Cấu tạo, nguyên lý và cách chọn van bi cho từng hệ thống

Van bi là gì?

Van bi là dòng van đóng – mở dạng quay, sử dụng một viên bi có lỗ xuyên tâm để điều tiết lưu chất bên trong đường ống. Khi tay vận hành hoặc bộ điều khiển xoay bi một góc 90°, lỗ trên bi sẽ trùng hoặc lệch với hướng dòng chảy, từ đó cho phép lưu chất đi qua hoặc ngăn lại. Nhờ cấu tạo gọn, thao tác nhanh và độ kín cao, van bi được sử dụng rộng rãi trong hệ thống nước, khí nén, hơi, dầu và nhiều dây chuyền công nghiệp yêu cầu khả năng đóng mở linh hoạt, hạn chế rò rỉ và dễ bảo trì.

Van bi thường gồm 5 thành phần chính, được thiết kế nhằm đảm bảo độ kín và khả năng vận hành linh hoạt:

1. Thân van (Body)

Là lớp vỏ bảo vệ toàn bộ chi tiết bên trong, được sản xuất từ gang, thép, đồng hoặc inox tùy nhu cầu sử dụng. Thân van chịu trách nhiệm giữ ổn định áp lực và tránh rò rỉ.

2. Quả bi (Ball)

Quả bi có lỗ xuyên tâm, là bộ phận quyết định trạng thái mở – đóng. Khi lỗ bi thẳng hướng dòng chảy, lưu chất đi qua; khi xoay 90°, dòng chảy bị chặn.

3. Gioăng làm kín (Seat)

Nằm giữa bi và thân van, làm nhiệm vụ tạo độ kín. Vật liệu phổ biến gồm PTFE, R-PTFE hoặc kim loại cho môi trường nhiệt – áp cao.

4. Trục van (Stem)

Kết nối tay gạt/tay quay/động cơ điều khiển với quả bi. Trục cần có độ bền tốt để chịu lực xoay liên tục.

5. Bộ điều khiển

Có thể là tay gạt, tay quay, bộ điều khiển điện hoặc khí nén – tùy theo nhu cầu vận hành thủ công hay tự động hóa.

Nguyên lý hoạt động của van bi trong đường ống

Van bi vận hành dựa trên chuyển động xoay 1/4 vòng của quả bi.

• Khi bi xoay song song hướng dòng chảy → van mở.
• Khi bi xoay vuông góc dòng chảy → van đóng.

Cơ chế này giúp thao tác đóng/mở diễn ra nhanh, nhẹ và hạn chế giảm áp trên đường ống. Chính vì vậy, van phù hợp cho các hệ thống cần thời gian đáp ứng nhanh hoặc không gian lắp đặt hạn chế.

Ưu điểm nổi bật của van bi trong công nghiệp

Van bi sở hữu nhiều đặc điểm mang lại giá trị cho hệ thống:

• Thiết kế gọn, dễ lắp đặt trong không gian hẹp
• Đóng/mở nhanh với góc quay 90°
• Lưu lượng qua van ổn định khi mở hoàn toàn
• Độ kín tốt nhờ gioăng và bi tiếp xúc sát
• Phù hợp cho cả chất lỏng, khí và hơi
• Dễ bảo trì, thay thế linh kiện

Những đặc điểm này giúp van được ưu tiên trong nhiều hệ thống yêu cầu vận hành ổn định và chi phí bảo trì hợp lý.

Phân loại van bi theo cấu hình và đặc điểm kỹ thuật

Van bi được phân loại theo nhiều tiêu chí, giúp người dùng dễ lựa chọn đúng chuẩn kỹ thuật:

1. Theo cấu tạo thân van

• Van bi 1 mảnh (One-piece): Gọn, chi phí hợp lý, dành cho hệ thống áp lực trung bình.
• Van bi 2 mảnh (Two-piece): Dễ tháo lắp, bảo trì thuận tiện.
• Van bi 3 mảnh (Three-piece): Phù hợp môi trường yêu cầu bảo trì thường xuyên.

2. Theo số cửa

• 2 ngã (2-way): Phổ biến nhất, dùng cho đóng/mở dòng chính.
• 3 ngã (3-way): Dùng để chuyển hướng, trộn hoặc phân chia dòng.

3. Theo kiểu điều khiển

• Tay gạt (manual)
• Tay quay (gear)
• Điều khiển điện
• Điều khiển khí nén

4. Theo chất liệu

• Van bi inox: chống ăn mòn tốt, dùng cho hóa chất, thực phẩm, nước sạch
• Van bi đồng: dùng trong nước sinh hoạt, khí nén
• Van bi gang: dùng trong hệ thống dân dụng, PCCC
• Van bi thép: cho môi trường áp suất – nhiệt độ cao

Ứng dụng của van bi

Van bi hiện diện ở nhiều lĩnh vực nhờ khả năng đáp ứng đa dạng môi trường:

• Hệ thống cấp nước – xử lý nước
• Nhà máy hơi, khí nén
• Công nghiệp hóa chất, dược phẩm
• Chế biến thực phẩm – đồ uống
• Ngành dầu khí
• Hệ thống PCCC
• Xử lý nước thải và đường ống hạ tầng

Tính ổn định và khả năng đóng/mở nhanh khiến van là lựa chọn quen thuộc trong các dây chuyền sản xuất.

Cách lựa chọn van bi phù hợp cho hệ thống

Để đảm bảo vận hành đúng kỹ thuật, người dùng cần lưu ý:

• Xác định áp suất – nhiệt độ thực tế
• Chọn vật liệu phù hợp môi trường lưu chất
• Quyết định kiểu lắp đặt: ren, bích, hàn
• Chọn kiểu điều khiển phù hợp: thủ công hay tự động
• Quan tâm thương hiệu, chứng chỉ chất lượng và chính sách bảo hành

Một lựa chọn đúng giúp tối ưu hiệu suất, giảm chi phí vận hành và hạn chế sự cố.

Đơn vị cung cấp van bi uy tín cho dự án và nhà máy

SON Industrial hiện là đơn vị cung cấp van bi và các thiết bị đường ống với nguồn hàng sẵn kho, đa dạng chủng loại, hỗ trợ kỹ thuật đầy đủ và giải pháp đồng bộ cho từng ứng dụng. Đội ngũ kỹ thuật nhiều kinh nghiệm giúp tư vấn lựa chọn đúng chuẩn, tiết kiệm thời gian và chi phí cho doanh nghiệp.