Van 1 chiều dạng bi nhựa (ball check valve) là loại van chống chảy ngược có cấu tạo đơn giản nhất: bên trong chỉ có một viên bi chuyển động tự do. Không có bản lề, trục hay lá van, loại này hay được chọn cho đường ống hóa chất cỡ nhỏ, sau bơm định lượng và các vị trí cần tháo lắp nhanh. Nếu mới tìm hiểu, bạn có thể đọc trước bài van 1 chiều nhựa là gì và nguyên lý hoạt động để nắm khái niệm chung.
Van 1 chiều dạng bi nhựa là gì?
Đây là van một chiều dùng viên bi làm bộ phận đóng: dòng chảy đúng chiều đẩy bi rời đế để mở, dòng dừng hoặc đảo chiều thì bi quay về đế và chặn dòng ngược. Datasheet của Asahi/America mô tả van có “một bộ phận chuyển động duy nhất” là viên bi; Georg Fischer (GF) cũng có dòng van 1 chiều bi Type 360 thân nhựa, hai đầu rắc co. Tên gọi khác: van 1 chiều bi, ball check valve, true union ball check valve (bản hai đầu rắc co).
Cấu tạo van 1 chiều bi nhựa
Một van 1 chiều bi nhựa điển hình gồm các bộ phận sau:
- Thân van: khoang chứa bi bằng uPVC, cPVC, PP hoặc PVDF, mặt trong có gân dẫn hướng để bi di chuyển dọc trục.
- Viên bi: bộ phận đóng duy nhất, bằng nhựa.
- Đế van (seat) và gioăng: vành tựa để bi ép kín. Asahi cho chọn EPDM, FKM, PTFE và tùy chọn đế FKM phủ PTFE.
- Đầu nối và đai ốc rắc co: đầu dán keo, ren, hàn hoặc mặt bích.
- Tùy chọn: lò xo inox (hoặc inox phủ) giúp bi về đế nhanh hơn; lưới chắn đầu vào khi dùng làm rọ bơm.
Kiểu rắc co đơn và hai đầu rắc co
Với bản hai đầu rắc co (true union), chỉ cần nới hai đai ốc là nhấc thân van ra khỏi tuyến ống để vệ sinh, thay bi, thay gioăng mà không cắt ống. Bản rắc co đơn chỉ có một đầu tháo nhanh, đầu kia nối cố định. Ví dụ, datasheet Asahi ghi van bi cỡ 1/2″–2″ là kiểu hai đầu rắc co, còn cỡ 3″–4″ là rắc co đơn.
V-ON đang cung cấp cả hai kiểu: van một chiều bi rắc co đơn Asahi và van một chiều bi hai đầu rắc co Asahi.
Nguyên lý hoạt động
Van bi hoạt động hoàn toàn tự động, dựa vào chênh lệch áp suất giữa hai phía:
- Mở: khi áp suất phía vào lớn hơn phía ra đủ để thắng trọng lượng bi (và lực lò xo nếu có), bi bị đẩy khỏi đế, chất lỏng đi vòng quanh bi qua các khe giữa gân dẫn hướng.
- Duy trì mở: bi nằm trong dòng chảy, bị giữ lại bởi các gân hoặc vấu chặn ở phía ra để không trôi theo dòng.
- Đóng: khi bơm dừng hoặc dòng đảo chiều, trọng lực và dòng ngược đưa bi trở về đế. Áp suất ngược càng lớn, bi càng ép chặt vào đế.
Điểm cần lưu ý là van bi cần một mức áp suất ngược tối thiểu mới kín hoàn toàn. Datasheet Asahi ghi “minimum shutoff of 5 psi” (khoảng 0,34 bar); GF ghi van Type 360 bắt đầu kín ở cột nước tối thiểu 2 m (khoảng 0,2 bar). Nghĩa là ở áp suất ngược rất thấp, van có thể rò nhẹ. Đây là điều cần cân nhắc khi chọn van cho đường ống có cột áp nhỏ. Khái niệm áp suất mở và áp suất đóng kín được giải thích chi tiết trong bài áp suất mở van 1 chiều (cracking pressure).
Ngoài ra, bi chỉ tự về đế nếu nặng hơn chất lỏng. Datasheet Type 561/562 của GF lưu ý: với lưu chất tỷ trọng cao, bộ phận đóng có thể nổi và van mất chức năng đóng. Với hóa chất đặc, hãy hỏi nhà cung cấp về vật liệu bi hoặc chọn bản có lò xo.
Ưu và nhược điểm so với van lá lật và van lò xo
Ba kiểu phổ biến nhất của van 1 chiều nhựa là dạng bi, van 1 chiều lá lật (đĩa xoay quanh bản lề) và van 1 chiều lò xo (đĩa hoặc côn được lò xo ép về đế). Bảng dưới so sánh định tính để thấy chỗ mạnh, chỗ yếu của van bi.
| Tiêu chí | Dạng bi | Lá lật | Lò xo |
|---|---|---|---|
| Số bộ phận chuyển động | 1 (viên bi) | Đĩa và bản lề | Đĩa/côn và lò xo |
| Hướng lắp | Ngang hoặc đứng (dòng đi lên) | Chủ yếu ngang; đứng chỉ khi dòng đi lên và hãng cho phép | Nhiều hướng, tùy model |
| Kích cỡ thường gặp | Cỡ nhỏ và trung bình | Trung bình đến lớn | Nhỏ đến trung bình |
| Độ kín ở áp suất ngược thấp | Hạn chế, cần một mức áp ngược tối thiểu | Phụ thuộc trọng lượng lá và hướng lắp | Tốt hơn nhờ lực lò xo |
| Tháo lắp, vệ sinh | Đơn giản, đặc biệt bản hai đầu rắc co | Phải tháo cả cụm lá và bản lề | Có thêm lò xo cần kiểm tra |
| Bộ phận kim loại tiếp xúc lưu chất | Không có ở bản tiêu chuẩn | Thường không có | Lò xo thường bằng inox |
Ưu điểm chính
- Ít chi tiết, ít điểm hỏng: không có bản lề bị mòn; bản không lò xo không có kim loại tiếp xúc lưu chất.
- Bi xoay tự do: mỗi lần đóng, bi tựa vào đế ở vị trí khác nhau nên mòn phân bố đều hơn một mặt đĩa cố định.
- Lắp ngang hoặc đứng: datasheet Asahi và GF đều cho phép cả hai phương.
- Chịu chân không: Asahi công bố van bi của hãng chịu chân không toàn phần ở mọi cỡ.
Nhược điểm cần biết
- Cần áp suất ngược tối thiểu để kín: ở cột nước thấp van có thể rò nhẹ.
- Tổn thất áp: chất lỏng phải đi vòng qua bi. GF cho rằng van côn Type 561/562 của hãng cho lưu lượng cao hơn đáng kể so với van kiểu bi.
- Giới hạn kích cỡ: bi càng lớn càng nặng, va đập khi đóng càng mạnh, nên ở đường kính lớn van lá lật thường hợp lý hơn.
- Tiếng gõ: nếu dòng đảo chiều nhanh, bi có thể đập vào đế; bản có lò xo giúp bi về đế sớm hơn.
Lắp đứng hay lắp ngang?
Van bi lắp được cả hai phương, nhưng có vài quy tắc:
- Lắp đứng: dòng phải đi từ dưới lên; khi bơm dừng, trọng lực kéo bi về đế nên van đóng dứt khoát. Không lắp bản không lò xo trên đoạn dòng đi xuống.
- Lắp ngang: bi về đế nhờ dòng ngược; ở áp ngược thấp độ kín kém hơn lắp đứng, nên chọn bản có lò xo nếu cần kín tốt.
- Theo mũi tên: luôn lắp đúng chiều mũi tên trên thân.
- Đoạn ống ổn định dòng: GF khuyến nghị cho van 1 chiều của hãng khoảng 10 lần đường kính ống thẳng phía trước và 5 lần phía sau khi lắp gần bơm, co, tê.
Các bước lắp, khoảng cách sau bơm và lỗi thường gặp đã có trong bài hướng dẫn lắp đặt van 1 chiều nhựa đứng hay ngang.
Ứng dụng phù hợp
Đường ống hóa chất
Khi thân, bi và gioăng chọn đúng vật liệu, van bi không có kim loại tiếp xúc hóa chất, nên hay xuất hiện trong hệ pha hóa chất, xử lý nước, mạ điện, phòng thí nghiệm. Cần tra độ bền hóa chất cho cả thân và gioăng.
Bơm định lượng
Đầu bơm định lượng thường dùng chính cơ cấu van bi ở cửa hút và cửa đẩy. Trên đường ống sau bơm, van 1 chiều bi cỡ nhỏ ngăn hóa chất chảy ngược khi dừng; tuy vậy nó không thay thế van giữ áp (back pressure valve) khi hệ cần duy trì áp suất đầu ra.
Lưu chất có cặn nhẹ
Không có bản lề hay khe hẹp quanh trục, bi ít bị kẹt bởi cặn nhẹ và chuyển động của bi tự làm sạch một phần mặt đế. Cặn lớn, xơ sợi vẫn có thể kẹt giữa bi và đế, nên cần lưới lọc phía trước. Một số dòng van côn như GF Type 561/562 được hãng ghi là không phù hợp lưu chất có chất rắn, vì vậy hãy kiểm tra khuyến nghị của từng model.
Rọ bơm (foot valve)
Gắn lưới chắn ở đầu vào, van bi trở thành rọ bơm đặt ở đầu ống hút để giữ nước mồi. Asahi mô tả rọ bơm của hãng là van 1 chiều bi có lưới lọc, lắp ngang hoặc đứng ở phía hút. Tham khảo rọ bơm bi nhựa Asahi.
Bảo trì van 1 chiều bi nhựa
Van bi ít cần bảo trì, nhưng kiểm tra định kỳ giúp phát hiện sớm rò ngược:
- Kiểm tra rò ngược: khi bơm dừng, xem áp suất hoặc mực nước phía sau có tụt bất thường không. GF khuyến nghị thử chức năng 1–2 lần mỗi năm với van đứng yên lâu ở một trạng thái.
- Tháo thân van: xả áp, đóng van chặn hai đầu (nếu có), nới đai ốc rắc co và nhấc thân van ra.
- Vệ sinh, kiểm tra: rửa cặn; xem bi có xước, méo, phồng do hóa chất không; đế và gioăng có nứt, chai cứng không; lò xo (nếu có) có gỉ không.
- Thay và lắp lại: thay chi tiết hỏng đúng vật liệu ban đầu, siết đai ốc rắc co bằng tay, không dùng lực quá mức làm nứt ren nhựa; chạy thử kiểm tra rò.
Nước chảy ngược, bơm mất mồi hay tiếng gõ mạnh khi dừng bơm là dấu hiệu cần kiểm tra van ngay.
Câu hỏi thường gặp
Van 1 chiều bi nhựa có lắp đứng được không?
Được, nếu dòng chảy đi từ dưới lên. Không lắp van bi không lò xo trên đoạn ống có dòng đi xuống.
Vì sao van 1 chiều bi vẫn rò nhẹ khi áp suất ngược thấp?
Van bi cần một áp suất ngược tối thiểu để ép bi kín vào đế (Asahi công bố 5 psi, GF ghi cột nước 2 m cho Type 360). Dưới mức đó van có thể rò nhẹ; cần kín ở áp thấp thì chọn bản có lò xo.
Van 1 chiều bi và van 1 chiều lò xo, loại nào tốt hơn?
Không có loại tốt hơn tuyệt đối. Van bi đơn giản, toàn nhựa, dễ vệ sinh; van lò xo kín tốt hơn ở áp thấp, lắp được nhiều hướng hơn nhưng lò xo cũng phải chịu được hóa chất.
Van bi hai đầu rắc co có ưu điểm gì?
Có thể nhấc thân van ra khỏi tuyến ống chỉ bằng cách nới hai đai ốc, không phải cắt ống, nên vệ sinh và thay gioăng nhanh.
Có dùng van 1 chiều bi làm rọ bơm được không?
Được, nếu có lưới chắn ở đầu vào hoặc dùng loại rọ bơm bi chuyên dụng đặt ở đầu ống hút.
Nhận báo giá van 1 chiều bi nhựa V-ON
V-ON cung cấp van 1 chiều bi nhựa Asahi kiểu rắc co đơn, hai đầu rắc co và rọ bơm bi. Để được tư vấn đúng vật liệu thân, bi, gioăng và kích cỡ, hãy gửi cho chúng tôi loại lưu chất, nồng độ, nhiệt độ, áp suất làm việc và đường kính ống.
- Hotline/Zalo: 0346.223.238
- Email: vanongnhua.com@gmail.com
Nguồn tham khảo
- Asahi/America – Ball Check Valve Data Sheet.
- Asahi/America – Foot Valve Data Sheet.
- GF Piping Systems – Technical Datasheet Type 561/562 Cone Check Valve.
- GF Piping Systems – Datasheet Ball check valve Type 360 PVC-U.
