Van bướm là gì

Trong các ứng dụng công nghiệp, van, như các thiết bị cốt lõi để kiểm soát dòng chất lỏng, đóng một vai trò quan trọng. Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, nhu cầu cao hơn đang được đặt trên các van, đặc biệt là đối với các van được sử dụng cho các ứng dụng chuyên dụng, đóng vai trò quan trọng hơn. Van bướm, như các thành phần cốt lõi trong họ van, đã được sử dụng rộng rãi trên nhiều ngành công nghiệp do lợi thế độc đáo của chúng. Van bướm khí nén là loại được sử dụng rộng rãi nhất. Các thiết bị này, được đặc trưng bởi cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, mở và đóng nhanh, và hoạt động linh hoạt, điều khiển và tắt hiệu quả dòng chất lỏng. Sự phát triển gần đây và sự trưởng thành của các công nghệ máy tính và mạng đã cho phép đột phá trong van bướm ở nhiều lĩnh vực.Van bướmĐóng một vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp như cung cấp nước và thoát nước, hóa dầu, sản xuất điện và luyện kim, cũng như trong các ứng dụng dân sự như điều hòa không khí và phòng cháy chữa cháy. Với sự cải thiện liên tục của nền kinh tế đất nước tôi, sự phát triển công nghiệp đã bước vào giai đoạn mới. Do đó, trong - nghiên cứu độ sâu về cơ chế làm việc của van bướm là rất quan trọng để hiểu và áp dụng toàn diện hơn của các thiết bị này, cũng như để cải thiện hiệu quả và an toàn sản xuất công nghiệp.

(I) Cấu trúc đĩa
Đĩa của van bướm thường được thiết kế như một tấm tròn mỏng. Thiết kế này đảm bảo điện trở tương đối thấp khi di chuyển qua chất lỏng. Có nhiều cách để kết nối đĩa với thân van, bao gồm cả pin và kết nối chính. Để ngăn đĩa rơi ra hoặc bị hỏng, một đai ốc giữ được sử dụng để thắt chặt các bu lông để duy trì vị trí của nó và lò xo được sử dụng để duy trì đĩa ở một góc nhất định để đạt được con dấu. Sử dụng các kỹ thuật kết nối này, đĩa được cố định một cách an toàn vào thân van và xoay đồng bộ với thân cây, đạt được hiệu ứng mở và đóng mong muốn. Bởi vì pin và chìa khóa được làm bằng vật liệu cứng, chúng có thể dễ dàng hàn hoặc tán. Ví dụ, trong một số thiết kế van bướm nhỏ, việc sử dụng kết nối pin không chỉ đảm bảo kết nối ổn định mà còn đơn giản hóa việc cài đặt và tháo gỡ.
(Ii) Phương pháp truyền động

• Hướng dẫn sử dụng

Trao đổi thủ công được coi là một trong những phương pháp truyền động phổ biến nhất cho van bướm. Tuy nhiên, thiết kế kết cấu này dễ bị nhiễu, dẫn đến các vấn đề như không ổn định hoặc thất bại. Trong số này, phương pháp xử lý xử lý rất đơn giản và trực quan. Toán tử xoay tay cầm để xoay thân van, do đó xoay đĩa van. Các nguyên tắc công thái học thường được tính đến khi thiết kế chiều dài và hình dạng tay cầm, giúp người vận hành dễ dàng áp dụng mô -men xoắn. Phương pháp truyền này cũng tránh tiếng ồn liên quan đến các kết nối cơ học truyền thống. Ổ đĩa GEAR WORM đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu mô -men xoắn cao. Nó tận dụng tỷ lệ truyền của bánh răng sâu để khuếch đại mô -men xoắn đầu vào tương đối nhỏ, kích hoạt hiệu quả thân và đĩa van. Ví dụ, trong một số thiết kế van bướm lớn, do trọng lượng nặng của đĩa, việc sử dụng một thiết bị sâu có thể làm giảm hiệu quả ứng suất vận hành.

• Ổ đĩa điện

Ổ đĩa điện sử dụng bộ truyền động điện để chuyển đổi năng lượng điện thành lực cơ học, từ đó kích hoạt thân van và đĩa. Bộ truyền động điện là một loại bộ truyền động trong các hệ thống thủy lực và đóng một vai trò quan trọng trong các hệ thống điều khiển thủy lực, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Bộ truyền động điện thường bao gồm nhiều thành phần, bao gồm động cơ điện, bộ giảm tốc độ và cảm biến vị trí. Bộ truyền động điện được kết nối với van thông qua một khớp nối được gắn trên động cơ. Động cơ điện, vì nguồn điện, tiếp tục quay thân van sau khi được giảm tốc và mô -men xoắn - tăng lên bởi bộ giảm tốc độ. Khi mở van cần được điều chỉnh, cảm biến vị trí phát hiện độ dịch chuyển tương đối của đĩa van. Cảm biến vị trí này cung cấp thông tin thời gian - thực trên vị trí của đĩa, cho phép điều khiển chính xác các góc mở và đóng của nó. Với sự tiến bộ của các thiết bị điện tử, máy tính, truyền thông và công nghệ điều khiển servo, các hệ thống điều khiển van truyền thống không còn có thể đáp ứng các yêu cầu của sản xuất công nghiệp hiện đại. Bộ truyền động điện đang dần thay thế các bộ truyền động cơ học và trở thành công nghệ van chính thống. Trong một số hệ thống công nghiệp tự động cao, các van bướm điều khiển bằng điện có thể được liên kết với các thiết bị khác để cải thiện hiệu quả sản xuất.

• Trao đổi khí nén

Nguyên tắc hoạt động của hoạt động khí nén là khí nén điều khiển một pít -tông, từ đó điều khiển thân van và đĩa mở và đóng. Bộ truyền động khí nén hoạt động bằng cách điều khiển các van để đạt được các chuyển động khác nhau trong một số điều kiện nhất định của áp suất và dòng chảy không khí. Các thành phần chính của bộ truyền động khí nén bao gồm xi lanh, piston và lò xo. Chúng có thể được sử dụng để kiểm soát việc mở và đóng các van và các thiết bị cơ học khác. Khi khí nén đi vào xi lanh, nó điều khiển piston, vượt qua điện trở của lò xo và khiến thân van và đĩa quay. Trong quá trình mở và đóng, chuyển động đối ứng của piston tạo ra chênh lệch áp suất, khiến đĩa mở hoặc đóng. Khi không khí nén cạn kiệt từ xi lanh, độ co giãn của lò xo khiến piston trở về vị trí ban đầu, đóng đĩa. Do đó, bộ truyền động khí nén là một loại truyền động điển hình. Công nghệ truyền động bằng khí nén được ưa chuộng vì phản ứng nhanh, nhanh nhẹn và an toàn cao, đặc biệt là trong các ứng dụng có tiêu chuẩn bảo vệ vụ cháy và cháy nghiêm ngặt.

(Iii) Quá trình hoạt động
Đĩa van bướm thường quay từ 0 độ đến 90 độ từ đóng hoàn toàn sang mở hoàn toàn (hoặc ngược lại). Ở vị trí đóng, đĩa phù hợp với ghế, làm gián đoạn dòng chảy chất lỏng. Khi chất lỏng đi vào đường ống, do các đặc tính cấu trúc của van và trọng lực vốn có của môi trường, một số chất lỏng hoặc khí có thể bị mắc kẹt trên đĩa, dẫn đến mất dòng chảy và áp suất. Khi đĩa bắt đầu xoay, khoảng cách giữa nó và ghế van dần dần mở rộng khi góc quay tăng, đồng thời mở rộng diện tích của đường dẫn chất lỏng. Khi thân van mở, chênh lệch áp suất khiến chất lỏng rò rỉ ra ngoài dọc theo thân van và cuối cùng chạm tới bề mặt niêm phong, cho phép chất lỏng chảy mịn vào khoang van. Khi đĩa quay đến một góc cụ thể (ví dụ, 45 độ), diện tích của đoạn chất lỏng mở rộng đến một mức nhất định, cho phép chất lỏng chảy trơn tru hơn. Sau khi van được mở, đĩa tiếp tục quay do áp suất và lực lò xo cho đến khi vùng áp suất âm được tạo ra trong thân van, cho phép chất lỏng đi vào chi tiết chất lỏng và chảy theo hướng đó. Khi đĩa đạt đến góc xoay 90 độ, nó trở nên song song với hướng của dòng chất lỏng. Ở trạng thái này, khu vực đi qua chất lỏng đạt đến mức tối đa, giảm thiểu điện trở chất lỏng và cho phép chất lỏng chảy qua van bướm ở tốc độ dòng chảy tối đa. Khi van được mở hoặc đóng, đĩa tiếp tục quay theo trọng lượng của chính nó, tạo ra ma sát tạo ra một khoảng cách hình khuyên giữa thân van và bề mặt niêm phong, tạo ra áp suất âm trong khoang kín này. Quá trình đóng là ngược lại với quá trình mở. Đĩa van dần quay trở lại từ 90 độ xuống 0 độ và diện tích của kênh chất lỏng giảm dần từ giá trị tối đa xuống 0, cuối cùng cắt đứt dòng chảy của chất lỏng.

(I) trạng thái đóng
Khi một van bướm ở trạng thái đóng, đĩa và ghế của nó hoàn toàn tiếp xúc, tạo thành một giao diện kín. Điều này hoàn toàn chặn lối đi chất lỏng, giảm diện tích của nó xuống 0. Khi ở trạng thái mở, một khoảng cách nhỏ tồn tại giữa các bề mặt niêm phong, ngăn chất lỏng chảy trực tiếp vào đường ống. Điều kiện niêm phong này ngăn chặn hiệu quả rò rỉ chất lỏng và đảm bảo hoạt động hệ thống ổn định. Hơn nữa, do sự niêm phong và ổn định tuyệt vời của nó ở trạng thái đóng, nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thực tế. Ví dụ, trong hệ thống cấp nước và thoát nước, một van bướm kín giúp ngăn chặn dòng chảy ngược, do đó giảm thiệt hại tiềm tàng cho các thiết bị liên quan.
(Ii) Mở ban đầu
Khi đĩa bắt đầu xoay, một vết nứt dần dần phát triển giữa đĩa và ghế, khiến khu vực đi qua chất lỏng dần dần mở rộng. Khi quá trình mở đạt đến một điểm nhất định, chất lỏng chảy ra khỏi đoạn văn, tạo thành một không gian kín. Trong giai đoạn này, dòng chất lỏng bị hạn chế đáng kể, dẫn đến tốc độ dòng chảy chậm lại và giảm tốc độ dòng chảy. Khi đạt đến tốc độ quay nhất định, khu vực đi qua chất lỏng tăng nhanh. Khi góc quay của đĩa tăng dần, khoảng cách của nó cũng mở rộng, dẫn đến sự gia tăng tương ứng trong khu vực đi qua chất lỏng. Sau khi đạt đến một tốc độ nhất định, ma sát làm cho đĩa ngừng quay và khu vực đi qua chất lỏng nhanh chóng giảm xuống một giá trị rất nhỏ. Tại thời điểm này, van đóng chậm hơn hoặc thậm chí không mở. Ví dụ, ở góc xoay đĩa 10 độ, khu vực đi qua chất lỏng có thể chỉ xấp xỉ 10% trong trạng thái mở hoàn toàn.
(Iii) Mid - mở
Khi đĩa tiếp tục quay, khu vực đi qua chất lỏng nhanh chóng mở rộng. Sau khi đạt đến một tốc độ nhất định, vận tốc chất lỏng từ từ giảm và ổn định. Tại thời điểm này, mô hình dòng chất lỏng trải qua một sự thay đổi đáng kể, với sự gia tăng đáng kể về tốc độ dòng chảy và tốc độ dòng chảy. Khi vận tốc không đổi, chất lỏng đi qua van bướm theo mô hình dòng chảy hỗn loạn. Khi khu vực đi qua chất lỏng dần dần mở rộng, điện trở mà chất lỏng gặp phải khi nó đi qua van bướm giảm, do đó làm giảm mất năng lượng. Hơn nữa, tốc độ quay của đĩa tăng tạo ra nhiều bong bóng hơn trong đoạn chất lỏng, giúp cải thiện hiệu suất của van bướm. Ví dụ, khi đĩa được xoay đến 45 độ, diện tích kênh chất lỏng có thể đã vượt quá 50% trạng thái mở hoàn toàn của nó, cho phép chất lỏng chảy trơn tru hơn qua van bướm.
(Iv) trạng thái mở hoàn toàn
Khi hướng xoay của đĩa thẳng hàng với hướng dòng chất lỏng, nghĩa là khi góc quay đạt 90 độ, diện tích kênh chất lỏng đạt đến giá trị tối đa của nó. Khi van được đóng hoặc mở, khi góc quay của đĩa tăng, tốc độ chất lỏng giảm dần, trong khi cả áp suất và tốc độ dòng chảy và sau đó giảm. Tại thời điểm này, điện trở chất lỏng được giảm thiểu và tốc độ dòng chảy được tối đa hóa. Khi thân van ở vị trí đóng, áp suất chất lỏng thấp nhất và tốc độ dòng chảy cao nhất. Khi van bướm mở hoàn toàn, nó có thể đáp ứng nhu cầu truyền dòng chảy của hệ thống cao -. Hơn nữa, do cấu trúc đơn giản và hoạt động dễ dàng, các van bướm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dầu khí và hóa học. Ví dụ, trong ngành hóa dầu, khi các van bướm lớn được mở hoàn toàn, chúng đảm bảo truyền hiệu quả các phương tiện khác nhau như dầu thô và khí tự nhiên.
(V) Thay đổi ngược trong quá trình đóng cửa
Trong giai đoạn kết thúc, sự thay đổi diện tích kênh chất lỏng trái ngược với giai đoạn mở. Sau khi một van bướm được mở, khu vực đi qua chất lỏng liên tục tăng. Khi van bướm bắt đầu đóng, đĩa dần quay, khiến khu vực đi qua chất lỏng giảm dần từ giá trị tối đa của nó. Trong khi việc mở van vẫn không đổi, thay đổi khoảng cách giữa thân van và nắp ca -pô có thể thay đổi đáng kể khu vực đi qua chất lỏng. Khi góc quay của đĩa tăng dần, diện tích đi qua chất lỏng giảm ở tốc độ nhanh hơn, và tốc độ dòng chất lỏng cũng giảm dần. Sau khi van đóng lại, chất lỏng đi vào thân van và tạo thành một vùng xoáy, tạo ra dòng chảy thứ cấp và lõi xoáy, cản trở dòng chất lỏng. Cuối cùng, khi đĩa và ghế được tham gia đầy đủ, khu vực đi qua chất lỏng giảm xuống 0, hoàn toàn tắt dòng chất lỏng.

(I) Cấu trúc niêm phong

Các phương pháp niêm phong phổ biến cho các van bướm được phân loại là con dấu mềm và con dấu cứng. Các con dấu cứng thường sử dụng một thiết bị cơ học làm bằng kim loại hoặc gốm để niêm phong mạnh chất lỏng. Đặc tính của chúng là chúng giảm thiểu rò rỉ mà không cần thêm sức mạnh, khiến chúng được sử dụng rộng rãi. Các con dấu mềm thường sử dụng cao su, polytetrafluoroetylen hoặc các vật liệu khác làm vòng niêm phong. Những vật liệu này cung cấp tính đàn hồi tuyệt vời và đặc tính niêm phong. Về mặt xây dựng niêm phong, các bề mặt niêm phong của ghế van và đĩa thường được thiết kế với các hình dạng và kích thước cụ thể để đảm bảo phù hợp chặt chẽ giữa các vòng niêm phong, dẫn đến hiệu suất niêm phong tuyệt vời. Các tuyến con dấu mềm chủ yếu được làm bằng nhựa hoặc nylon. Trong các con dấu cứng, các kim loại như thép không gỉ và cacbua thường được sử dụng làm thành phần niêm phong. Con dấu kim loại là một thành phần niêm phong đặc biệt được làm bằng cách nhấn bột kim loại và chứa một lượng hạt kim loại nhất định. Thông qua việc xử lý và lắp tỉ mỉ, các con dấu kim loại đạt được kim loại - đến - con dấu kim loại dưới ảnh hưởng của áp suất trung bình.
(Ii) Nguyên tắc niêm phong mềm
Dưới ảnh hưởng của áp lực, các vật liệu niêm phong mềm có thể biến dạng một cách cực kỳ, giúp lấp đầy khoảng cách nhẹ giữa đĩa và ghế, do đó đạt được hiệu ứng niêm phong. Van bướm là một van thường được sử dụng, với môi trường bên trong là khí hoặc chất lỏng. Khi van bướm được đóng lại, áp suất gây ra bởi đĩa và ghế khiến vòng niêm phong bị biến dạng một cách hết hạn và bám chặt vào bề mặt niêm phong, ngăn ngừa rò rỉ chất lỏng. Các vật liệu niêm phong mềm là một loại thành phần niêm phong mới được sử dụng chủ yếu trong ngành hóa chất để kết nối các thùng chứa lạnh và nhiệt độ-, cao - Thiết bị áp lực. Do tính chất niêm phong tuyệt vời của chúng, các con dấu mềm có hiệu quả ngăn chặn sự rò rỉ của các hạt và chất lỏng nhỏ. Do đó, các vật liệu niêm phong mềm được sử dụng rộng rãi trong ngành hóa dầu. Tuy nhiên, các vật liệu niêm phong mềm có điện trở và áp suất tương đối kém ở nhiệt độ cao - và cao - môi trường áp lực, và dễ bị lão hóa và biến dạng, dẫn đến sự cố niêm phong. Chất lượng kém của chính vật liệu niêm phong, hoặc sự giãn nở nhiệt gây ra bởi sự dao động nhiệt độ lớn trong quá trình sử dụng, có thể ảnh hưởng đến con dấu mềm và rút ngắn tuổi thọ của nó. Ví dụ, trong điều kiện nhiệt độ cao, niêm phong cao su có thể trở nên mềm và tan chảy, mất chức năng niêm phong ban đầu.
(Iii) Nguyên tắc niêm phong cứng
Công nghệ niêm phong cứng đạt được kim loại chặt chẽ - đến - con dấu kim loại dưới ảnh hưởng của áp suất trung bình thông qua việc gia công chính xác và khớp của đĩa van và bề mặt niêm phong ghế van. Đĩa van được làm bằng cacbua xi măng và có độ cứng nhất định. Trong quá trình sản xuất, các bề mặt niêm phong của đĩa van và ghế van trải qua nhiều bước xử lý, bao gồm mài và đánh bóng tốt, để đảm bảo rằng độ nhám và độ phẳng bề mặt đáp ứng các tiêu chuẩn được chỉ định. Van chính được sử dụng ở Trung Quốc ngày nay là van bướm. Do cấu trúc đơn giản và kích thước nhỏ gọn của nó, nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa học, dầu mỏ, luyện kim và điện. Khi một van bướm được đóng lại, áp suất trung bình buộc đĩa và ghế phải niêm phong chặt chẽ với nhau, tạo thành một rào cản hiệu quả để ngăn chặn rò rỉ chất lỏng. Bởi vì van bướm đòi hỏi lực mở đáng kể, chúng phải được bảo vệ bằng một con dấu cứng để ngăn ngừa ô nhiễm môi trường và các mối nguy hiểm an toàn do rò rỉ chất lỏng. Các con dấu cứng, với khả năng chống lại nhiệt độ và áp suất cao, có thể hoạt động ổn định trong các điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cao, áp suất cao và ăn mòn nghiêm trọng. Hiện tại, các con dấu cứng chủ yếu được sử dụng trong ngành dầu khí. Tuy nhiên, so với hải cẩu mềm, con dấu cứng cung cấp hiệu suất niêm phong ít hơn một chút, đòi hỏi độ chính xác sản xuất cao hơn và đắt hơn để sản xuất.
(Iv) Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất niêm phong
Hiệu suất niêm phong của van bướm bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm áp suất trung bình, nhiệt độ và tốc độ dòng chảy. Bài viết này phân tích ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ trung bình đến hiệu suất niêm phong của van bướm. Khi áp suất của môi trường quá cao, vật liệu niêm phong có thể bị biến dạng hoặc hư hỏng, dẫn đến sự thất bại của chức năng niêm phong; Khi nhiệt độ của môi trường quá thấp hoặc quá cao, tuổi thọ của van bướm sẽ được rút ngắn. Khi nhiệt độ của môi trường quá cao hoặc quá thấp, hiệu suất làm việc của vật liệu niêm phong có thể bị ảnh hưởng, dẫn đến giảm hiệu ứng niêm phong; Khi tốc độ dòng chảy quá nhanh, bề mặt niêm phong sẽ bị cuốn trôi, điều này sẽ khiến bề mặt niêm phong bị mòn nhanh hơn, do đó ảnh hưởng xấu đến hiệu ứng niêm phong. Ngoài ra, chất lỏng trong cơ thể van mất nhiệt do ma sát trong quá trình chuyển động, gây ra nhiệt độ lớn trên bề mặt đĩa van. Ngoài ra, các yếu tố như hao mòn và ăn mòn của đĩa van và ghế van cũng có thể khiến chức năng niêm phong bị hỏng. Do đó, đĩa van, ghế van và lõi van cần được kiểm tra thường xuyên. Sau khi sử dụng thời gian dài -, bề mặt niêm phong của đĩa van và ghế van có thể có các khiếm khuyết như trầy xước và hố. Những khiếm khuyết này có thể mở rộng khoảng cách niêm phong và tăng nguy cơ rò rỉ.

Phần kết luận
Cơ chế vận hành của van bướm bao gồm một số yếu tố lõi, bao gồm việc mở và đóng đĩa, sự thay đổi trong khu vực kênh chất lỏng và các nguyên tắc cơ bản của niêm phong. Một van bướm chủ yếu bao gồm một thân van và đĩa. Cấu trúc của nó rất đơn giản, dễ sản xuất và thuận tiện để cài đặt và duy trì. Các đĩa quay thông qua các cơ chế truyền động khác nhau, cho phép kiểm soát chính xác dòng chảy chất lỏng. Khu vực của kênh chất lỏng dao động thường xuyên trong quá trình mở và đóng, ảnh hưởng đến dòng chất lỏng. Vật liệu bề mặt niêm phong là một yếu tố chính trong việc đảm bảo niêm phong van và dạng cấu trúc của nó trực tiếp xác định sự tiếp xúc giữa chất lỏng và thân van. Cả hai con dấu mềm và cứng đều có điểm mạnh và điểm yếu của riêng họ, và hiệu quả niêm phong bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố.
Để đảm bảo lựa chọn, lắp đặt, vận hành và bảo trì chính xác các van bướm, sự hiểu biết thấu đáo về cơ chế vận hành của chúng là rất quan trọng. Bởi vì van bướm là cơ chế lưu động điển hình, cấu trúc của chúng tương đối phức tạp và trong sản xuất, việc mở van phải được điều chỉnh để điều chỉnh dòng chảy trong các tình huống khác nhau. Để đảm bảo rằng van bướm có thể hoạt động bình thường và cải thiện hiệu quả và an toàn của sản xuất công nghiệp, chúng tôi phải chọn loại van bướm thích hợp và phương pháp niêm phong theo môi trường làm việc thực tế, và cài đặt và vận hành nó theo các thông số kỹ thuật liên quan. Đồng thời, bảo trì và bảo dưỡng thường xuyên cũng được yêu cầu.