Van bi là gì?
Van bi (tiếng anh là Ball Valve) là dòng van công nghiệp hoạt động đóng/mở nhờ cấu tạo bên trong là một quả bóng rỗng, có lỗ và có thể xoay góc 90 độ để điều tiết dòng chảy qua nó. Hiện nay, loại van này được ECOZEN phân phối khá đa dạng về mẫu mã, xuất xứ, nhãn hiệu, chất liệu, và chủng loại như: van bi tay gạt, điều khiển điện, điều khiển khí nén…
Cấu tạo của van bi
Cấu tạo của van bi gồm các thành phần chính như sau:
- Thân van: thường chế tạo từ chất liệu đồng, inox, gang, thép… Là cấu tạo chính để ghép các linh kiện cấu thành nên van.
- Bi van (đĩa van): có hình cầu và rỗng phần tâm, làm từ thép không gỉ độ cứng cao và ít bị ăn mòn. Ngoài ra, nó có vai trò như công tắc đóng mở van; bi được giữ cố định bởi gioăng làm kín và trục.
- Trục: Đóng vai trò nối và truyền lực từ tay gạt, tay quay (vô lăng), trục chuyền động tới bi. Cũng như bi van, trục làm bằng hợp kim cứng ít bị ăn mòn.
- Gioăng: Là chi tiết làm kín trục van, bi van các gioăng làm kín được làm vật liệu từ teflong (PTFE), cao su chịu lực hoặc các vật liệu khác có độ đàn hồi và mềm khác.
- Tay gạt: Nằm bên ngoài van, dùng đóng/mở van, làm bằng thép hoặc gang. Tay gạt có thể được thay thế bằng hộp số và tay quay khi sử dụng van trong hệ thống đường ống có kích thước và áp suất lớn. Ngoài ra còn có thể thay thế bằng bộ điều khiển khí nén hoặc bộ điều khiển điện khi dùng trong các hệ thống tự động hóa.
Nguyên lý hoạt động Van bi
Không giống như van cổng (nâng hạ đĩa van) hay van bướm (xoay cánh đĩa), van bi hoạt động dựa trên cơ chế góc quay 90 độ (Quarter-turn) của một viên bi rỗng nằm bên trong thân van.
-
Trạng thái Mở: Khi tay gạt nằm song song với đường ống, lỗ khoét của viên bi trùng khớp với chiều dòng chảy, cho phép lưu chất đi qua với lưu lượng tối đa (Full bore) hoặc bị thu hẹp một phần (Reduced bore).
-
Trạng thái Đóng: Khi xoay tay gạt vuông góc 90 độ với đường ống, phần mặt kín của viên bi sẽ chặn hoàn toàn dòng chảy.
-
Cơ chế làm kín: Áp lực từ dòng chảy sẽ đẩy viên bi ép chặt vào vòng đệm (Seat) ở phía hạ lưu, giúp van bi có độ kín tuyệt đối cao hơn so với van bướm, ngăn chặn rò rỉ hiệu quả.
Van bi có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Đối với các hệ thống đường ống, van bi có thể thay thế bằng hộp số để điều tiết dòng lưu chất. Loại van bi tay gạt được điều khiển bằng bộ điều khiển khí nén, thích hợp trong các ứng dụng cần sự tự động và điều khiển từ xa.
Van bi có thể vận hành ở áp suất lên đến 1000 bar và nhiệt độ lên đến mức cao, tùy thuộc vào vật liệu sản xuất. Tuy nhiên, cũng có nhược điểm của loại van này, như ma sát giữa thân bi có thể tạo ra lực cản khi đóng mở, và gioăng làm kín có thể yêu cầu bảo trì định kỳ để đảm bảo hiệu suất.
Trong các ứng dụng, loại van bi đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết dòng chảy của chất lỏng và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống đường ống.
Các loại Van bi tiêu biểu ở Ecozen
1. Van bi tay gạt
Van bi tay gạt là loại đóng/mở van nhanh chóng bằng tay gạt thường dùng trong các hệ thống nước sạch, hệ thống hóa chất… Tay gạt giúp van đóng/mở nhanh, vận hành dễ dàng và thuận tiện hơn. Bộ phận tay gạt của van được bọc quanh bằng nhựa giúp người sử dụng dễ dàng thao tác.
 |
Van bi 3 mảnh inox nối ren Genebre 2025
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
2. Van bi inox
Van bi inox được chế tạo từ chất liệu SUS304, SUS316 có tính chống ăn mòn và oxi hóa cao; thường được sử dụng trong công nghệ thực phẩm, các hệ thống dẫn chất lỏng vi sinh, hóa chất, axit.
Các loại van thường được sử dụng phổ biến hiện nay đó là: van bi inox tay gạt, inox mặt bích, inox 304, inox 316…
|
Van bi 3 mảnh inox nối ren Genebre 2025
|
|
|
|
|
 |
Van bi tay gạt 3 mảnh Adca M3S1
|
 |
|
 |
|
3. Van bi đồng
Van bi đồng được làm bằng chất liệu đồng. Tay gạt của van thường bằng đồng và có kết nối ren vì kích thước tương đối nhỏ. Van thường được dùng phổ biến trong các hệ thống nước, khí, chuyền dẫn dầu, chất lỏng.
 |
|
 |
|
 |
|
4. Van 3 ngã
Van 3 ngã là loại van được sử dụng để chuyển hướng dòng chảy của lưu chất khi qua van. Loại van này có 3 đầu để kết nối, tùy theo cấu tạo mà chúng có chức năng khác nhau.
Phân biệt Van bi 3 ngã dạng chữ L và chữ T
Khi chọn mua van bi 3 ngã, việc nhầm lẫn giữa L-port và T-port sẽ khiến hệ thống không vận hành được. Dưới đây là cách phân biệt:
-
Van bi 3 ngã chữ T (Mixing/Diverting):
-
Viên bi được khoét lỗ hình chữ T.
-
Chức năng: Có thể thông cả 3 cửa cùng lúc (dùng để trộn dòng chảy) hoặc thông 2 cửa thẳng hàng. Đây là loại đa năng nhất.
-
-
Van bi 3 ngã chữ L (Diverting):
-
Viên bi được khoét lỗ hình chữ L vuông góc.
-
Chức năng: Chỉ dùng để chuyển hướng dòng chảy từ cửa giữa sang cửa trái hoặc cửa phải. Không thể thông 3 cửa cùng lúc.
-
|
|
|
Van bi ba ngã “T” Genebre 2041
|
5. Van bi mặt bích
Van bi mặt bích là loại van có kết nối với đường ống bằng kết nối mặt bích. Tiêu chuẩn kết nối mặt bích thương là: JIS 10K, BS PN16, ANSI #150LB, DIN PN16…
|
|
|
|
6. Van bi điều khiển khí nén
Van bi điều khiển khí nén thuộc dòng van điều khiển. Nó là loại van bi (2 hoặc 3 ngã) được điều khiển thông qua 1 bộ tác động khí nén (actuator).
 |
Van bi điều khiển khí nén Genebre 5025
|
 |
Van bi 3 ngã điều khiển khí nén Genebre 5040
|
 |
Van bi thép điều khiển khí nén Genebre 5105
|
 |
Van bi vi sinh điều khiển khí nén Genebre 5013
|
6. Van bi điều khiển điện
Van bi điều khiển điện thuộc dòng van điều khiển. Nó là loại van bi (2 hoặc 3 ngã) sử dụng nguồn điện áp 24v, 220v hoặc 380v để điều khiển van đóng mở.
 |
Van bi điều khiển điện Genebre 5629
|
 |
Van inox điều khiển bằng điện Genebre 5635
|
 |
Van 3 ngã điều khiển điện Genebre 5641
|
Xem thêm: van bi điều khiển điện
Ưu điểm của Van bi
Ưu điểm lớn nhất là độ bền cao, đóng/mở dễ dàng, an toàn không bị rò rỉ trong thời gian dài nếu không sử dụng. Vì vậy van bi được là loại thông dụng trong các ứng dụng đóng/mở và điều khiển so với van cầu hay van cổng
Cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, giá thành thấp, sửa chữa linh hoạt vì vậy van được sử dụng rỗng rãi trong công nghiệp. Van bi có thể hoạt động tốt trong môi trường có áp suất lên đến 1000 bar và nhiệt độ lên đến 400°C. Van có kích thước phổ biến từ DN8 – DN200.
So sánh nhanh: Nên chọn Van Bi, Van Bướm hay Van Cổng?
| Tiêu chí | Van Bi (Ball Valve) | Van Bướm (Butterfly Valve) | Van Cổng (Gate Valve) |
| Độ kín (Sealing) | Tốt nhất (Rất ít rò rỉ). | Khá (Gioăng cao su dễ lão hóa). | Tốt (Nhưng dễ bị cặn kẹt). |
| Tốc độ đóng mở | Nhanh (Gạt 90 độ). | Nhanh (Gạt 90 độ). | Chậm (Phải quay vô lăng nhiều vòng). |
| Điều tiết dòng chảy | Có thể (nhưng không khuyến khích lâu dài). | Tốt ở góc mở nhỏ. | Không (Chỉ nên đóng/mở hoàn toàn). |
| Áp suất chịu đựng | Cao (Lên tới 100-1000 bar). | Thấp/Trung bình. | Cao. |
| Kích thước | Phù hợp size nhỏ & trung (DN15-DN150). | Tối ưu cho size lớn (DN200 trở lên). | Phù hợp mọi size. |
Ứng dụng Van bi
Van bi được sử dụng nhiều trong hệ thống và đa dạng môi trường như: nước, hơi, khí… để lưu trữ và truyền tải trong công nghiệp hoặc lĩnh vực khác. Ngoài ra, van bi được ứng dụng phổ biến cho nhiều hệ và ngành công nghiệp như: điện, điện điện, ô tô, in ấn, nhựa, dệt may, y tế, hóa chất và thực phẩm…
Dưới đây là các ứng dụng chính của van bi
- Ngành dầu khí: Van bi là thiết bị quan trọng trong ngành dầu khí, giúp điều tiết dầu thô và khí đốt tự nhiên qua đường ống. Chúng chịu được điều kiện khắc nghiệt và áp suất cao, đảm bảo hoạt động an toàn, hiệu quả, và giảm thiểu nguy cơ rò rỉ. Thiết kế lỗ khoan đầy đủ hoặc giảm giúp đáp ứng các nhu cầu lưu lượng khác nhau.
- Xử lý hóa chất: Trong các nhà máy hóa chất, van bi kiểm soát dòng chảy của các hóa chất, với vật liệu chống ăn mòn để tăng tuổi thọ và độ an toàn. Độ chính xác của chúng đảm bảo duy trì lưu lượng và áp suất cần thiết trong các quy trình hóa học.
- Ngành thực phẩm và đồ uống: Van bi vi sinh được sử dụng để xử lý dòng chất lỏng như nước, nước trái cây, và sữa, tuân thủ các tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt để ngăn ngừa nhiễm bẩn. Thiết kế dễ vệ sinh và khả năng tạo lớp đệm kín làm cho chúng lý tưởng cho các nhà máy chế biến thực phẩm.
- Ngành dược phẩm: Van bi đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chất lỏng trong sản xuất thuốc. Chúng đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt để ngăn ngừa ô nhiễm, đáng tin cậy và dễ sử dụng trong các quy trình cần kiểm soát lưu lượng chính xác.
- Nhà máy xử lý nước: Van bi kiểm soát dòng chảy trong các giai đoạn xử lý nước, từ điều tiết nước thô, quản lý dòng chảy qua hệ thống lọc, đến phân phối nước đã xử lý. Chúng phải chịu được áp suất cao, đảm bảo khả năng bịt kín chặt chẽ và ngăn ngừa dòng chảy ngược.
- Hệ thống HVAC: Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) sử dụng van bi để kiểm soát dòng chảy của môi trường sưởi ấm và làm mát. Độ tin cậy và hiệu quả của chúng rất quan trọng để duy trì nhiệt độ mong muốn trong các tòa nhà dân cư, thương mại và công nghiệp, góp phần tiết kiệm năng lượng và tạo sự thoải mái cho người sử dụng.
Vật liệu chế tạo van bi thường dùng
Van bi được sản xuất từ nhiều loại vật liệu khác nhau, phù hợp với các điều kiện vận hành đa dạng:
|
Vật liệu |
Đặc trưng | Ứng dụng | Phạm vi nhiệt độ | Xếp hạng áp suất |
|
van bi thép không gỉ/ van bi inox |
Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, bền bỉ | Cung cấp nước, xử lý hóa chất | -425°F đến 1200°F | Áp suất cao |
|
van bi đồng thau |
Giá cả phải chăng, khả năng chống ăn mòn tốt | Hệ thống ống nước, phân phối gas | Lên đến 250°F (121°C) | Vừa phải |
|
Van bi PVC (Polyvinyl clorua) |
Nhẹ, chống ăn mòn, tiết kiệm | Xử lý nước, tưới tiêu | Lên đến 140°F (60°C) | Thấp đến trung bình |
|
van bi thép Cacbon |
Mạnh mẽ, bền bỉ, thích hợp với áp suất cao | Đường ống dẫn dầu và khí đốt, lọc dầu | -20°F đến 1000°F | >5000 psi (345 bar) |
Lưu ý khi lựa chọn van bi cho nhà máy
Để đưa ra lựa chọn đúng đắn, cần phải hiểu thiết kế cơ bản và các chức năng cơ bản của van bi. Sau đây là một số yếu tố cần phải xem xét
Kích thước ống và hệ số lưu lượng
Cần cân nhắc đến kích thước ống và hệ số lưu lượng mong muốn. Đối với các ống có đường kính lớn hơn, van cần có đường kính lỗ khoan lớn hơn để cho phép lưu lượng cao hơn. Ngược lại, các hệ thống nhỏ hơn có thể sử dụng van cổng tiêu chuẩn để điều chỉnh lưu lượng một cách hiệu quả.
Chọn theo loại kết nối
Có nhiều kích cỡ và loại kết nối van bi khác nhau để kết nối chúng với hệ thống. Một số loại phổ biến là
Van bi tiêu chuẩn/van bi ren: Kết nối ren là loại kết nối phổ biến nhất được sử dụng cho nhiều ứng dụng về nhiệt độ và áp suất.
Van bi bích: Van bi bích có kết nối bích kết nối các cổng với hệ thống đường ống. Các van này thường được sử dụng trong các kích thước đường ống lớn hơn. Việc lựa chọn van bi bích đòi hỏi phải xem xét định mức áp suất và định mức nén bích, cho biết áp suất tối đa mà nó có thể chịu được.
Van bi hàn: Van bi được hàn trực tiếp vào đường ống bằng kết nối hàn. Loại kết nối này phù hợp với các ứng dụng không yêu cầu rò rỉ.
Van bi liên hợp thích hợp: Các van này có kết nối ổ cắm dung môi tại mỗi cổng. Phần giữa của van có thể dễ dàng tháo rời và tháo ra khi van được lắp đặt. Điều này phù hợp để sửa chữa và bảo trì nhanh chóng trong các hệ thống dòng chảy.
Ngoài ra, kích thước tổng thể sẽ phụ thuộc vào việc nó được coi là van bi thép không gỉ hay van bi đồng thau vì các đặc tính vật liệu khác nhau có nghĩa là cần có độ bền khác nhau.
Áp suất
Một yếu tố khác cần xem xét là mức áp suất của hệ thống (được đo bằng psi). Các ứng dụng áp suất cao cần các thân máy chắc chắn được nối bằng các đầu nối chịu lực nặng, tức là các mối nối thân máy được gia cố; cấu trúc hàn hoàn toàn không có lỗ bu lông và các bộ phận bền khi tiếp xúc với nước.
Tiêu chuẩn thiết kế
Các tiêu chuẩn thiết kế như ASME hoặc API đảm bảo các thiết bị này tuân thủ các tiêu chuẩn công nghiệp về an toàn và hiệu suất.
Hiểu được những khía cạnh và tính năng này là điều cần thiết trước khi đưa ra quyết định của bạn. Với hơn 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực này, Ecozen bên cạnh việc cung cấp nhiều loại sản phẩm đến từ Châu Âu và tuân thủ các tiêu chuẩn DIN & ANSI.
Câu hỏi thường gặp về Van bi
Tại sao tay gạt van bi hay bị kẹt sau một thời gian sử dụng?
- Thường do van không được vận hành thường xuyên, dẫn đến cặn bẩn bám vào bề mặt bi và gioăng (Seat). Hoặc do siết đai ốc cổ van quá chặt.
Van bi có dùng để điều tiết lưu lượng (mở 50%) được không?
- Có thể, nhưng không khuyến khích trong thời gian dài. Việc mở hé sẽ khiến dòng chảy áp lực cao xói mòn góc của viên bi và gioăng Teflon, gây rò rỉ khi đóng kín lại sau này. Nếu cần điều tiết chính xác, nên dùng Van Cầu (Globe Valve).
Gioăng van bi thường làm bằng chất liệu gì?
- Phổ biến nhất là PTFE (Teflon) chịu được hóa chất và nhiệt độ đến 180°C. Với môi trường nhiệt độ cao hơn (lên tới 400°C), cần dùng van bi có gioăng kim loại (Metal Seat).
Hình ảnh thực tế của Van bi
Pingback: Van bướm là gì? Tổng hợp các loại van bướm phổ biến tại Ecozen – VAN ADCA VIỆT NAM – ECOZEN ĐẠI LÝ ỦY QUYỀN DUY NHẤT– 0903 608 602