Van Búa Nước Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Của Van Chống Va

Búa nước là 1 hiện tượng rất dễ gặp phải trong các hệ thống đường ống và hậu quả nó để lại khá nặng nề. Chính vì thế mà các van búa nước đã ra đời. Nó hoạt động như thế nào, cấu tạo của van ra sao? Nếu bạn chưa biết thì hãy đọc ngay bài tổng hợp này của Thủy Khí Điện nhé.

1. Tìm hiểu hiện tượng búa nước
   1. Hiện tượng búa nước là gì?
   2. Cách nhận biết
   3. Điều gì xảy ra khi có búa nước
   4. Biện pháp khắc phục
2. Van búa nước là gì?
3. Cấu tạo van chống búa nước
4. Nguyên lý hoạt động của van chống va đập nước
5. Ứng dụng van búa nước
6. Cách lắp đặt van chống nước va
7. Các van búa nước phổ biến
   1. Van búa nước Shinyi
   2. Van búa nước Z Tide
   3. Van búa nước WHA

Tìm hiểu hiện tượng búa nước

Hiện tượng búa nước là gì?

Hiện tượng búa nước xảy ra gồm 3 giai đoạn:

+ Ở giai đoạn đầu: Khi mất điện, máy bơm nước đang hoạt động bình thường sẽ dừng đột ngột nhưng các cánh bơm vẫn quay theo quán tính. Do tốc độ quay giảm nên cột áp và lưu lượng bơm sẽ giảm theo. Tại thời điểm này, chuyển động của lưu lượng và chuyển động của máy bơm vẫn theo chiều bình thường như ban đầu.

+ Ở giai đoạn thứ 2: Cột áp suất đẩy sẽ giảm xuống do mất điện. Nếu áp lực của nước thấp hơn áp lực quán tính trong đường ống thì cột áp nước trong đường ống sẽ hồi ngược lại.

Nó chính là một chuỗi áp lực được tạo ra khi cánh bơm vẫn quay. Áp lực hồi ngược hay còn gọi là áp lực nén xuống sẽ gây ra áp lực đẩy của máy bơm. Cuối cùng là nó tạo ra sự ma sát và các xung đột bên trong đường ống.

Khi áp suất ở bên trong của đường ống tăng lên nhanh và cột áp suất nước hồi ngược sẽ tác động 1 lực lên cánh bơm đang vận hành làm lưu lượng nước bơm cũng như tốc độ quay giảm.

+ Giai đoạn cuối: Vòng quay của bơm nước sẽ tiếp tục giảm cho đến khi cánh bơm dừng quay hẳn. Áp lực hồi ngược của cột áp suất nước tác động lên khiến cánh bơm quay ngược lại.

Cách nhận biết

Làm sao để biết hệ thống của mình có diễn ra hiện tượng búa nước hay không?

Thông thường khi chất lỏng trong hệ thống được đẩy nhanh hơn hoặc chậm lại thì chắc chắn áp suất sẽ tăng lên. Nguyên nhân của hiện tượng này chính là sự thay đổi trạng thái của van hay bơm.

Thông thường, áp suất này không lớn, tỉ lệ áp sẽ thay đổi nên chúng ta không phát hiện ra hiện tượng búa nước.

Ở những hệ thống lớn, áp lực tạo ra lớn hơn chục bar, lực trên giá đỡ hàng tấn trở lên thì chúng ta có thể phát hiện ra búa nước thông qua cách di chuyển đường ống hoặc qua tiếng ồn, tiếng đập. Nếu hiện tượng búa nước nghiêm trọng thì nó sẽ gây ra hậu quả rất nặng nề.

Trong các nhà máy, nếu hệ thống ống dẫn có các đặc điểm và tính chất có thể xảy ra búa nước ví dụ nhưng đường ống vận chuyển hóa chất thì thường người ta sẽ phân tích bằng phần mềm máy tính cụ thể. Phát hiện búa nước có thể thông qua việc mở bất ngờ 1 trong các van cứu hộ.

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ thì với các chương trình máy tính thì người ta sẽ mô hình hóa hệ thống đường ống 1 cách dễ dàng. Và bất kỳ các nguy cơ nào dẫn đến hiện tượng búa nước cũng được phát hiện. Điều mà các nhà máy, xưởng sản xuất cần có là có 1 hệ thống máy tính hiệu quả để có thể tính toán những giả thiết nhằm phát hiện ra hiện tượng này.

Điều gì xảy ra khi có búa nước

Chắc hẳn các bạn đang thắc mắc, không biết rằng hiện tượng búa nước sẽ gây ra hậu quả gì?

Do hiện tượng thay đổi lưu lượng nhanh và đột ngột làm xuất hiện 1 làn sóng sốc truyền qua ống dẫn và hình thành nên hiện tượng búa nước.

Theo như quan sát của chúng tôi, nguyên nhân phần lớn của hiện tượng trên là do bơm ngắt dòng nhanh và van đóng đột ngột. Làn sóng xung kích hình thành và bắt đầu ở van hoặc bơm vừa đi dọc theo đường ống vừa thay đổi vận tốc chất lỏng.

Nếu làn sóng mạnh này đi qua các đường ống dẫn uốn, thay đổi áp lực liên tục sẽ tạo ra sự không cân bằng khi di chuyển trên đường ống. Một số tình huống có thể xảy ra đó là: đường ống văng ra khỏi giá đỡ hỗ trợ hoặc đường truyền tải lực của nó. Sóng áp lực có thể truyền xuyên qua máy bơm làm bơm bị sự cố, làm đường ống bị nổ.

Biện pháp khắc phục

Và tất nhiên, biện pháp để khắc phục hiện tượng trên đơn giản nhất đó chính là sử dụng van chống búa nước.

Ở giai đoạn đầu, cánh của van sẽ đóng lại với tốc độ thích hợp để giảm được ma sát cũng như va chạm 2 hướng áp lực nước trái chiều nhau trong hệ thống.

Ở giai đoạn thứ 2, cột áp lực nước từ trên cao sẽ được hồi trở lại, lúc này van 1 chiều do có lò xo bên trong nên đóng kín hoàn toàn. Áp lực của dòng nước hồi ngược gặp van 1 chiều đang đóng kín sẽ tạo thành 1 dòng áp lực hồi ngược lên. Van chống va có giảm chấn sẽ hấp lực áp lực hồi ngược lên trong ống van ở phía trên van 1 chiều.

Van búa nước là gì?

Van búa nước hay còn gọi là van chống va, tên tiếng anh là Water Hammer Arrister đây là 1 loại van công nghiệp. Chức năng chính của nó là chống lại hiện tượng búa nước. Ngoài ra, nó còn tham gia làm giảm tiếng ồn cũng như sự rung lắc của hệ thống đường ống khi làm việc. Van sẽ giúp tránh áp lực gây hiện tượng sốc nước khi van 1 chiều đóng. Trong 1 số hệ thống, van chống búa nước còn giúp hấp thụ các lực được sinh ra bởi dòng chất lỏng hồi lại khi ta ngắt bơm đột ngột.

Tùy theo cấu trúc của hệ thống, lưu lượng và kích thước đường ống mà người dùng có thể lựa chọn van búa nước có kích thước phù hợp để sử dụng và lắp tại nhiều vị trí khác nhau.

Cấu tạo van chống búa nước

Một van chống búa nước hoàn chỉnh sẽ có rất các bộ phận như:

+ Bốn van 2 chiều: Dùng để đóng mở dẫn nước.

+ Nắp van: Nó làm nhiệm vụ bịt kín, nó có thể tháo lắp để làm nhiệm vụ bảo dưỡng.

+ Thân van: Chất liệu sản xuất thân van thường là gang dẻo nên có thể dùng cho các hệ thống nước sạch.

+ Màng van: Màng van làm bằng cao su nên đàn hồi và dẻo dai nhằm làm kín khít để tránh rò rỉ nước.

+ Hai van kim.

+ Lọc tự xả: Bộ phận này giúp xả áp lực nước qua van.

+ 2 ốc điều chỉnh áp lực.

+ 2 Pilot 2 chiều.

Nguyên lý hoạt động của van chống va đập nước

Hoạt động của van chống va đập nước được hình thành dựa trên nguyên tắc áp suất đường ống chính bị kiểm soát bởi cụm van điều khiển mà chúng ta hay gọi là pilot. Trong cụm này sẽ có màng có lò xo điều khiển.

Nếu bạn mở van 1 cách từ từ để tránh áp lực khi áp suất ở đường ống chính bị giảm khoảng 1bar hoặc tụt 10 mét so với mức áp làm việc bình thường thì cụm điều khiển áp thấp phải được cài đặt trước.

Cụm điều khiển áp cao sẽ cài đặt trước khi muốn mở van để chống dòng nước va đập nếu áp lực ở trong đường ống chính tăng cao hơn bình thường khoảng 1 bar hoặc 10 mét.

Van chống búa nước chỉ đóng kín khi áp suất của đường ống chính tụt xuống hoặc tăng cao hơn mức đã được cài đặt. Van búa nước sẽ tự động mở ra khi áp suất ở trạng thái bình thường.

Đơn giản hơn đó là: Khi có sụt áp trong đường ống chính, van chống búa nước sẽ mở ra nên khi cột sóng áp lực quay ngược trở lại van mở và xả dòng làm giảm áp lực nhanh nên tác động của cột sóng này giảm đi đáng kể.

Tìm hiểu thêm van chân là gì: https://thuykhidien.com/van-chan/

Ứng dụng van búa nước

Ngày nay, Water Hammer Arrister đã bắt đầu thông dụng hơn khi nó sử dụng cho các tuyến mạng lưới ống cấp nước cho đô thị, khu chung cư và tòa nhà cao tầng. Một số van chống va còn được lắp trong hệ thống phòng cháy chữa cháy tại bệnh viện, trường học, trung tâm thương mại hay các nhà máy, xưởng sản xuất.

Van này nếu lắp tại các khúc cua, khúc cần bẻ ngoặc hoặc những vị trí cần rẽ nhánh từ ngang qua dọc thì sẽ đạt hiệu quả cao nhất.

Cách lắp đặt van chống nước va

Việc lắp đặt van chống nước va cũng cần phải được các kỹ sư thực hiện cẩn thận và nên chú ý đến những điều như sau:

+ Vệ sinh đường ống dẫn lưu chất để loại bỏ các vật thể lạ hoặc tạp chất bám bên trong thành ống để tránh tắc nghẽn, ảnh hưởng đến hoạt động ổn định của van.

+ Quan sát kỹ mũi tên trên nắp van và lắp sao cho đúng theo chiều mũi tên chỉ. Đó chính là chiều đường nước.

+ Để có hiệu quả sử dụng tốt nhất thì nên lắp thêm 1 van cổng ở sau van búa nước.

+ Đóng mở linh hoạt các van 2 chiều để điều khiển dòng nước qua van.

+ Nên nối cổng tín hiệu của van chống nước va vào đường ống dẫn sao cho khoảng cách với van chống va ở phía trước đó khoảng 2 mét nước.

+ Trước khi vận hành van thì nên kiểm tra 1 lần hệ thống, kiểm tra các mối nối để đảm bảo kín khít và không có rò rỉ.

+ Đóng cấp nước cho van búa nước.

+ Đối với các đường ống không có nước thì cần 1 số ngày nhất định để xả khí trong ống ra ngoài.

+ Trong đường ống chính, không được có khí và nó phải luôn luôn đầy nước.

Có thể bạn quan tâm: Van màng là gì? Cấu tạo và phân loại

Các van búa nước phổ biến

Mặc dù trên thị trường có rất nhiều loại van chống va khác nhau nhưng theo chúng tôi thông dụng và giá tốt nhất chính là 3 hãng sau:

Van búa nước Shinyi

Shinyi là một hãng đến từ Đài Loan chuyên sản xuất các loại van công nghiệp. Tại Việt Nam, với thời hạn bảo hành từ 6-12 tháng, van của hãng rất được ưa chuộng tại các nhà máy, xưởng sản xuất, công trình.

Van búa nước Shinyi có thông số sau đây, bạn có thể tham khảo trước khi chọn lựa:

+ Đường kính đa dạng: DN80, DN 100, DN125, DN150, DN200.

+ Nhiệt độ làm việc: -10 độ C – 80 độ C.

+ Môi trường làm việc: Các hệ thống nước phòng cháy chữa cháy, hệ thống cấp nước sinh hoạt hay xử lý nước thải của khu chung cư, tòa nhà cao tầng.

+ Kiểu kết nối: Mặt bích.

+ Tiêu chuẩn thiết kế: BS EN 1074-4.

Van búa nước Z Tide

Z Tide là van búa nước mà ta có thể dễ dàng tìm kiếm tại các cửa hàng, công ty vật tư công nghiệp. Van chống nước va của hãng này được làm 100% từ gang với các màu sắc nổi bật xanh, xám, đỏ.

Bạn có thể lựa chọn van với áp lực làm việc từ: 10 bar, 16 bar, 20 bar. Van thiết kế lắp mặt bích nên rất chắc chắn và an toàn.

Van búa nước WHA

WHA là một hãng sản xuất thiết bị lớn đến từ xứ sở Kim chi. Van chống va đập nước WHA có đường kính phong phú từ Dn40, Dn50, Dn65, Dn80, Dn100, Dn120, Dn150, cho đến Dn200, Dn250.

Van chống nước va WHA là dạng nối mặt bích với chất liệu gang hoàn toàn nên người dùng có thể an tâm sử dụng trong ứng dụng hệ thống nước.

Đến đây, TKĐ hy vọng bạn có thể trang bị thêm cho mình một ít kiến thức về loại van công nghiệp này.

5/5 (2 bình chọn)