Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van bướm inox

Van bướm inox là thiết bị điều tiết dòng chảy phổ biến nhờ thiết kế gọn, thao tác nhanh và độ bền vượt trội. Để van vận hành hiệu quả và bền bỉ trong nhiều môi trường khác nhau, việc hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van bướm inox là yếu tố then chốt — giúp người dùng chọn đúng loại, lắp đặt chuẩn và khai thác tối đa hiệu suất của hệ thống.

MỤC LỤC

1) Van bướm inox là gì & dùng ở đâu?

1.1. Khái niệm & nguyên lý

Định nghĩa: Van bướm (butterfly valve) dùng đĩa (disc) xoay quanh trục để đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy.
Cách hoạt động:
- 0° (đĩa song song dòng): mở hoàn toàn – tổn thất áp nhỏ.
- 90° (đĩa vuông góc dòng): đóng kín.
- Góc trung gian 30°/45°/60°…: điều tiết lưu lượng.
Cơ cấu vận hành: tay kẹp → đóng/mở nhanh; tay quay/hộp số → giảm lực & điều tiết mượt; khí nén/điện → tự động hóa.

1.2. Vì sao chọn inox (304/316/316L)?

Khả năng chống ăn mòn: inox 304 tốt cho nước – khí; inox 316/316L ưu thế trong môi trường clorua/mặn và một số hóa chất nhẹ.
Bền cơ học – chịu nhiệt: đáp ứng dải PN10–PN16 thông dụng; làm việc ổn định trong đa số quy trình (giới hạn bởi seat).
Tổng chi phí vòng đời tốt: hạn chế gỉ sét → ít bảo trì, ít dừng máy.

1.3. Ứng dụng điển hình (kèm gợi ý seat)

Nước sạch, xử lý nước thải, PCCC: ưu tiên EPDM (đàn hồi, kín tốt).
Khí nén: on/off nhanh, footprint nhỏ; EPDM là lựa chọn hiệu quả.
Hóa chất nhẹ/dung môi: cân nhắc PTFE (trơ hóa học, chịu nhiệt cao).
Xăng dầu: phối hợp thân/đĩa inox với PTFE hoặc NBR theo MSDS cụ thể.
Thực phẩm – đồ uống: bề mặt sạch; chọn seat đạt chuẩn vệ sinh (thường PTFE/EPDM; kiểm tra chứng chỉ).

2) Cấu tạo tổng quan của van bướm inox

Bố cục chuẩn: thân (body) • đĩa (disc) • trục (stem/shaft) • gioăng làm kín (seat) • bạc/ổ đỡ & phớt trục • cơ cấu điều khiển (tay kẹp/tay quay–hộp số/khí nén/điện).
Kiểu thân: wafer (mỏng, kẹp giữa 2 bích) • lug (có tai ren, dễ cô lập tuyến) • flanged (mặt bích liền, cứng vững cao).
Nguyên tắc thiết kế: hình học đĩa + vật liệu seat quyết định mô-men, độ kín, đặc tính điều tiết; đồng tâm lắp đặt quyết định độ bền lâu dài.

2.1. Thân van (Body)

Chức năng: chịu lực kẹp giữa hai bích, định vị trục và đĩa; truyền tải lực siết đều quanh seat.
Vật liệu: inox 304/316/316L (đúc/cast); chọn 316/316L khi có Cl⁻/ăn mòn.
Hình thức:
- Wafer: mỏng gọn, kinh tế; cần bu-lông xuyên suốt 2 bích.
- Lug: có tai ren; có thể tháo một phía bích để cô lập đoạn ống.
- Mặt bích: tiện lắp – tháo bảo trì; tăng độ cứng, giảm rủi ro méo seat.
Lưu ý lắp đặt (pro tips):
- Kiểm tra độ phẳng bích (feeler gauge), đồng tâm (đồng hồ so/ống chuẩn).
- Dùng gioăng bích đúng vật liệu–độ dày; siết chéo hình sao theo 3–4 lượt đến mô-men chuẩn.

2.2. Đĩa van (Disc)

Chức năng: xoay 0–90° để đóng/mở; góc trung gian điều tiết lưu lượng.
Gia công bề mặt: đánh bóng/mạ cứng (nếu cần) để giảm ma sát seat, tăng độ kín.
Ảnh hưởng tới thủy lực:
- Biên dạng mép đĩa tác động tới Cv/Kv và tổn thất áp.
- Đĩa mỏng → tổn thất áp thấp hơn nhưng yêu cầu seat & căn tâm tốt.
Vận hành & bền bỉ: tránh va cấn vật cứng, cát/hạt; nếu thấy “cấn” ở một góc → kiểm tra lệch tâm hoặc cặn bám.

2.3. Trục van (Stem/Shaft)

Chức năng: truyền mô-men từ tay/actuator đến đĩa; chịu xoắn và mỏi.
Vật liệu: inox 304/316 (khuyến nghị 316 cho chu kỳ cao/ăn mòn).
Bạc/ổ đỡ: giảm ma sát, chống rơ; loại PTFE/graphite/kim loại bọc tùy tải & nhiệt.
Phớt trục (shaft seal): một hoặc hai tầng (double shaft seal) để ngăn rò theo trục.
Dấu hiệu cần bảo trì: mô-men tăng theo thời gian, rò ẩm quanh nắp trục, tiếng rít/rung tại cổ trục.

2.4. Gioăng làm kín (Seat)

Chức năng: tạo kín giữa đĩa–thân khi đóng; hấp thụ sai số lắp đặt nhỏ.
Vật liệu điển hình:
- EPDM: nước/khí/hơi nhẹ (≈ đến 120–130 °C), đàn hồi tốt, kín khít.
- NBR: dầu khoáng, nhiên liệu; không hợp oxy/hóa chất mạnh.
- PTFE: hóa chất/dung môi, nhiệt cao (≈ đến 200 °C), trơ – chống bám; đàn hồi thấp → cần siết chuẩn, đồng tâm tốt.
Lưu ý chọn seat: xét chất lưu – nhiệt – áp – tần suất; có CIP/SIP hay không; yêu cầu vệ sinh (thực phẩm–dược).

2.5. Bộ điều khiển (Actuation)

Van bướm inox tay kẹp (Lever): đóng/mở nhanh, phù hợp DN40–DN150, on/off thủ công.
Van bướm inox tay quay + hộp số (Gear): giảm lực – điều tiết mượt, khuyến nghị DN≥200 hoặc ΔP cao.
Van bướm khí nén (Pneumatic): đáp ứng nhanh, on/off hoặc tuyến tính; hợp chu kỳ cao.
Van bướm điện (Electric): định vị chính xác, tích hợp BMS/SCADA; hợp điều tiết ổn định.
Chuẩn gá: ưu tiên ISO 5211 để dễ nâng cấp tự động hóa.

3) Nguyên lý hoạt động

Chuỗi lực: tay/actuator → trục quay → đĩa xoay quanh trục trung tâm → thay đổi tiết diện dòng.
Trạng thái đặc trưng:
- 0° (đĩa song song dòng): mở hoàn toàn, tổn thất áp nhỏ.
- 90° (đĩa vuông góc dòng): đóng kín, độ kín phụ thuộc seat & căn tâm.
- Góc 30°/45°/60°…: điều tiết theo đặc tính thủy lực của đĩa/seat.
Độ kín & mô-men:
- Độ kín = áp ép đĩa–seat + đồng tâm bích + vật liệu seat phù hợp.
- Mô-men vận hành tăng theo DN/ΔP/ma sát seat; hộp số giúp giảm lực tay, tránh “quá tay”, bảo vệ seat–trục.
Tip vận hành: tránh đóng/mở quá nhanh ở ΔP cao để giảm sốc áp; nếu cần điều tiết mịn, ưu tiên gear + seat ổn định ma sát (PTFE/EPDM phù hợp).

4) Ưu điểm trong cấu tạo & vận hành của van bướm inox

Kết cấu đơn giản – ít chi tiết: dễ lắp đặt, bảo trì nhanh, thay seat/đĩa thuận tiện → giảm downtime.
Đóng/mở nhanh – footprint nhỏ: góc quay 0–90°, yêu cầu không gian thao tác ít → phù hợp phòng máy chật, khung đỡ nhẹ.
Linh hoạt chức năng: vừa đóng chặn tốt, vừa điều tiết được (khác nhiều van chặn truyền thống).
Khối lượng nhẹ – chi phí hợp lý: nhẹ hơn van bi/van cầu cùng DN → tiết kiệm khung giá/thi công; CAPEX/OPEX tối ưu.
Tùy biến cao theo môi trường: seat EPDM/NBR/PTFE phủ hầu hết nước – khí – dầu – hóa chất – nhiệt cao; thân/đĩa 304/316/316L.
Dễ tự động hóa: nhiều model có ISO 5211, cho phép gắn actuator khí/điện nhanh gọn; hỗ trợ on/off hoặc control.
Khả năng bảo toàn hệ thống: hộp số/điều tiết mượt giúp giảm sốc áp, bảo vệ đường ống – thiết bị hạ lưu.
Tối ưu vận hành dài hạn: chọn đúng seat & căn tâm giúp giảm mòn, hạn chế rò viền, giữ mô-men ổn định theo thời gian.

5) Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động van bướm inox

5.1. Vật liệu seat (gioăng làm kín) – yếu tố số 1 quyết định kín khít & mô-men

Tương thích môi trường:
- EPDM: nước sạch/nước thải, khí nén, hơi nóng nhẹ (≈ đến 120–130 °C). Tránh dầu, dung môi hydrocarbon (trương nở, chai).
- NBR: dầu khoáng/xăng/diesel, khí có dầu; không hợp oxy/ozone và nhiều hóa chất oxy hóa mạnh.
- PTFE: hóa chất/dung môi, pH rộng, nhiệt cao (≈ đến 200 °C tùy cấu hình seat). Ít đàn hồi → yêu cầu đồng tâm – mô-men siết chuẩn.
Độ cứng & ma sát:
- EPDM/NBR đàn hồi tốt, bù sai lệch lắp đặt nhỏ, cho mô-men đóng/mở thấp–vừa.
- PTFE trơ, trơn, ma sát ổn định khi điều tiết; nhưng creep/cold-flow nếu siết quá lực/để tải lâu.
Gợi ý chọn nhanh theo rủi ro:
- Không chắc tương thích hóa chất/nhiệt tương lai → ưu tiên PTFE để tránh đổi seat sau này.
- Hệ nước/khí on/off tiêu chuẩn → EPDM cho chi phí vòng đời tối ưu.

*Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành của van bướm inox*

5.2. Áp suất & chênh áp (PN & ΔP) – tác động trực tiếp đến mô-men

Nguyên tắc: mô-men vận hành tăng theo DN, ΔP, ma sát seat và độ nhớt lưu chất.
Thực tế chọn cơ cấu tay:
- DN ≤ 150, ΔP thấp–trung bình: tay kẹp ok (on/off nhanh).
- DN ≥ 200 hoặc ΔP cao, seat cứng/ma sát cao: tay quay + hộp số hoặc actuator để tránh “quá tay”, giảm mòn seat/trục.
Chấp nhận điều tiết: nếu vận hành control (giữ góc trung gian lâu) → ưu tiên gear/actuator để giữ ổn định góc, tránh rung.

5.3. Nhiệt độ quá trình & chu kỳ nhiệt

Cao su (EPDM/NBR): nhiệt cao → lão hóa, chai, nứt mép; tuổi thọ giảm mạnh nếu vượt dải.
PTFE: chịu nhiệt tốt nhưng có creep lâu dài → cần siết đúng mô-men, dùng đỡ lưng/back-up nếu nhà SX khuyến nghị.
Thực hành: luôn lấy Tmax thực tế (sau CIP/SIP, khởi động nóng), không dùng nhiệt danh định trên giấy.

5.4. Tần suất đóng/mở & kiểu vận hành

On/Off liên tục: yêu cầu bạc/ổ đỡ tốt, trục 316, và bộ truyền động đủ mô-men.
Điều tiết (control): cần ma sát ổn định (PTFE/EPDM phù hợp), hộp số/actuator giữ vị trí không trôi.
Chu kỳ cao: theo dõi mô-men tăng dần (dấu hiệu seat chai/bạc mòn).

5.5. Thủy lực đường ống & lắp đặt cơ khí

Đồng tâm – độ phẳng bích: lệch tâm làm méo seat, kẹt cọ đĩa, rò viền.
Đoạn thẳng 5–10D trước/sau van: giảm nhiễu dòng, hạn chế rung đĩa khi điều tiết.
Gioăng mặt bích: đúng vật liệu–độ dày; siết chéo hình sao 3–4 lượt tới mô-men nhà SX.

5.6. Chất lượng bề mặt & vật liệu kim loại

Đĩa: đánh bóng/mạ cứng giảm mài mòn seat; tránh xước do hạt rắn/cát.
Vật liệu thân/đĩa: 316/316L cho clorua/mặn; phối hợp vật liệu tránh ăn mòn điện hóa (đặc biệt khi ghép với thép carbon).

6) Kiểm tra trước khi vận hành van bướm inox

6.1. Chuẩn bị – công cụ & an toàn

PPE: kính, găng, mũ, giày; nếu hóa chất → mặt nạ & đồ bảo hộ phù hợp.
Dụng cụ: cờ lê lực, bộ lục giác, thước thẳng + feeler gauge, thước cặp, bơm thử áp, ống nghe cơ khí, đồng hồ áp 2 phía, torque chart/catalog hãng, mỡ bôi trơn khuyến nghị (nếu có điểm bôi trơn).
Tài liệu: bản vẽ lắp, datasheet van (DN, PN, vật liệu thân/đĩa/seat, ISO 5211), quy trình thử.

6.2. Kiểm tra cơ khí trước lắp

Hành trình: xoay 0–90° trơn tru, không “cấn” cục bộ.
Seat: không rách/phồng; bề mặt sạch, không sơn/keo bám.
Đĩa: không xước sâu/bavia; khe hở đều.
Chuẩn gá actuator (nếu có): mặt ISO 5211 sạch, lỗ chốt đúng tâm; hiệu chỉnh chỉ thị góc về 0°/90°.

6.3. Lắp giữa hai bích (wafer/lug/flanged)

Căn tâm: dùng chốt/ống chuẩn; đảm bảo đĩa không chạm ống khi mở.
Gioăng bích: đúng vật liệu (EPDM/NBR/PTFE), độ dày tiêu chuẩn; bề mặt bích phẳng & sạch.
Siết bu-lông: theo hình sao, 3–4 lượt tăng dần đến mô-men khuyến nghị (theo hãng & cấp bu-lông); kiểm tra lại sau 10–15 phút (set-in).

6.4. Kiểm tra vận hành khô & hiệu chỉnh truyền động

Quét hành trình: mở/đóng vài chu kỳ; xác nhận 0° = mở hoàn toàn (đĩa song song dòng), 90° = đóng (đĩa vuông góc).
Ghi mô-men: ghi mô-men tay (hoặc dòng điện motor) ở 0°/45°/90° làm mốc bảo trì.
Actuator: hiệu chỉnh limit switches/potentiometer (điện) hoặc cữ hành trình (khí nén); kiểm tra fail-safe (lò xo/UPS) nếu có.

6.5. Thử kín & thử áp

Thử kín tĩnh (shut-off test): van đóng, cấp áp từ thượng lưu lên áp làm việc (hoặc theo quy trình), giữ 5–10 phút; quan sát bọt khí/ẩm rò tại hạ lưu, quanh phớt trục.
Thử kín vận hành: đóng/mở dưới áp làm việc ≥10 chu kỳ; lắng nghe hiss/rung tại seat/trục.
Thử điều tiết (nếu dùng control): đặt góc 30°/45°/60°; xác nhận lưu lượng ổn định, không rung; kiểm tra đồ thị ΔP vs. góc nếu có lưu lượng kế.

6.6. Biên bản & bàn giao

Thông số: DN, PN, vật liệu thân/đĩa/seat, chuẩn lắp (wafer/lug/flanged), ISO 5211 (nếu có).
Điều kiện test: áp, nhiệt, số chu kỳ, kết quả rò (OK/không OK).
Mô-men đo được/dòng motor: làm chuẩn so sánh cho lần bảo trì sau.
Ảnh hiện trường: vị trí lắp, hướng dòng, số seri; lưu lịch bảo trì (chu kỳ 3–6 tháng kiểm tra seat/phớt trục/siết lại bích nếu cần).

*Kiểm tra trước khi vận hàng van bướm inox*

7) Địa chỉ cung cấp van bướm inox uy tín

ITEKA – Là đơn vị được đánh giá cao trong lĩnh vực cung cấp van công nghiệp, đặc biệt van bướm inox.

Cung cấp đầy đủ các sản phẩm van bướm inox: inox 304 và inox 316, kiểu tay kẹp – tay quay – khí nén – điện.
Cam kết sản phẩm chính hãng, có CO – CQ, bảo hành.
Tư vấn kỹ thuật miễn phí, giao hàng toàn quốc.
Hỗ trợ chọn đúng loại van bướm phù hợp theo môi trường hệ thống của bạn.

Liên hệ ngay với ITEKA để được nhận báo giá, catalogue và hỗ trợ lựa chọn van bướm inox phù hợp nhất cho dự án của bạn.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

SĐT: 088.666.4291 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo)

SĐT: 088.666.2480 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo)