Hãy tưởng tượng một kỹ thuật viên dịch vụ đang điều chỉnh nguồn cung cấp khí zero cho máy sắc ký khí. Tốc độ dòng chảy cần phải ổn định trong phạm vi dung sai rất nhỏ và van điều chỉnh chính là điểm yếu. Xoay van bi dù chỉ một vài độ cũng làm thay đổi dòng chảy quá nhiều. Mặt khác, van kim được thiết kế đặc biệt cho loại điều khiển tốt, có thể lặp lại này. Bài viết này giải thích cách hoạt động của van kim, các bộ phận giúp van kim hoạt động chính xác và các yếu tố lựa chọn thực tế cho thiết bị đo đạc và hệ thống thủy lực.
Van kim là gì?
Van kim là một van điều khiển chuyển động tuyến tính với một phích cắm hình kim thuôn nhọn di chuyển vào một đế hình nón phù hợp. Nó được sử dụng để điều tiết dòng chảy trong đường ống và ống dẫn chất lỏng hoặc khí sạch. Độ côn nhỏ cho phép van thực hiện những thay đổi rất tinh tế trong khu vực mở, điều này khiến nó trở thành lựa chọn tiêu chuẩn khi lưu lượng phải được đặt ở một giá trị chính xác và được duy trì. Hầu hết các van kim đều được vận hành thủ công bằng tay quay, nhưng có thể trang bị bộ truyền động khí nén, thủy lực và điện để điều khiển tự động.
Van kim hoạt động như thế nào?
Nguyên lý hoạt động rất đơn giản. Tay cầm xoay sẽ xoay thân van, có một sợi chỉ nhọn cắt vào đó. Khi thân quay, sợi chỉ sẽ di chuyển thân lên hoặc xuống tùy theo hướng quay. Ở đầu dưới của thân cây, một pít tông hình kim được đặt ngay phía trên ghế hình nón.
Khi xoay thân theo chiều kim đồng hồ, kim sẽ di chuyển về phía chỗ ngồi. Khoảng cách giữa kim và chỗ ngồi trở nên nhỏ hơn, hạn chế đường đi của dòng chảy. Đây là hành động điều tiết. Bởi vì kim có độ côn dài nên một chuyển động nhỏ theo chiều dọc sẽ thay đổi khe hở hình khuyên chỉ một phần milimet, cho phép người vận hành tinh chỉnh tốc độ dòng chảy. Xoay thân ngược chiều kim đồng hồ sẽ rút kim và mở khe hở, cho phép dòng chảy nhiều hơn.
Nếu kim được đẩy lên hoàn toàn, bề mặt được đánh bóng của nó sẽ tiếp xúc với chỗ ngồi và tạo ra lớp bịt kín giữa kim loại với kim loại. Trong các dịch vụ sạch, điều này mang lại khả năng ngắt đáng tin cậy. Sự kết hợp giữa các sợi mảnh và kim côn là yếu tố mang lại cho van kim khả năng đo sáng tuyệt vời.
Các thành phần chính của van kim
Hiệu suất của van kim phụ thuộc vào chất lượng và độ chính xác của các bộ phận bên trong nó. Các thành phần chính là thân, nắp ca-pô, thân, kim, chỗ ngồi, bao bì và tay cầm. Một van bằng thép không gỉ được chế tạo tốt sẽ có thân được rèn để tăng độ bền, ren chính xác để vận hành trơn tru và cặp kim và đế có rãnh để bịt kín không bị rò rỉ.
- Thân: thường là barstock hoặc thép không gỉ 316 được rèn để chống ăn mòn và chịu áp lực.
- Nắp ca-pô: giữ bao bì và dẫn hướng thân cây; thiết kế nắp ca-pô tích hợp làm giảm đường dẫn rò rỉ.
- Thân và kim: được gia công nguyên khối với ren mịn và côn được đánh bóng.
- Chỗ ngồi: một bề mặt hình nón có thể thay thế hoặc tích hợp phù hợp với côn kim.
- Đóng gói: Vật liệu làm từ PTFE hoặc than chì bịt kín xung quanh thân cây.
- Tay cầm: một tay quay hoặc đòn bẩy mang lại lợi thế cơ học để quay thân cây.
Đặc điểm dòng chảy và kích thước
Để định cỡ van kim, bạn cần biết hệ số dòng chảy của nó, hoặc Cv. Cv mô tả lượng nước ở 60°F sẽ chảy qua van khi áp suất giảm 1 psi. Van kim dụng cụ thường có giá trị Cv trong khoảng từ 0,2 đến 2,0. Cv nhỏ hơn cho phép kiểm soát tốt hơn nhưng giảm áp suất cao hơn. Ví dụ: van kim dụng cụ 1/8 inch có lỗ 0,125 inch sẽ có Cv khoảng 0,3, trong khi van kim 1/2 inch có lỗ 0,375 inch có thể có Cv gần hơn 2,0. Bạn phải chọn kích thước lỗ phù hợp với cả phạm vi lưu lượng yêu cầu và mức giảm áp suất có sẵn.
Một đặc tính quan trọng khác là khả năng điều chỉnh phạm vi, đó là tỷ lệ giữa luồng điều khiển tối đa và luồng điều khiển tối thiểu. Van kim thường có khả năng điều chỉnh tốt vì độ côn dài tạo ra mối quan hệ gần như tuyến tính giữa hành trình kim và diện tích dòng chảy ở các khe hở thấp. Đây là điều khiến chúng vượt trội hơn so với van bi về khả năng tiết lưu.
Các ứng dụng phổ biến cho van kim
Van kim được tìm thấy ở bất cứ nơi nào dòng chảy phải được đặt chính xác và sau đó không thay đổi trong thời gian dài. Các nhiệm vụ điển hình bao gồm không khí cho dụng cụ, cách ly máy đo, đường lấy mẫu khí, cấp hóa chất, mạch thí điểm thủy lực và băng thử nghiệm.
- Đường dây cách ly không khí và máy đo
- Dòng mẫu sắc ký khí và máy phân tích
- Mạch điều khiển thủy lực và khí nén
- Hệ thống định lượng và đo lường hóa chất
- Đồng hồ đo áp suất và máy phát
- Tấm lấy mẫu dầu khí áp suất cao
Trong các ống góp dụng cụ và vòng cách ly đồng hồ đo, các kết nối thường được thực hiện bằng ren NPT hoặc phụ kiện nén ống sắt kép. Để cài đặt theo luồng trực tiếp trong các bố cục này, một van kim ren nữ bằng thép không gỉ là một lựa chọn thiết thực vì các cổng NPT dạng cái của nó chấp nhận các đầu nối và đầu nối tiêu chuẩn mà không cần ống lót bổ sung.
Bán buôn Nhà máy, nhà sản xuất van kim ren nữ bằng thép không gỉ - Na Nantong Samson Precision Industry Co., Ltd. là nhà sản xuất và nhà máy sản xuất Van kim ren nữ bằng thép không gỉ tại Trung Quốc, Stai... Xem sản phẩm → Van kim và van bi: So sánh thực tế
| Cân nhắc | Van kim | Van bi |
|---|---|---|
| Chức năng chính | Điều chỉnh dòng chảy tốt | Cách ly bật/tắt |
| khả năng điều tiết | Tuyệt vời | Nghèo |
| Chuyển từ đóng sang mở | Nhiều lượt | lượt một phần tư |
| Công suất dòng chảy so với kích thước cơ thể | Hạ xuống | Cao hơn |
| Ứng dụng điển hình | Dụng cụ, lấy mẫu | Cách ly dòng quy trình |
Bảng trên phóng đại ranh giới một chút. Một số thiết kế van bi có khía chữ V hoặc bi phân đoạn được sử dụng để điều khiển, nhưng đối với việc điều tiết thủ công tiêu chuẩn, van kim vẫn là lựa chọn kinh tế và dễ dự đoán hơn.
Cách chọn van kim
Van kim bên phải không chỉ là một con số. Hãy xem xét các yếu tố sau trước khi bạn chỉ định một yếu tố.
- Chất liệu: Thép không gỉ 316 là lựa chọn ưu tiên cho môi trường ăn mòn, áp suất cao và dịch vụ dụng cụ. Đồng thau được chấp nhận cho không khí và nước sạch, áp suất thấp.
- Áp suất và nhiệt độ: xác minh xếp hạng thân van và phạm vi nhiệt độ đóng gói trong điều kiện trường hợp xấu nhất của bạn.
- Kết nối cuối: Các phiên bản nén ferrule NPT nữ, nam và đôi là phổ biến. Các phiên bản có ren giúp đơn giản hóa việc cài đặt; phiên bản nén giảm rò rỉ trong hệ thống ống. Đối với hệ thống ống dựa trên lực nén, van kim đôi được rèn bằng nắp ca-pô tích hợp
Bán buôn thép không gỉ tích hợp Bonnet rèn đôi Ferrule Van kim Fac Nantong Samson Precision Industry Co., Ltd. là nhà sản xuất Van kim Ferrule đôi bằng thép không gỉ của Trung Quốc. Xem sản phẩm → là một lựa chọn mạnh mẽ: nắp ca-pô tích hợp giúp giảm các đường rò rỉ tiềm ẩn và kết nối ống sắt kép giữ chặt ống mà không cần khớp ren. - Cv và kích thước lỗ: chọn lỗ cung cấp phạm vi lưu lượng yêu cầu của bạn trong khi vẫn giữ mức giảm áp suất ở mức chấp nhận được.
- Kích hoạt: tay cầm bằng tay là đủ để điều chỉnh cục bộ; chỉ chọn bộ truyền động bằng khí nén hoặc điện khi cần điều khiển từ xa.
- Hệ thống chất lượng: lấy nguồn từ nhà sản xuất tuân theo các thông lệ ISO 9001 và cung cấp các vật liệu có thể truy nguyên, đặc biệt là cho dịch vụ thiết bị áp suất cao.
Mẹo cài đặt và bảo trì
Ngay cả một van chính xác cũng sẽ không hoạt động nếu được lắp đặt hoặc bảo trì không đúng cách. Thực hiện theo các thực hành này để có được thời gian sử dụng lâu nhất.
- Định hướng thân van sao cho thân van nằm ngang hoặc hướng lên trên; điều này ngăn chặn các mảnh vụn trong đường dây lắng xuống bên trong nắp ca-pô.
- Sử dụng chất bịt kín ren thích hợp trên các ren NPT đực và không siết quá chặt thân van.
- Mở van từ từ khi bắt đầu chảy; việc mở nhanh có thể gây ra áp suất tăng cao làm mòn kim và đế.
- Xoay van mở và đóng hoàn toàn vài tuần một lần nếu nó không hoạt động; cái này lau ghế và giữ cho nó sạch sẽ.
- Chú ý khu vực đóng gói xem có bị rò rỉ không. Nếu thân cây có dấu vết của chất lỏng, hãy siết nhẹ miếng đệm hoặc thay thế vòng đệm trước khi tình trạng rò rỉ trở nên nghiêm trọng hơn.
Van kim có khe hở bên trong nhỏ nên chúng nên được sử dụng trong môi trường đã lọc hoặc sạch. Bộ lọc 40 micron ở thượng nguồn là giải pháp bảo hiểm giá rẻ cho các hệ thống có cặn gỉ hoặc mảnh vụn mối hàn.
Hiểu cách hoạt động của van kim giúp bạn dễ dàng lựa chọn loại van phù hợp hơn. Một kim côn di chuyển vào và ra khỏi ghế hình nón giúp bạn điều chỉnh dòng chảy chính xác, có thể lặp lại với thiết kế cơ học đơn giản. Khi được kết hợp chính xác về vật liệu, áp suất và loại kết nối, van kim bằng thép không gỉ chất lượng sẽ cung cấp dịch vụ đáng tin cậy trong các thiết bị đo đạc và hệ thống thủy lực trong nhiều năm.
