Van bi là gì? Cấu tạo – nguyên lý hoạt động – phân loại và ứng dụng thực tế

Van bi là thiết bị đóng/mở dòng chảy hoạt động theo cơ chế quay 1/4 vòng, sử dụng một viên bi rỗng tâm làm phần tử điều tiết lưu chất trong đường ống. Khi trục điều khiển xoay 90°, lỗ xuyên tâm của viên bi sẽ đồng trục hoặc lệch trục với dòng chảy, từ đó cho phép hoặc ngăn dòng lưu chất đi qua hệ thống.

Nhờ cấu trúc gọn, thao tác nhanh, khả năng làm kín tốt và tính ổn định trong vận hành, van bi được sử dụng phổ biến trong hệ thống nước, khí nén, hơi, dầu, hóa chất và nhiều dây chuyền công nghiệp cần đóng/mở linh hoạt, giảm rò rỉ và dễ bảo trì.

Cấu tạo tiêu chuẩn của van bi

1. Thân van (Body)

Thân van là kết cấu bao bọc toàn bộ cụm chi tiết bên trong, được chế tạo từ các vật liệu như gang, thép, inox hoặc đồng. Bộ phận này đảm nhiệm vai trò chịu áp, cố định kết cấu và bảo vệ các chi tiết vận hành bên trong.

2. Bi van (Ball)

Bi van có lỗ xuyên tâm, là bộ phận trực tiếp điều khiển dòng chảy. Khi lỗ bi trùng hướng dòng → van mở. Khi xoay lệch 90° → dòng chảy bị chặn hoàn toàn.

3. Gioăng làm kín (Seat)

Gioăng tiếp xúc trực tiếp với bề mặt bi, tạo độ kín cho van. Vật liệu thường dùng gồm PTFE, R-PTFE hoặc kim loại, tùy theo yêu cầu nhiệt độ, áp suất và môi trường làm việc.

4. Trục van (Stem)

Trục van truyền lực từ bộ điều khiển xuống bi van. Bộ phận này yêu cầu độ bền cơ học tốt, khả năng chịu mài mòn và vận hành ổn định lâu dài.

5. Cơ cấu điều khiển

Có thể là tay gạt, tay quay, bộ truyền động điện hoặc bộ truyền động khí nén, đáp ứng nhu cầu vận hành thủ công hoặc tự động hóa hệ thống.

Nguyên lý hoạt động của van bi

Van bi hoạt động theo nguyên lý xoay 1/4 vòng:

• Khi bi song song hướng dòng chảy → van mở hoàn toàn
• Khi bi vuông góc hướng dòng chảy → van đóng hoàn toàn

Cơ chế này giúp quá trình đóng/mở diễn ra nhanh, lực vận hành nhỏ, tổn thất áp suất thấp và phù hợp với các hệ thống cần phản hồi nhanh hoặc không gian lắp đặt hạn chế.

Ưu điểm kỹ thuật của van bi trong ứng dụng công nghiệp

Van bi được lựa chọn rộng rãi nhờ các đặc tính vận hành phù hợp cho hệ thống kỹ thuật:

• Kết cấu gọn, dễ bố trí trong không gian lắp đặt nhỏ
• Thao tác đóng/mở nhanh với góc quay 90°
• Dòng chảy ổn định khi mở hoàn toàn
• Độ kín tốt, hạn chế rò rỉ
• Phù hợp cho cả chất lỏng, khí và hơi
• Dễ bảo trì, thay thế linh kiện
• Thích hợp cho cả hệ thống thủ công và tự động hóa

Những yếu tố này giúp van bi trở thành giải pháp phổ biến trong các hệ thống yêu cầu vận hành ổn định và chi phí bảo trì hợp lý.

Phân loại van bi theo tiêu chuẩn kỹ thuật

Phân loại theo cấu trúc thân van

• Van 1 mảnh: kết cấu liền khối, gọn, phù hợp hệ thống áp lực trung bình
• Van 2 mảnh: dễ tháo lắp, thuận tiện bảo trì
• Van 3 mảnh: thích hợp hệ thống cần bảo trì thường xuyên

Phân loại theo số cửa

• Van bi 2 ngã: đóng/mở dòng chính
• Van bi 3 ngã: chuyển hướng, trộn hoặc phân dòng

Phân loại theo cơ cấu điều khiển

• Tay gạt
• Tay quay hộp số
• Điều khiển điện
• Điều khiển khí nén

Phân loại theo vật liệu

• Inox: môi trường hóa chất, thực phẩm, nước sạch
• Thép: môi trường nhiệt độ – áp suất cao
• Gang: hệ thống hạ tầng, PCCC
• Đồng: nước sinh hoạt, khí nén

Ứng dụng thực tế

Van bi được triển khai trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật và sản xuất:

• Hệ thống cấp – xử lý nước
• Nhà máy hơi, khí nén
• Dây chuyền hóa chất, dược phẩm
• Công nghiệp thực phẩm – đồ uống
• Ngành dầu khí
• Hệ thống PCCC
• Hạ tầng kỹ thuật và xử lý nước thải

Khả năng đóng/mở nhanh, kết cấu ổn định và tính linh hoạt giúp van đáp ứng nhiều môi trường vận hành khác nhau.

SON Industrial – Đơn vị cung cấp giải pháp thiết bị cho hệ thống công nghiệp

SON Industrial là đơn vị cung cấp van bi và thiết bị đường ống cho nhà máy, dự án, nhà thầu và hệ thống kỹ thuật công nghiệp. Sản phẩm đa dạng chủng loại, vật liệu, tiêu chuẩn kết nối và phương thức điều khiển, đáp ứng nhiều điều kiện vận hành khác nhau.

Đội ngũ kỹ thuật của SON Industrial hỗ trợ tư vấn lựa chọn cấu hình phù hợp theo từng ứng dụng thực tế, giúp doanh nghiệp tối ưu hiệu suất hệ thống, giảm chi phí bảo trì và nâng cao độ ổn định trong vận hành.