Độ chặt của 4 quả bóng
Vật liệu làm kín ghế quan trọng nhất chovan biPolytetraoxyethylene (PTFE) là một vật liệu nhạy cảm với hầu hết các chất hóa học, có hệ số ma sát thấp, hiệu suất ổn định, không dễ bị lão hóa, phạm vi nhiệt độ ứng dụng rộng và khả năng làm kín tuyệt vời. Tuy nhiên, các đặc tính vật lý của PTFE, bao gồm hệ số giãn nở cao, nhạy cảm với dòng chảy lạnh và dẫn nhiệt kém, đòi hỏi thiết kế gioăng van phải tập trung vào những đặc điểm này. Vật liệu nhựa của gioăng van cũng bao gồm PTFE pha trộn, nylon và nhiều vật liệu khác. Tuy nhiên, khi vật liệu làm kín bị cứng, độ tin cậy của gioăng sẽ bị ảnh hưởng, đặc biệt là trong trường hợp chênh lệch áp suất thấp. Ngoài ra, cao su tổng hợp như cao su butyl cũng có thể được sử dụng làm vật liệu làm kín van, nhưng môi trường và phạm vi nhiệt độ ứng dụng của nó bị hạn chế. Thêm vào đó, nếu môi trường không được bôi trơn, việc sử dụng cao su tổng hợp có thể gây kẹt bi.
Để đáp ứng các yêu cầu sử dụng trong công nghiệp như nhiệt độ cao, áp suất cao, khả năng chống ăn mòn mạnh, tuổi thọ cao, v.v., van bi kín bằng kim loại đã được phát triển mạnh mẽ trong mười năm qua. Đặc biệt tại các nước công nghiệp phát triển như Hoa Kỳ, Ý, Đức, Tây Ban Nha, Hà Lan, v.v., cấu trúc của van bi đã được cải tiến liên tục, và đã xuất hiện các loại van bi thân hàn chìm trực tiếp, van bi nâng hạ, và van bi trong đường ống dài, thiết bị lọc dầu, v.v. Lĩnh vực công nghiệp ngày càng được sử dụng rộng rãi, với sự xuất hiện của các loại van bi đường kính lớn (3050mm), áp suất cao (70MPa) và phạm vi nhiệt độ rộng (-196~8159°C), đưa công nghệ van bi lên một tầm cao mới.
5. Thiết kế và sản xuất van bi
Nhờ ứng dụng Thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD), Sản xuất hỗ trợ máy tính (CAM) và Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) trong ngành công nghiệp van, thiết kế và sản xuất van bi đã đạt đến một tầm cao mới. Không chỉ hoàn toàn đổi mới phương pháp tính toán thiết kế van, mà còn giảm bớt công việc thiết kế lặp đi lặp lại nặng nề của đội ngũ kỹ thuật viên chuyên nghiệp, giúp các kỹ thuật viên có nhiều năng lượng hơn để cải tiến, nâng cao hiệu suất sản phẩm và phát triển sản phẩm mới, rút ​​ngắn chu kỳ nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới, nâng cao năng suất lao động một cách toàn diện. Trong quá trình nghiên cứu và phát triển van bi kín kim loại kiểu cần nâng, nhờ ứng dụng CAD/CAM, đã xuất hiện cần nâng phẳng xoắn ốc rộng được chế tạo bằng thiết kế hỗ trợ máy tính và máy công cụ CNC, giúp van bi kín kim loại không bị trầy xước và mài mòn trong quá trình đóng mở, nhờ đó hiệu suất làm kín và tuổi thọ của van bi được cải thiện đáng kể. Khi van bi được mở hoàn toàn, lực cản dòng chảy rất nhỏ, gần như bằng không, vì vậy van bi có đường kính bằng nhau được sử dụng rộng rãi trong các đường ống dẫn dầu khí vì dễ dàng làm sạch đường ống. Do bi của van bi được lau sạch trong quá trình đóng mở, hầu hết các van bi có thể được sử dụng trong môi trường có các hạt rắn lơ lửng. Tùy thuộc vào vật liệu của vòng đệm, nó cũng có thể được sử dụng trong môi trường dạng bột và dạng hạt.
6. Các trường hợp áp dụng van bi
Vì van bi thường sử dụng cao su, nylon và polytetraoxyethylene làm vật liệu vòng đệm, nên nhiệt độ sử dụng của nó bị giới hạn bởi vật liệu vòng đệm van. Hiệu ứng cắt chiều rộng của bi được thực hiện bằng cách ép bi kim loại vào nhau giữa các vòng đệm van bằng nhựa dưới tác động của môi chất (van bi nổi). Dưới tác động của áp suất tiếp xúc nhất định, vòng đệm van biến dạng đàn hồi và dẻo ở một số vùng. Sự biến dạng này có thể bù đắp cho độ chính xác gia công và độ nhám bề mặt của bi, và đảm bảo hiệu suất làm kín của van bi.
Ngoài ra, vì vòng đệm kín của van bi thường được làm bằng nhựa, nên khi lựa chọn cấu trúc và hiệu suất của van bi, cần phải xem xét khả năng chống cháy và chịu lửa của van bi, đặc biệt là trong các ngành dầu khí, hóa chất, luyện kim và các ngành khác, trong môi trường dễ cháy nổ. Việc sử dụng van bi trong thiết bị và hệ thống đường ống ở Hoa Kỳ cần chú trọng hơn đến khả năng chống cháy và phòng cháy chữa cháy.
Nhìn chung, với điều chỉnh hai vị trí, van bi có hiệu suất làm kín tốt, chống bùn, mài mòn, tắc nghẽn kênh, đóng mở nhanh (đóng mở 1/4 vòng), khả năng ngắt áp suất cao (chênh lệch áp suất lớn), độ ồn thấp, chống xâm thực và bay hơi, thích hợp cho các hệ thống đường ống có lượng rò rỉ ra khí quyển nhỏ, mô-men xoắn vận hành nhỏ và lực cản chất lỏng nhỏ.
Van bi cũng thích hợp cho các hệ thống đường ống có cấu trúc nhẹ, khả năng ngắt áp suất thấp (chênh lệch áp suất nhỏ) và môi chất ăn mòn.
Van bi cũng có thể được sử dụng trong các thiết bị nhiệt độ thấp (lạnh) và hệ thống đường ống.
Trong hệ thống đường ống dẫn oxy của ngành công nghiệp luyện kim, cần sử dụng các van bi đã trải qua quá trình tẩy dầu mỡ nghiêm ngặt.
Khi các đường ống chính trong hệ thống đường ống dẫn dầu khí cần được chôn ngầm dưới lòng đất, cần sử dụng các van bi hàn đường kính đầy đủ.
Khi cần điều chỉnh hiệu suất, nên chọn van bi có cấu trúc đặc biệt với lỗ mở hình chữ V.
Trong các ngành công nghiệp dầu khí, hóa dầu, hóa chất, điện lực và xây dựng đô thị, van bi kín kim loại có thể được sử dụng cho hệ thống đường ống với nhiệt độ hoạt động trên 200°C.
7 nguyên tắc ứng dụng của van bi
Đối với đường ống dẫn dầu và khí đốt tự nhiên, các đường ống cần được làm sạch và chôn ngầm, hãy sử dụng van bi toàn lưu và van bi hàn toàn lưu; đối với đường ống chôn ngầm, hãy chọn van bi hàn hoặc van bi mặt bích toàn lưu; đối với đường ống nhánh, hãy chọn kết nối mặt bích, kết nối hàn, van bi toàn lưu hoặc van bi đường kính giảm.
Đối với đường ống vận chuyển và thiết bị lưu trữ dầu tinh chế, hãy sử dụng van bi mặt bích.
Đối với đường ống dẫn khí đốt thành phố và khí tự nhiên, hãy sử dụng van bi nổi có kết nối mặt bích và kết nối ren trong.
Trong hệ thống đường ống dẫn oxy trong hệ thống luyện kim, cần sử dụng van bi cố định đã trải qua quá trình tẩy dầu mỡ nghiêm ngặt và có kết nối mặt bích.
Đối với hệ thống đường ống và thiết bị nhiệt độ thấp, nên sử dụng van bi nhiệt độ thấp có nắp đậy. Trong hệ thống đường ống của đơn vị cracking xúc tác thuộc nhà máy lọc dầu, có thể lựa chọn van bi kiểu nâng.
Trong các thiết bị và hệ thống đường ống của môi trường ăn mòn như axit và kiềm trong các hệ thống hóa chất, nên sử dụng van bi hoàn toàn bằng thép không gỉ được làm từ thép không gỉ austenit và polytetraoxyethylene làm vòng đệm và vòng làm kín.
Van bi kín khít kim loại có thể được sử dụng trong hệ thống đường ống hoặc thiết bị cho môi chất nhiệt độ cao trong hệ thống luyện kim, hệ thống điện, các nhà máy hóa dầu và hệ thống sưởi ấm đô thị.
Khi cần điều chỉnh lưu lượng, có thể lựa chọn van bi dẫn động bằng bánh răng trục vít, khí nén hoặc điện với miệng van hình chữ V.