Trong số những người dùng sử dụng van cầu đường kính lớn hàng ngày, họ thường báo cáo một vấn đề là van cầu đường kính lớn thường khó đóng khi sử dụng trong môi trường có chênh lệch áp suất tương đối lớn, chẳng hạn như hơi nước, nước áp suất cao, v.v. Khi đóng bằng lực, luôn phát hiện có rò rỉ và khó đóng chặt. Nguyên nhân của vấn đề này là do thiết kế cấu trúc của van và mô-men xoắn đầu ra không đủ mức giới hạn của con người.

Phân tích khó khăn trong việc chuyển đổi van đường kính lớn

Lực đẩy ngang trung bình của người trưởng thành là 60-90kg, tùy thuộc vào thể trạng khác nhau.

Nhìn chung, hướng dòng chảy của van cầu được thiết kế theo hướng vào thấp và ra cao. Khi một người đóng van, cơ thể người sẽ đẩy tay quay theo chiều ngang, khiến cánh van di chuyển xuống dưới để thực hiện đóng. Lúc này, cần phải khắc phục sự kết hợp của ba lực, cụ thể là:

(1) Lực đẩy dọc trục Fa;

(2) Lực ma sát Fb giữa đệm và trục van;

(3) Lực ma sát tiếp xúc Fc giữa trục van và lõi đĩa van

Tổng các mô men là ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Có thể thấy rằng đường kính càng lớn thì lực đẩy dọc trục càng lớn. Khi gần đến trạng thái đóng, lực đẩy dọc trục gần như bằng áp suất thực tế của mạng lưới đường ống (do P1-P2≈P1, P2=0).

Ví dụ, van cầu cỡ DN200 được sử dụng trên đường ống hơi 10bar, chỉ có lực đẩy dọc trục đóng đầu tiên Fa = 10 × πr2 = 3140kg và lực tròn ngang cần thiết để đóng gần bằng lực tròn ngang mà cơ thể người bình thường có thể tạo ra. giới hạn lực, do đó, rất khó để một người có thể đóng hoàn toàn van trong điều kiện này.

Tất nhiên, một số nhà máy khuyến nghị lắp đặt van ngược lại, giải quyết được vấn đề khó đóng, nhưng cũng có vấn đề là khó mở sau khi đóng.

Phân tích nguyên nhân rò rỉ bên trong của van cầu đường kính lớn

Van cầu đường kính lớn thường được sử dụng ở cửa xả lò hơi, xi lanh chính, đường ống hơi nước và các vị trí khác. Những vị trí này có những vấn đề sau:
(1) Nhìn chung, chênh lệch áp suất tại cửa ra của nồi hơi tương đối lớn, do đó lưu lượng hơi nước cũng lớn hơn, và thiệt hại do xói mòn bề mặt làm kín cũng lớn hơn. Ngoài ra, hiệu suất đốt của nồi hơi không thể đạt 100%, điều này sẽ khiến hơi nước ở cửa ra của nồi hơi có hàm lượng nước lớn, dễ gây ra hiện tượng xâm thực và hư hỏng bề mặt làm kín của van.

(2) Đối với van chặn gần cửa ra của nồi hơi và xi lanh phụ, do hơi nước vừa thoát ra khỏi nồi hơi có hiện tượng quá nhiệt ngắt quãng, trong quá trình bão hòa, nếu xử lý làm mềm nước nồi hơi không tốt, một phần nước thường bị kết tủa. Các chất axit và kiềm sẽ gây ăn mòn và xói mòn bề mặt gioăng; một số chất kết tinh cũng có thể bám vào bề mặt gioăng của van và kết tinh, dẫn đến van không thể đóng kín.

(3) Đối với van nạp và van xả của xi lanh phụ, lượng hơi tiêu thụ sau van lớn và đôi khi nhỏ do yêu cầu sản xuất và các lý do khác. Gây ra hiện tượng xói mòn, rỗ khí và các hư hỏng khác cho bề mặt làm kín van.

(4) Thông thường, khi mở đường ống có đường kính lớn, cần phải làm nóng đường ống trước, và quá trình làm nóng trước thường cần một luồng hơi nước nhỏ đi qua, để đường ống được làm nóng chậm và đều đến một mức độ nhất định trước khi van chặn có thể mở hoàn toàn, tránh gây hư hỏng đường ống. Việc làm nóng nhanh sẽ dẫn đến giãn nở quá mức, làm hỏng một số bộ phận kết nối. Tuy nhiên, trong quá trình này, độ mở van thường rất nhỏ, khiến tốc độ xói mòn lớn hơn nhiều so với hiệu quả sử dụng bình thường, làm giảm nghiêm trọng tuổi thọ của bề mặt làm kín van.

Giải pháp cho những khó khăn khi chuyển đổi van cầu đường kính lớn

(1) Trước hết, nên chọn van cầu kín dạng ống thổi, tránh ảnh hưởng của lực cản ma sát giữa van pít-tông và van đóng kín, giúp việc chuyển đổi dễ dàng hơn.

(2) Lõi van và đế van phải được làm bằng vật liệu có khả năng chống xói mòn và chịu mài mòn tốt, chẳng hạn như cacbua Stellite;

(3) Nên sử dụng cấu trúc đĩa van đôi, tránh gây ra hiện tượng xói mòn quá mức do lỗ mở nhỏ, ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu quả bịt kín.