Một người quản lý cơ sở đã từng lắp đặt van cổng trên mọi nhánh của dây chuyền nước giải khát mới. Các van được bịt kín hoàn hảo khi mở hoàn toàn, vì vậy nhóm điều tiết chúng một nửa để cân bằng dòng chảy qua ba bộ phân phối. Trong vòng ba tháng, ghế bị xói mòn, hai thân cây bắt đầu rỉ nước và toàn bộ dây chuyền phải ngừng hoạt động để sửa chữa khẩn cấp. Bộ thay thế sử dụng van bi được định mức theo áp suất làm việc và vấn đề đã biến mất.
Bài học rút ra áp dụng cho hầu hết mọi giao dịch mua hệ thống ống nước hoặc phân phối nước: chọn van cho công việc chứ không chỉ vì kích thước đường ống. Các loại van hệ thống nước được chia thành năm nhóm chức năng: ngắt, điều tiết, dòng chảy một chiều, giảm áp và kiểm soát mức độ. Mỗi dòng có hình dạng bên trong, chế độ hư hỏng và hồ sơ bảo trì khác nhau. Hướng dẫn này giải thích các loại phổ biến nhất, so sánh hoạt động của chúng và cho thấy các nguyên tắc tương tự xuất hiện như thế nào bên trong máy phân phối nước, vòi nước giải khát và vòi phân phối.
Các loại van ngắt: Van bi, Van cổng, Van bướm và Van cắm
Van ngắt là thành phần cách ly. Chúng được thiết kế để hoạt động ở trạng thái mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, với tổn thất áp suất tối thiểu ở vị trí mở. Việc buộc chúng phải hoạt động ở trạng thái mở một phần thường gây ra xói mòn, tiếng ồn và hỏng đệm sớm.
Van bi
Van bi sử dụng tay cầm quay một phần tư để xoay một quả cầu được khoan. Khi lỗ thẳng hàng với đường ống, dòng chảy đi qua với lực cản rất thấp; quay 90 độ sẽ đóng lỗ khoan hoàn toàn. Cấu hình thân hai mảnh và ba mảnh cho phép mức độ bảo trì khác nhau và bóng có thể có lỗ đầy đủ hoặc lỗ giảm. Các phiên bản có lỗ khoan hoàn toàn có cùng mặt cắt ngang với đường ống, điều này rất quan trọng đối với đường phân phối dòng chảy cao. Van bi là lựa chọn hàng đầu cho dịch vụ bật/tắt thường xuyên trên các mạch nước sạch vì bề mặt bịt kín được lau sạch sau mỗi lần vận hành.
Van cổng
Van cổng nâng một đĩa hình nêm ra khỏi đường dẫn dòng chảy bằng một thân van nhiều vòng. Khi mở hoàn toàn, nó hầu như không có hạn chế, điều này rất hữu ích cho các đường cung cấp chính mở trong thời gian dài. Điểm yếu xuất hiện khi có người mở một phần van cổng để điều tiết dòng chảy: nước tràn qua nêm làm mòn yên xe và tạo ra rung động. Sau khi bị hỏng, van cổng thường bắt đầu rò rỉ ngay cả khi đóng hoàn toàn. Hãy coi van cổng là thiết bị cách ly một cách nghiêm ngặt.
Van bướm
Van bướm là một đĩa mỏng quay quanh trục trung tâm. Nó nhỏ gọn, nhẹ và vận hành nhanh, đó là lý do tại sao đường ống dẫn nước đường kính lớn và các thiết bị đa dạng sử dụng nó rộng rãi. Bởi vì đĩa vẫn còn trong lỗ ngay cả khi mở hoàn toàn nên độ giảm áp suất cao hơn một chút so với van bi có lỗ khoan hoàn toàn, nhưng vẫn có thể chấp nhận được đối với hầu hết các mạch nước thương mại.
Van cắm
Van cắm sử dụng một phích cắm hình trụ hoặc côn có đường dẫn qua nó. Xoay phích cắm sẽ mở hoặc đóng dòng chảy trong một phần tư vòng. Thiết kế này xử lý tốt các chất lỏng đặc hơn, bao gồm xi-rô và nước sốt trong thiết bị dịch vụ thực phẩm, vì lỗ mở thẳng không giữ lại chất rắn. Van cắm cũng xuất hiện trong các vòi nước giải khát nhỏ, nơi việc ngắt đơn giản, đáng tin cậy quan trọng hơn việc kiểm soát dòng chảy tốt.
| Loại van | hoạt động | Tốt nhất cho | Điều tiết |
|---|---|---|---|
| Bóng | lượt một phần tư | Bật/tắt thường xuyên | Không được đề xuất |
| Cổng | Nhiều lượt | Cách ly dài hạn | không bao giờ |
| bướm | lượt một phần tư | Đường kính ống lớn | bị giới hạn |
| Cắm | lượt một phần tư | Chất lỏng nhớt, vòi nhỏ gọn | Không được đề xuất |
Các loại van tiết lưu: Quả cầu, Góc, Giảm áp và Kim
Van tiết lưu được chế tạo để giữ vị trí mở một phần và kiểm soát tốc độ dòng chảy với độ chính xác hợp lý. Các đường dẫn bên trong của chúng buộc nước đi qua một khe hở thay đổi, tạo ra sự sụt giảm áp suất nhưng giúp người vận hành kiểm soát tốt hơn nhiều so với một van ngắt đơn giản.
Van cầu
Van cầu có một đĩa di động đóng vào ghế nằm ở giữa thân. Đường dẫn nước thay đổi hướng nên lực cản dòng chảy cao hơn, nhưng mỗi vòng quay của thân cây đều tạo ra sự thay đổi dòng chảy dần dần và có thể dự đoán được. Điều này làm cho van cầu trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho việc điều tiết thủ công trên đường nước và thiết bị phân phối nơi người vận hành cần điều chỉnh lượng phân phối bằng tay.
Van góc
Van góc về cơ bản là một van cầu hoặc van ngắt có đầu vào và đầu ra được đặt ở góc 90 độ. Thân hình vuông giúp tiết kiệm không gian và được sử dụng rộng rãi ở những nơi đường ống cấp điện gặp ổ cắm trên tường, vòi chậu rửa hoặc đầu vào của máy làm đồ uống. Cơ chế bên trong có thể được điều chỉnh, nhưng việc quay mạnh sẽ tạo ra sự sụt giảm áp suất thêm, do đó, nên chọn kích thước van có tính đến sự mất mát đó.
Van giảm áp
Van giảm áp suất, thường được viết tắt là PRV, sẽ tự động giảm áp suất ngược dòng xuống mức hạ lưu đã đặt. Một màng ngăn hoặc piston có lò xo cảm nhận áp suất đầu ra và điều chỉnh độ mở để giữ nó không đổi. Trong các hệ thống nước thương mại, PRV bảo vệ các van điện từ, vòi và ống silicon ở hạ lưu khỏi áp suất đầu vào quá mức. Ví dụ, một tòa nhà chính ở mức 6 bar có thể cung cấp cho trạm phân phối hoạt động ở mức 2,5 bar; PRV hấp thụ sự khác biệt và ngăn ngừa hiện tượng búa nước khi sử dụng.
Van kim
Van kim sử dụng một hình nón thon trượt vào một chỗ ngồi phù hợp, tạo ra phạm vi điều chỉnh cực kỳ tinh tế. Nó phổ biến trong các thiết bị đo đạc, đường ống có lỗ khoan nhỏ và hệ thống phun hương liệu trong đó người dùng đo lưu lượng bằng mililít trên phút thay vì lít trên phút. Van kim không được sử dụng làm thiết bị ngắt thông thường vì lối đi hẹp của chúng có thể bị tắc và phần côn mảnh nhanh chóng bị mòn dưới áp suất toàn đường.
Bảo vệ một chiều: Kiểm tra van và ngăn chặn dòng chảy ngược
Van kiểm tra chỉ cho phép nước chảy theo một hướng. Công việc chính của chúng là ngăn dòng chảy ngược khi máy bơm dừng, khi áp suất cung cấp giảm hoặc khi tàu hạ lưu tạo ra áp suất ngược.
Van kiểm tra xoay
Van một chiều xoay có một đĩa bản lề mở ra khi dòng chảy chuyển tiếp và đóng lại do trọng lực khi dòng chảy dừng lại. Nó hoạt động tốt nhất trên các ống nằm ngang hoặc ống thẳng đứng có dòng chảy hướng lên. Trên đường xả của máy bơm, việc kiểm tra xoay sẽ ngăn nước có áp suất quay ngược máy bơm sau khi tắt máy.
Van kiểm tra lò xo
Van một chiều có lò xo sử dụng lò xo để đẩy đĩa hoặc bi lên đế của nó. Nó có thể được lắp đặt theo bất kỳ hướng nào, mở ở áp suất nứt thấp và phản ứng nhanh hơn van xoay trọng lực. Kiểm tra lò xo nhỏ gọn thường gặp bên trong máy pha chế, đầu bơm và dây chuyền đồ uống có đường kính nhỏ, nơi không gian chật hẹp.
Ngăn chặn dòng chảy ngược
Thiết bị ngăn dòng chảy ngược không phải là một van đơn lẻ mà là một cụm bảo vệ hoàn chỉnh. Nó thường kết hợp hai van kiểm tra với một cổng cứu trợ trung gian. Nếu cả hai lần kiểm tra đều không thành công hoặc nếu xuất hiện sự bất thường về áp suất, cổng xả sẽ mở và xả lượng nước nghi ngờ thay vì cho phép nó di chuyển ngược vào nguồn cung cấp sạch. Các cơ sở kết nối thiết bị phân phối trực tiếp với đường nước uống sử dụng thiết bị ngăn dòng chảy ngược để tách mạch thiết bị khỏi mạng lưới có thể uống được.
Kiểm soát mức độ và an toàn: Van cứu trợ, xả khí và van phao
Van an toàn bảo vệ thiết bị khỏi áp suất quá mức hoặc khí bị mắc kẹt. Họ không điều chỉnh hoạt động bình thường; họ chỉ can thiệp khi tình trạng trở nên bất thường.
Van giảm áp tự động mở khi áp suất đường dây vượt quá độ căng lò xo đặt trước, giải phóng nước hoặc không khí cho đến khi áp suất giảm xuống mức an toàn. Van giảm nhiệt độ và áp suất kết hợp cả hai chức năng cảm biến và thường được lắp đặt trên bể nước nóng và nồi hơi. Một van xả khí nằm ở các điểm cao trong hệ thống đường ống để thoát không khí bị mắc kẹt, nếu không sẽ gây ra tiếng ùng ục, chỉ số áp suất sai và hiện tượng xâm thực bơm.
Van phao là một thiết bị điều khiển mức cơ khí. Một chiếc phao rỗng trong bể nổi trên mặt nước; khi mức tăng đến điểm đặt, phao sẽ đóng van đầu vào. Khi nước được rút xuống, phao hạ xuống và mở lại cửa nạp. Van phao được sử dụng trong tháp giải nhiệt, bể rửa và bể chứa pha chế đồ uống, nơi việc duy trì mức chất lỏng không đổi quan trọng hơn việc định lượng hóa chất chính xác.
Các loại van cấp nước bên trong máy lọc nước và thiết bị đồ uống
Các nguyên tắc kỹ thuật van tương tự xuất hiện ở dạng nhỏ hơn nhiều bên trong các thiết bị phân phối nước, bình đựng cà phê và máy bơm nắp chai. Các nhà sản xuất gọi những van đầu cuối này là "vòi", "vòi" hoặc "vòi", nhưng mỗi van là một van thực sự có cơ chế bên trong xác định. Hiểu rõ dòng này giúp người mua so sánh các mẫu từ các nhà cung cấp khác nhau và tránh việc van không khớp với chất lỏng được phân phối.
Vòi phân phối nước nóng lạnh bằng nhựa thường sử dụng van bi hoặc van nâng nhỏ gọn. Phốt trục và lò xo hồi tay cầm là hai bộ phận quyết định tuổi thọ. Để sử dụng thường xuyên, bề mặt bịt kín lớn hơn và lò xo không gỉ giúp giảm thời gian bảo trì. Bốn cách bố trí vòi phân phối cơ bản được mô tả chi tiết trong hướng dẫn của chúng tôi về Cấu hình van vòi nước phân phối , rất hữu ích khi bạn so sánh các bộ phận thay thế giữa các thương hiệu.
Vòi phân phối nước có tay cầm cần đẩy Vòi đẩy cần gạt dành cho máy lọc nước và máy lọc nước này là một bộ phận thay thế nhỏ gọn đáng xem xét. Cơ chế đơn giản và các tùy chọn màu sắc có thể tùy chỉnh khiến nó trở thành lựa chọn thiết thực khi so sánh cách bố trí van cho các bộ phân phối sử dụng thường xuyên. Xem sản phẩm → Trạm nước nóng bổ sung thêm yêu cầu thứ hai: bảo vệ khỏi bị bỏng do tai nạn. Vòi chống bỏng sử dụng cơ chế mở hai giai đoạn. Trước tiên, người dùng phải nhả khóa liên động, sau đó xoay tay cầm để ngăn trẻ mở van chỉ bằng một chuyển động. Một số thiết kế còn kết hợp bộ hạn chế dòng chảy bên trong thân van để ngay cả một vòi nước nóng mở hoàn toàn cũng không thể tạo ra tia nước nguy hiểm.
Vòi nước nóng lạnh Model M16 Vòi M16 đa năng này phù hợp với bình đựng nước và chai lọ, dễ lắp đặt và có nhiều lựa chọn màu sắc. Với sự nhấn mạnh vào các tính năng chống bỏng gần đó, khả năng điều chỉnh hai nhiệt độ của nó có thể đảm bảo việc kiểm tra chặt chẽ hơn để phân phối nước nóng an toàn. Xem sản phẩm → Bình đựng cà phê và máy pha chế đồ uống thường sử dụng vòi bằng kính ngắm. Thân van bao gồm một ống thủy tinh thẳng đứng hiển thị mức chất lỏng bên trong bình, giúp người vận hành có thể xác nhận lượng còn lại mà không cần mở nắp. Bản thân lõi van thường có thiết kế dạng quả cầu hoặc phích cắm tác động đẩy, giúp ngắt sạch và không nhỏ giọt giữa các lần dùng.
Vòi nước thủy tinh ngắm cho máy pha cà phê P8 Vòi có ống đo mực nước nhìn thấy được này được thiết kế cho bình đựng cà phê và hệ thống lọc. Vật liệu không chứa BPA và thước đo rõ ràng giúp người vận hành kiểm tra chất lỏng còn lại mà không cần mở hộp đựng, phù hợp với phần thảo luận về vòi kính quan sát trong văn bản xung quanh. Xem sản phẩm → Các vòi mạ điện, vòi phân phối nước trái cây bằng kim loại và vòi kiểu bia đều thuộc cùng một họ: cơ chế bóng, phích cắm hoặc quả cầu với các vật liệu trang trí và bề mặt hoàn thiện khác nhau. Hình dạng bên trong xác định hành vi dòng chảy; lớp hoàn thiện xác định khả năng chống ăn mòn và mức độ dễ dàng lau sạch van trong môi trường nhà bếp. Khi bạn lên kế hoạch cho một dòng sản phẩm mới hoặc thay thế các bộ phận bị mòn, hãy điều chỉnh cơ cấu van phù hợp với độ nhớt của chất lỏng, nhiệt độ vận hành và tần suất của chu trình làm sạch.
Cách chọn: Áp suất, nhiệt độ, lưu lượng và kết nối cuối
Trình tự lựa chọn thực tế bắt đầu từ chất lỏng chứ không phải nhãn hiệu van. Sử dụng danh sách kiểm tra sau để thu hẹp danh sách các loại van ống nước cho một dự án cụ thể:
- Áp lực làm việc: xác nhận áp suất tối đa tại đầu vào van, bao gồm cả các đỉnh nhất thời từ máy bơm.
- Nhiệt độ môi trường: nước lạnh, nước nóng hoặc hơi nước đều yêu cầu vật liệu bịt kín khác nhau.
- Yêu cầu dòng chảy: chọn kích thước danh nghĩa để van hoạt động trong khoảng từ 20 đến 80 phần trăm công suất định mức của nó.
- Độ nhớt: xi-rô, nước trái cây cô đặc và nước sốt cần có thiết kế xuyên suốt như van bi hoặc van cắm.
- Kết nối cuối: loại ren, khớp đẩy, kẹp hoặc mặt bích phải phù hợp với hệ thống đường ống hiện có.
- Quyền truy cập bảo trì: van được làm sạch hàng ngày phải có bề mặt nhẵn và phần bên trong có thể tháo rời.
Bảng dưới đây cung cấp điểm khởi đầu cho các ứng dụng nước và đồ uống điển hình. Đó là một ma trận phán đoán, không phải là một quy tắc cố định, vì áp suất và nhiệt độ đường ống có thể làm thay đổi một khuyến nghị.
| ứng dụng | Lựa chọn chính | tại sao |
|---|---|---|
| Cấp nước chính | Cổng or butterfly | Giảm áp suất thấp khi mở |
| Tắt điểm sử dụng | Bóng or angle | Thao tác nhanh, thân máy nhỏ gọn |
| Cân bằng dòng chảy thủ công | Quả cầu hoặc kim | Kiểm soát tiết lưu tốt |
| Bơm xả | Kiểm tra xoay | Ngăn chặn quay ngược |
| An toàn nước nóng | Cứu trợ T&P | Bảo vệ quá áp và quá nhiệt |
| Xi-rô hoặc cô đặc | Cắm or ball | Lối đi thẳng tránh tắc nghẽn |
Nếu bạn đang đánh giá một thiết kế bộ phân phối mới hoặc một dự án nâng cấp, danh mục vòi và máy bơm hiện tại cung cấp các bản vẽ kích thước và mã mô hình mà bạn có thể so sánh cạnh nhau trước khi đặt hàng mẫu.
Chế độ bảo trì và lỗi: Tham khảo nhanh
Ngay cả một van được chọn chính xác cũng sẽ bị mòn nếu môi trường của nó thay đổi. Bảng dưới đây liệt kê các triệu chứng thường gặp trong hệ thống phân phối nước và nguyên nhân thông thường của chúng. Khi triệu chứng xuất hiện, hãy kiểm tra van trước khi thay thế máy bơm hoặc cuộn dây điện từ.
| triệu chứng | Nguyên nhân có thể xảy ra | Sửa chữa |
|---|---|---|
| Rò rỉ xung quanh thân cây | Vòng chữ O hoặc bao bì bị mòn | Thay thế con dấu gốc |
| Nhỏ giọt từ ổ cắm | Ghế bị hư hỏng hoặc hạt lạ | Vệ sinh ghế, thay hộp mực |
| Tay cầm cần lực lớn | Chất cặn tích tụ hoặc chất bôi trơn khô | Tẩy cặn, bôi trơn lại |
| Giảm lưu lượng khi mở | Lỗ khoan bị tắc một phần hoặc ống bị sập | Kiểm tra lối đi và đường ống |
| Nói huyên thuyên hoặc đập búa | Van cổng tiết lưu hoặc kiểm tra xoay | Chuyển đổi sang kiểm tra bóng hoặc lò xo |
Theo dõi tần suất làm sạch và chất lượng nước trước khi đưa ra quyết định thay thế. Một van bị hỏng sáu tháng một lần ở khu vực quy mô cao có thể tồn tại được 5 năm đối với nước đã được làm mềm. Mô hình thất bại là một chỉ báo đáng tin cậy hơn so với lịch.
Câu hỏi thường gặp về các loại van hệ thống nước
Các loại chính của van ống nước là gì?
Van hệ thống nước được nhóm theo chức năng: van ngắt cách ly các phần, van tiết lưu điều chỉnh tốc độ dòng chảy, van kiểm tra ngăn dòng chảy ngược, van an toàn giảm áp suất dư thừa và van phao kiểm soát mức chất lỏng. Mỗi danh mục chứa hai hoặc ba hình học phổ biến, chẳng hạn như quả bóng và cổng để tắt, hoặc quả cầu và kim để điều tiết.
Sự khác biệt giữa van bi và van cổng là gì?
Van bi đóng lại bằng một phần tư vòng của quả cầu được khoan, trong khi van cổng đóng lại bằng cách hạ thấp một cái nêm có nhiều vòng của thân ren. Van bi hoạt động nhanh hơn và xử lý hoạt động thường xuyên tốt hơn; van cổng có mức giảm áp suất thấp hơn khi mở hoàn toàn, nhưng chúng không được sử dụng để điều tiết.
Van nào tốt nhất để điều chỉnh lưu lượng nước?
Van cầu là lựa chọn thủ công phổ biến nhất để điều chỉnh lưu lượng nước. Nếu tốc độ dòng chảy yêu cầu rất nhỏ hoặc việc điều chỉnh phải cực kỳ tinh tế thì van kim sẽ cho độ chính xác cao hơn. Van bi và van cổng không được thiết kế để điều tiết liên tục.
Vòi phân phối có được coi là van ống nước không?
Đúng. Vòi hoặc vòi phân phối là một thân van nhỏ gọn có cơ cấu bi, phích cắm, quả cầu hoặc nâng. Áp dụng các quy tắc lựa chọn tương tự: khớp hình dạng bên trong với chất lỏng, phạm vi áp suất và chu kỳ hoạt động.
Tại sao van cổng không bao giờ được mở một phần?
Van cổng mở một phần để lại mép nêm trong nước chuyển động nhanh. Dòng chảy tốc độ cao làm mòn chỗ ngồi và đĩa, tạo ra rung động và cuối cùng có thể ngăn van bịt kín ngay cả khi đóng hoàn toàn.
Bao lâu thì nên kiểm tra van trong thiết bị đồ uống?
Kiểm tra hàng quý là cơ sở thực tế cho thiết bị đồ uống thương mại. Khi nguồn cấp nước có độ cứng cao hoặc thiết bị hoạt động hơn 10 giờ mỗi ngày, hãy rút ngắn khoảng thời gian xuống còn hai tháng một lần và kiểm tra các vòng đệm thân, tình trạng chỗ ngồi và hoạt động hồi xuân.
