Van một chiều là gì? Phân loại van nước một chiều tốt nhất hiện nay

Hiện nay van một chiều được sử dụng rộng rãi trong hệ thống ống bơm, ống thủy lực, ống dẫn lực,... Đây là thiết bị có công dụng bảo vệ đường ống dẫn vận hành ổn định với nhiệm vụ cho phép chất lỏng đi qua theo một chiều nhất định và ngăn cản chiều ngược lại.

Bài viết tổng hợp tất cả các thông tin hữu ích giảm đáp các thắc mắc về van nước một chiều. Van nước một chiều là gì? Nguyên lý hoạt động và phân loại? Cùng mình đi sâu vào bài viết để tìm hiểu kỹ về loại van này nhé.

Van một chiều là gì?

Van 1 chiều là thiết bị cho phép lưu chất đi qua vị trí tại cửa van theo một hướng nhất định và không cho hoặc ngăn chặn lưu chất đi ngược lại. Đây là thiết bị thông minh khi tự động vận hành theo lực tác động của dòng chảy, bảo vệ các hệ thống đường ống, thiết bị bơm, các hệ thống bình chứa.

Ngoài ra, loại van này còn giảm thiểu sự cố liên quan đến đường ống như rò rỉ giúp điều hướng và kiểm soát lưu chất khi có sự cố xảy ra.

Van được sử dụng rộng rãi trên nhiều hệ thống như: Hệ thống cấp thoát nước, PCCC tại các khu chung cư, nhà cao tầng, trung tâm thương mại, đô thị hiện nay. Các hệ thống của nhà máy, khu công nghiệp, xí nghiệp, hệ thống thông gió, hệ thống cứu hỏa, hệ thống điều hòa khí, xử lí nước thải.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

1. Cấu tạo

Van 1 chiều được cấu tạo bởi các bộ phận chính sau:

- Phần thân: Thân van 1 chiều được làm bằng các vật liệu cứng như: Gang, đồng, thép, Inox,...

- Phần kết nối với đường ống: Được đúc dạng mặt bích hoặc Ren vặn, Rắc co.

- Phần chốt định vị: Trục tròn được làm từ thép không rỉ có tác dụng kết nối giữa thân và đĩa lật.

- Vòng đệm: Làm từ cao su các tác dụng làm kín và giảm âm.

- Đĩa van: Làm từ gang, inox 304 hoặc thép bọc cao su.

- Phần lá lật, đĩa lật

2. Thông số kỹ thuật

- Kích cỡ van: DN15, DN25, DN50, DN65 Đến DN500.

- Áp suất làm việc: PN 10/16, PN25.

- Tiêu chuẩn kết nối: kiểu lắp ren và mặt bích

- Đối với chuẩn bích: Chuẩn JIS10K và PN16

- Chứng chỉ: CO, CQ, Pkinglit

- Nhiệt độ làm việc: 0 ~ 180ºC

- Môi trường lưu chất: Nước, nước thải, dầu, gas, axit, hóa chất kiềm, khí nén.

3. Nguyên lý hoạt động

Cửa van ở trạng thái đóng khi không có dòng chất lỏng hay khí chảy qua van do tác dụng của trọng lượng của chính cửa van hoặc lực lò xo giúp cho van “Đóng”.

Khi xuất hiện dòng chảy đến van, phần tử trượt (cửa xoay) dưới tác động của năng lượng dòng chảy bị đẩy khỏi vị trí đóng và cho phép dòng chảy đi qua van.

Tại thời điểm vận tốc dòng chảy về không, phần tử trượt (cửa xoay) quay về vị trí đóng, áp suất cửa ra của van tác động lên phần tử trượt giữ chặt phần tử trượt ở vị trí đóng và ngăn cản dòng chảy về hướng cửa vào của van. 

Sự hoạt động của van một chiều lò xo hoạt động hoàn toàn tự động dưới tác động của dòng chảy chất lỏng - khí.

Phân loại van nước một chiều phổ biến

1. Van nước một chiều lá lật

Van 1 chiều lá lật là loại van dùng để bảo vệ chống lại dòng chảy ngược, chỉ cho dòng chảy đi qua theo một hướng duy nhất và ngăn không cho dòng chảy theo chiều ngược lại.

Lá van được thiết kế nghiêng 45° nên đóng rất nhanh, giảm thiểu sự va đập của dòng chảy. Loại van này vận hành hoàn toàn tự động dựa vào lực chảy của dòng nước. Van được kết nối vào hệ thống dạng mặt bích cả hai mặt, đĩa van dạng lá lật.

2. Van một chiều cối

Đây là van hơi một chiều có đĩa van có thể trượt lên, xuống theo cơ cấu thân van, qua đó chúng cho phép hoặc không cho phép đi qua van.

Cụ thể: Khi dòng lưu chất qua van từ cửa vào, lực đẩy của dòng lưu chất đẩy đĩa van trượt lên và cho phép dòng lưu chất đi qua van. Ngược lại, khi ngắt dòng lưu chất, do trọng lượng đĩa van tác động, đĩa van trượt về vị trí đóng ban đầu và ăn khớp với bộ phận đệm làm kín. Đồng thời ngăn không cho dòng lưu chất chảy ngược qua van.

Dễ hiểu hơn nó là khi xuất hiện dòng chảy thì áp suất hay lực của dòng chảy lò xo sẽ nâng lên khỏi vòng làm kín. Khi không có dòng chảy nữa thì nó sẽ ở lại vị trí đóng nhờ tỷ trọng. Van 1 chiều loại này có hai kiểu thiết kế để hoạt động ở vị trí nằm ngang và vị trí thẳng đứng.

3. Van 1 chiều lò xo

Van một chiều lò xo là dùng để bảo vệ chống lại dòng chảy ngược, chỉ cho dòng chảy đi qua theo một hướng duy nhất và ngăn không cho dòng chảy theo chiều ngược lại. Van vận hành tự động dựa vào lực chảy của dòng nước. Với thiết kế đĩa van lò xo, đĩa van được gắn lò xo cố định trong thân van.

Khi dòng lưu chất đi qua van từ cửa vào, lực đẩy dòng lưu chất tác động lên đĩa van, khiến đĩa van ép chặt lò xo và cho phép dòng lưu chất qua van. Khi ngắt dòng lưu chất, lực hồi lò xo đẩy đĩa van về vị trí đóng, ép sát vào bộ phận đệm và không cho dòng lưu chất chảy ngược lại.

4. Van 1 chiều cánh bướm

Van bướm một chiều hay còn gọi là van 1 chiều cánh bướm là loại van đóng mở nhờ bộ phận cánh van có dạng cánh bướm có thiết kế nhằm giảm thiểu va chạm thủy lực. Nhìn chung loại van này có van 1 chiều cửa đôi, hai cánh van có dạng cánh bướm.

Khi dòng lưu chất đi qua van từ cửa vào, lực đẩy dòng lưu chất tác động lên hai cánh van khiến chúng mở ra, cho phép dòng lưu chất qua van. Khi ngắt dòng lưu chất đi vào, lực hồi lò xo khiến hai cánh van khép lại, về vị trí đóng ban đầu và ngăn không cho dòng lưu chất chảy ngược lại.

5. Van một chiều đối trọng

Đây là loại van điều khiển bằng thủy lực, mở/đóng bằng bởi trọng lương được tác động. Van 1 chiều đối trọng được thiết kế để lắp vào đầu ra của một thệ thống đường ống, hệ thống kiểm soát bằng thủy lực, kiểm tra và thường được đặt sau các hệ thống máy bơm. Bảo vệ các hệ thống máy móc.

6. Van 1 chiều cửa lật – van nước 1 chiều cheo lá lật

Đây là dạng van cánh lật được thiết kế đơn giản nhưng độ hiệu quả tương đối cao. Cánh van được cấu tạo gắn trên thân van thông qua một chiếc bản lề.

Van được làm từ vật liệu inox . Van hoạt động cho phép dòng chảy đi qua một chiều nhất định. Đây là một sản phẩm không thể thiếu trong các hệ thống máy bơm nước, bình nóng lạnh, bình Co2,…

Ứng dụng của van 1 chiều

1. Trong hệ thống máy bơm nước

Đầu tiên, không thể bỏ qua ứng dụng phổ biến được lắp đặt ở máy bơm nước hay còn được gọi là van 1 chiều máy bơm nước. Khi lắp đặt, chúng được đặt ở phía ống hút của máy bơm để duy trì trạng thái hoạt động của máy bơm trong trường hợp máy bơm ngừng hoạt động, giữ nước mồi cho máy bơm.

Ngoài ra, van một chiều máy bơm nước còn được sử dụng phổ biến khi xả máy bơm để ngăn dòng chảy ngược từ hệ thống hạ lưu khi máy bơm tắt. Và cũng có thể giúp giảm nhẹ tình trạng búa nước, nếu máy bơm bị lỗi thì sẽ có dòng chảy ngược từ bể xả sang bể hút.

2. Hệ thống cấp nước sạch

Van nước một chiều cũng được ứng dụng lắp đặt trong hệ thống đường ống cấp thoát nước chính chỉ chảy theo một chiều nhất định cho các khu công nghiệp, nhà cao tầng… 

Với mục đích cung cấp nguồn nước sạch hoặc đẩy nguồn nước thải đi theo 2 hướng chính khác nhau. Nhằm để ngăn nguồn nước ô nhiễm trong các nhánh chảy ngược vào đường cấp nước ở trục chính.

3. Trong hệ thống thủy lực

Van 1 chiều là dạng thiết bị thủy lực đơn giản nhất mà chúng cho phép dòng dầu chảy tự do theo một hướng và chặn dòng dầu theo hướng ngược lại. Do vậy, van 1 chiều cũng có thể được sử dụng như một bộ điều khiển hướng hoặc áp suất trong hệ thống thủy lực.

4. Trong hệ thống HVAC

Van nước một chiều được sử dụng nhiều trong hệ thống HVAC ở các tòa nhà lớn, nơi chất làm mát được bơm lên nhiều tầng. Mà máy bơm ly tâm, loại máy bơm nước phổ biến nhất, không có khả năng tự mồi. 

Do đó van nước một chiều rất cần thiết để giữ nước trong đường ống. Van một chiều được lắp đặt ở đây để đảm bảo rằng chất làm mát không xả ngược xuống.

5. Trong hệ thống khí nén

Van một chiều khí nén, hoặc van một 1 không khí, cho phép dòng khí đi vào và ngăn không cho nó đi ra ngoài. Van 1 chiều máy nén khí thường được gọi đơn giản là van khí một chiều. Ứng dụng phổ biến nhất là cho máy nén khí. 

Van này cho phép máy nén giữ một số bộ phận có áp suất và các bộ phận khác được khử áp suất. Chúng có thể được đặt trên máy nén piston (đầu vào và đầu ra), bộ thu khí, ống xả…

6. Trong hệ thống lò hơi

Van hơi 1 chiều sử dụng để nước cấp đi ra hoặc đi vào lò hơi và ngăn chặn dòng chảy ngược khi áp suất bơm nhỏ hơn áp suất của lò hơi hoặc khi dừng bơm. Van được lắp ở khoang chứa nước của lò hơi, dưới mực nước bình thường, đường ống đầu ra của van được nối với đường ống phân phối của bơm cấp liệu.

Nguyên tắc hoạt động nhờ chênh lệch áp suất ở phía đầu vào hơn hơn áp suất đầu ra để nâng van lên và cho nước chảy vào lò hơi.

7. Hệ thống giảm áp

Van 1 chiều lò xo thường được sử dụng với vai trò giống van giảm áp cho các ứng dụng áp suất thấp. Cụ thể khi áp suất của hệ thống vượt ngưỡng áp suất cho phép hoạt động tối đa. Van sẽ mở và xả khí đến vị trí an toàn hoặc đầu đốt.

8. Hệ thống nhiên liệu

Van 1 chiều ở một mức độ nhất định cũng có thể giảm thiểu nguy cơ xì hơi trong hệ thống đường ống nhiên liệu. 

Trong trường hợp hỗn hợp trộn sẵn dễ bắt lửa trong đường ống trộn, sự gia tăng áp suất kèm theo sự lan truyền ngọn lửa sẽ đóng van 1 chiều và có thể làm giảm nguy cơ ngọn lửa lan truyền ngược dòng của van một chiều. 

Tuy nhiên, điều này không phải là 100% không an toàn và có thể cần phải có các phương tiện khác để giảm thiểu rủi ro này.

Cách lắp đặt van một chiều

Bước 1: Kiểm tra van

Cần kiểm tra, đo đạc xem kích cỡ của van có phù hợp với hệ thống đường ống cần lắp đặt. Vật liệu chế tạo van có đáp ứng được môi trường sử dụng và kiểu kết nối của van có tương thích, thuận tiện với vị trí cần lắp đặt không? Tốc độ dòng chảy có phù hợp với khả năng vận hành của van không?

Bước 2: Xác định vị trí lắp đặt van

Tiếp theo, tiến hành xác định vị trí lắp đặt van trên hệ thống đường ống bằng cách quan sát chiều mũi tên chỉ hướng của dòng chảy bên trong van.

Nếu mũi tên nằm ngang thì lắp van theo phương ngang, còn nếu mũi tên hướng lên thì lắp van theo chiều thẳng đứng. Sau khi đã xác định chính xác vị trí cùng hướng lắp đặt thì dùng dụng cụ cắt đường ống.

Bước 3: Vệ sinh sạch sẽ van và đường ống

Tiến hành quan sát bên trong, bên ngoài đường ống và các bộ phận của van rồi vệ sinh sạch sẽ để đảm bảo không có rác thải, bụi bẩn mắc kẹt bên trong. Bởi lẽ chỉ cần có bụi bẩn còn mắc kẹt thì đĩa van sẽ không thể đóng mở, từ đó ảnh hưởng đến quá trình vận hành của hệ thống.

Bước 4: Lắp van

Cuối cùng, tiến hành gắn van vào đường ống bằng cách vặn với nối ren, gắn chặt bu lông với nối bích hoặc dán keo. Cụ thể:

Nối ren: Dùng tay vặn đúng khớp ren của đường ống và chân ren của van, vặn chặt đều tay không được dùng lực quá mạnh tránh gây vỡ ống. Sau khi vặn đúng khớp thì dán thêm một lớp băng tan để đảm bảo độ kín và chắc chắn, tránh rò rỉ.

Nối bích: Dùng dụng cụ để siết chặt bu lông và các đai ốc, lưu ý siết chặt đều tay, tránh bị lệch biến dạng đường ống. Ở giữa mặt bích và đường ống gắn thêm vòng đệm làm kín để giảm lực ma sát, tăng khả năng làm kín, tránh rò rỉ và giảm tiếng ồn.

Dán keo: Dùng keo gắn 2 đầu vào đường ống, dùng băng tan quấn vào 2 đầu của van một chiều trước khi siết. Nhằm đảm bảo không bị rò rỉ nước nếu bước ren bị hở. Lưu ý không được để hở một lỗ quá lớn khi dán keo và khi dán tránh để đường ống biến dạng.

Bước 5: Kiểm tra van

Hoàn thành xong bước 4, tiến hành chạy thử nghiệm van để kiểm tra xem đã lắp đặt đúng cách chưa. Nếu van hoạt động ổn định, chỉ cho phép dòng chảy theo 1 hướng nhất định và ngăn dòng lưu chất chảy ngược, không bị rò rỉ thì bạn đã lắp đặt thành công có thể đưa vào vận hành.

Còn nếu nhận thấy có bất kỳ một vấn đê nào khác thì phải nhanh chóng ngắt dòng chảy để kiểm tra và xử lý.

Các chất liệu làm van 1 chiều

Chất liệu là điều mà hầu hết các khách hàng quan tâm khi lựa chọn van vì nó là yếu tố tác động đến tuổi thọ và giá thành van.

1. Bằng đồng thau

Đồng thau là chất liệu hàng đầu mà các hãng sản xuất lựa chọn với mong muốn thiết bị bền bỉ, tuổi thọ cao. Van 1 chiều làm bằng đồng có độ cứng cáp nhất định. Van chịu được áp suất cao. Tuy nhiên nhược điểm của loại van này là vẫn bị ăn mòn khi môi trường là nước biển.

Người ta thường chọn van 1 chiều máy nén khí Hitachi bằng đồng để không bị oxi hóa trong môi trường dầu, hơi, nước, khí.

2. Bằng thép không gỉ

Van 1 chiều máy nén khí piston thường được làm bằng chất liệu thép không gỉ. Đây là chất liệu tốt mà không chỉ hãng sản xuất mà còn các kỹ sư ưa chuộng.

Khả năng chống ăn mòn của loại van 1 chiều này cực tốt, kể cả trong môi trường nước biển. Ngoài ra, nó còn chịu áp suất tốt, nhiệt độ cao, tính vật lý ổn định. Giá van 1 chiều máy nén khí bằng thép không gỉ cao. Đó là nhược điểm lớn của nó.

3. Bằng nhựa PVC (Polyvinyl Clorua)

Nếu môi trường và dung chất làm việc có áp suất, nhiệt độ thấp thì van 1 chiều PVC là lựa chọn phù hợp.Van chống ăn mòn tốt đối với các dung dịch: dung môi hữu cơ, axit, nước biển, dung dịch clorua. Tuy nhiên, nó lại không chịu được clo và hydrocarbon thơm có nhiệt dưới 60 độ C.

4. Bằng nhựa Polypropylen (PP)

Một điều mà khách hàng cần lưu ý đối với van 1 chiều nhựa PP đó là áp suất làm việc thấp, nhiệt độ dưới 100 độ C.

Ưu điểm mạnh mẽ của loại van một chiều nhựa PP là chống ăn mòn khi làm việc trong môi trường ba zơ, axit vô cơ, dung dịch nước ăn mòn.Tuy nhiên nó lại không chịu được axit đậm đặc có nhiệt độ dưới 80 độ C

Tùy vào môi trường lắp đặt, chế độ làm việc, công suất mà khách hàng có thể lựa chọn van 1 chiều được cấu tạo từ các chất liệu khác nhau, sao cho đảm bảo chất lượng cao, tuổi thọ lớn, giá thành phải chăng. Ví dụ như lựa chọn van 1 chiều máy nén khí fusheng thì chọn loại chất liệu thép không gỉ.

Các vấn đề thường gặp khi sử dụng van 1 chiều

Tại sao van một chiều không hoạt động?

Van không hoạt động đồng nghĩa với việc dòng lưu chất sẽ bị di chuyển ngược lại. Điều này khiến nhiệm vụ chính của van không được đảm bảo. Vấn đề này nguyên do có thể là do phần bản lề bị kẹt, có vật cản mắc kẹt tại đĩa van,..

Cách khắc phục: Để giải quyết vấn đề này chúng ta cần tháo nắp van ra, kiểm tra và lấy vật cản ra khỏi van. Hoặc một cách khác để hạn chế vấn đề này chúng ta nên lắp đặt thiết bị lọc y ở phía trước để lọc cặn bẩn, rác thải của lưu chất trước khi chảy qua van tránh việc mắc kẹt do vật cản này.

Van 1 chiều bị rò rỉ lưu chất

Nếu quan sát thấy van bị rò rỉ lưu chất ra bên ngoài hãy nhanh chóng kiểm tra xem phần gioăng làm kín có bị hư hỏng, bị mài mòn, lắp đặt có chắc chắn có phù hợp với lưu chất hay không? 

Nếu chưa phát hiện ra nguyên nhân thì kiểm tra vị trí rò rỉ cụ thể ở đâu, nếu ở phần kết nối mặt bích với đường ống hoặc ở cổ van có thể là do chưa siết chặt bu lông hoặc đai ốc bị lỏng lẻo.

Cách khắc phục: Nếu nguyên nhân do gioăng làm kín thì chỉ cần thay thế loại gioăng mới có chất liệu phù hợp với lưu chất đang sử dụng van và lắp đặt đúng vào rãnh của gioăng. Còn nếu do quá trình lắp đặt thì cần tiến hành siết chặt bu lông và đai ốc ở các phần kết nối thật chắc chắn, đều tay.

Van phát ra tiếng ồn lớn

Khi vận hành việc gây ra tiếng ồn khá là bình thường, đặc biệt là van một chiều lá lật. Để khắc phục nhược điểm này, các hãng sản xuất thường bọc đĩa van bằng cao su. Nếu van 1 chiều đang vận hành trong hệ thống mà phát ra tiếng ồn lớn hơn mức bình thường. 

Lỗi này có thể là do chưa lắp đặt van vào hệ thống chắc chắn, chưa siết chặt bu lông và đai ốc khiến các bộ phận của van lỏng lẻo, bị va và đường ống nên gây ra tiếng ồn. Bên cạnh đó, cũng có thể là do các bộ phận của van như trục van, đĩa van bị mài mòn sau một thời gian dài sử dụng.

Cách khắc phục: Tiến hành kiểm tra các vị trí kết nối, bu lông, đai ốc và siết chặt lại tất cả. Nếu do các bộ phận bị ăn mòn thì phải mở van ra khỏi hệ thống và kiểm tra, thay thế. Nếu do góc đóng mở thì kiểm tra xem loại van đó có phù hợp với điều kiện môi trường và thay thế nếu cần thiết.

Van không điều chỉnh được theo các góc độ khác nhau

Nguyên nhân đầu tiên đó là do loại van đó không đáp ứng được nhu cầu làm việc với tần suất đóng mở liên tục các góc dưới 90 độ nên bị hư hỏng. Ngoài ra cũng có thể do vạn bị khô dầu nhớt nên không đạt được góc quay như ý muốn.

Cách khắc phục: Kiểm tra xem loại van đó có phù hợp và đáp ứng được một cách tốt nhất điều kiện môi trường làm việc không. Nếu không thì tiến hành thay thế loại van khác để hệ thống hoạt động, còn nếu nguyên nhân khô dầu nhớt thì đơn giản hơn chỉ cần bôi dầu nhớt.

Van bị búa nước và dòng chảy ngược

Theo các chuyên gia kỹ thuật, vấn đề lớn nhất của van 1 chiều có lẽ nằm ở 2 vấn đề đó là búa nước và dòng chảy ngược. Búa nước là hiện tượng hay xảy ra và có thể quan sát được trong hệ thống đường ống vận chuyển chất lỏng. Dấu hiệu để nhận biết ra hiện tượng là tiếng ồn lớn gây ra trong đường ống.

Cách khắc phục: Giải quyết vấn đề này thì chúng ta trước khi mua van phải tìm hiểu kỹ đặc điểm kỹ thuật van, phù hợp với hệ thống. Và cả 2 vấn đề trên thì chúng ta nên sử dụng dòng van đóng mở nhanh. 

Bởi dòng chảy có thể chảy ngược lại nếu van đóng không đủ nhanh, và búa nước xảy ra khi áp lực nước dồn về phía van. Van có thể ngăn búa nước nếu đóng đủ nhanh. Điều này ngăn chặn sự rung động truyền khắp hệ thống đường ống. Rung động này có thể phá hư đường ống và các thiết bị trong hệ thống.

Hi vọng bài viết cung cấp những thông tin hữu ích cho bạn về các loại van một chiều để bạn có thể lựa chọn, mua, và khắc phục khi có lỗi.