Van ty cổng chìm là gì? Cấu tạo, nguyên lý và cách chọn van

Van ty cổng chìm là gì? InoxTK giải thích nguyên lý, ứng dụng và cách chọn van NRS chuẩn kỹ thuật, giúp tối ưu không gian và tăng độ bền hệ thống.

1. Van cổng ty chìm là gì?

Van cổng ty chìm (Non Rising Stem – NRS) là kiểu van cổng trong đó trục (ty) không trồi lên khi đóng mở. Khi bạn xoay tay quay, ty chỉ quay quanh trục của chính nó và truyền chuyển động tới cánh (gate/wedge) nằm bên trong thân, nhờ vậy chiều cao tổng thể của van gần như không đổi trong suốt hành trình. Cấu hình này đặc biệt hữu dụng ở không gian trần thấp, hố ga, tủ van hoặc các vị trí cần bảo vệ ren làm việc khỏi bụi bẩn và môi chất.

 

1.1 Nhận diện nhanh so với van cổng ty nổi (OS&Y)

Ở hiện trường, bạn phân biệt NRS rất nhanh bằng hai dấu hiệu: không thấy trục trồi lên khi xoay tay quay và nắp van khép kín, bảo vệ phần ren khỏi môi trường ngoài. Thông thường, NRS không có cơ cấu hiển thị hành trình trực quan như OS&Y, nên nếu cần nhận biết trạng thái mở – đóng, bạn phải dựa vào đánh dấu trên tay quay, vô lăng hoặc đồng hồ chỉ thị góc.

1.2 Khi nào nên chọn ty chìm?

Ty chìm phù hợp khi chiều cao lắp đặt bị hạn chế, khi muốn giảm nguy cơ tổn thương cơ học lên ty, khi tuyến ống nằm trong hố ga, mương kỹ thuật dễ bám bẩn hoặc khi cần giảm bề mặt lộ thiên để hạn chế ăn mòn, trộm cắp, va đập. Đây cũng là lựa chọn kinh tế trong nhiều hệ thống công nghiệp vì cấu hình gọn gàng, dễ che chắn và bảo vệ.

2. Cấu tạo van cổng ty chìm

Nhìn tổng thể, van cổng ty chìm gồm các nhóm chi tiết chính phối hợp để đảm bảo đóng kín hai chiều, tổn thất áp thấp khi mở hết hành trình và độ bền lâu dài.

Thân van (Body)

• Thân chịu trách nhiệm nâng đỡ toàn bộ cụm chuyển động và chịu tải áp suất của hệ. Vật liệu thân có thể là gang, thép carbon hoặc thép không gỉ inox 304/ 316, được đúc hoặc rèn tùy dải DN và PN. Bên trong thân là cổng dẫn với bề mặt dẫn hướng cánh, nơi chất lượng gia công ảnh hưởng trực tiếp tới độ kín và độ trượt của hành trình.

Nắp van (Bonnet)

• Nắp là khoang che toàn bộ cơ cấu ren – đai ốc làm việc. Nắp thường ghép bulông với thân qua bề mặt có gioăng làm kín. Thiết kế nắp quyết định mức độ dễ bảo trì đối với packing và đai ốc, đồng thời là nơi bố trí phớt chắn (gland) để ngăn rò rỉ dọc trục.

Ty van (Stem – không trồi)

• Ty là trục truyền mô men tới cánh. Ở NRS, phần ren làm việc nằm trong nắp, tiếp xúc với đai ốc cố định trên cánh hoặc trên một ổ trung gian. Vật liệu ty yêu cầu độ bền kéo, bền mỏi và bề mặt cứng để hạn chế mài mòn. Các nhà sản xuất thường xử lý bề mặt ty bằng nitride hoặc mạ cứng.

Cánh van (Gate/Wedge)

• Cánh là phần tử đóng – mở dòng chảy, có thể là wedge rắn hoặc wedge đàn hồi. Hình dạng cánh đảm bảo bề mặt tiếp xúc tốt với ghế, tạo độ kín khi đóng. Dẫn hướng hai bên thân giúp cánh di chuyển thẳng trục, giảm ma sát lệch và méo cánh.

Ghế làm kín (Seat)

• Ghế có thể là dạng hàn đắp, lắp ghép hoặc ghế rời. Vật liệu ghế thường là inox hoặc hợp kim phủ cứng để chống mài mòn. Thiết kế ghế quyết định khả năng kín hai chiều và độ bền khi đóng mở lặp lại.

Gioăng – packing – vòng chèn

• Cụm làm kín dọc trục gồm packing (graphite, PTFE hoặc vật liệu tổng hợp chịu nhiệt), vòng chèn, gland và nắp chụp. Đây là vị trí dễ phát sinh rò rỉ nếu lực siết không đúng hoặc vật liệu không phù hợp nhiệt – áp và môi chất.

Cơ cấu vận hành (tay quay/hộp số/đầu nối)

• Van có thể vận hành trực tiếp bằng vô lăng, qua hộp số giảm tốc để giảm lực tay, hoặc nối trục vuông để dùng tuýp trong không gian hẹp. Với dải DN lớn hoặc mô men cao, hộp số là lựa chọn phổ biến giúp điều khiển mượt và chính xác.

3. Nguyên lý hoạt động và đặc tính thủy lực

Nguyên lý hoạt động

• Cơ cấu: Trục (ty) không trồi lên xuống bên ngoài van; khi xoay tay quay, trục chỉ quay tại chỗ và thông qua ren bên trong nắp van hoặc thân van, cánh (gate) van được nâng lên hoặc hạ xuống để mở hoặc đóng.

• Khi van mở hoàn toàn: cánh được rút ra khỏi dòng chảy, tạo khoang thông dòng gần bằng đường kính ống — dẫn tới tổn thất áp suất rất thấp.

• Khi van đóng hoàn toàn: cánh van ép vào ghế làm kín cả hai chiều (nếu thiết kế hai chiều) để ngăn dòng chảy.

• Không thích hợp cho điều tiết dòng chảy, vì ở trạng thái nửa mở có nguy cơ mép cánh bị rung, hư hỏng do dòng chảy qua khe hở và tổn thất không ổn định.

Đặc tính thủy lực

• Tổn thất áp suất (pressure drop) rất thấp khi van mở hoàn toàn vì dòng chảy đi thẳng qua thân van, không bị cản bởi đĩa hoặc cánh.

• Khi van ở giữa hành trình (nửa mở): dòng chảy cắt qua khe giữa cánh và ghế — gây nhiễu loạn, rung, và tăng tổn thất áp. Vì vậy, van cổng được thiết kế chủ yếu cho trạng thái mở hết hoặc đóng hết, không dùng để điều tiết.

• Dòng chảy qua khi mở hoàn toàn sẽ gần giống đường kính ống (full bore), nên phù hợp với các hệ thống cần lưu lượng lớn và sụt áp ít.

• Do cánh di chuyển thẳng (nguồn lực từ trục qua ren), mô men vận hành phụ thuộc vào kích cỡ DN, áp suất dòng, ma sát do dẫn hướng cánh và vật liệu ghế. Khi áp và nhiệt tăng, ma sát tăng, mô men vận hành cũng sẽ tăng. (Các nguồn tham khảo chung về van cổng)

4. Tiêu chuẩn kết nối và kích cỡ

Tương thích tiêu chuẩn là điều kiện tiên quyết để lắp đặt nhanh, an toàn và khả năng hoán đổi về sau.

4.1 Kiểu kết nối phổ biến

Phổ biến nhất là mặt bích inox theo JIS, DIN hoặc ANSI, bảo đảm độ kín và độ cứng lắp ghép. Ngoài ra, DN nhỏ có thể bắt ren. Trong các mạng chôn ngầm, kết nối rãnh hoặc ống bọc chuyên dụng đôi khi được xem xét để rút ngắn thời gian thi công.

4.2 Phạm vi DN & PN thường dùng

Dải DN phổ biến từ DN50 đến DN600 với PN10, PN16, PN25 hoặc Class 150. Việc chọn PN cần căn theo áp suất làm việc cực đại và hệ số an toàn, đồng thời tính đến nhiệt độ môi chất vì rating giảm khi nhiệt tăng.

4.3 Kích thước lắp đặt (face-to-face)

Chiều dài lắp đặt tuân theo tiêu chuẩn, giúp bạn hoán đổi thiết bị giữa các hãng mà không phải cắt nối lại ống. Khi cải tạo tuyến cũ, hãy đối chiếu bảng face-to-face trước khi đặt hàng để tránh sai khác kích thước.

5. Ưu điểm – hạn chế của van cổng ty chìm

Tổng hợp ưu/nhược điểm NRS và so sánh nhanh với OS&Y
Hạng mục	Mô tả kỹ thuật
Ưu điểm	NRS gọn chiều cao, giảm nguy cơ va đập cơ học lên ty; ren làm việc được che chắn nên sạch và bền hơn trong môi trường bụi bẩn. Giá thành thường tối ưu hơn OS&Y ở cùng dải DN nhờ kết cấu gọn. Phù hợp tủ van, hố ga, trần thấp.
Hạn chế	Khó quan sát trạng thái mở–đóng nếu thiếu chỉ thị hành trình; tiếp cận packing chật khi cần siết/thay. Nếu để vị trí lửng lâu ngày, mép cánh bị dòng chảy “cắn” làm giảm độ kín.
So với OS&Y	OS&Y: hiển thị hành trình trực quan, thuận giám sát, ren ở ngoài tránh tiếp xúc môi chất nhưng đòi hỏi không gian cao. NRS: gọn, kín, kinh tế hơn; cần lưu ý chỉ thị trạng thái và quy trình bảo trì packing.

6. Ứng dụng công nghiệp tiêu biểu

Dưới đây là những bối cảnh điển hình nơi van cổng chìm phát huy tối đa lợi thế về chiều cao lắp đặt, bảo vệ ren và độ bền vận hành trong các tuyến ống inox công nghiệp, giúp bạn chọn đúng cấu hình cho từng tuyến ống thực tế.

• Nước sạch – cấp thoát nước – PCCC: Tuyến chôn ngầm, hố ga, buồng kỹ thuật là “sân nhà” của NRS; kết cấu thấp dễ lắp trong hầm và nắp kín bảo vệ ren khỏi bùn đất bám dính.

• Công nghiệp dầu – khí – hóa chất nhẹ: Chọn vật liệu thân phù hợp và ghế cứng; dùng tốt cho dầu nhẹ, khí nén khô và một số hóa chất nhẹ; đối chiếu MSDS và chọn packing chống trương nở hóa học.

• Hệ thống hơi – nhiệt độ vừa: Ưu tiên packing graphite và kiểm soát lực siết để vận hành bền; không dùng van cổng để điều tiết ở lưng chừng vì dễ làm xé mép cánh.

7. Quy trình lắp đặt

Lắp đặt đúng quy trình quyết định trực tiếp đến độ kín khít và tuổi thọ của thiết bị.

7.1. Kiểm tra trước khi lắp đặt

• Kiểm tra độ phẳng của mặt bích, loại bỏ ba via, bụi bẩn và hạt rắn còn sót lại.

• Chọn gioăng phù hợp với môi trường làm việc và tiêu chuẩn kỹ thuật.

• Bôi trơn nhẹ (nếu được nhà sản xuất cho phép) để giảm ma sát và mô-men siết khi lắp đặt.

7.2. Căn tâm và chống méo cánh

• Đưa van vào đúng vị trí trung tâm giữa hai mặt bích.

• Dùng bu lông dẫn hướng, siết chéo theo hình sao từng bước để đảm bảo lực phân bố đều.

• Trước khi siết lực cuối cùng, thử quay tay van để kiểm tra cánh di chuyển êm, không bị cạ hoặc kẹt.

7.3. Thử kín sau khi lắp đặt

• Tiến hành thử thủy lực theo áp suất quy định của tiêu chuẩn hoặc nhà sản xuất.

• Ghi nhận và xử lý rò rỉ (nếu có) bằng cách siết lại packing hoặc thay gioăng.

• Chỉ bàn giao thiết bị khi đạt yêu cầu kín khít theo tiêu chí kỹ thuật của nhà sản xuất.

Lắp đặt van cổng chìm trong hệ thống công nghiệp

8. Vận hành và bảo trì định kỳ

Quy tắc đóng/mở

• Luôn đóng mở hết hành trình. Tránh để ở vị trí nửa mở trong thời gian dài. Ở tuyến ít sử dụng, định kỳ xoay van để ngừa kẹt.

Bảo trì packing/gioăng

• Theo dõi vùng cổ ty. Khi có dấu hiệu ẩm hoặc nhỏ giọt, siết nhẹ gland theo khuyến nghị. Nếu không cải thiện, thay packing đúng chủng loại. Định kỳ kiểm tra bulông thân – nắp sau giai đoạn vận hành nóng.

Tồn kho và bôi trơn

• Bảo quản nơi khô ráo, che bụi. Trước lắp đặt lại, kiểm tra tình trạng mỡ bôi trơn cho ren làm việc (nếu thiết kế cho phép bôi trơn) và quay thử hành trình.

9. Lỗi thường gặp & cách khắc phục

Rò rỉ qua trục (packing leak)

• Nguyên nhân thường do lão hóa vật liệu, siết lực chưa đủ hoặc vật liệu không tương thích. Khắc phục bằng siết lại theo từng nấc nhỏ. Nếu vẫn rò, thay mới packing phù hợp nhiệt – hóa chất.

Kẹt cánh – mô men tăng cao

• Do cặn bẩn bám vào rãnh dẫn hướng hoặc méo căn tâm khi lắp. Khắc phục bằng tháo kiểm, làm sạch, căn tâm lại và kiểm soát trình tự siết.

Không kín do xước ghế/cánh

• Hạt rắn đi qua khi đóng gần kín dễ khía xước. Với xước nhẹ có thể lapping theo quy trình. Nặng hơn cần thay ghế hoặc cánh đúng vật liệu.

10. FAQ – Những câu hỏi thường gặp

NRS có dùng để điều tiết lưu lượng được không?
Không. Van cổng nói chung, kể cả NRS, không phù hợp điều tiết. Hãy dùng nó cho trạng thái đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn để bảo vệ mép cánh và duy trì độ kín.

Vì sao van mới lắp đã rò packing?
Thường do co ngót vật liệu sau khi lên nhiệt hoặc siết chưa đều tay. Giải pháp là siết bù từng nấc nhỏ, theo dõi. Nếu vẫn rò, kiểm tra độ đồng tâm cổ ty và thay packing đúng vật liệu.

Có thể thay ghế/cánh tại chỗ không?
Phụ thuộc thiết kế. Nhiều model cho phép thay ghế rời, nhưng vẫn cần tháo van khỏi tuyến để thao tác đúng kỹ thuật và kiểm soát sạch sẽ.

Chọn JIS hay DIN/ANSI khi thay thế trên tuyến cũ?
Giữ đúng tiêu chuẩn đang tồn tại trên tuyến để đảm bảo khớp lỗ bích và face-to-face. Khi cần đổi chuẩn, phải thay cả mặt bích đối tác hoặc dùng bộ chuyển bích phù hợp.

Dùng được cho hơi bao nhiêu °C, PN bao nhiêu?
Tùy vật liệu thân, ghế, packing. Hãy tra biểu đồ P–T của nhà sản xuất cho model cụ thể. Quy tắc chung là nhiệt tăng thì rating áp cho phép giảm. Đừng vận hành ở biên mà không có dự phòng.

11. Liên hệ & cam kết cung cấp của Inox TK 

Để chọn đúng van cổng ty chìm cho dự án, bạn cần nhà cung cấp hiểu kỹ tiêu chuẩn, vật liệu và thực tế vận hành. InoxTK là đối tác đáng tin cậy nhờ năng lực kho, kinh nghiệm cung ứng và hệ thống chứng từ đầy đủ.

• Nhập khẩu chính hãng, nguồn gốc rõ ràng, CO–CQ cấp theo từng lô và từng sản phẩm.

• Kho quy mô lớn, đủ size DN50–DN600, đa dạng vật liệu và dải PN.

• Kiểm tra chất lượng đầu vào, thử kín mẫu theo yêu cầu trước khi xuất kho.

• Kinh nghiệm cung ứng cho Habeco, Sabeco, Vinamilk, Cozy, Dược Hoa Linh, IDP…

• Am hiểu tiêu chuẩn JIS/DIN/ANSI, tư vấn vật liệu, ghế, packing theo môi chất – nhiệt – áp.

• Đội kỹ sư hỗ trợ chọn cấu hình, rà face-to-face, mô-men vận hành, đề xuất hộp số khi cần.

Liên hệ inoxTK ngay hôm nay để nhận báo giá và tư vấn kỹ thuật miễn phí theo thông tin dưới đây.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

• SĐT: 088.666.4291 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo)
• SĐT: 088.666.2480 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo)