Trong ngành công nghiệp van, Van Cổng (Gate Valve) là loại van được sử dụng rộng rãi nhất để thực hiện chức năng cô lập hoàn toàn dòng chảy. Khác biệt rõ rệt so với Van Bướm (Quarter-turn Valve), Van Cổng được thiết kế với mục tiêu tối thượng là tối ưu hóa dòng chảy khi mở và đạt độ kín tuyệt đối khi đóng. Sự lựa chọn này là thiết yếu trong các ứng dụng đòi hỏi giảm thiểu tổn thất áp suất và duy trì hiệu suất năng lượng tối đa trên các đường ống dẫn chính và phân phối.

1. TỔNG QUAN: VAN CỔNG LÀ GÌ? VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

1.1. Van Cổng Là Gì? (Định Nghĩa và Đặc Điểm)

Van Cổng là loại van đa vòng quay (Multi-turn Valve), nghĩa là cần nhiều vòng quay của tay quay (vô lăng) để chuyển từ trạng thái đóng sang mở. Đặc điểm nhận dạng của loại van này là cơ cấu đóng mở là một đĩa van hình nêm (Wedge) hoặc tấm phẳng, di chuyển thẳng đứng vuông góc với dòng chảy, giống như một cánh cổng trượt lên/xuống. Chức năng chính và gần như duy nhất của Van Cổng là chặn (On/Off) dòng chảy hoàn toàn, nó không được thiết kế để điều tiết (Throttling) lưu lượng.

1.2. Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Van Cổng

Cấu trúc của Van Cổng đòi hỏi sự chắc chắn để chịu được áp lực cao và đảm bảo độ kín:

Nguyên lý hoạt động của Van Cổng dựa trên chuyển động tịnh tiến:

• Khi Vô lăng được quay, trục van chuyển động tịnh tiến kéo đĩa van trượt lên khỏi rãnh dẫn, mở đường cho dòng chảy.
• Khi đóng, đĩa van trượt xuống, ép chặt vào vòng đệm làm kín trên thân van, tạo ra một lớp rào cản kín hoàn toàn ngăn dòng chảy.

2. ƯU ĐIỂM KỸ THUẬT: VÌ SAO VAN CỔNG TỐI ƯU DÒNG CHẢY THẲNG?

Van Cổng là lựa chọn hàng đầu cho các đường ống dẫn chính nhờ khả năng tối ưu hóa tính chất thủy lực:

2.1. Giảm Thiểu Tổn Thất Áp Suất Bằng 0

Khi Van Cổng mở hoàn toàn, đĩa van được nâng lên hoàn toàn khỏi đường đi của dòng chảy. Khoang chứa đĩa được thiết kế đồng nhất với đường ống, tạo thành một đường ống thẳng hoàn toàn. Điều này khiến lưu chất đi qua mà gần như không gặp bất kỳ sự cản trở nào, loại bỏ nhiễu loạn và xoáy dòng. Kết quả là, tổn thất áp suất (Pressure Drop) qua Van Cổng khi mở hoàn toàn là cực kỳ thấp (gần bằng 0), giúp tiết kiệm năng lượng bơm và tối đa hóa hiệu suất truyền tải.

2.2. Khả Năng Cô Lập Tuyệt Đối (Tight Shut-off)

Thiết kế đĩa nêm (Wedge) giúp Van Cổng đạt được độ kín tuyệt đối. Khi đóng, đĩa van được ép chặt vào hai mặt làm kín trên thân van, đảm bảo Van chặn dòng chảy hoàn toàn. Đặc điểm này rất quan trọng trong các hệ thống cần cô lập an toàn để bảo trì, sửa chữa hoặc chuyển hướng dòng chảy.

2.3. Phù Hợp Cho Lưu Lượng Lớn và Dòng Chảy Bẩn

Van Cổng có thể được sản xuất với kích thước DN rất lớn và thường có khả năng hoạt động ổn định trong các ứng dụng lưu lượng lớn. Đối với các loại Van Cổng không có rãnh ở đáy (như Van Cổng ty chìm), chúng đặc biệt phù hợp cho các môi chất chứa bùn, cặn hoặc hạt rắn (như nước thải) vì không có khoang chứa cặn, tránh tắc nghẽn.

3. ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT CỦA VAN CỔNG SEVAL: NỀN TẢNG CỦA HỆ THỐNG CÔ LẬP THÔNG MINH

Van Cổng truyền thống được biết đến với khả năng tối ưu dòng chảy, nhưng Van Cổng SEVAL đã được nâng cấp và tích hợp vào hệ sinh thái "Giải pháp số cho Dòng chảy Việt" của công ty, mang lại những giá trị vượt trội cho các đơn vị vận hành hạ tầng kỹ thuật.

3.1. Độ Bền Cơ Khí Tuyệt Đối: Vật Liệu Gang Cầu (Ductile Iron)

Đặc điểm cốt lõi của Van Cổng SEVAL là vật liệu cấu tạo. Van được đúc từ Gang Cầu (Ductile Iron), một vật liệu vượt trội hơn Gang Xám truyền thống. Gang Cầu không chỉ có độ bền kéo và khả năng chịu áp lực cao (thường là PN16-PN25) mà còn có khả năng chịu va đập tốt hơn, rất quan trọng đối với các van lắp đặt ngầm, nơi chúng phải chịu tải trọng và rung lắc từ môi trường bên ngoài.

• Chống Ăn Mòn: Toàn bộ bề mặt van (trong và ngoài) được phủ lớp sơn Epoxy Coating chất lượng cao, thường đạt độ dày tối thiểu 250 micron theo tiêu chuẩn quốc tế. Lớp phủ này đảm bảo van chống lại sự ăn mòn điện hóa, hóa chất và kéo dài tuổi thọ sản phẩm khi hoạt động liên tục trong môi trường đất ẩm hoặc nước thải.

3.2. Vai Trò Chiến Lược Trong Mô Hình Chống Thất Thoát Nước (NRW)

Van Cổng SEVAL là van cô lập chính được sử dụng để phân chia mạng lưới cấp nước thành các khu vực đo đếm nhỏ hơn (DMA - District Metering Area).

• Cô Lập Chính Xác: Nhờ độ kín tuyệt đối (Tight Shut-off), Van Cổng đảm bảo khi cần sửa chữa hoặc kiểm tra thất thoát nước hữu hình (rò rỉ, vỡ ống), khu vực được cô lập được ngắt dòng chảy hoàn toàn. Điều này cho phép đội ngũ kỹ thuật của SEVAL và khách hàng tiến hành dò tìm và sửa chữa rò rỉ một cách hiệu quả nhất, góp phần trực tiếp vào mục tiêu giảm thiểu thất thoát nước (NRW).
• Hỗ Trợ Kiểm Soát Áp Lực: Trong các dự án Smart Utility, Van Cổng được sử dụng để cô lập khu vực, tạo điều kiện cho việc lắp đặt hoặc bảo trì Van Giảm Áp Đa Hằng Số (SV3-PRV), giúp tối ưu hóa và ổn định áp lực trong mạng lưới.

3.3. Tối Ưu Hóa Vận Hành Lắp Đặt Ngầm (Van Cổng Ty Chìm)

Phần lớn Van Cổng trong hệ thống cấp nước là loại ty chìm (Non-Rising Stem) để lắp đặt dưới lòng đất.

• Thiết Kế Tiết Kiệm Không Gian: Cơ chế trục van quay mà không di chuyển lên xuống giúp Van Cổng SEVAL ty chìm tiết kiệm đáng kể không gian theo chiều dọc, rất phù hợp cho lắp đặt ngầm hoặc trong các hầm van hẹp.
• Khả Năng Vận Hành Từ Xa (Tùy Chọn): Dù là van cơ khí, Van Cổng SEVAL có thể được trang bị kèm hộp số (Gearbox) và thiết bị truyền tín hiệu vị trí (Position Indicator). Thiết bị này có thể kết nối với các thiết bị IoT giám sát của SEVAL, cho phép người vận hành biết được trạng thái Đóng/Mở của van mà không cần trực tiếp xuống hầm van.

3.4. Đáp Ứng Tiêu Chuẩn Cao Cho Hệ Thống PCCC

Đối với các ứng dụng Phòng cháy chữa cháy (PCCC) yêu cầu độ tin cậy cực cao, Van Cổng SEVAL (thường là ty nổi) được cung cấp với các tiêu chuẩn vật liệu nghiêm ngặt, đảm bảo:

• Độ Bền Áp Lực: Chịu được áp lực đột ngột và áp lực tĩnh cao trong hệ thống PCCC.
• Dễ Dàng Nhận Biết Vị Trí: Van Cổng ty nổi giúp quan sát trực quan trạng thái của van, một yêu cầu tiêu chuẩn trong các hệ thống PCCC, nơi việc xác định trạng thái cô lập là tối quan trọng.

Tóm lại, Van Cổng SEVAL không chỉ là một van cô lập dòng chảy đơn thuần; nó là một sản phẩm kỹ thuật cao, được thiết kế để tích hợp tối ưu vào các hệ thống hạ tầng thông minh và chống thất thoát nước, mang lại sự ổn định và độ tin cậy tuyệt đối cho mạng lưới phân phối.

4. PHÂN LOẠI VAN CỔNG VÀ ỨNG DỤNG THEO CẤU TRÚC

5. CÁCH CHỌN VAN CỔNG CHUẨN XÁC VÀ VẬT LIỆU

Việc lựa chọn Van Cổng phải ưu tiên độ kín và khả năng chịu tải của vật liệu:

5.1. Lựa chọn theo Áp lực Thực tế và Chức năng

• Áp lực Danh định (PN): Cần đảm bảo khả năng chịu áp lực dự kiến. Van Cổng thường có khả năng chịu áp lực cao hơn Van Bướm ở cùng kích thước.
• Chức năng: Chỉ chọn Van Cổng cho mục đích cô lập hoàn toàn (On/Off). Tuyệt đối không sử dụng để điều tiết lưu lượng, vì sẽ gây rung động, ăn mòn và hư hỏng đĩa van.

5.2. Lựa chọn theo Vật liệu Đường Ống và Môi Trường

• Gang Cầu: Phổ biến nhất cho đường ống nước và các hệ thống PCCC. Van ty chìm gang cầu là lựa chọn kinh tế và bền bỉ cho lắp đặt ngầm.
• Inox (SS304/SS316): Cần thiết cho các môi trường có tính ăn mòn cao như nhà máy hóa chất, xử lý nước thải công nghiệp.
• Lớp Phủ: Lớp phủ Epoxy Coating tiêu chuẩn (tối thiểu 250 micron) là yêu cầu bắt buộc cho các Van Cổng lắp đặt ngầm để chống ăn mòn.

5.3. Tiêu Chí Lắp Đặt và Vận Hành

• Tốc độ Dòng Chảy: Do Van Cổng tạo ra dòng chảy thẳng, nó hoạt động tốt với tốc độ dòng chảy cao.
• Vị trí Lắp Đặt: Van Cổng thường yêu cầu không gian lắp đặt lớn hơn theo chiều cao (đặc biệt là Van Cổng ty nổi) do trục van phải di chuyển.

#VanCổng #GateValve #DòngChảyThẳng #TốiƯuDòngChảy #VanCôLập #StraightThroughFlow #VanCổngSeval #VanTyNổi #VanTyChìm #VanCôngNghiệp #ThấtThoátNước #DMA