Điều gì sẽ xảy ra nếu dòng chảy trong đường ống dẫn chất lỏng hoặc khí bị đảo ngược? Hậu quả đôi khi khó có thể lường trước được! Đó là lý do check valve (van 1 chiều) ra đời như một giải pháp giúp bạn hạn chế sự cố do dòng chảy ngược gây ra. Vậy check valve là gì? Nó có những đặc điểm gì? Bài viết hôm nay sẽ gửi tới bạn tất tần tật những thông tin hữu ích về dòng van này. Xem ngay nhé!
Nội dung chính
Check valve (van 1 chiều) là gì?
Check valve là tên tiếng anh của van 1 chiều. Nó là dòng van cơ khí chỉ cho phép chất lỏng hoặc khí chảy theo một hướng duy nhất và ngăn chặn dòng chảy ngược lại.
Check valve hoạt động dựa trên nguyên lý chênh lệch áp suất để kiểm soát hướng dòng chảy của chất lỏng hoặc chất khí. Cụ thể:
– Khi có dòng chảy thuận
Áp suất của dòng chảy tác động lên đĩa van (hoặc bộ phận đóng mở khác) của van một chiều. Nếu áp suất này đủ lớn để vượt qua lực cản của lò xo (nếu có trong một số loại van) hoặc trọng lực của đĩa van, đĩa van sẽ mở ra. Lúc này, chất lỏng hoặc khí sẽ chảy qua van theo hướng đã được thiết kế.
– Khi có dòng chảy ngược
Khi dòng chảy dừng lại hoặc bắt đầu chảy ngược, áp suất của dòng chảy giảm xuống. Khi ấy, lực cản của lò xo (nếu có) hoặc trọng lực của đĩa van sẽ lớn hơn áp suất của dòng chảy. Đĩa van sẽ tự động đóng lại, ngăn chặn dòng chảy ngược. Nhờ vậy, các thiết bị như bơm, bình chứa được bảo vệ trước áp lực ngược này.
⇒ Xem thêm: Valve là gì?
Phân loại check valve thông dụng
Có nhiều loại van một chiều khác nhau, được thiết kế để phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Có thể kể đến 7 loại van 1 chiều thông dụng như:
Swing Check Valve là gì?
Swing check valve là dòng van một chiều lá lật. Nó cho phép dòng chảy chảy theo một hướng nhất định và ngắn dòng chảy ngược.
Khi lưu chất chảy xuôi, lực đẩy của dòng chảy sẽ nâng/lật đĩa van mở ra cho lưu chất đi qua. Ngược lại, khi áp suất đầu ra thấp hơn đầu ngoài hoặc xảy ra hiện tượng chảy ngược, đĩa van sẽ đóng lại và ngăn dòng chảy ngược.
Ưu điểm
- Van có cấu tạo đơn giản, tháo lắp dễ dàng nhờ cấu trúc bản lề.
- Không cần điều khiến van đóng/ mở bằng điện hay tác động từ bên ngoài.
- Khi mở hoàn toàn, tiết diện thương lớn nên không gây ra bất cứ lực cản nào nên không gây ra hiện tượng sụt áp.
- Van có đãi lật đĩa lật, ít chịu ma sát và ăn mòn, phù hợp nước, dầu, hóa chất nhẹ.
Nhược điểm
- Đĩa trong van 1 chiều lá lật không được dẫn hướng khi nó mở hoặc đóng hoàn toàn.
- Đĩa van đống đột thường gây ra hiện tượng búa nước – Một hiện tượng cực kỳ nguy hiểm trong đường ống.
- Đĩa van có thể bị kẹt nếu dòng chảy chứa quá nhiều tạp chất rắn.
Việc có được những đặc điểm trên giúp Swing check valve được chọn để dùng trong các hệ thống điều hòa không khí và thông gió, hệ thống ống dẫn dầu, hệ thống xử lý nước thải, hệ thống cấp nước và hệ thống sản xuất thực phẩm,…
Tham khảo sản phẩm van 1 chiều lá lật của chúng tôi:
Lift Check Valve là gì?
Lift check valve hay còn gọi là van 1 chiều chữ ngã, van hơi 1 chiều. Đĩa van có chức năng nâng lên/ hạ xuống khi hoạt động. Van cho phép dòng chất lỏng hoặc khí chảy theo một hướng nhất định và ngăn chặn dòng chảy ngược lại.
Khi dòng chảy đi vào, pít-tông hoặc bi van dưới tác dụng của lực đẩy, được nâng lên. Khi dòng chảy dừng hoặc theo chiều ngược lại, pít-tông hoặc bi van bị ép vào đế van bằng cả dòng chảy ngược và trọng lực.
Ưu điểm
- Đĩa van được dẫn hướng chính xác và vừa vặn hoàn hảo với bộ phận điều khiển.
- Các van này được đóng hoàn toàn khi lưu lượng trong đường ống về 0, để ngăn dòng chảy ngược.
- Sự nhiễu loạn và giảm áp suất trong van rất thấp.
- Van hơi 1 chiều phù hợp để lắp đặt trong các đường ống nằm ngang hoặc thẳng đứng với dòng chảy hướng lên.
Nhược điểm
- Van hơi 1 chiều dễ bị tắc nếu chất lỏng chứa nhiều cặn.
- Van có dòng chảy phải “uốn” qua ghế van rồi đẩy đĩa lên, dẫn đến tổn thất áp suất nhiều hơn.
Lift check valve được dùng chủ yếu cho hệ thống hơi, khí nén, hệ thống dầu, hóa chất hay đường ống bơm cấp nước áp suất cao.
Xem ngay sản phẩm van 1 chiều chữ ngã tại Thép Bảo Tín
Stop-check valve (Van chặn 1 chiều)
Stop – check valve hay còn gọi là van chặn 1 chiều. Nó là sự kết hợp của van 1 chiều và van chặn.
Bình thường, nó hoạt động như một van một chiều, cho phép dòng lưu chất chảy theo một hướng và ngăn dòng chảy ngược. Tuy nhiên, người vận hành cũng có thể chủ động “chặn” (đóng) dòng chảy (tương tự như van chặn) khi cần, bất kể áp suất hay hướng dòng chảy bên trong hệ thống.
Ưu điểm:
- Sự kết hợp 2 chức năng của van 1 chiều và van chặn giúp tiết kiệm không gian, chi phí lắp đặt, giảm số lượng mối nối trên đường ống.
- Người vận hành có thể đóng hoàn toàn van, không phụ thuộc vào hướng hoặc áp suất dòng chảy trong trường hợp khẩn cấp.
- Khi van được đóng chủ động, có thể hạn chế hiện tượng va đập thủy lực.
Nhược điểm:
- Van thường có giá đắt hơn các van 1 chiều khác.
- Phải bảo trì định kỳ. Nếu có hư hỏng phải là người có chuyên môn, kinh nghiệm sửa chữa, lắp ráp.
- Vẫn tồn tại một số tổn thất áp suất do hình dạng dòng chảy bị thay đổi.
Van chặn 1 chiều thương được dùng trong các hệ thống lò hơi, nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân, hệ thồng sưởi ấm trung tâm, đường ống dẫn dầu, khí, hóa chất,…
Diaphragm Check Valve (Van 1 chiều màng)
Van một chiều màng là van sử dụng một lớp màng đàn hồi (thường bằng cao su, PTFE, EPDM, hoặc các vật liệu tương tự) để đóng/mở dòng chảy dựa trên sự chênh lệch áp suất.
Khi chất lưu chảy qua van, áp suất sẽ đẩy màng ra khỏi tấm van trước và cho phép chất lưu chuyển đến đường ống kế tiếp. Khi áp suất giảm hoặc đảo chiều, màng sẽ tự động trở lại vị trí ban đầu để ngăn chặn chất lưu chuyển ngược lại.
Ưu điểm:
- Lớp màng đàn hồi áp sát vào bề mặt ghế van, giúp giảm rò rỉ và hạn chế hiện tượng va trình
- Van đóng mở êm, không gây tiếng ồn.
- Nhờ sử dụng màng đàn hồi, cơ cấu bên trong đơn giản hơn, không có bản lề hay trục dễ bị kẹt. Vì vậy có thể dùng cho môi trường có tạp chất rắn, hạt lơ lửng
- Đặc tính đàn hồi của màng và cơ chế đóng dần giúp giảm hiện tượng búa nước.
Nhược điểm:
- Màng đàn hồi dễ bị lão hóa, biến dạng hoặc hư hỏng khi làm việc ở nhiệt độ hoặc áp suất quá cao.
- Thiết kế màng thường làm cho đường chảy không hoàn toàn “thẳng”, có thể gây sụt áp.
- Chỉ cho phép dòng chảy theo một hướng và không được thiết kế để điều tiết lưu lượng.
Van một chiều màng phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ kín cao, ít rò rỉ, giảm búa nước và chống ăn mòn. Ví dụ trong xử lý nước thải, hóa chất nhẹ, thực phẩm dược phẩm….
In-line Check Valve (Van 1 chiều nội tuyến)
Van một chiều nội tuyến (van kiểm tra nội tuyến) sử dụng cơ chế kiểm tra hoạt động trong đường ống chất lỏng hoặc đường dẫn phương tiện của hệ thống đường ống.
Thông thường, các van kiểm tra này có thiết kế nhỏ gọn cho phép tiết kiệm không gian và/hoặc dễ dàng lắp đặt vào hệ thống hiện có. Van kiểm tra nội tuyến sử dụng cơ chế chặn bằng lò xo, cho phép lắp đặt ở cả hướng dòng chảy thẳng đứng (với lựa chọn lò xo phù hợp) hoặc nằm ngang, mở ra nhiều khả năng nâng cấp và cải tạo hệ thống hơn nữa.
Duckbill valve (Van 1 chiều mỏ vịt)
Van mỏ vịt là dòng van có hình dáng giống mỏ vịt, với hai mép van khép lại khi không có áp lực dòng chảy, và tự động mở ra khi có dòng chảy theo chiều thuận.
Khi có dòng chảy theo hướng mong muốn, áp lực lưu chất đẩy hai mép của “mỏ vịt” tách ra, tạo thành khe mở cho lưu chất đi qua. Khi áp suất dòng chảy càng lớn, khe mở càng rộng, giúp tăng lưu lượng.
Khi áp suất đầu ra cao hơn áp suất đầu vào hoặc khi dòng chảy ngừng, hai mép cao su đàn hồi tự động ép chặt vào nhau, ngăn hoàn toàn dòng chảy ngược.
Ưu điểm:
- Cơ chế đóng mở mềm dẻo giúp ngăn rò rỉ gần như tuyệt đối, thậm chí ngay cả khi áp suất thấp.
- Do không có cơ cấu cơ khí, không có trục, bản lề hay lò xo, van ít bị tắc do cặn bẩn hoặc vật rắn nhỏ trong dòng chảy.
- Chỉ cần chênh lệch áp suất tối thiểu là van có thể mở, giúp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống.
- Do cơ chế đóng mở từ từ và mềm dẻo, van hạn chế tối đa hiện tượng búa nước
Nhược điểm:
- Không chịu được áp suất cao
- Không phù hợp với lưu chất có áp lực dòng chảy yếu
- Cao su có thể bị lão hóa, giòn hoặc rách sau thời gian dài sử dụng
Van này thương được sử dụng trong hệ thống bớm nước và xử lý nước thải,, hệ thống ống dẫn háo chất, hệ thống phân phối chất lỏng trong thực phẩm và y tế, dùng trong van thở của máy trợ thở, mặt nạ dưỡng khí,…
Reed valve (Van sậy 1 chiều)
Van sậy là một loại check valve hạn chế dòng chảy của chất lỏng theo một hướng duy nhất. Đĩa van sẽ mở và đóng dưới áp suất thay đổi trên mỗi mặt.
Khi áp suất ở phía trước van lớn hơn áp suất ở phía sau, lá van cong lên và mở ra. Lúc này, dòng khí hoặc chất lỏng được phép đi qua van. Càng tăng áp lực dòng chảy, van mở càng rộng để tối ưu lưu lượng.
Khi áp suất giảm hoặc dòng chảy muốn đi ngược lại, lá van lập tức khép chặt xuống ghế van. Nhờ vào độ đàn hồi của vật liệu, van tự động đóng mà không cần lò xo hỗ trợ.
Ưu điểm:
- Áp suất nứt rất thấp.
- Bộ phận chuyển động có khối lượng thấp cho phép vận hành nhanh.
- Lực cản dòng chảy vừa phải và khả năng bịt kín được cải thiện với áp suất ngược.
- Một số van sậy có thêm cơ chế mở van một cách có chọn lọc để thiết lập đường dẫn của dòng chảy.
Nhược điểm:
- Việc chế tạo van sậy phụ thuộc rất nhiều vào ứng dụng thực tế của nó, và cần được tính toán kỹ càng từ nhiều yếu tố.
Van sậy được sử dụng làm động cơ đốt trong của nhiều thiết bị, dùng trong trong hệ thống phun xăng, trong máy nén khí, một số loại bơm và trong hệ thống điều hòa không khí và làm lạnh.
⇒ Tìm hiểu thêm: Van điện từ
Các loại van một chiều khác nhau có ưu điểm và hạn chế khác nhau. Vì vậy khi chọn loại van, bạn nên xem xét các yêu cầu cụ thể của hệ thống của mình và đặc tính của từng loại van. Từ đó, chọn được loại van phù hợp.
Cấu tạo của check valve (van 1 chiều)
Như bạn đọc cũng thấy trong nội dung phía trên. Là có rất nhiều loại van một chiều khác nhau được chế tạo. Mỗi loại lại phục vụ tối ưu cho một mục đích sử dụng riêng biệt. Thành thử ra cấu tạo của chúng cũng khác nhau.
Dưới đây Thép Bảo Tín sẽ chỉ trình bày cấu tạo của 2 loại van 1 chiều công nghiệp thông dụng nhất. Đó là
Cấu tạo của swing check valve
Cấu tạo của swing check valve bao gồm các thành phần sau:
- Thân van: Thân van thường được làm bằng thép đúc hoặc thép không gỉ, và có một lỗ tròn chính để cho dòng chất lỏng hoặc khí đi qua.
- Lớp van: Lớp van thường được làm bằng vật liệu chịu nhiệt và chống ăn mòn như thép không gỉ hoặc đồng thau. Lớp van được gắn vào trục trung tâm của ống dẫn và có thể xoay quanh trục này để mở hoặc đóng.
- Trục van: Trục van là thành phần giữa lớp van và thân van, và được sử dụng để xoay lớp van để mở hoặc đóng.
- Gioăng: Gioăng van là một bộ phận chịu va đập, giữ lớp van chặt vào thân van khi lớp van đóng lại để ngăn chặn dòng chảy ngược.
- Bộ phận treo: Bộ phận treo được sử dụng để giữ lớp van nằm trong vị trí đóng lại khi không có dòng chất lỏng hoặc khí chảy qua.
Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, swing check valve có thể được thiết kế với các kích thước và vật liệu khác nhau để đáp ứng các yêu cầu của hệ thống ống dẫn.
Cấu tạo của lift check valve
Cấu tạo của lift check valve bao gồm các thành phần sau:
- Thân van: Thường được làm bằng thép đúc hoặc thép không gỉ. Và có một lỗ tròn chính để cho dòng chất lỏng hoặc khí đi qua.
- Lớp van: Thường được làm bằng vật liệu chịu nhiệt và chống ăn mòn như thép không gỉ hoặc đồng thau. Lớp van hình nón được gắn vào trục trung tâm của ống dẫn và di chuyển lên xuống theo hướng đứng để kiểm soát dòng chảy. Lớp van thường được thiết kế với một miếng đệm cao su hoặc kim loại dẻo giữa đỉnh của lớp van và trần của thân van, giúp giảm lực đẩy và tiếng ồn khi lớp van đóng lại.
- Trục van: Trục van là thành phần giữa lớp van và thân van. Và được sử dụng để di chuyển lớp van lên và xuống để kiểm soát dòng chảy. Trục van thường được gắn chặt với lớp van và có thể được thiết kế với một hoặc nhiều miếng đệm cao su hoặc kim loại dẻo để giảm lực đẩy và tiếng ồn khi lớp van đóng lại.
- Yên van: Yên làm kín là bộ phận chịu va đập, giữ lớp van chặt vào thân van khi lớp van đóng lại để ngăn chặn dòng chảy ngược. Yên van thường được làm bằng kim loại cứng như thép không gỉ hoặc đồng thau và có thể được mài mòn để đảm bảo độ kín và độ bền.
- Lò xo: Lò xo được sử dụng để đẩy lớp van lên và giữ cho lớp van và trục van tiếp xúc với yên van để ngăn chặn dòng chảy ngược. Lò xo thường được làm bằng thép không gỉ hoặc đồng thau và được đặt ở phía dưới lớp van.
Các ứng dụng của check valve
Check valve được dùng với một số máy bơm, chúng trông giống như các xi lanh nhỏ được gắn vào đầu 2 đầu vào và ra của máy bơm.
Van 1 chiều cũng được được sử dụng trong nhiều hệ thống vận chuyển chất lỏng. Như trong các nhà máy hóa chất và năng lượng, và trong nhiều quy trình công nghiệp khác.
Van một chiều cũng thường được sử dụng khi trộn nhiều loại khí vào một dòng khí. Một check valve được lắp đặt trên mỗi dòng khí riêng lẻ. Để tránh trộn lẫn các khí trong nguồn ban đầu.
Check valve cũng được sử dụng trong các ứng dụng sinh hoạt. Nhằm ngăn nước bị ô nhiễm xâm nhập lại vào nguồn cấp nước sinh hoạt.
Một số loại vòi phun tưới và hệ thống tưới nước nhỏ giọt có các van 1 chiều nhỏ được tích hợp bên trong chúng để giữ cho đường ống không bị thoát nước khi tắt hệ thống.
Check valve được sử dụng trong các hệ thống sưởi ấm để ngăn chặn sự đối lưu theo chiều dọc. Đặc biệt là kết hợp với việc lắp đặt nhiệt mặt trời, còn được gọi là phanh trọng lực.
Van 1 chiều thường được sử dụng trong bơm hơi, chẳng hạn như đồ chơi, nệm và thuyền. Chúng cho phép đối tượng được thổi phồng mà không có áp suất không khí liên tục hoặc không bị gián đoạn.
Nguồn ảnh: Cameron International Corporation & Wikipedia
Cách chọn check valve phù hợp (tùy nhu cầu)
Dưới đây là những tiêu chí khi lựa chọn check valve cho hệ thống.
– Áp lực làm việc: Van cần có áp suất làm việc cao hơn áp suất thực tế của hệ thống để đảm bảo độ bền. Các áp lực phổ biến như PN10, PN16, PN25, PN40, Class 150. Class 300, Class 600,..
– Nhiệt độ làm việc: Bạn cần xác định được loại lưu chất để chọn vật liệu phù hợp. Cụ thể, van phải có dải nhiệt độ chịu được cao hơn cao hơn nhiệt độ thực tế của hệ thồng. Ví dụ:
- <100°C (Gang, đồng, nhựa PVC/PP/PVDF.)
- 100°C – 300°C (Inox 304/316, thép carbon, gang dẻo)
- Trên 300°C (Thép không gỉ (Inconel, Duplex)
– Kích thước ống: Chọn van phù hợp với đường kính ống. Ví dụ:
- DN15 – DN50 (Hệ thống nhỏ, khí nén, nước sạch) → Disc Check Valve, Lift Check Valve.
- DN50 – DN300 (Hệ thống nước, hơi, dầu) → Swing Check Valve, Piston Check Valve.
- DN300+ (Công nghiệp lớn, cấp thoát nước, dầu khí) → Dual Plate Check Valve, Axial Check Valve.
– Chất liệu: Lựa chọn chất liệu van theo từng loại lưu chất. Ví dụ:
- Hệ thống nước sạch, khí, dầu có thể chọn van làm từ gang, đồng, thép carbon
- Môi trường nước muối, mước thải, háo chất nhẹ có thể chọn van từ Inox 304, inox 316, nhựa PVC/ CPVC/ PP/ VDF.
- Môi trường nước biển, axit có thể chọn nhựa PVDF, Teflon (PTFE), …
Lắp đặt và bảo trì check valve
Việc lắp đặt và bảo trì đúng cách là rất quan trọng để đảm bảo van 1 chiều hoạt động hiệu quả và kéo dài tuổi thọ. Dưới đây là những lưu ý trong quá trình này:
Hướng dẫn lắp đặt van
Hướng lắp đặt: Van 1 chiều phải được lắp đặt theo hướng dòng chảy được chỉ định trên thân van (thường có mũi tên).
Tư thế lắp: Van 1 chiều có thể được lắp đặt theo phương ngang hoặc phương dọc, tùy thuộc vào loại van và yêu cầu của hệ thống. Tuy nhiên, cần đảm bảo van hoạt động đúng chức năng trong mọi tư thế lắp đặt.
Nếu van có ren, quấn băng tan hoặc bôi keo dán ren lên ren trước khi vặn vào đường ống.
Vặn chặt các mối nối, nhưng không quá lực để tránh làm hỏng van hoặc đường ống.
Lưu ý khi bảo trì check van
- Thường xuyên kiểm tra van để phát hiện các dấu hiệu hư hỏng, rò rỉ hoặc tắc nghẽn.
- Kiểm tra các bộ phận của van như gioăng, đĩa van, lò xo.
- Nếu van bị bẩn hoặc tắc nghẽn, tháo van ra và vệ sinh sạch sẽ.
- Sử dụng các dụng cụ phù hợp để làm sạch các bộ phận của van.
- Thay thế bộ phận hư hỏng:
- Nếu phát hiện bất kỳ bộ phận nào của van bị hư hỏng, cần thay thế ngay lập tức.
- Sử dụng phụ tùng chính hãng để đảm bảo chất lượng và độ bền của van.
- Đối với một số loại van, cần bôi trơn các bộ phận chuyển động để giảm ma sát và kéo dài tuổi thọ.
Các sự cố thường gặp với check valve
- Kẹt van: Do cặn bẩn hoặc vật liệu lạ mắc kẹt trong van. Cần tháo van ra vệ sinh sạch sẽ.
- Rò rỉ: Do gioăng bị hư hỏng hoặc mòn. Cần thay thế gioăng mới.
- Va đập nước (water hammer): Do dòng chảy bị thay đổi đột ngột. Cần lắp đặt van giảm áp hoặc van chống va để giảm thiểu tác động của va đập nước.
FAQ (Câu hỏi thường gặp)
Van 1 chiều và van 2 chiều khác nhau thế nào?
- Van 1 chiều: Chỉ cho phép lưu chất chảy theo một hướng và tự động ngăn dòng chảy ngược.
- Van 2 chiều: Không có cơ chế tự động ngăn chặn dòng ngược; lưu chất có thể chảy theo cả hai hướng hoặc được điều khiển theo nhu cầu.
Có điều chỉnh được lưu lượng không?
Không! Van 1 chiều chỉ có 2 trạng thái là mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, không cho phép điều chỉnh lưu lượng.
Nên lắp van 1 chiều trước hay sau máy bơm?
Nên lắp van 1 chiều sau máy bơm. Vì nó giúp ngăn lưu chất chảy ngược vào máy bơm và bảo vệ máy bơm hoạt động ổn định.
Kết luận
Van 1 chiều là một thiết bị đơn giản nhưng rất quan trọng trong nhiều hệ thống. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị, ngăn chặn dòng chảy ngược, duy trì áp suất, kiểm soát dòng chảy và đảm bảo an toàn. Việc lựa chọn và lắp đặt van 1 chiều đúng cách là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và an toàn.
Hy vọng bạn đọc đã biết check valve là gì. Nếu cần thêm bất cứ thông tin gì về check valve (van 1 chiều) thì hãy liên hệ ngay với Thép Bảo Tín để được hỗ trợ nhanh nhất nhé – Hotline: 9832 059 176!
