Van an toàn bằng đồng
Van an toàn bằng đồng là một loại van được điều khiển tự động và dùng để bảo vệ. Nó không dựa vào bất kỳ lực bên ngoài nào mà sử dụng lực của chính môi chất để xả một lượng môi chất nhất định nhằm ngăn áp suất trong hệ thống vượt quá giá trị an toàn đã được xác định trước. Khi áp suất trở lại bình thường, van an toàn sẽ tự động đóng lại để ngăn môi chất tiếp tục được xả ra. Nó được sử dụng rộng rãi trong nồi hơi, bình áp lực, đường ống áp lực, cũng như các thiết bị như máy ép nước, máy ép dầu, máy nén khí và máy điều hòa không khí để kiểm soát và bảo vệ áp suất hệ thống. Van an toàn bằng đồng phải trải qua thử nghiệm áp suất trước khi sử dụng. Dựa trên nguyên lý hoạt động, chúng có thể được chia thành van an toàn tác động trực tiếp và van an toàn tác động gián tiếp. Các van an toàn bằng đồng thông thường có đường kính từ 10-50 mm và áp suất danh nghĩa từ 1,0-1,6 MPa. Chúng thích hợp cho các môi chất như không khí và nhiệt độ hoạt động thường không vượt quá 120℃.
Thông số kỹ thuật: Van an toàn bằng đồng
- Vật liệu thân van: Đồng thau / hợp kim đồng
- Kích thước danh nghĩa: DN10 – DN50
- Áp suất làm việc: 1.0 – 1.6 MPa (tùy model)
- Áp suất cài đặt: Theo yêu cầu hệ thống (thường 0.2 – 1.6 MPa)
- Nhiệt độ làm việc: ≤ 120°C
- Môi chất sử dụng: Không khí, nước, hơi nước
- Kiểu kết nối: Ren trong / ren ngoài
- Cơ chế hoạt động: Lò xo đàn hồi tự động xả áp
- Kiểu van: Tác động trực tiếp
- Ứng dụng: Máy nén khí, nồi hơi nhỏ, hệ thống cấp nước và khí nén
Cấu tạo van an toàn bằng đồng
Van an toàn bằng đồng có nhiều dạng cấu trúc khác nhau như loại lò xo, loại tác động trực tiếp và loại điều khiển gián tiếp. Phần thân van thường là dạng kín, thiết kế đơn giản và nhỏ gọn, phù hợp với các hệ thống áp suất thấp đến trung bình.
Các bộ phận chính gồm thân van, đế van, đĩa van, lò xo, trục van và nắp van. Vật liệu chế tạo chủ yếu là hợp kim đồng (đồng thau, đồng đúc) hoặc thép không gỉ như 2Cr13, giúp tăng khả năng chống ăn mòn và đảm bảo độ bền trong quá trình vận hành.
Van thường sử dụng kết nối ren, cho phép lắp đặt dễ dàng và phù hợp với các hệ thống đường ống nhỏ. Nguyên lý hoạt động dựa trên lực lò xo cân bằng với áp suất môi chất, khi áp suất vượt mức cho phép, van tự động mở để xả áp và đóng lại khi áp suất trở về mức an toàn.
Nguyên lý hoạt động van an toàn bằng đồng
Nguyên lý hoạt động của van an toàn bằng đồng là dựa trực tiếp vào lực tạo ra bởi áp suất môi chất để vượt qua tải trọng cơ học tác động lên đĩa van và mở van an toàn. Tải trọng cơ học tác động lên đĩa van chủ yếu đến từ đối trọng hoặc lò xo.
Khi áp suất hơi nước dưới đĩa van của van an toàn bằng đồng vượt quá lực căng của lò xo, đĩa van sẽ bị đẩy mở. Sau khi đĩa van bị đẩy mở, hiệu ứng bật lại của vòng điều chỉnh dưới khiến hơi nước thoát ra tác động lên vòng giữ của đĩa van, làm cho van mở nhanh chóng. Hơi nước tác động lên vòng điều chỉnh trên, và khi đĩa van di chuyển lên trên, hướng thoát khí có xu hướng thẳng đứng xuống dưới. Lực phản lực do khí thải tạo ra đẩy đĩa van lên trên, sao cho đĩa van duy trì độ cao nâng đủ trong một phạm vi lực nhất định. Hơi nước liên tục được xả ra, và khi van an toàn bằng đồng mở ra, sức căng hơi nước trong hệ thống giảm dần. Lúc này, lực của lò xo sẽ thắng lực phản lực và áp suất hơi nước tác động lên đĩa van, do đó đóng van an toàn.
Theo nguyên lý hoạt động, van an toàn bằng đồng có thể được chia thành van an toàn tác động trực tiếp và van an toàn tác động gián tiếp. Van an toàn tác động trực tiếp được mở dưới tác động trực tiếp của môi chất làm việc. Chúng có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, hoạt động nhanh và độ tin cậy cao. Tuy nhiên, do tải trọng hạn chế, chúng không thể được sử dụng trong các ứng dụng áp suất cao và đường kính lớn. Van an toàn tác động gián tiếp có thể được chia thành van an toàn kiểu vào trước và van an toàn có thiết bị phụ trợ lực. Van an toàn kiểu vào trước thích hợp cho các ứng dụng áp suất cao và đường kính lớn. Chúng có hiệu suất làm kín tốt và hoạt động của chúng ít bị ảnh hưởng bởi áp suất ngược. Tuy nhiên, độ tin cậy của chúng liên quan đến van chính và van vào trước. Hoạt động của chúng không nhanh và đáng tin cậy như van an toàn tác động trực tiếp, và cấu trúc của chúng phức tạp hơn. Van an toàn có thiết bị phụ trợ lực được mở cưỡng bức bởi thiết bị phụ trợ lực khi áp suất mở thấp hơn áp suất mở bình thường. Chúng thích hợp cho các ứng dụng mà áp suất mở rất gần với sức căng làm việc, hoặc các ứng dụng mà van an toàn cần được mở định kỳ để kiểm tra hoặc thổi ra môi chất bị kẹt hoặc đóng băng.
Van an toàn đồng có tay
Van an toàn đồng có tay là loại van được trang bị cần gạt (tay giật) giúp người vận hành có thể chủ động thử xả hoặc kích hoạt van trong quá trình kiểm tra. Thiết kế này cho phép kiểm tra khả năng hoạt động của van mà không cần chờ đến khi áp suất vượt ngưỡng, từ đó tăng độ an toàn và thuận tiện trong bảo trì hệ thống.
Loại van này vẫn hoạt động theo nguyên lý lò xo hoặc tải trọng cơ học: khi áp suất môi chất vượt quá giá trị cài đặt, lực áp suất sẽ thắng lực lò xo để mở van xả áp. Ngoài chế độ tự động, tay giật cho phép mở cưỡng bức van để xả nhanh hoặc kiểm tra tình trạng làm việc của đĩa van và bề mặt làm kín. Van thường được sử dụng trong hệ thống nồi hơi, khí nén, đường ống áp lực nhỏ và các thiết bị cần kiểm tra định kỳ.
Van an toàn đồng không tay
Van an toàn đồng không tay là loại van chỉ hoạt động hoàn toàn tự động theo áp suất môi chất, không có cơ cấu cần gạt hỗ trợ. Khi áp suất trong hệ thống vượt mức cài đặt, van tự động mở để xả áp và tự động đóng lại khi áp suất trở về trạng thái an toàn.
Loại van này có cấu trúc đơn giản hơn, ít chi tiết cơ khí nên độ kín cao và giảm nguy cơ rò rỉ. Tuy nhiên, người vận hành không thể chủ động kích hoạt thử van bằng tay, do đó việc kiểm tra định kỳ phải thực hiện bằng phương pháp tăng áp hệ thống hoặc tháo van ra kiểm định. Van an toàn đồng không tay thường được sử dụng trong các hệ thống cấp nước, khí nén, máy nén khí và các thiết bị dân dụng hoặc công nghiệp nhẹ.
Ứng dụng van an toàn bằng đồng
Van an toàn là phụ kiện an toàn quan trọng cho nồi hơi, bình áp lực và các thiết bị áp lực khác. Chúng chủ yếu được sử dụng trong nồi hơi, xe bồn chở khí dầu mỏ hóa lỏng hoặc toa xe bồn chở khí dầu mỏ hóa lỏng trên đường sắt, giếng dầu, đường vòng áp suất cao của thiết bị phát điện hơi nước, đường ống áp lực, bình áp lực, v.v.
Van an toàn bằng đồng nguyên chất chủ yếu được sử dụng trong các bình chứa áp lực, nồi hơi và đường ống để kiểm soát áp suất không vượt quá các giá trị quy định. Van có ưu điểm chống ăn mòn tốt và độ kín ổn định, phù hợp với các hệ thống khí, hơi nước và nước nóng trong phạm vi áp suất trung bình và thấp.
Van an toàn bằng đồng thau (như A28X-16T) có thiết kế nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ, thích hợp sử dụng làm thiết bị bảo vệ quá áp trên các máy nén khí khác nhau. Van sẽ tự động mở khi áp suất trong thiết bị vượt quá giá trị cho phép để xả môi chất, và tự động đóng lại khi áp suất giảm về mức an toàn, giúp đảm bảo thiết bị vận hành ổn định và an toàn.
Thông số hiệu suất
|
Nhiệt độ áp dụng:
|
≤220℃
|
|
Chênh lệch áp suất khi mở và đóng:
|
≤15 áp suất cài đặt
|
|
Áp suất danh nghĩa:
|
1,6 MPa
|
|
Phương tiện truyền thông áp dụng:
|
không khí, hơi nước, nước
|
|
Phạm vi áp suất cài đặt áp dụng:
|
1. 0.3～0.7Mpa, 2. 0.6～1.0Mpa, 3. 1.0～1.6Mpa
|
|
Thông số kỹ thuật:
|
Đơn vị: mm
|
Kích thước kết nối chính
|
Thông số kỹ thuật của mô hình
|
Kết nối đầu vào không khí
|
Kết nối cửa thoát khí
|
Những tác phẩm kinh điển được công chúng công nhận
|
Đường kính kênh dẫn dòng
|
Chiều cao mở
±5
|
Kích thước bên ngoài
|
–
|
|
Chiều rộng
|
cao
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
A27HT-1.6T15
|
R1/4
|
G1/4
|
Φ15
|
Φ9
|
0,6
|
84
|
197
|
|
A27HT-1.6T20
|
R1/4
|
G1
|
Φ20
|
Φ12
|
0,8
|
86
|
175
|
|
A27HT-1.6T25
|
R1
|
G11/4
|
Φ25
|
Φ16
|
1
|
102
|
162
|
|
A27HT-1.6T32
|
R1 1/4
|
G11/2
|
Φ32
|
Φ20
|
1,25
|
117
|
218
|
|
A27HT-1.6T40
|
R1 1/2
|
G1
|
Φ40
|
Φ25
|
1.6
|
122
|
245
|
|
Thông số kỹ thuật của mô hình
|
Kết nối đầu vào không khí
|
Kết nối cửa thoát khí
|
Những tác phẩm kinh điển được công chúng công nhận
|
Đường kính kênh dẫn dòng
|
Chiều cao mở
±5
|
Kích thước bên ngoài
|
–
|
|
Chiều rộng
|
cao
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
A28HT-1.6T15
|
R1/2
|
G1/4
|
Φ15
|
Φ9
|
2,25
|
88
|
170,5
|
|
A28HT-1.6T20
|
R3/4
|
G1
|
Φ20
|
Φ12
|
3
|
90
|
176
|
|
A28HT-1.6T25
|
R1
|
G11/4
|
Φ25
|
Φ16
|
4
|
95
|
202,5
|
|
A28HT-1.6T32
|
R1 1/4
|
G11/2
|
Φ32
|
Φ20
|
5
|
121
|
223,5
|
|
A28HT-1.6T40
|
R1 1/2
|
G2Φ
|
Φ40
|
Φ25
|
6,25
|
127
|
250,5
|
Lắp đặt và bảo trì van an toàn đồng
Tất cả các van an toàn phải được lắp đặt theo chiều dọc và không được có vật cản ở đầu ra để tránh tích tụ áp suất. Các van an toàn phải được kiểm tra cụ thể và hiệu suất làm kín của chúng phải được kiểm tra trước khi lắp đặt; tất cả các van an toàn bằng đồng phải trải qua thử nghiệm áp suất trước khi sử dụng.
Các van an toàn đang sử dụng cần được kiểm tra thường xuyên. Trong quá trình vận hành, cần đảm bảo vệ sinh bề mặt làm kín, kiểm tra độ đàn hồi của lò xo và tình trạng rò rỉ tại các vị trí kết nối để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và an toàn.
Trong thực tế ứng dụng, các dòng van an toàn đồng Đài Loan (brass safety valve Taiwan) được sử dụng phổ biến trong hệ thống đường ống và thiết bị áp lực nhờ độ ổn định cao, khả năng xả áp chính xác và độ bền tốt trong nhiều điều kiện làm việc. Van an toàn đồng Đài Loan
Tại sao van an toàn lại dùng vật liệu đồng?
Van an toàn sử dụng đồng (chủ yếu là đồng thau, đồng đỏ và các hợp kim đồng khác) chủ yếu do khả năng chống ăn mòn, đặc tính làm kín tốt, khả năng gia công và độ an toàn trong các điều kiện vận hành cụ thể. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nhiệt độ hoạt động của chúng thường bị giới hạn ở mức dưới 120℃.
Lợi thế cốt lõi
Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời: Hợp kim đồng có khả năng chống ăn mòn tốt với nước, không khí và nhiều loại môi trường kiềm yếu/kiềm mạnh, giúp kéo dài tuổi thọ của van trong môi trường công nghiệp ẩm ướt hoặc thông thường, và đặc biệt thích hợp cho các thiết bị thông dụng như bình nước nóng và máy nén khí.
Hiệu suất làm kín tuyệt vời: Đồng có tính dẻo tốt. Khi van đóng, lõi van và đế van có thể đạt được độ khít chặt nhờ biến dạng dẻo nhẹ, giúp giảm thiểu hiệu quả nguy cơ rò rỉ và đảm bảo độ tin cậy làm kín ở trạng thái đóng bình thường.
Cân bằng giữa gia công và chi phí: Hợp kim đồng dễ đúc và gia công, cho phép chế tạo các kênh dẫn dòng bên trong thân van phức tạp. Trong các ứng dụng đường kính nhỏ và trung bình, áp suất thấp và trung bình (như 1,0-1,6 MPa), chi phí và hiệu suất tổng thể được cân bằng tốt.
Đặc tính an toàn đặc biệt: Trong các trường hợp cụ thể như đường ống dẫn oxy, đồng và hợp kim đồng có đặc tính không phát tia lửa và không tự bốc cháy, giảm thiểu nguy cơ cháy nổ do ma sát kim loại trong môi trường oxy áp suất cao.
Các hạn chế và trường hợp áp dụng
Giới hạn nhiệt độ: Độ bền cơ học của đồng giảm đáng kể khi nhiệt độ tăng, và nó dễ bị oxy hóa hoặc bám dính ở nhiệt độ cao. Do đó, van an toàn hoàn toàn bằng đồng thường chỉ phù hợp cho các ứng dụng có nhiệt độ hoạt động ≤120℃ (chẳng hạn như bình nước nóng gia đình và hệ thống không khí nhiệt độ thấp).
Giới hạn môi trường: Trong các nồi hơi nhiệt độ cao, môi trường ăn mòn mạnh hoặc môi trường áp suất cực cao, phải chọn thép không gỉ, thép hợp kim, v.v.; đồng thường được sử dụng hơn trong các vòng đệm van hoặc các ứng dụng dân dụng/công nghiệp nhẹ áp suất thấp.
Tóm lại
Van an toàn bằng đồng là một lựa chọn đã được kiểm chứng, cân bằng giữa hiệu suất làm kín, độ bền và tính kinh tế trong điều kiện nhiệt độ trung bình và thấp cũng như điều kiện không bị ăn mòn, chứ không phải là giải pháp toàn diện cho mọi trường hợp áp suất và nhiệt độ cao.
