Van cổng nêm thủy lực DN400 PN25

1. Mô tả và các tính năng chính

Van cổng nêm thủy lực là một loại van chuyển động tuyến tính, trong đó một đĩa hình nêm (cổng) được nâng lên hoặc hạ xuống bằng bộ truyền động thủy lực để điều khiển lưu lượng chất lỏng.

Các tính năng chính cho kích thước và phân khúc này:

• Thiết kế đường kính trong toàn phần: Đường kính trong phù hợp với đường ống (DN400), dẫn đến tổn thất áp suất rất thấp khi mở hoàn toàn và cho phép làm sạch đường ống bằng thiết bị chuyên dụng (pigging).
• Dòng chảy hai chiều: Thích hợp cho dòng chảy theo cả hai hướng.
• Thân van nâng lên: Thân van sẽ nâng lên khi van được mở, giúp người dùng dễ dàng nhận biết vị trí của van.
• Phương pháp làm kín kim loại với kim loại: Thường sử dụng nêm và vòng đệm có bề mặt cứng (ví dụ: bằng Stellite) để chống ăn mòn và mài mòn.
• Cấu trúc chắc chắn: Được thiết kế để chịu được áp suất và lực lớn, dẫn đến thân máy nặng và bền, thường được làm từ thép đúc hoặc thép rèn.

2. Các thành phần chính

1. Thân van: Cấu trúc chịu áp suất chính, thường được làm từ thép cacbon (WCB) hoặc thép không gỉ (CF8M/316SS). Đầu van có mặt bích (ví dụ: PN25/ASME B16.5 Loại 150) là tiêu chuẩn cho DN400.
2. Nắp van: Được bắt vít vào thân van, bao bọc phần thân van và tạo ra một lớp chắn áp suất. Thường thì nắp van được kéo dài để cách nhiệt.
3. Van nêm (van cửa): Bộ phận làm kín quan trọng. Đối với PN25, van nêm linh hoạt thường được sử dụng. Nó có một rãnh hoặc đường cắt xung quanh chu vi cho phép van nêm uốn cong nhẹ, cải thiện khả năng làm kín và bù đắp cho những thay đổi nhỏ về sự thẳng hàng của van do giãn nở nhiệt hoặc ứng suất trong đường ống.
4. Trục: Một trục ren cường độ cao (ví dụ: thép không gỉ SS420 hoặc 17-4PH) truyền lực từ bộ truyền động đến nêm.
5. Vòng đệm van: Là những vòng có bề mặt cứng được ép hoặc hàn vào thân van, tiếp xúc với nêm để tạo độ kín. Chúng tạo ra sự đóng kín chắc chắn.
6. Vòng đệm: Một lớp đệm (thường là than chì cho nhiệt độ cao) bao quanh thân van, được đặt trong hộp đệm, để ngăn rò rỉ ra môi trường.
7. Bộ truyền động thủy lực: Bộ truyền động kiểu piston hoặc kiểu càng cua được vận hành bằng áp suất thủy lực (thường là dầu). Nó cung cấp mô-men xoắn/lực đẩy cao cần thiết để vận hành van DN400 lớn chống lại áp suất chênh lệch cao.

3. Nguyên lý hoạt động

• Khởi động: Dầu thủy lực được dẫn vào bộ truyền động, làm chuyển động pít-tông. Chuyển động này được chuyển đổi thành chuyển động quay (kiểu khớp nối) hoặc chuyển động tịnh tiến (pít-tông tuyến tính) để làm quay thân van. Thân van được vặn vào chốt, nâng nó hoàn toàn vào trong nắp van, giải phóng đường dẫn dòng chảy.
• Quá trình đóng: Dầu thủy lực được dẫn sang phía đối diện của bộ truyền động, đảo ngược chuyển động. Trục quay và đẩy chốt xuống vị trí đóng, nơi nó được ép chặt vào hai vòng đệm, tạo thành một lớp bịt kín.

Lưu ý quan trọng: Van này được thiết kế để cách ly (mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn). Tuyệt đối không được sử dụng van này để điều tiết lưu lượng hoặc kiểm soát dòng chảy, vì điều này sẽ gây ra rung động, hiện tượng xâm thực và làm mòn nhanh chóng phần nêm và đế van.

4. Các ứng dụng điển hình

Do kích thước và khả năng chịu áp suất cao, van này được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe:

• Hệ thống đường ống dẫn và phân phối nước: Cô lập các đoạn đường ống lớn.
• Nhà máy điện: Hệ thống nước làm mát, đường ống cấp nước.
• Nước dùng trong quy trình công nghiệp: Các nhà máy công nghiệp quy mô lớn.
• Nhà máy khử muối: Dây chuyền thẩm thấu ngược áp suất cao (RO).
• Khai thác và chế biến khoáng sản: Đường ống dẫn bùn (với việc lựa chọn vật liệu phù hợp).

5. Ưu điểm và nhược điểm

6. Những cân nhắc quan trọng khi lựa chọn và sử dụng

• Lựa chọn vật liệu: Chọn vật liệu thân/nêm/ghế (WCB, WC6, CF8M, v.v.) phù hợp với môi chất sử dụng (nước, tính ăn mòn, nhiệt độ).
• Các mối nối đầu cuối: Đảm bảo tiêu chuẩn mặt bích và bề mặt tiếp xúc (RF, RTJ) phù hợp với đường ống.
• Bộ nguồn thủy lực (HPU): Van này cần một HPU riêng để tạo áp suất thủy lực. Cần xem xét tốc độ vận hành, áp suất và điều khiển (tại chỗ/từ xa) cần thiết.
• Chế độ an toàn khi gặp sự cố: Bộ truyền động có thể được chỉ định là Chế độ mở khi gặp sự cố (FO), Chế độ đóng khi gặp sự cố (FC) hoặc Chế độ giữ nguyên vị trí cuối cùng khi gặp sự cố (FL) tùy thuộc vào yêu cầu an toàn.
• Van bypass: Đối với các ứng dụng áp suất cao, một van bypass nhỏ (ví dụ: DN50) thường được lắp đặt để cân bằng áp suất qua van trước khi mở van chính, giúp giảm mô-men xoắn vận hành cần thiết.

Tóm lại, van cổng nêm thủy lực DN400 PN25 là một thiết bị mạnh mẽ, bền bỉ, dùng để hoàn toàn dừng hoặc khởi động dòng chảy của nước trong các đường ống lớn, áp suất cao. Hoạt động bằng thủy lực của nó làm cho nó phù hợp với các điểm cách ly quan trọng từ xa hoặc tự động.