1. Tổng quan
Van bướm là một thiết bị quan trọng trong hệ thống đường ống cấp thoát nước. Với sự phát triển của công nghệ công nghiệp, các yêu cầu khác nhau được đặt ra đối với cấu trúc và hiệu suất của van bướm. Do đó, loại, vật liệu và hình thức kết nối cần được lựa chọn hợp lý theo điều kiện làm việc trong quá trình thiết kế và lựa chọn.
Van bướm là một thiết bị quan trọng trong hệ thống đường ống cấp thoát nước. Với sự phát triển của công nghệ công nghiệp, các yêu cầu khác nhau được đặt ra đối với cấu trúc và hiệu suất của van bướm. Do đó, loại, vật liệu và hình thức kết nối cần được lựa chọn hợp lý theo điều kiện làm việc trong quá trình thiết kế và lựa chọn.
2 Thiết kế
2.1 Cấu trúc
Bộ phận đóng kín (tấm bướm) của van bướm nằm ở giữa môi chất, và ảnh hưởng của nó đến sức cản dòng chảy cần được xem xét trong quá trình thiết kế.
2.1 Cấu trúc
Bộ phận đóng kín (tấm bướm) của van bướm nằm ở giữa môi chất, và ảnh hưởng của nó đến sức cản dòng chảy cần được xem xét trong quá trình thiết kế.
Về cấu trúc của tấm bướm của van bướm đường kính lớn, tiêu chuẩn AWWA C504 (Tiêu chuẩn Hiệp hội Kỹ thuật Cấp nước Hoa Kỳ) quy định rằng tấm bướm không được có các gờ ngang và độ dày của nó không được lớn hơn 2,25 lần đường kính của thân van.
Bề mặt tiếp nhận nước và bề mặt thoát nước của tấm hình bướm cần phải có hình dạng khí động học.
Các ốc vít bên trong không được nhô ra ngoài tấm hình bướm để tránh làm tăng diện tích tiếp xúc với nước.
2.2 Gioăng cao su
Bề mặt tiếp nhận nước và bề mặt thoát nước của tấm hình bướm cần phải có hình dạng khí động học.
Các ốc vít bên trong không được nhô ra ngoài tấm hình bướm để tránh làm tăng diện tích tiếp xúc với nước.
2.2 Gioăng cao su
Đôi khi tuổi thọ của van bướm cao su ngắn, điều này liên quan đến chất lượng cao su và chiều rộng của bề mặt làm kín. Vòng đệm của van bướm cao su cần được làm bằng vật liệu cao su chất lượng cao và phải tuân thủ các quy trình trong quá trình ép khuôn. Nhiệt độ lưu hóa không được tăng tùy ý, và thời gian có thể được rút ngắn, nếu không sẽ dễ làm cho vòng đệm bị lão hóa và nứt. Bề mặt làm kín bằng kim loại phù hợp với vòng đệm cao su cần có đủ chiều rộng, nếu không vòng đệm cao su khó bị lọt vào. Ngoài ra, dung sai hình dạng và vị trí, tính đối xứng, độ chính xác, độ nhẵn và độ đàn hồi của vòng đệm giữa thân van và tấm bướm cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ của vòng đệm cao su.
2.2 Độ cứng
Độ cứng là một vấn đề quan trọng trong thiết kế van bướm, liên quan đến các yếu tố như cánh bướm, trục van và các mối nối.
Độ cứng là một vấn đề quan trọng trong thiết kế van bướm, liên quan đến các yếu tố như cánh bướm, trục van và các mối nối.
(1) Kích thước trục van Kích thước trục van được quy định trong AWWA C504. Nếu kích thước trục van không đáp ứng yêu cầu, có thể dẫn đến độ cứng không đủ, rò rỉ gioăng ngược và mô-men xoắn mở lớn. Độ cứng của trục liên quan đến 1/EI, nghĩa là để cải thiện độ cứng và giảm vấn đề biến dạng, chúng ta nên bắt đầu bằng cách tăng EI. E là mô-đun đàn hồi. Nói chung, sự khác biệt của thép không lớn, và vật liệu được chọn ít ảnh hưởng đến độ cứng. I là mô-men quán tính và liên quan đến kích thước tiết diện của trục. Kích thước trục van thường được tính toán theo sự kết hợp của uốn và xoắn. Nó không chỉ liên quan đến mô-men xoắn mà còn chủ yếu liên quan đến mô-men uốn. Đặc biệt, mô-men uốn của van bướm đường kính lớn lớn hơn nhiều so với mô-men xoắn.
(2) Phối hợp lỗ trục Phiên bản cũ của AWWA C504 quy định trục van bướm là trục thẳng. Sau phiên bản năm 1980, người ta đề xuất rằng nó có thể được làm thành hai trục ngắn. Theo AWWA C504 và GB12238, chiều dài lắp đặt của trục và lỗ phải là 1,5d. Khoảng cách (giá trị C) giữa mép thân van và đầu đỡ của tấm bướm theo chiều trục của van bướm Nhật Bản được quy định, thường liên quan đến kích thước đường kính, nằm trong khoảng từ 25 đến 45mm, nhằm giảm thiểu khoảng cách giữa các điểm đỡ trục (giá trị C), từ đó giảm mômen uốn và biến dạng của trục.
(3) Cấu trúc tấm hình bướm Cấu trúc của tấm hình bướm có mối quan hệ trực tiếp với độ cứng, vì vậy ngoài hình dạng tấm phẳng, nó chủ yếu được làm thành hình dạng chậu hoặc hình dạng giàn. Nói tóm lại, đó là để tăng mômen quán tính của mặt cắt nhằm tăng độ cứng.
(4) Cấu trúc thân van Ngoài ra, thiết kế thân van bướm đường kính lớn cũng gặp vấn đề về độ cứng. Thông thường, có các gờ vòng và gờ ngang. Trên thực tế, gờ ngang chỉ làm tăng độ ổn định và không nên quá nhiều. Chủ yếu là các gờ vòng. Nếu có thể thêm các gờ hình chữ ∩, sẽ có lợi hơn cho độ cứng, nhưng lại có vấn đề về khả năng chế tạo kém.
2.3 Vòng bi tự bôi trơn
Hầu hết hoặc toàn bộ áp suất trung bình tác động lên van bướm (ngược chiều) được truyền đến ổ trục thông qua trục, do đó ổ trục đóng vai trò rất quan trọng. Một số van bướm nước ngoài nhẹ và dễ sử dụng, van cỡ nhỏ có thể xoay bằng một ngón tay, trong khi một số van bướm trong nước lại nặng. Bên cạnh tính đồng trục, tính đối xứng, độ chính xác gia công, độ hoàn thiện và chất lượng gioăng, một yếu tố rất quan trọng khác là khả năng bôi trơn của vật liệu ống lót. Tiêu chuẩn AWWA C504 đề xuất rằng ống lót trục hoặc ổ trục được lắp đặt trong thân van phải là vật liệu tự bôi trơn, và ống lót trục có vấn đề về giảm ma sát và bôi trơn, đồng thời không được phép bị ăn mòn. Nếu không có ống lót trục, ngay cả khi trục van là thép không gỉ, thân van vẫn có vấn đề về gỉ sét và bám dính. Việc sử dụng bạc lót cũng có thể tăng độ cứng vững.
Hầu hết hoặc toàn bộ áp suất trung bình tác động lên van bướm (ngược chiều) được truyền đến ổ trục thông qua trục, do đó ổ trục đóng vai trò rất quan trọng. Một số van bướm nước ngoài nhẹ và dễ sử dụng, van cỡ nhỏ có thể xoay bằng một ngón tay, trong khi một số van bướm trong nước lại nặng. Bên cạnh tính đồng trục, tính đối xứng, độ chính xác gia công, độ hoàn thiện và chất lượng gioăng, một yếu tố rất quan trọng khác là khả năng bôi trơn của vật liệu ống lót. Tiêu chuẩn AWWA C504 đề xuất rằng ống lót trục hoặc ổ trục được lắp đặt trong thân van phải là vật liệu tự bôi trơn, và ống lót trục có vấn đề về giảm ma sát và bôi trơn, đồng thời không được phép bị ăn mòn. Nếu không có ống lót trục, ngay cả khi trục van là thép không gỉ, thân van vẫn có vấn đề về gỉ sét và bám dính. Việc sử dụng bạc lót cũng có thể tăng độ cứng vững.
2.4 Kết nối trục và tấm bướm
Van bướm đường kính nhỏ thường được nối với nhau bằng then hoặc khớp nối răng cưa, hoặc cũng có thể sử dụng khớp nối trục đa giác hoặc khớp nối chốt. Van bướm đường kính lớn chủ yếu được nối với nhau bằng then hoặc chốt côn. Hiện nay, nhiều trục và đĩa được nối bằng chốt. Chốt nối dễ bị hư hỏng trong điều kiện làm việc khắc nghiệt. Nguyên nhân chủ yếu là do lỗi sản xuất, trong đó cần chú ý đến độ chính xác của mối nối, kích thước chốt không phù hợp, độ cứng của chốt không đủ hoặc vật liệu không phù hợp, v.v. Van bướm đường kính lớn có thể được nối với nhau bằng phương pháp đặc biệt.
Van bướm đường kính nhỏ thường được nối với nhau bằng then hoặc khớp nối răng cưa, hoặc cũng có thể sử dụng khớp nối trục đa giác hoặc khớp nối chốt. Van bướm đường kính lớn chủ yếu được nối với nhau bằng then hoặc chốt côn. Hiện nay, nhiều trục và đĩa được nối bằng chốt. Chốt nối dễ bị hư hỏng trong điều kiện làm việc khắc nghiệt. Nguyên nhân chủ yếu là do lỗi sản xuất, trong đó cần chú ý đến độ chính xác của mối nối, kích thước chốt không phù hợp, độ cứng của chốt không đủ hoặc vật liệu không phù hợp, v.v. Van bướm đường kính lớn có thể được nối với nhau bằng phương pháp đặc biệt.
2.5 Chiều dài cấu trúc
Chiều dài kết cấu của van bướm được phát triển theo hướng giảm dần, nhưng cách tiếp cận này cần phải thận trọng. Bởi vì chiều dài kết cấu quá ngắn sẽ ảnh hưởng đến độ bền. Các tiêu chuẩn quốc tế đã quy định chiều dài kết cấu của dòng van bướm mặt bích giảm dần, nhưng chiều dài kết cấu của van chịu áp suất cao hơn không nên bị rút ngắn, nếu không sẽ xảy ra sự cố, đặc biệt là đối với các vật liệu giòn như gang.
Chiều dài kết cấu của van bướm được phát triển theo hướng giảm dần, nhưng cách tiếp cận này cần phải thận trọng. Bởi vì chiều dài kết cấu quá ngắn sẽ ảnh hưởng đến độ bền. Các tiêu chuẩn quốc tế đã quy định chiều dài kết cấu của dòng van bướm mặt bích giảm dần, nhưng chiều dài kết cấu của van chịu áp suất cao hơn không nên bị rút ngắn, nếu không sẽ xảy ra sự cố, đặc biệt là đối với các vật liệu giòn như gang.
Nortech là một trong những nhà sản xuất van công nghiệp hàng đầu tại Trung Quốc, đạt chứng nhận chất lượng ISO9001.
Thời gian đăng bài: 20/08/2021