Van Cầu (Globe Valve) là gì? Cấu tạo, Phân loại và Ứng dụng chi tiết

Van cầu (Globe Valve) là một trong những thiết bị công nghiệp quan trọng nhất trong các hệ thống đường ống, đóng vai trò trong việc kiểm soát dòng chảy của lưu chất (như nước, hơi nóng, khí nén, hóa chất, dầu…). Khác biệt lớn nhất của van cầu so với các loại van công nghiệp khác như van bi hay van cổng, chính là khả năng điều tiết lưu lượng cực kỳ chính xác.

Sở dĩ van có tên gọi là “van cầu” bởi thiết kế thân van hình dạng bầu tròn (gần giống hình cầu), bên trong có vách ngăn và đĩa van di chuyển, giúp điều chỉnh lưu chất đi qua. Bài viết này sẽ đi sâu vào định nghĩa, cấu tạo, phân loại và những ứng dụng thực tế để giúp bạn có cái nhìn toàn diện về van cầu.

Van cầu là gì?

Van cầu (tên tiếng Anh: Globe Valve) là một loại van công nghiệp có cơ chế đóng mở và điều tiết dòng chảy bằng chuyển động tịnh tiến của đĩa van vuông góc với dòng lưu chất.

Tên gọi “van cầu” bắt nguồn từ hình dạng thân van truyền thống gần giống hình cầu, mặc dù hiện nay thiết kế đã đa dạng hơn. Chức năng chính của van cầu bao gồm:

• Ngăn chặn dòng chảy khi cần cô lập hệ thống.
• Cho phép lưu chất lưu thông khi mở van.
• Điều tiết chính xác lưu lượng – điểm mạnh vượt trội so với van cổng hoặc van bi.

Trong thực tế, van cầu còn được gọi bằng nhiều tên khác như: van hơi nóng, van chữ ngã, van yên ngựa, tùy theo ứng dụng và hình dạng cấu tạo.

Nhờ khả năng kiểm soát lưu lượng ổn định, van chữ ngã thường được sử dụng trong các hệ thống hơi nước, khí nén, dầu nóng, hóa chất – những nơi đòi hỏi độ chính xác và an toàn cao.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van cầu

Cấu tạo van cầu

Một chiếc van cầu hoàn chỉnh bao gồm các bộ phận chính sau:

1. Thân van (Body): Là bộ phận chịu áp lực chính, kết nối với đường ống bằng ren hoặc mặt bích. Thân van có vách ngăn chia khoang, tạo ra đường đi “chữ Z” cho lưu chất.

2. Đĩa van (Disc) và Vòng đệm (Seat Ring):

• Đĩa van: Chi tiết đóng/mở, được liên kết với trục van. Đĩa van có thể có nhiều hình dạng: đĩa dẹt (flat), hình côn (needle), hoặc hình cầu.
• Vòng đệm: Được lắp cố định trong thân van, là nơi đĩa van tiếp xúc để tạo độ kín khi van đóng hoàn toàn.

3. Trục van (Stem): Thanh truyền động, truyền lực từ bộ điều khiển (tay quay/bộ điện) xuống đĩa van. Trục van được tiện ren để nâng hạ đĩa van chính xác.

4. Nắp van (Bonnet): Chi tiết đậy kín phần thân van, bảo vệ trục van và gioăng làm kín.

5. Bộ phận điều khiển:

• Tay quay vô lăng (Handwheel): Dùng để vận hành thủ công.
• Bộ điều khiển tự động: Bộ điều khiển bằng điện hoặc khí nén.

6. Gioăng làm kín (Packing/Gasket): Ngăn chặn lưu chất rò rỉ ra ngoài dọc theo trục van và giữa thân/nắp van.

Nguyên lý hoạt động

Khi van hoạt động, lưu chất đi vào thân van, bị chặn lại bởi vách ngăn và phải đổi hướng.

• Trạng thái Đóng/Điều tiết: Người vận hành (hoặc bộ điều khiển tự động) xoay tay quay, làm trục van di chuyển xuống. Đĩa van từ từ hạ xuống, tiến sát hoặc tiếp xúc hoàn toàn với vòng đệm. Quá trình này giúp điều chỉnh lưu lượng đi qua lỗ van một cách chính xác.
• Trạng thái Mở: Khi trục van được kéo lên, đĩa van nâng khỏi vòng đệm, mở đường cho lưu chất đi qua vách ngăn.

Nhược điểm cố hữu của van cầu là tổn thất áp suất cao do sự thay đổi hướng dòng chảy (thường là hình chữ Z). Tuy nhiên, đây là sự đánh đổi cần thiết để đạt được khả năng điều tiết lưu lượng ổn định và chính xác.

Đặc biệt, nhờ cơ chế điều tiết tuyến tính, van chữ ngã có thể điều chỉnh được lưu lượng từ nhỏ đến lớn một cách chính xác – điều mà van cổng hay van bi khó thực hiện hiệu quả.

Các loại van cầu phổ biến

Trên thị trường hiện nay, van cầu được sản xuất với nhiều chất liệu, kiểu kết nối và phương thức vận hành khác nhau để đáp ứng đa dạng nhu cầu công nghiệp. Dưới đây là những loại phổ biến nhất:

Van cầu đồng

• Đặc điểm: Chế tạo từ đồng thau, kích thước nhỏ gọn, chống ăn mòn tốt.
• Ứng dụng: Thường dùng trong hệ thống nước sinh hoạt, đường ống cấp thoát nước dân dụng, HVAC quy mô nhỏ.

Van cầu điều khiển khí nén

• Đặc điểm: Tích hợp bộ truyền động khí nén, cho phép vận hành tự động, nhanh chóng.
• Ứng dụng: Nhà máy hóa chất, dây chuyền sản xuất tự động, hệ thống cần đóng mở liên tục.

Van cầu gang

• Đặc điểm: Làm từ gang xám hoặc gang cầu, chịu áp lực trung bình, giá thành hợp lý.
• Ứng dụng: Phổ biến trong hệ thống cấp thoát nước, PCCC, xử lý nước thải.

Van cầu hơi

• Đặc điểm: Thiết kế chuyên dụng để chịu nhiệt độ và áp suất cao.
• Ứng dụng: Nhà máy nhiệt điện, nồi hơi, hệ thống dẫn hơi nóng.

Lưu ý: Van cầu hơi là tên gọi ứng dụng, nhưng cấu tạo thực tế có thể là van cầu gang, thép hoặc inox.

Van cầu nhựa

• Đặc điểm: Chế tạo từ PVC, uPVC hoặc CPVC, trọng lượng nhẹ, giá thành rẻ.
• Ứng dụng: Các hệ thống dẫn nước sạch, hóa chất loãng, dung dịch ăn mòn nhẹ.

Van cầu inox

• Đặc điểm: Vật liệu inox 304, 316 với khả năng chống ăn mòn vượt trội, chịu được hóa chất và nhiệt độ cao.
• Ứng dụng: Ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, hệ thống hơi nóng và dầu truyền nhiệt.

Van cầu mặt bích

• Đặc điểm: Kết nối mặt bích chắc chắn, chịu được áp lực lớn, dễ tháo lắp bảo trì.
• Ứng dụng: Các hệ thống đường ống công nghiệp từ DN50 trở lên.

Van cầu tay gạt

• Đặc điểm: Sử dụng tay gạt thay vì tay quay, thao tác đóng mở nhanh.
• Ứng dụng: Hệ thống yêu cầu vận hành đơn giản, đóng mở nhanh.

Van cầu thủy lực

• Đặc điểm: Sử dụng áp lực dầu thủy lực để điều khiển van.
• Ứng dụng: Các hệ thống thủy lực công nghiệp, trạm bơm, nhà máy sản xuất.

Van cầu điều khiển bằng điện

• Đặc điểm: Trang bị bộ điều khiển điện, có thể kết nối với hệ thống điều khiển từ xa (PLC, DCS).
• Ứng dụng: Các hệ thống tự động hóa, điều khiển trung tâm, môi trường cần vận hành an toàn từ xa.

Ưu điểm & hạn chế của van cầu

Để đánh giá đúng về van cầu và biết được khi nào nên lựa chọn loại van này, chúng ta cần hiểu rõ những điểm mạnh và những hạn chế cố hữu của nó trong quá trình sử dụng.

Ưu điểm vượt trội

• Điều tiết dòng chảy tối ưu: Là loại van tốt nhất để điều chỉnh (Throttling) lưu lượng và áp suất.
• Độ kín cao: Khi đóng hoàn toàn, van thường kín khít và chống rò rỉ tốt.
• Phù hợp với môi trường khắc nghiệt: Các dòng van thép/inox có khả năng chịu nhiệt độ và áp suất rất cao.
• Tốc độ đóng mở nhanh: Thường chỉ cần xoay vài vòng là van có thể đóng mở hoàn toàn.

Hạn chế cần cân nhắc

• Tổn thất áp suất lớn: Do lưu chất phải đổi hướng (đường đi chữ Z) gây ra sự sụt giảm áp suất lớn hơn đáng kể so với van bi hay van cổng.
• Kích thước và trọng lượng: Thân van lớn và nặng hơn để chứa vách ngăn bên trong.
• Chỉ nên dùng cho môi trường sạch: Không nên dùng cho lưu chất có cặn bẩn, độ nhớt cao vì cặn có thể tích tụ tại vách ngăn.

Ứng dụng thực tế của van cầu

Với khả năng điều tiết lưu lượng ổn định và độ kín khít cao, van cầu được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và dân dụng. Dưới đây là những ứng dụng tiêu biểu:

• Ngành dầu khí và hóa chất: Ưu tiên lắp đặt trong các hệ thống đường ống dẫn dầu, khí, hóa chất
• Hệ thống hơi nóng và nhiệt điện: Sử dụng trong nồi hơi, nhà máy nhiệt điện
• Hệ thống PCCC
• Xử lý nước & nước thải: Thường dùng van bằng gang, inox hoặc nhựa
• HVAC và công nghiệp thực phẩm: Thường dùng các loại van inox 304, 316
• Công nghiệp nặng & sản xuất: Trong nhà máy luyện kim, sản xuất giấy, dệt nhuộm

Bảng báo giá van cầu mới nhất (tham khảo)

Hiện nay trên thị trường, van cầu có mức giá dao động khá rộng, tùy thuộc vào chất liệu, thương hiệu, xuất xứ, kích cỡ và phương thức điều khiển. Dưới đây là bảng giá tham khảo tổng hợp:

Loại van cầu	Thương hiệu	Khoảng giá tham khảo
Van gang lắp bích	Wooken KCGG-10F	~200.000 – 300.000đ
Van inox	Toyo 800J, 800	~250.000 – 300.000đ
Van gang	Toyo (510AF, 510B, 610A, 600A, 611A)	~250.000 – 300.000đ
Van đồng	Toyo (213A, 210A)	~250.000 – 300.000đ
Van cầu góc / đồng	Minh Hòa (MIHA-GT, MIHA-GTA, MIHA-GF5K, MIHA-GF16K)	~30.000 – 50.000đ
Van cầu PCCC, gas	Minh Hòa, ARV, Toyo	~130.000 – 1.000.000đ
Van mặt bích	JIS, ETM, Malaysia	~450.000 – 1.100.000đ
Van cầu hơi	KITZ, ARI, J41H, ETM, các dòng chữ ngã	~170.000 – 1.050.000đ
Van inox 304 / inox lắp ren	JIS, Trung Quốc, Hàn Quốc	~90.000 – 950.000đ
Van điều khiển khí nén / điện	Gang, inox, thép	~1.500.000 – 7.000.000đ+
Van nhựa	Trung Quốc, Đài Loan	~200.000 – 300.000đ
Van cầu cao cấp	Hàn Quốc, Nhật Bản	~400.000 – 1.000.000đ

Lưu ý:

• Giá trên chỉ mang tính tham khảo, chưa bao gồm VAT và phí vận chuyển.
• Thực tế sẽ thay đổi theo kích cỡ (DN15 – DN300), áp lực (PN10 – PN40, JIS10K, JIS20K), chất liệu và thương hiệu.
• Với các dòng van cầu điều khiển điện, khí nén, thủy lực, giá cao hơn do tích hợp bộ truyền động tự động.

Kinh nghiệm chọn mua van cầu

Để lựa chọn được van cầu phù hợp, đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí, bạn có thể tham khảo một số kinh nghiệm sau:

1. Xác định môi trường và lưu chất sử dụng

• Nước sạch, nước thải: Có thể chọn van gang hoặc đồng.
• Hơi nóng, nhiệt độ cao: Ưu tiên van gang chịu nhiệt, van cầu thép, hoặc inox 304/316.
• Hóa chất, dung dịch ăn mòn: Chọn van inox hoặc nhựa (PVC/CPVC).
• Khí nén, dầu truyền nhiệt: Van inox hoặc thép có khả năng chịu áp lực tốt.

2. Lựa chọn vật liệu phù hợp

• Gang: Giá rẻ, phổ biến, dùng cho nước và hệ thống PCCC.
• Đồng: Nhỏ gọn, chống ăn mòn, thích hợp dân dụng.
• Inox 304/316: Chống rỉ sét, chịu hóa chất, ứng dụng công nghiệp.
• Thép carbon: Dùng cho áp suất, nhiệt độ cao.
• Nhựa: Giá rẻ, trọng lượng nhẹ, dùng cho hóa chất loãng hoặc hệ thống dân dụng.

3. Chọn kiểu kết nối

• Lắp ren: Thích hợp cho van cỡ nhỏ (DN15 – DN50).
• Lắp bích: Dùng cho van cỡ lớn (DN50 – DN300), yêu cầu chắc chắn và an toàn.
• Hàn: Dùng trong hệ thống áp suất cao, ít tháo lắp.

4. Xem xét phương thức vận hành

• Tay quay / tay gạt: Thủ công, đơn giản, chi phí thấp.
• Điều khiển khí nén / điện: Phù hợp hệ thống tự động hóa, nhưng giá thành cao.
• Thủy lực: Sử dụng trong các trạm bơm và công nghiệp nặng.

5. Kiểm tra tiêu chuẩn & chứng chỉ

• Đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn JIS, DIN, BS, ANSI, PN16 – PN40…
• Có đầy đủ CO/CQ (chứng chỉ xuất xứ và chất lượng).

6. Ưu tiên thương hiệu uy tín

• Các thương hiệu phổ biến: Toyo (Nhật), Minh Hòa (Việt Nam), Wonil (Hàn Quốc), Samwoo, ARV, KITZ, ETM…
• Nên mua tại đơn vị phân phối chính hãng để được bảo hành và hỗ trợ kỹ thuật.

Hướng dẫn lắp đặt & bảo dưỡng van cầu

Để van cầu hoạt động ổn định, bền bỉ và an toàn, việc lắp đặt đúng kỹ thuật và bảo dưỡng định kỳ là vô cùng quan trọng.

Hướng dẫn lắp đặt

1. Xác định đúng hướng dòng chảy: Van cầu chỉ cho phép dòng chảy theo một chiều nhất định (thường là hướng từ dưới lên trên đĩa van). Bạn cần kiểm tra mũi tên chỉ hướng dòng chảy trên thân van.
2. Chọn vị trí lắp đặt hợp lý: Nên lắp trên đường ống ngang, với trục van hướng thẳng đứng. Tránh lắp dọc khiến đĩa van khó đóng kín.
3. Chuẩn bị đường ống sạch: Trước khi lắp, cần vệ sinh đường ống, loại bỏ cặn bẩn, gỉ sét để tránh ảnh hưởng đến gioăng làm kín.
4. Sử dụng gioăng và bu lông siết đều: Khi lắp van cầu mặt bích, cần đặt gioăng đúng vị trí và siết bu lông theo hình chữ thập để đảm bảo kín khít.
5. Thử áp lực sau khi lắp: Tiến hành chạy thử với áp suất nhỏ để kiểm tra rò rỉ, sau đó mới đưa vào vận hành chính thức.

Hướng dẫn bảo dưỡng

• Kiểm tra Gioăng (Packing): Định kỳ kiểm tra gioăng làm kín ở trục van. Nếu có dấu hiệu rò rỉ nhẹ, có thể siết nhẹ đai ốc của gland packing.
• Bôi trơn: Đối với các van điều khiển thủ công, bôi trơn trục van và bộ phận ren định kỳ để vận hành trơn tru.
• Vận hành định kỳ: Ngay cả khi van được lắp đặt ở trạng thái mở hoàn toàn, nên định kỳ đóng mở van vài lần để loại bỏ cặn bẩn và đảm bảo các bộ phận không bị kẹt.

Lưu ý an toàn khi lắp đặt & bảo dưỡng

• Luôn xả hết áp lực trong đường ống trước khi tháo/lắp van.
• Đeo đầy đủ trang bị bảo hộ khi làm việc trong môi trường hóa chất, hơi nóng.
• Chỉ sử dụng phụ tùng chính hãng khi thay thế để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất.

Van Bảo Tín – Địa chỉ cung cấp van cầu uy tín

Khi lựa chọn van cầu, ngoài việc quan tâm đến chất liệu, giá cả và tiêu chuẩn kỹ thuật, yếu tố quan trọng không kém chính là đơn vị cung cấp. Một nhà phân phối uy tín sẽ giúp bạn yên tâm về chất lượng sản phẩm, chính sách bảo hành và dịch vụ hậu mãi.

Van Bảo Tín tự hào là một trong những đơn vị phân phối van công nghiệp hàng đầu tại Việt Nam, trong đó có đầy đủ các dòng van cầu: gang, đồng, inox, thép, nhựa; từ loại vận hành tay quay, tay gạt cho đến van cầu điều khiển điện, khí nén.

Lý do nên chọn mua tại Bảo Tín:

• Sản phẩm chính hãng từ các thương hiệu uy tín: Shin Yi, ARV, Minh Hòa, Wonil, Samwoo, KITZ…
• Đầy đủ CO/CQ, chứng chỉ chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế (JIS, DIN, ANSI, BS, PN16–PN40).
• Kho hàng đa dạng quy cách, đáp ứng nhanh cho mọi công trình từ dân dụng đến công nghiệp.
• Giá cả cạnh tranh, nhiều ưu đãi cho dự án lớn.
• Đội ngũ kỹ thuật tư vấn chuyên sâu, giúp bạn lựa chọn van phù hợp nhất với hệ thống.
• Giao hàng nhanh chóng toàn quốc, đảm bảo tiến độ cho nhà thầu.

Liên hệ ngay Hotline 0932 059 176 hoặc Email: bts@thepbaotin.com để nhận báo giá van cầu chính xác, cập nhật mới nhất.