảy.
Vòng làm kín giữa cổng van và thân van (seat ring):
Vòng làm kín có tác dụng làm kín không cho dòng lưu chất rò rỉ khi thực hiện quá trình đóng van hoàn toàn, nếu vòng này bị mòn thì sự rò rỉ sẽ xảy ra khi van đóng hoàn toàn, tùy theo từng loại mà vòng làm kín này có thể làm bằng vật liệu phi kim loại hay kim loại ( nếu kim loại thường là hợp kim màu ).
Xem thêm tại van cổng khác tại đây.
Phân loại:
Theo cấu tạo van cổng được phân ra làm 3 loại:
Khi tiến hành quay tay quay thì trục van chuyển động tịnh tiến lên xuống cùng với cổng van còn tay quay thì chỉ chuyển động quay mà không tịnh tiến theo cổng
Cấu tạo của loại này như sau:
Tay quay và trục được ghép với nhau bởi một đai ốc và không định vị trên thân van, khi tiến hành quay làm cho ren trong của nắp van ăn khớp với ren ngoài của trục van sinh ra chuyển động tịnh tiến.
2.Khi tiến hành quay tay quay thì trục, tay quay vừa chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quay còn cổng van chuyển động tịnh tiến
Cấu tạo loại này như sau:
Trục van được định vị trên nắp van cho phép chuyển động quay tròn, như vậy khi quay tay quay thì trục và tay quay chuyển động quay tròn làm cho ren ngoài của trục ăn khớp với ren trong của cổng van làm cho cổng van chuyển chuyển động tịnh tiến lên xuống khi quay tay quay.
3.Khi tiến hành quay tay quay thì trục xoay tròn không tịnh tiến và kéo theo cổng van nằm nghiêng theo dòng chảy của lưu chất, tay quay chuyển động quay tròn.
Xem thêm các loại đồng hồ nước khác tại đây.