Van bướm

Van bướm đối trọng thủy lực là một loại thiết bị điểu khiển quan trọng khác trong hệ thống dẫn nước của nhà máy thủy điện, có chức năng tương tự như van cầu nhưng kết cấu khác nhau, chủ yếu dùng để nhanh chóng cắt dòng chảy hoặc điều chỉnh lưu lượng nước, thích hợp sử dụng trong các trường hợp lưu lượng lớn, áp suất trung bình và thấp. Sau đây là mô tả chi tiết của thiết bị:

1.  Kết cấu và cấu tạo

Thân van và tấm bướm: Thân van thường được làm bằng gang hoặc thép đúc, tấm bướm có kết cấu hình đĩa tròn, được kết nối với thân van thông qua trục quay, cấu trúc nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ.

Hệ thống làm kín: Sử dụng gioăng phớt mềm bằng cao su (loại thường đóng) hoặc gioăng phớt cứng bằng kim loại (loại chịu nhiệt độ cao và áp suất cao). Bề mặt làm kín vừa khít với mép của tấm bướm, tính năng làm kín phụ thuộc vào độ khít giữa tấm bướm và đế van.

Thiết bị truyền động thủy lực: Bao gồm xi lanh thủy lực, nhóm van điều khiển, bình tích năng, v.v., truyền động cho tấm bướm quay (thông thường là 0°~90°).

Cơ cấu đối trọng: Với chức năng là nguồn lực dự phòng khi hệ thống thủy lực bị hỏng hóc, thông qua khối đối trọng và cơ cấu thanh truyền sử dụng trọng lực để đóng van nhanh chóng.

Thiết bị khóa: Khi van ở trạng thái mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn được khóa cơ học để tránh sai động tác.

2.  Chức năng cốt lỗi

Nhanh chóng ngắt dòng nước: Hệ thống truyền động thủy lực hoặc cơ cấu đối trọng có thể được đóng trong vòng 30 đến 60 giây để ngăn ngừa hiện tượng búa nước.

Điều chỉnh lưu lượng:  Thông qua điều chỉnh độ mở tấm bướm để thực hiện điều chỉnh lưu lượng tuyến tính, phù hợp với điều kiện  phải điều chỉnh thường xuyên.

Đặc tính giảm áp suất thấp: Khi van mở hoàn toàn lực cản dòng chảy nhỏ (nhưng cao hơn một chút so với van cầu), phù hợp với trường hợp đường kính ống lớn và lưu tốc thấp.

Liên kết an toàn: Liên kết với hệ thống điều khiển tổ máy để phản hồi tín hiệu dừng máy khẩn cấp.

3.  Nguyên lý làm việc

Đóng mở bình thường: Hệ thống thủy lực đẩy thanh piston, dẫn động trục quay của đĩa bướm chuyển động để thực hiện việc đóng mở.

Đóng khẩn cấp: Khi hệ thống thủy lực sảy ra sự cố, đối trọng sẽ rơi tự do và thông qua cơ cấu đòn bẩy buộc đĩa bướm phải quay đến vị trí đóng.

Quá trình làm kín: Khi van đóng lại, dìa ngoài tấm bướm sẽ ép vào gioăng làm kín của đế van (gioăng cao su hoặc kim loại) để tạo thành một lớp đệm kín.

4.  Đặc điểm kỹ thuật

Kết cấu nhẹ: So với van cầu, van bướm có kích thước nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn, phù hợp để lắp đặt với đường ống có đường kính lớn (DN> 1,5m).

Chi phí thấp: Chi phí sản xuất và bảo trì thấp hơn so với van cầu có cùng thông số kỹ thuật.

Tốc độ đóng mở nhanh: Góc quay nhỏ (thường là 90°) và thời gian động tác ngắn hơn.

Giới hạn sử dụng: Dưới điều kiện áp suất cao (>PN40) tính năng làm kín yếu hơn van cầu, làm việc dưới điều kiện áp suất cao trong thời gian dài dễ gây biến dạng tấm bướm.

5.  Nội dung chính để chọn loại hình và bảo dưỡng

Các thông số lựa chọn: 

Đường kính danh nghĩa (DN): Van bướm phù hợp hơn với đường kính ống lớn DN ≥ 500mm.

Mức áp suất (PN): Nói chung không vượt quá PN40, trường hợp áp suất cao cần được thiết kế đặc biệt.

Vật liệu làm kín:Gioăng làm kín cao su (≤80℃) hoặc gioăng kim loại (loại chịu được nhiệt độ cao và áp suất cao).

Khuyến nghị bảo trì:

 - Định kỳ kiểm tra tình hình độ hao mòn của tấm bướm và bề mặt làm kín của đế van.

 - thống thủy lực cần phải duy trì dầu sạch để tránh cho lõi van bị kẹt rít.

 - Kiểm tra khả năng bôi trơn và độ linh hoạt rơi tự do của cơ cấu đối trọng 2 năm một lần.

6.  Các vấn đề thường gặp và cách giải quyết

Rò rỉ gioăng phớt: Cao su bị lão hóa hoặc tấm bướm bị lệch nên cần phải điều chỉnh vị trí của tấm bướm hoặc thay thế gioăng phớt làm kín.

Đóng mở bị kẹt: Trục van bị rỉ sét hoặc có dị vật mắc kẹt, sau khi vệ sinh sạch sẽ tra thêm dầu mỡ bôi trơn.

Đối trọng không hoạt động: Do đối trọng không đủ hoặc thanh truyền bị biến dạng, cần tính toán lại đối trọng hoặc thay thế các bộ phận.

 So sánh chính giữa van bướm và van cầu

Tổng kết

Van bướm đối trọng thủy lực được sử dụng rộng rãi trong hệ thống dẫn nước áp suất trung bình và thấp của các nhà máy thủy điện do tính kinh tế, trọng lượng nhẹ và khả năng điều chỉnh linh hoạt. Nó đặc biệt phù hợp với những trường hợp có đường kính ống lớn và hoạt động thường xuyên. Tuy nhiên, hiệu suất làm kín trong điều kiện áp suất cao tương đối yếu và cần căn cứ theo các điều kiện làm việc cụ thể để lựa chọn dùng van bướm hay van cầu .