Van công nghiệp
I. Các loại van phổ biến trong nhà máy lọc hóa dầu
1. Van cổng (Gate Valve)
Chức năng: Dùng để đóng hoặc mở hoàn toàn dòng chảy. Khi mở, đĩa van được nâng lên hoàn toàn, tạo ra đường thẳng cho dòng chảy đi qua với sự cản trở tối thiểu.
Ưu điểm: Giảm thiểu tổn thất áp suất, được sử dụng rộng rãi cho các hệ thống đường ống lớn có áp suất cao.
Nhược điểm: Không dùng để điều tiết dòng chảy, thời gian đóng mở chậm.
Ứng dụng: Thường dùng trong các hệ thống đường ống chính (ví dụ: đường dầu thô, sản phẩm), cô lập thiết bị để bảo trì (ví dụ: trước/sau bơm, lò phản ứng, tháp chưng cất).
2. Van bi (Ball Valve)
Chức năng: Sử dụng một quả bi rỗng ruột để đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy. Chỉ cần một phần tư vòng xoay để đóng hoặc mở hoàn toàn.
Ưu điểm: Đóng mở nhanh, độ kín cao, ít bị kẹt bởi chất rắn, chịu được áp suất cao.
Nhược điểm: Khó điều tiết chính xác ở lưu lượng nhỏ, có thể tạo ra áp suất chênh lệch khi điều tiết.
Ứng dụng: Phù hợp cho các ứng dụng đóng mở nhanh, trong hệ thống dẫn dầu, khí đốt, chất lỏng có tính ăn mòn (tùy vật liệu), đường ống cấp/thoát nước, các hệ thống nhỏ và trung bình.
3. Van cầu (Globe Valve)
Chức năng: Dùng để điều tiết dòng chảy một cách chính xác. Đĩa van di chuyển thẳng tuyến tính, thay đổi diện tích dòng chảy.
Ưu điểm: Khả năng điều tiết tốt, dễ dàng bảo trì, độ kín tốt khi đóng hoàn toàn.
Nhược điểm: Tổn thất áp suất cao hơn van cổng, không phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu dòng chảy thẳng.
Ứng dụng: Các hệ thống cần điều chỉnh lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, ví dụ như đường hơi, nước ngưng, dòng hóa chất điều chỉnh, hệ thống cấp nhiên liệu.
4. Van bướm (Butterfly Valve)
Chức năng: Sử dụng một đĩa hình tròn xoay quanh trục để điều tiết hoặc đóng mở dòng chảy.
Ưu điểm: Nhỏ gọn, nhẹ, chi phí thấp, đóng mở nhanh, dễ lắp đặt và bảo trì.
Nhược điểm: Không kín hoàn toàn bằng van bi hay van cổng (đối với một số loại), có thể tạo ra tổn thất áp suất nhỏ.
Ứng dụng: Thường dùng cho các đường ống lớn, lưu lượng lớn, trong các hệ thống nước làm mát, khí, hoặc các chất lỏng không ăn mòn, hệ thống thoát khí.
5. Van một chiều (Check Valve)
Chức năng: Chỉ cho phép dòng chảy đi qua theo một hướng duy nhất, ngăn chặn dòng chảy ngược.
Ưu điểm: Bảo vệ thiết bị khỏi dòng chảy ngược, giảm thiểu hiện tượng búa nước.
Nhược điểm: Không có khả năng điều khiển bằng tay.
Ứng dụng: Lắp đặt sau bơm (ngăn dòng chảy ngược về bơm), trước các thiết bị nhạy cảm, trong hệ thống đường ống song song.
6. Van an toàn/Van xả áp (Safety Valve/Pressure Relief Valve - PRV)
Chức năng: Tự động xả áp suất dư thừa khi áp suất trong hệ thống vượt quá giới hạn an toàn, bảo vệ đường ống, bình chứa và thiết bị khỏi hư hỏng hoặc nổ.
Ưu điểm: Chức năng bảo vệ an toàn sống còn.
Ứng dụng: Lắp đặt trên các bình áp lực (tháp chưng cất, lò phản ứng, bồn chứa), đường ống có nguy cơ quá áp.
7. Van điều khiển (Control Valve)
Chức năng: Được điều khiển tự động bởi tín hiệu từ hệ thống điều khiển (DCS/PLC) để duy trì các thông số quy trình như lưu lượng, áp suất, nhiệt độ ở mức mong muốn.
Ưu điểm: Tự động hóa cao, điều khiển chính xác các thông số vận hành.
Ứng dụng: Gần như mọi phân xưởng trong nhà máy để tự động hóa quy trình, ví dụ: điều khiển mức trong tháp chưng cất, điều khiển nhiệt độ lò nung, điều khiển áp suất trong hệ thống.
8. Van kim (Needle Valve)
Chức năng: Dùng để điều tiết lưu lượng nhỏ với độ chính xác cao.
Ưu điểm: Điều chỉnh tinh tế, phù hợp cho các đường ống có lưu lượng nhỏ.
Nhược điểm: Không phù hợp cho lưu lượng lớn, dễ bị tắc nghẽn nếu chất lỏng có cặn.
Ứng dụng: Dùng trong các hệ thống lấy mẫu, đo lường, hoặc điều chỉnh dòng chất phụ gia, trong các mạch điều khiển khí nén.
9. Van cắm (Plug Valve)
Chức năng: Tương tự van bi, sử dụng một chốt hình trụ hoặc hình côn có lỗ xuyên qua để đóng/mở hoặc chuyển hướng dòng chảy.
Ưu điểm: Đóng mở nhanh, độ kín tốt, ít kẹt.
Ứng dụng: Thường dùng trong các hệ thống xử lý bùn, chất lỏng có hạt rắn hoặc các ứng dụng cần chuyển hướng dòng chảy.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
van bi có khoang bi rỗng được thiết kế đặc biệt để giảm tắc nghẽn.
Ứng dụng: Trong các đường cấp hóa chất, nước nóng, hoặc các khu vực cần đóng mở nhanh, xử lý dung dịch kiềm loãng hoặc đã qua lọc.
3. Van cầu (Globe Valve)
Đặc điểm đặc biệt: Vật liệu và thiết kế tương tự van bi, ưu tiên khả năng chống ăn mòn và mài mòn. Ghế van và đĩa van thường được làm từ vật liệu cứng để chịu mài mòn.
Ứng dụng: Điều khiển dòng dung dịch kiềm nóng, hơi nóng, hoặc các chất lỏng ăn mòn khi cần điều tiết chính xác.
4. Van bướm (Butterfly Valve)
Đặc điểm đặc biệt: Thường là loại van bướm lót (lined butterfly valve) bằng cao su chịu nhiệt, PTFE, PFA hoặc các vật liệu chịu ăn mòn khác để tăng khả năng chống ăn mòn từ dung dịch kiềm. Trục và đĩa thường là thép không gỉ hoặc hợp kim đặc biệt.
Ứng dụng: Trong các hệ thống nước làm mát, khí, hoặc các chất lỏng ít ăn mòn hơn và lưu lượng lớn, hoặc các đường ống có nhiệt độ và áp suất trung bình.
5. Van một chiều (Check Valve)
Đặc điểm đặc biệt: Vật liệu chế tạo cần đảm bảo chống ăn mòn và chịu mài mòn, đặc biệt khi xử lý bùn hoặc dung dịch kiềm nóng. Các loại như van một chiều dạng nâng (lift check valve) hoặc dạng xoay (swing check valve) đều được sử dụng.
Ứng dụng: Sau bơm, trong các hệ thống thủy lực và đường ống chất lỏng để ngăn dòng chảy ngược.
6. Van an toàn/Van xả áp (Safety Valve/PRV)
Đặc điểm đặc biệt: Được chế tạo từ vật liệu chịu ăn mòn và nhiệt độ cao, ví dụ: thép không gỉ đặc biệt, hoặc có lớp lót bảo vệ.
Ứng dụng: Các nồi hơi, bình áp lực, tháp hòa tách, bộ trao đổi nhiệt trong quy trình Bayer để đảm bảo an toàn.
7. Van điều khiển (Control Valve)
Đặc điểm đặc biệt: Rất quan trọng trong các công đoạn hòa tách, kết tủa, cô đặc, nơi cần kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ, áp suất, và lưu lượng của dung dịch kiềm và bùn. Các loại van này thường có bộ truyền động mạnh mẽ và vật liệu chống mài mòn, ăn mòn đặc biệt (ví dụ: lót gốm, hợp kim chịu ăn mòn).
Ứng dụng: Kiểm soát dòng dung dịch kiềm, hơi, bùn trong các lò hòa tách, thiết bị lắng, thiết bị kết tủa, lò nung alumina.
8. Van màng (Diaphragm Valve)
Chức năng: Dùng để đóng mở hoặc điều tiết dòng chảy, đặc biệt hiệu quả với các chất lỏng có chứa hạt rắn hoặc chất lỏng ăn mòn. Màng ngăn cách môi chất với các bộ phận cơ khí của van.
Ưu điểm: Độ kín tuyệt đối, không rò rỉ ra bên ngoài, lý tưởng cho các chất lỏng độc hại, ăn mòn hoặc có chứa hạt rắn. Thiết kế cho phép dòng chảy không bị cản trở nhiều.
Nhược điểm: Hạn chế về áp suất và nhiệt độ so với các loại van khác, màng có thể cần thay thế định kỳ.
Ứng dụng: Trong các hệ thống bùn, chất lỏng có tính ăn mòn cao (ví dụ: dung dịch kiềm loãng), nơi cần tránh rò rỉ và xử lý các chất rắn lơ lửng.
9. Van kẹp (Pinch Valve)
Chức năng: Sử dụng một ống đàn hồi (sleeve) bên trong van, được ép lại bởi một cơ cấu cơ học hoặc khí nén để đóng van.
Ưu điểm: Tuyệt vời cho các ứng dụng xử lý bùn, chất lỏng có hạt rắn mài mòn cao vì không có bộ phận chuyển động tiếp xúc với môi chất, chống tắc nghẽn.
Nhược điểm: Hạn chế về áp suất và nhiệt độ, không phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu điều tiết chính xác.
Ứng dụng: Vận chuyển bùn quặng, bùn đỏ, các chất lỏng có chứa hạt mài mòn cao.
