Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
MỤC LỤC MODULE BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA CÁC LOẠI VAN I. Cấu tạo, nguyên lý làm việc, vận hành các loại van………………………. 2 1. Van cổng………………….………………….………………….………………….……………………… 2 2. Van cầu………………….………………….………………….………………….………………………... 11 3. Van bi………………….………………….………………….………………….…………………………... 15 4. Van bướm………………….………………….………………….………………….……………………. 19 5. Van màng………………….………………….………………….………………….……………………. 20 6. Van nút………………….………………….………………….………………….………………….…….. 21 7. Van một chiều………………….………………….………………….………………….…………….. 27 8. Van an toàn………………….………………….………………….………………….………………… 29 9. Van điều khiển………………….………………….………………….………………….……………. 33 II. Các nguyên nhân hư hỏng thường gặp của các loại van và biện pháp khắc phục………………….………………….………………….…………… 61 III. Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van………………….………………….…………… 62 IV. Hiệu chuẩn van an toàn………………….………………….………………….………….. 66 V. Hiệu chuẩn van điều khiển………………….………………….………………….……….. 66
Trang 1
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
NỘI DUNG CHI TIẾT: I. Cấu tạo, nguyên lý làm việc, vận hành các loại van: 1. Van cổng: Van cổng là một trong những loại van được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Van cửa đóng dòng chảy khi chúng chắn ngang qua toàn bộ dòng chảy. Khi van được mở hoàn toàn thì cửa của chúng không nằm trong dòng chảy của vật chất. Lúc này độ cản trở dòng chảy của van là rất nhỏ có nghĩa là sự sụt áp hay mất năng lượng khi vật chất đi qua van được hạn chế ở mức nhỏ nhất. Van cổng là một loại van ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp như: - Cung cấp nước; - Dầu khí; - Các nhà máy điện…
Hình 1 a. Cấu tạo: Van cổng bao gồm các chi tiết sau đây:
Hình 3
Hình 2
Hình 4 Trang 2
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Các phần tử liên kết của van: Loại van này liên kết với đường ống bằng mặt bích ở cả hai đầu. Van và đường ống được nối với nhau bằng các bulông. Gioăng đệm được chèn vào giữa hai mặt bích của van và đường ống để sự nối có được độ kín cao.
Hình 5 * Nắp van ( bonnet ): Là phần tử liên kết với thân van bởi các bulon và đai ốc, phần trên của nắp van có tác dụng đỡ ống lót dẫn hướng cho trục van, riêng đối với van cổng nắp van còn chứa cổng van khi thực hiện quá trình mở van. Ngoài ra còn có các dạng nối khác giữa đường ống và thân van. Các phương pháp này bao gồm: Mối nối lắp ghép ren, nối bằng then chốt, nối bằng phương pháp hàn gối đầu. Trong nắp van ở phía trên có khoảng không để có thể kéo tấm cửa của van lên khi mở van. Có rất nhiều dạng nối giữa nắp van và thân van để hình thành nên một mối lắp ghép kín. Chúng có thể là dạng lắp ghép bằng mặt bích, bằng cách lắp ghép ren, hay bằng mối lắp ghép ren có hàn ở đường mép.
Hình 6 Trang 3
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Vì trục chuyển động tịnh tiến còn nắp van đứng yên do vậy giữa trục và nắp van luôn luôn có khe hở, khe hở này sẽ bị rò rỉ khi van có dòng lưu chất chuyển động đi qua. Để không có sự rò rỉ giữa nắp và trục van có hộp làm kín.
Hình 7 Hình 8 * Trục van ( stem ): Trục van có tác dụng biến chuyển động quay của tay quay thành chuyển động tịnh tiến của cổng van, một đầu trục van có ren được kết nối với tay quay và ống lót dẫn hướng, đầu còn lại được kết nối với cổng van. * Tay van: (handwheel): Khi tiến hành quay tay van tùy theo chiều quay mà làm cho trục van chuyển động lên hoặc xuống kéo cổng van chuyển động theo thực hiện quá trình đóng mở van. Đai ốc hãm tay quay ( nếu van cổng điều khiển bằng tay ) ăn khớp với ren ngoài của ống lót dẫn hướng làm cho tay quay và ống lót dẫn hướng cố định với nhau, có loại đai ốc hãm ăn khớp vào trục van. Cửa van được gắn với cần van. Phía trên nắp van có nắp bịt kín, nắp này có chức năng làm kín không cho vật chất rò rỉ ra ngoài. Nắp làm kín được nhồi vật liệu bít kín. Đầu phía trên của cần van được nối với tay quay.
Hình 9 Trang 4
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Trong hình vẽ là loại nối bằng ren. Khi vặn tay quay thì cần van sẽ chuyển động lên xuống để đóng hay mở van. Nên chúng ta cũng có thể gọi đây là loại van có cần chuyển động . Khi quan sát vị trí của cần van ta có thể nhận biết được van đang ở vị trí đóng hay mở. Hình dưới là một lọai van có cần chuyển động khác. Nắp van được tạo ren ở phía trong. Phần ren của nắp van và cần van ăn khớp với nhau. Đầu trên của cần van được nối với tay quay bằng mối nối không chuyển động. Khi cần van chuyển động lên hay xuống thì tay quay và cửa van cũng chuyển động theo.
Hình 10
Hình 11 • Hộp làm kín (packing): Hộp làm kín được định vị trên nắp van, bên trong Có vật liệu làm kín (amian) quấn xung quay trục van, vật liệu này sẽ bị nắp làm kín ép vào trục van và Trang 5
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
nắp van bằng nắp của hộp làm kín thông qua hai bulon và đai ốc được định vị trên nắp van.
Hình 12
Hình 13
CẤU TẠO CỦA VAN
CÁC DẠNG CỬA VAN
* Cửa van: Là phần tử nhận chuyển động tịnh tiến từ trục van thực hiện quá trình đóng hoặc mở dòng lưu chất đi qua thân van, tuỳ theo loại van mà cổng có cấu tạo nhiều loại khác nhau. Dưới đây là một loại van khác có mối lắp ghép ren ở phía trong. Ở loại này có mối lắp ghép ren giữa cửa van và cần van. Đầu trên của cần van gắn chặt với tay quay. - Thiết kế cửa van: Cửa van là phần dùng để điều chỉnh dòng chảy.
Hình 14 Khi cửa van chuyển động xuống chúng sẽ chặn đứng dòng chảy và tạo nên độ kín giữa nó và hai vòng tiếp xúc. Khi cửa van chuyển động lên xuống sẽ sinh ra lực ma sát giữa cửa van và hai vòng tiếp xúc do đó sẽ gây ra sự mài mòn các phần tiếp xúc này. Mặt khác dòng chảy của vật chất luôn có xu hướng mài mòn những phần tiếp xúc với. Khi dòng chảy của vật chất dưới áp suất cao thì sự mài mòn ngày càng lớn. Cửa van trong trường hợp B sẽ bị mài mòn nhiều hơn trong trường hợp A. Nếu cửa van và các vòng tiếp xúc bị mài mòn nhiều thì chúng sẽ không còn tác dụng làm kín toàn bộ dòng chảy khi đang ở vị trí đóng. Vì van cửa bị mài mòn Trang 6
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
không đồng đều khi ở vị trí điều tiết nên thông thường không sử dụng loại van này vào mục đích điều tiết dòng chảy.
Hình 15 Hình 16 Cửa van cũng có nhiều dạng điều tiết khác nhau. Loại thông dụng nhất là cửa liền là chế tạo chỉ được có một tấm.
Hình 17 Trong loại cửa này khi ở vị trí đóng thì áp suất của dòng chảy chỉ tác động lên một mặt của cửa
Hình 18 Trang 7
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Một dạng cửa van khác là cửa gồm có hai cánh song song. Loại cửa này gồm có nhiều phần ghép lại với nhau. Khi đóng hai cửa được chèn chặt bằng hai tấm kim loại.
Hình 19 Khi tấm phía dưới chạm điểm dừng thì nó không thể tiến thêm được nữa. Khi đó nếu cần van tiếp tục chuyển động xuống nó sẽ tạo lực tác dụng lên tấm phía dưới. Lúc này cả hai tấm sẽ đẩy hai cánh ra hai phía. Do đó trong loại van cửa này ta có thể có được độ kín cao. Phần cánh nào tiếp xúc với dòng chảy tới sẽ bị mài mòn nhiều hơn nhưng vì độ kín được tạo nên bởi cả hai cánh nên khi một cánh bị mài mòn ta vẫn có được độ kín đòi hỏi. Khi mở van, những chuyển động đầu tiên của tay quay sẽ làm giảm lực tác dụng lên hai cửa. Trong một số hệ thống có sự thay đổi nhiệt độ lớn, sự giãn nở đường ống sẽ làm oằn thân van tạo nên lực tác dụng rất lớn lên cửa van và có thể làm cho cửa van không thể chuyển động được. Van có hai cửa song song được dùng trong trường hợp này. Vì khi tấm phía trên được kéo lên sẽ giảm được lực tác dụng lên cửa van làm cho cửa van có thể chuyển động một cách dễ dàng hơn. Vì cấu tạo của loại cửa van này gồm nhiều phần ghép lại với nhau nên chúng thường bị trục trặc nếu như các tạp chất bị tắc kẹt hay lắng đọng trong đó nên loại van này thường được dùng cho các đường ống dẫn các sản phẩm có độ sạch cao. Một dạng cửa van khác là cửa đúc liền có rãnh ở giữa. (Hình dưới) * Vòng làm kín giữa cổng van và thân van (seat ring):
Hình 20
Hình 21 Trang 8
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Vòng làm kín có tác dụng làm kín không cho dòng lưu chất rò rỉ khi thực hiện quá trình đóng van hoàn toàn, nếu vòng này bị mòn thì sự rò rỉ sẽ xảy ra khi van đóng hoàn toàn, tùy theo từng loại mà vòng làm kín này có thể làm bằng vật liệu phi kim loại hay kim loại ( nếu kim loại thường là hợp kim màu ). b. Phân loại: Theo cấu tạo van cổng được phân ra làm 3 loại: 1. Khi tiến hành quay tay quay thì trục van chuyển động tịnh tiến lên xuống cùng với cổng van còn tay quay thì chỉ chuyển động quay mà không tịnh tiến theo cổng van. Cấu tạo của loại này như sau: Tay quay và trục được ghép với nhau bởi một đai ốc và không định vị trên thân van, khi tiến hành quay làm cho ren trong của nắp van ăn khớp với ren ngoài của trục van sinh ra chuyển động tịnh tiến
Hình 22 2. Khi tiến hành quay tay quay thì trục, tay quay vừa chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quay còn cổng van chuyển động tịnh tiến Cấu tạo loại này như sau: Trục van được định vị trên nắp van cho phép chuyển động quay tròn, như vậy khi quay tay quay thì trục và tay quay chuyển động quay tròn làm cho ren ngoài của trục ăn khớp với ren trong của cổng van làm cho cổng van chuyển chuyển động tịnh tiến lên xuống khi quay tay quay.
Hình 23 Trang 9
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
3. Khi tiến hành quay tay quay thì trục xoay tròn không tịnh tiến và kéo theo cổng van nằm nghiêng theo dòng chảy của lưu chất, tay quay chuyển động quay tròn. Cấu tạo loại này như sau: Trục van được định vị thân van và nối với hộp số cho phép chuyển động quay tròn, như vậy khi quay tay quay thì trục xoay tròn và tay quay chuyển động quay tròn làm cho cổng van làm cho cổng van chuyển động xung quanh trục (cổng van cố định trên trục van) c. Nguyên lý làm việc: - Khi tiến hành quay tay quay theo ngược chiều kim đồng hồ ( tùy theo cấu tạo của từng loại ) làm cho cổng van chuyển động đi lên thực hiện quá trình mở van. - Khi quay tay quay theo cùng chiều kim đồng hồ làm cho cổng van chuyển động đi xuống thực hiện quá trình đóng van. - Van cổng làm việc được ở chế độ: + Đóng van hoàn toàn + Mở van hoàn toàn. + Không làm việc được ở chế độ tiết lưu vì ở chế độ này cổng van sẽ bị mài theo mòn do tác động của dòng lưu chất. Nó sẽ bị rò rỉ ở lần đóng tiếp. - Khi đóng hoặc mở càng nhanh càng tốt. d. Công dụng: Vị trí thường dùng lắp đặt trong nhà máy nhiệt điện: - Trước và sau các bơm ( bơm nước cấp, bơm tuần hoàn…) - Trước và sau các bộ tiết nhiệt, đầu ra bộ siêu nhiệt.. Dùng để cách ly các thiết bị ra khỏi hệ thống, đôi khi dùng để điều chỉnh dòng lưu chất.
Hình 24 Trang 10
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
2. Van cầu: a. Cấu tạo van cầu: Dòng chảy đi qua van cửa là dòng chảy thẳng hướng. Trong van điều tiết dòng chảy khi qua van bị chuyển hướng.
Hình 25
Hình 26 - Thân: có cấu tạo để chịu được dòng lớn. - Trục van: có thể chuyển động tịnh tiến hoặc có thể chuyển động quay. Giữa trục và thân có hộp làm kín và thường có một khoang để làm cân bằng. - Đệm làm kín có thể băng kim loại hay vật liệu mềm. - Vòng đệm làm kín. - Thiết kế cửa van: Cửa van của van điều tiết cũng có nhiều dạng thiết kế khác nhau. Loại thông dụng nhất là dạng nút. Loại này có dạng côn ở phần dưới. - Vòng làm kín cũng có dạng côn ăn khớp với cửa van. Vì thế nếu như cửa van có khuyết tật một phần thì nó vẫn giữ được độ kín. Có rất nhiều dạng thiết kế cửa nút khác nhau nên trong sử dụng ta phải lựa chọn loại thích ứng cho công việc đòi hỏi. Trang 11
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 27 Hình trên mô tả dạng cửa nút thao tác nhanh khi thực hiện việc đóng hay mở dòng chảy chỉ cần những chuyển động nhỏ của cần van. Loại này thường dùng trong quá trình đóng hay mở dòng chảy. Các van điều tiết có cửa van dạng nút thường có nhiều kiểu thiết kế khác nhau.
Hình 28 Ví dụ như cửa dạng chữ V, cửa cân bằng ( dạng thẳng ), cửa với đường làm kín, cửa dạng chốt. Với các dạng cửa van loại này những chuyển động nhỏ của cần van chỉ tạo nên những thay đổi nhỏ trong lưu lượng dòng chảy. Những van điều tiết thường được sử dụng ở vị trí mở một phần và vị trí đóng vì mục đích sử dụng loại van này là để dùng điều tiết dòng chảy. Hình vẽ dưới đây mô tả một dạng khác của van điều tiết chúng được gọi là đĩa van nhiều thành phần.
Hình 29 Cửa van được chế tạo bằng kim loại và lớp vật liệu có tính đàn hồi như cao su. Khi đóng van hoàn toàn vòng làm kín sẽ tiếp xúc với lớp vật liệu đàn hồi. Trong hệ thống ống dẫn đôi khi có chứa các tạp chất rắn, những tạp chất này có thể lắng đọng trên bề mặt vòng làm kín hay cửa van và chúng có thể làm cho van không thể đóng được hoàn toàn. Khi sử dụng đĩa nhiều thành phần thì các tạp chất rắn này Trang 12
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
sẽ tiếp xúc với phần vật liệu có tính chất đàn hồi do đó ta vẫn có được độ kín khi van ở vị trí đóng. Hình vẽ dưới đây mô tả một loại cửa van khác. Trong loại này cửa van và vòng làm kín đều được chế tạo bằng kim loại, khi đóng van nếu như có các tạp chất rắn lắng đọng trên vòng làm kín hay cửa van thì chúng sẽ bị nghiền nhỏ.
Hình 30 b. Nguyên lý làm việc:
Van cầu có nguyên lý làm việc như sau: Dòng chảy đi qua van cửa là dòng chảy thẳng hướng. Trong van điều tiết dòng chảy khi qua van bị chuyển hướng.
Hình 31 Sự đổi hướng dòng chảy này tạo nên sự cuộn xoáy và áp suất của dòng chảy qua van cũng bị giảm nhiều hơn, do đó năng lượng đòi hỏi để chuyển chất lỏng qua van điều tiết cũng lớn hơn. Trong van điều tiết phần đáy của cửa van nằm song song với hướng của dòng chảy. Trong van cửa, lực ma sát giữa vòng làm kín và van chỉ được chấm dứt khi van được mở hoàn toàn. Còn trong van điều tiết cửa van không trượt dọc theo bề mặt của vòng làm kín, do vậy mọi tiếp xúc giữa cửa van và vòng làm kín sẽ chấm dứt khi bắt đầu có dòng chảy. Trang 13
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 32 Đối với van cửa khi thực hiện quá trình đóng và mở van sẽ xảy ra sự mài mòn do lực ma sát giữa các vòng làm kín và cửa van còn đối với van điều tiết thì chỉ tạo nên sự mài mòn nhỏ. Do vậy trong các công việc đòi hỏi phải vận hành van một cách thường xuyên thì van điều tiết là loại thích ứng hơn. Khi van cửa được dùng trong quá trình điều tiết thì sự mài mòn của dòng chảy tạo nên độ mòn không đồng đều ở phần đáy của cửa van. Còn trong van điều tiết khi ở vị trí điều tiết thì toàn bộ phần cửa van nằm trong dòng chảy do đó sự mài mòn xảy ra đồng đều hơn. Khi vòng làm kín và cửa van bị mài mòn đồng đều nhau thì sau một thời gian sử dụng lâu dài vẫn giữ được độ kín của nó. Vì lý do này nên chúng thường được dùng trong quá trình điều tiết dòng chảy.
Hình 33 Trong hình vẽ mô tả van đang ở vị trí điều tiết. Khi dòng chảy từ điểm A tới điểm B thì khả năng cửa van đóng bất thình lình và tắc nghẽn khi nó ở gần với vòng làm kín. Để có được sự vận hành ổn định, van điều tiết phải được lắp đặt vào hệ thống theo hướng dòng chảy vật chất đi từ phần dưới của cửa van lên. Van điều tiết đôi khi cũng được thiết kế theo dạng góc.
Trang 14
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 34 Hướng dòng chảy qua van dạng này bị thay đổi ít hơn so với van điều tiết thông thường nên độ xoáy của dòng chảy và sự sụt áp đi qua van cũng ít hơn. c. Công dụng van cầu: - Có thể sử dụng để điều tiết. - Đóng hay mở hoàn toàn. Có thể sử dụng trong các môi trường: khí, lỏng không có bẩn là chất cứng, môi trường chân không, môi trường đông lạnh. Nên được sử dụng nhiều trong hệ thống nhiệt điện. 3. Van bi: a. Cấu tạo van bi: Van bi có thiết kế và quá trình vận hành tương tự như van nút.
Hình 35 Trang 15
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Phần điều chỉnh dòng chảy có cấu tạo tròn và có lỗ cho vật chất đi qua. Bi được giữ chặt giữa hai vòng làm kín. Tay quay được lắp ở đầu trên của cần van. Khi vặn tay quay một góc 90o thì van sẽ ở vị trí đóng hoặc vị trí mở. Do đó van bi cũng là loại đóng mở nhanh. Vì hình dạng của chúng nên van bi có độ trơn và vận hành được dễ dàng hơn van nút. Vì thế nên giảm được lực ma sát giữa bi và các vòng làm kín khi vận hành do đó chúng không cần tới sự bôi trơn. Tay quay của van bi cũng giống như van nút nó sẽ nằm song song với dòng chảy khi van ở vị trí mở. Còn khi tay quay nằm vuông góc với đường ống thì nó ở vị trí đóng. Van bi cũng có thể được chế tạo để dẫn dòng chẩy theo nhiều hướng.
Hình 36 Loại này ngoài việc đóng và mở nó còn có thể đổi hướng đi của dòng chảy. Van này chỉ có độ cản trở dòng chảy nhỏ nên sự sụt áp và hiện tượng tạo xoáy khi dòng chảy qua van cũng rất nhỏ. Van bi thường không dùng cho mục đích điều chỉnh dòng chảy vì khi chúng ở vị trí điều tiết thì phần cửa van nằm trong dòng chảy sẽ bị mài mòn nhiều hơn.
Hình 37 Trang 16
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Cấu tạo của van gồm có các phần sau: 1. Cờ hiển thị trạng thái của van (indicator): 2. Trục (Stem): Trục làm nhiệm vụ kết nối giữa cần điều khiển ( tay quay ) hoặc cơ cấu điều khiển với bi. 3. Hộp đệm làm kín (Stem packing): Cũng như van cổng ở van bi thì giữa trục và thân cũng phải được làm kín bởi hộp làm kín để chống rò rỉ. 4. Bộ phận cố định van (body nuts and bolts): 5. Vòng đệm làm kín (seal ring): Vòng làm kín giữa bi và thân van có tác dụng làm kín không cho dòng lưu chất rò rỉ khi thực hiện quá trình đóng van hoàn toàn, nếu vòng này bị mòn thì sự rò rỉ sẽ xảy ra khi van đóng hoàn toàn, tùy theo từng loại mà vòng làm kín này có thể làm bằng vật liệu phi kim loại hay kim loại ( nếu kim loại thường là hợp kim màu ) 6. Bi (ball): - Bi có dạng hình cầu trên bi có lỗ thông suốt và đi qua trục của bi, đường kính lỗ tương ứng với đường kính trên thân van. Tùy theo kích thước từng lọai mà đường kính khác nhau. - Bề mặt ngòai của van bi có độ bóng rất cao do vậy van bi không cần phải bôi trơn. 7. Thân van (Body): Thân van bi có dạng hình cầu gồm hai nửa ghép lại với nhau, trong thân có chứa các vòng làm kín. 8. Cửa van: Van bi thường không dùng cho mục đích điều chỉnh dòng chảy vì khi chúng ở vị trí điều tiết thì phần cửa van nằm trong dòng chảy sẽ bị mài mòn nhiều hơn.
Hình 38 Trang 17
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Để phục vụ cho việc điều tiết dòng chảy thì van bi phải có thiết kế đặc biệt. Cửa van thuộc loại này là tấm kim loại liền, cửa van chỉ tiếp xúc với vòng làm kín khi nó ở vị trí đóng hoàn toàn. Điều này cho phép dòng chảy đi qua toàn bộ diện tích của cửa van khi nó chỉ mở một phần. Vì thế nên nó có thể dùng để điều tiết dòng chảy mà không xảy ra sự mài mòn không đồng đều.
Hình 39 b. Nguyên lý làm việc: - Khi cơ cấu điều khiển hoặc tay quay làm cho trục van xoay một góc 90 độ thì van thay đổi chế làm việc. - Theo nguyên tắc khi van đang ở vị trí đóng ta xoay cần điều khiển ngược chiều kim đồng hồ thì van mở. - Cũng giống như van cổng van bi làm việc được ở chế độ: - Đóng van hoàn toàn - mở hoàn toàn - Van bi hạn chế làm việc được ở chế độ tiết lưu. - Van bi là loại van thực hiện quá trình đóng mở nhanh. c. Phân loại Có rất nhiều kiểu, chúng ta có thể phân ra: 1. Theo cách liên kết với trục ta có: - Bi không có ngõng trục (hình 40) - Bi có ngõng trục (hình 41)
Hình 40
Hình 41 Trang 18
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
2-Theo kết cấu thân van ta có: - Thân một mảnh (1 piece body) như hình 42 - Thân hai mảnh (2 piece body) như hình 43 - Thân ba mảnh (3 piece body) như hình 44
Hình 42
Hình 43
Hình 44
4. Van bướm: a. Cấu tạo:
Hình 45
1. Thân van(body): Trang 19
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Thân van của van bướm tương tự như một vòng kim loại trên thân van có những lỗ dùng để định vị vào đường ống bởi các bulon và đai ốc. 2. Đĩa van( disc): Đĩa van là một tấm kim loại nó làm nhiệm vụ điều khiển dòng chảy (đóng hoặc mở dòng chảy) thông qua cơ cấu điều khiển hoặc tay quay 3. Vòng chèn (Seat ring): Là vòng làm kín giữa thân van và đĩa van khi van thực hiện quá trình đóng van hoàn toàn. b. Nguyên lý làm hoạt động: Van bướm làm việc được ở 3 chế độ: + Đóng hoàn toàn + Mở hoàn toàn + Mở tiết lưu Việc đóng mở chỉ cần quay tay quay hoặc điều khiển cơ cấu đóng ở mọi góc độ ( theo qui định của nhà chế tạo ) Lưu ý: Van bướm là van có thể dùng để đìêu tiết dòng chảy, vì vậy lực tác động của dòng chảy sẽ tác động lên đĩa van cho nên trong những điều kiện nhất định người ta sử dụng van bướm có cơ cấu gài góc độ mở Cơ cấu gài góc độ mở: Gồm có hai phần: phần cố định được gắn trên thân van gồm lá kim loại có răng thăng hoa và phần di động là một cái chốt được gắn trên cần van. Cơ cấu này nhằm mục đích cố định gốc mở của van không cho dòng lưu chất tác động làm thay đổi góc độ đóng mở ban đầu 5. Van màng: a. Cấu tạo: Van màng có cầu tạo như hình 46 và 47 sau:
Hình 46
1. Thân van
2. Nắp đậy Trang 20
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
3. Đĩa nén 5. Ống bọc ngoài 7. Màng van 10. Chèn (kim loại) 12. Bulong cố định.
4. Bánh xe điều khiển tay 6. Ty van 8. Nắp đậy trên 11- Núm bơm nhớt bình
Hình 47 b. Nguyên lý hoạt động - Khi tác động vào van đóng hoặc mở thì đĩa van được nâng lên ( hoặc hạ xuống) làm cho khe hở cho lưu chất qua đĩa van tăng( hoặc giảm). - Van thương dùng trong hệ thống hóa chất được làm chất liệu nhựa đặt biệt để sự ăn mòn, do hóa chất và môi trương gây ra. 6. Van nút: a. Cấu tạo: Van nút có cầu tạo như hình 48 sau:
1- Vít dùng để bôi trơn.
Hình 48 2- Vít cấy và đai ốc hộp làm kín Trang 21
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
3- Nắp làm kín 5- Nắp van 7- Vật liệu làm kín trục 9- Nút
4- Đai ốc và vít cấu nắp van 6- Đệm làm kín giữa nắp van và thân van 8- Vú mỡ 10-Thân
Hình 49
* Cửa van: Phần điều chỉnh dòng chảy (cửa van) của loại van này có dạng nút. Cửa van được chế tạo bằng kim loại và có khe hở xuyên suốt cửa van cho dòng chảy đi qua. Vị trí của van được điều chỉnh bằng việc vặn tay quay.
Hình 50
* Tay van: Khi vặn tay quay đi một góc 90 o ta sẽ có van ở vị trí đóng hoặc mở hoàn toàn. Nếu so sánh với van cửa thì loại van này có độ đóng mở nhanh hơn. Tay quay ở đầu phía trên của cần van trong van nút chuyển động theo cùng một hướng với khe hở của cửa van. Khi tay quay nằm song song với đường ống thì van ở vị trí mở. Khi van ở vị trí mở hoàn toàn thì dòng chảy đi qua van là đường thẳng còn khi nó ở vị trí điều tiết thì dòng chảy qua van sẽ tạo xoáy và xảy ra sự sụt áp. Van nút thường không được dùng cho mục đích điều chỉnh dòng chảy vì khi nó ở vị trí điều tiết thì cửa van sẽ bị mài mòn không đồng đều. Trang 22
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 51
Khi ở vị trí đóng thì cửa van và phần thân van phải tạo được độ khít cao. Mỗi lần thay đổi vị trí cửa van thì lực ma sát sẽ tạo ra giữa phần thân và cửa van gây ra sự mài mòn thân và cửa van. Khi chúng bị mài mòn tới một mức độ nào đó thì sẽ không còn khả năng giữ được độ kín khi ở vị trí đóng.
Van nút cũng có thể được chế tạo có nhiều khe hở. Chúng được gọi là van nhiều hướng. Các van nhiều hướng thường được dùng như một thiết bị phân chia dòng chảy. Khi vặn tay quay một góc 90o thì sẽ làm thay đổi hướng dòng chảy. Đối với mục đích thay đổi hướng dòng chảy thì van nhiều hướng có thể thay thế cho nhiều van cửa. Điều này tiết kiệm được chi phí và làm dễ dàng hơn trong vận hành. Một số hình ảnh plug valve:
Trang 23
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
b. Phân loại: Trang 24
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Theo cấu tạo van nút được chia ra các loại sau: - Loại hình xylanh( hình 52) - Loại hình nón( hình 53)
Hình 52 Hình 53 Theo cách bôi trơn van nút được chia ra các loại sau: - Loại có bôi trơn; - Loại không bôi trơn.
Hình 51 Hình 52 Một vài loại van nút có thiết kế lỗ dầu bôi trơn ở phía trên, một loại dầu đặc biệt được sử dụng để bôi trơn cửa van để giảm độ ma sát giữa thân van và cửa van và màng dầu này cũng tăng thêm độ kín cho van trong quá trình sử dụng Hình 53.
Trang 25
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 53 Hình 54 dưới đây mô tả một loại van nút không cần có sự bôi trơn.
Hình 54 Trong loại này cửa van có thể chuyển động lên xuống cùng với mức làm kín. Khi kéo cửa van lên tức là giảm độ ăn khớp giữa cửa van và thân van làm cho cửa van dễ chuyển động hơn và giảm lực ma sát giữa cửa van và thân van. Khi cửa van được hạ xuống chúng sẽ tạo được mối liên kết kín với thân van.
Hình 55 Trang 26
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
c. Nguyên lý làm việc - Nguyên lý làm việc gần giống như van bi, việc đóng, mở van khi xoay cần điều khiển một góc 90 độ - Van nút chỉ hoạt động ở chế độ đóng hoàn toàn. - Van nút chỉ hoạt động ở chế độ mở hoàn toàn. - Van nút hạn chế làm việc được ở chế độ tiết lưu. - Một số loại van nút hầu như không được sử dụng ở ngành công nghiệp hoá chất vì vật liệu sử dụng để chế tạo vòng làm kín và đệm làm kín là polyme - Khi không sử dụng bôi trơn là để thực hiện quá trình đóng mở van không cho xảy ra ma sát giữa thân van và nút van khi thực hiện quá trình mở hoặc đóng van ta tiến hành xoay cần làm kín trước theo ngược chiều kim đồng hồ làm xuất hiện khe hở giữa nút và thân van. Sau đó ta tiến hành xoay cần đóng, mở. 7. Van một chiều: a. Chức năng và nhiệm vụ: - Van một chiều là loại van chỉ cho dòng lưu chất chuyển động qua van một chiều còn chiều ngược thì van đóng. Ở trạng thái bình thường không có tác động của chiều dòng chảy, trọng lượng của đĩa hoặc những lực phụ trợ khác sẽ làm cho van đóng lại. - Van một chiều thường được lắp sau máy nén, bơm hay sau một hệ thống dự phòng để đảm bảo cho chúng không chịu sự tác động của dòng ngược khi không hoạt động. b. Phân loại: Dựa theo sự di chuyển của phần tử làm kín để đóng hoặc mở van mà ta có thể chia ra: - Van một chiều có phần tử làm kín nâng lên hạ xuống (lift check valves). - Van một chiều có phần tử làm kín quay quanh một trục (swing check valves). - Van một chiều có phần tử làm kín lắc quanh một trục (tilting- disc check valves) - Van một chiều dạng màng (diaphragm check valves). c. Nguyên lý hoạt động: Để hoạt động ổn định thì khi vận hành phải tránh: - Việc hình thành áp suất gây sốc cao đó là kết quả của quá trình đóng van. - Sự dao động bất thường của phần tử làm kín. Để tránh việc hình thành áp suất gây sốc cao thì van phải đóng nhanh. Tuy nhiên việc đóng này còn phụ thuộc vào hệ thống trong đó có lắp van. Việc dao động bất thường của phần tử làm kín có thể làm nó bị hư hỏng nhanh chóng và do đó làm giảm tuổi thọ của van. Để tránh nó thì phải chọn cỡ van cho hợp lý để cho áp lực của dòng lưu chất luôn ép phần tử làm kín vào đế van một cách chắc chắn. Tuy nhiên việc dao động này cũng có thể do nguyên nhân khác là dòng lưu chất bị rối loạn rất mạnh. Do đó van phải được lắp ở những vị trí hợp lý. Để xác định tốc độ đóng của van ta dựa vào: - Khoảng cách đường đi của phần tử làm kín từ vị trí van mở hoàn toàn đến khi đóng hoàn toàn. Trang 27
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
- Lực quán tính của phần tử làm kín-lực này càng nhỏ càng tốt. Đôi khi phải gia cố thêm lòxo để tăng lực đóng. - Những cản trở việc di chuyển tự do của phần tử làm kín. d. Những yêu cầu của van một chiều: 1. Van một chiều có phần tử làm kín nâng lên hạ xuống (lift check valves) Dòng van này có lợi thế hơn hẳn trong van một chiều vì: - Quãng đường di chuyển của phần tử làm kín từ lúc van đóng hoàn toàn đến khi van mở hoàn toàn rất ngắn và khả năng thoát của dòng lưu chất rất nhanh. - Thường thường loại van này có rãnh dẫn hướng cho nên việc đóng van dễ dàng hơn. - Tuy nhiên nó cũng tồn tại một số hạn chế: phần tử làm kín có thể bị kẹt do dòng lưu chất bẩn (phải dùng loại van bi) và độ nhớt của dòng lưu chất lớn sẽ hạn chế tốc độ đóng (trợ lực bằng lòxo). - Sau đây là một số van một chiều thuộc loại này:
Hình 56: Van một chiều nâng-hạ xuống (lift check valves) 2. Van một chiều có phần tử làm kín quay quanh một trục (swing check valves) có cấu tạo như hình 6.4.2 Van một chiều sử dụng đĩa (Check wing) Các dạng hư hỏng thường gặp - Bề mặt địã phần tiếp xúc để làm kín có thể bị trầy xước dẫn đến việc làm kín kem hiệu quả - Cơ cấu dẫn động cho đĩa có thể bị mài mòn...
Trang 28
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 57: (swing check valves) 3. Van một chiều có phần tử làm kín lắc quanh một trục có cấu tạo như hình 57
Hình 58: (tilting- disc check valves) Những hạn chế thường gặp: - Bề mặt địã phần tiếp xúc để làm kín có thể bị trầy xước dẫn đến việc làm kín kém hiệu quả. - Cơ cấu dẫn động cho đĩa có thể bị mài mòn... 8. Van an toàn: a. Giới thiệu: Ngay sau khi nhân loại đã có thể đun sôi nước để tạo ra hơi nước, sự cần thiết của thiết bị an toàn trở nên rõ ràng. Miễn là 2.000 năm trước, Trung Quốc đang sử dụng cauldrons với nắp khớp nối để cho phép (tương đối) sản xuất an toàn hơn của hơi nước. Vào đầu thế kỷ 14, nhà hóa học được sử dụng cắm hình nón và sau này, lò xo nén để hoạt động như các thiết bị an toàn trên tàu pressurised. Sớm trong thế kỷ 19, vụ nổ nồi hơi trên tàu và đầu máy xe lửa thường xuyên kết quả từ các thiết bị an toàn bị lỗi, dẫn tới sự phát triển của van an toàn cứu trợ đầu tiên. Năm 1848, Charles Retchie phát minh ra buồng tích lũy, mà làm tăng bề mặt nén trong van an toàn cho phép nó mở nhanh chóng trong vòng một margin áp sức quá cao hẹp. Hôm nay, người sử dụng hơi nước nhất là bắt buộc do y tế địa phương và các quy định về an toàn để bảo đảm rằng nhà máy của họ và các quá trình kết hợp các thiết bị an toàn và các biện pháp phòng ngừa, trong đó đảm bảo các điều kiện nguy hiểm là ngăn ngừa. Chức năng chính của một van an toàn là do đó để bảo vệ cuộc sống và tài sản. Các loại nguyên tắc của thiết bị được sử dụng để ngăn chặn áp sức quá cao trong nhà máy là sự an toàn hay van cứu trợ an toàn. Các van an toàn hoạt động bằng cách phát hành một khối lượng chất lỏng từ trong nhà máy khi có một áp lực tối đa là đạt định trước, do đó làm giảm áp lực dư thừa một cách an toàn.
Trang 29
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Như van an toàn có thể là thiết bị duy nhất còn lại để tránh sự thất bại thảm họa trong các điều kiện áp sức quá cao, điều quan trọng là bất kỳ thiết bị như vậy có khả năng điều hành tại mọi thời điểm và trong mọi điều kiện có thể. Van an toàn nên được cài đặt bất cứ nơi nào những áp lực làm việc tối đa cho phép (MAWP) của một hệ thống hoặc áp lực có chứa tàu có khả năng được vượt quá. Trong các hệ thống hơi nước, van an toàn thường được sử dụng để bảo vệ nồi hơi áp sức quá cao và các ứng dụng khác như hạ nguồn của việc giảm áp lực kiểm soát. Mặc dù vai trò chính của họ là an toàn, van an toàn cũng được sử dụng trong quá trình hoạt động để ngăn chặn thiệt hại sản phẩm do áp lực dư thừa. Áp lực dư thừa có thể được tạo ra trong một số tình huống khác nhau, bao gồm: Một sự mất cân bằng của flowrate chất lỏng gây ra do vô tình đóng hoặc mở van cô lập trên một tàu quá trình. Thất bại của một hệ thống làm mát, cho phép hơi hoặc chất lỏng để mở rộng. Khí nén hoặc không điện để điều khiển máy móc. Thoáng qua áp lực dâng. Tiếp xúc với cây trồng vụ cháy. Trao đổi nhiệt ống thất bại. Tỏa nhiệt không kiểm soát các phản ứng hóa học trong thực vật. Nhiệt độ môi trường thay đổi. Các van an toàn 'thuật ngữ' và 'van an toàn cứu trợ' là thuật ngữ chung để mô tả nhiều loại thiết bị giảm áp lực được thiết kế để ngăn ngừa quá nhiều áp lực chất lỏng bên trong xây dựng. Một loạt các van khác nhau có sẵn cho nhiều ứng dụng khác nhau và tiêu chí hiệu suất. Hơn nữa, kiểu dáng khác nhau được yêu cầu phải đáp ứng các tiêu chuẩn quốc gia rất nhiều mà quản việc sử dụng các van an toàn. Danh sách các tiêu chuẩn quốc gia có liên quan có thể tìm thấy ở phần cuối của hướng dẫn này. Trong hầu hết các tiêu chuẩn quốc gia, các định nghĩa cụ thể được trao cho các điều khoản liên quan đến an toàn và van cứu trợ an toàn. Có một vài sự khác biệt nổi bật giữa những thuật ngữ được sử dụng ở Mỹ và châu Âu. Một trong những khác biệt quan trọng nhất là một van gọi là van an toàn một '' ở châu Âu được gọi là van an toàn một 'đạo' hay 'van giảm áp lực' tại Hoa Kỳ. Ngoài ra, van an toàn của các thuật ngữ 'ở Mỹ thường đề cập cụ thể đến toàn nâng loại van an toàn được sử dụng ở châu Âu. Các ASME / ANSI PTC25.3 tiêu chuẩn áp dụng đối với Hoa Kỳ xác định các điều kiện chung sau đây: Van giảm áp - Một mùa xuân tải van giảm áp lực được thiết kế để mở để làm giảm áp lực dư thừa và reclose và ngăn chặn dòng chảy của chất lỏng hơn nữa sau khi điều kiện bình thường đã được phục hồi. Nó được đặc trưng bởi một nhanh chóng mở 'pop' hành động hoặc bằng cách mở theo cách thông thường tỷ lệ thuận với tăng áp lực đối với áp lực mở cửa. Nó có thể được sử dụng cho cả chất lỏng nén hoặc incompressible, tùy thuộc vào thiết kế, điều chỉnh, hoặc ứng dụng. Đây là một thuật ngữ chung, bao gồm các van an toàn, van van cứu trợ và cứu trợ an toàn. Van an toàn - Một giảm áp lực van actuated bởi áp lực tĩnh hút gió và đặc trưng bằng cách mở hoặc hành động nhanh chóng nhạc pop. Trang 30
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Van an toàn chủ yếu được sử dụng với các loại khí nén và đặc biệt cho hơi nước và dịch vụ hàng không. Tuy nhiên, họ cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng loại quá trình mà họ có thể cần thiết để bảo vệ thực vật hoặc để tránh hỏng của sản phẩm đang được xử lý. Relief Van - Một thiết bị áp lực cứu trợ actuated bởi áp lực tĩnh hút gió có nói chung nâng dần tỷ lệ thuận với tăng áp lực với áp lực mở cửa. Van cứu trợ được sử dụng phổ biến trong các hệ thống chất lỏng, đặc biệt là đối với dung lượng thấp hơn và nhiệm vụ mở rộng nhiệt. Họ cũng có thể được sử dụng trên hệ thống bơm overspill như các thiết bị áp lực. Cứu trợ van an toàn - Một giảm áp lực van đặc trưng bằng cách mở hoặc hành động nhanh chóng pop, hoặc bằng cách mở theo tỷ lệ để tăng áp lực đối với áp lực mở, tùy thuộc vào ứng dụng, và có thể được sử dụng hoặc cho các chất dịch lỏng hoặc nén. Nhìn chung, van an toàn cứu trợ sẽ thực hiện như là một van an toàn khi được sử dụng trong một hệ thống khí nén, nhưng nó sẽ mở tỷ trọng đến áp suất qúa cao khi được sử dụng trong các hệ thống chất lỏng, như là một van xin cứu trợ. Các tiêu chuẩn châu Âu (BS 6.759 và DIN 3320) cung cấp các định nghĩa sau đây: Van an toàn - Một van tự động, mà không cần sự giúp đỡ của bất kỳ năng lượng khác hơn là của các chất dịch có liên quan, thải một lượng chứng nhận của các chất lỏng để ngăn chặn một áp lực đang được vượt quá định trước an toàn, và được thiết kế để tái chặt chẽ và ngăn ngừa thêm dòng chảy của chất lỏng sau khi các điều kiện áp suất bình thường của dịch vụ đã được phục hồi. Ví dụ điển hình của van an toàn được sử dụng trên hệ thống hơi nước được thể hiện trong hình b. Nhiệm vụ: Nhiệm vụ của van an toàn là đảm bảo sự an toàn cho một thiết bị hay một cụm thiết bị nào đó bằng cách giữ cho áp suất của thiết bị hay cụm thiết bị đó luôn luôn trong giới hạn áp suất cho làm việc ( an toàn ) cho phép.
Trang 31
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 59 c. Cấu tạo: Hầu hết các van an toàn có cấu tạo giống nhau: Cấu tạo van an toàn như hình 60 sau:
Trang 32
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 60 1. Thân van 2. Piston(cổng van) 3. Lò xo 4. Ty van. 5. Thân van trên 6. Lỗ xả hơi khi bị tác động 7. Tay van 8. Ốc cố định và điều chỉnh lực lo xo 9. Ốc cố định thân van d. Nguyên lý làm việc: Van an toàn là loại van thường xuyên đóng nó chỉ làm việc (tự động) và bắt buộc phải làm việc ở một áp suất tối thiểu nào đấy (áp suất cài đặt). Điều đó có nghĩa là khi áp trong hệ thống đạt đến giá trị cài đặt của van an toàn thì van an toàn sẽ tự động mở để làm giảm áp suất trong hệ thống. Lưu ý: Van an toàn là loại van bắt buộc phải được kiểm định kỳ bởi những tổ chức có chức năng theo đúng qui định của nhà nước. e. Phân loại van an toàn: - Van xả: van sử dụng cho dòng lỏng - Van an toàn: van sử dụng cho khí, hơi và thiết bị sôi - Van xả áp suất an toàn: sử dụng cho dòng lưu chất chịu nén hoặc không chịu nén.
Trang 33
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 61 9. Van điều khiển: a. Nhiệm vụ: Nhiệm vụ van điều khiển là điều khiển và kiểm soát lưu lượng lưu chất qua van b. Phân loại van: Van điều khiển thường được phân loại theo cấu tạo( cơ cấu điều khiển ): - Van điều khiển bằng khí nén - Van điều khiển bằng điện (motor-điên) - Van điều khiển điện từ (kết hợp thủy lực,khí nén...).. c. Van điều bằng khí nén: • Cấu tạo: Van điều khiển có các bộ phận sau: 1. Cơ cấu chấp hành ( phần van: van cầu,van nút...). 2. Cơ cấu điều khiển ( bộ phận truyền động) a. Bình truyền động (actuator) b. Lò xo (spring) c. Màng điều khiển(diaphrgm) d. Khí nén động lực (air pressure) 3. Tín hiệu điều khiển. Trang 34
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 62
Hình 63
Hình 64 Trang 35
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 65 Ghi chú: Hình 63; 64; 65: Majoi Components of Typical Sliding – Stem Control Valve Assemblies.
Hình 66: Typical Reverse – Acting Diapharagm Actuator.
Hình 67a. Extension Bonnet
Hình 67b. Bellows Seal Bonnet Trang 36
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 68
Hình 69
Trang 37
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 70 • Nguyên lý làm việc của van: Trạng thái ban đầu của van: có hai trạng thái * Van thường mở có tấn chắn điều khiển nằm trên lò xo. * Van thương đóng có tấn chắn điều khiển nằm dưới lò xo Van điều khiển là loại van làm việc theo nguyên lý thay đổi dòng điện (điện áp) điều khiển thay đổi độ mở của van: khi có tín hiệu đóng hay mở van thì xuất hiện tín hiệu dòng điện (điện áp) điều khiển thay đổi thì ở bộ phận chuyển đổi tín hiệu (I (u)/P) nó chuyển thành việc thay đổi áp suất khí điều khiển và áp suất này tác động lên lò xo làm thay đổi độ mở của van (thay đổi lưu lượng lưu chất). Để đảm bảo sự thay đổi này được chính xác thì trên thân van người ta gắn thêm thiết bị cảm nhận sự thay đổi của trục van (positioner) và thiết bị này quay lại điều chỉnh một lần nữa (chỉnh tinh) kết quả ta sẽ có được độ mở chính xác cho van. -Van điều khiển có thể làm việc ở hai chế độ: chế độ tự động và chế độ điều khiển bằng tay.
Hình 71 Trang 38
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
• Cấu tạo các kiểu van điều khiển bằng khí nén trục trượt:
Hình 72 Trang 39
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 73: Positioner Schematic for Diaphragm Actuator
Hình 74: ENVIRO – SEAL PTFE Packing System Trang 40
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 75: ENVIRO – SEAL ( PTFE and Graphite) Packing System
Hình 76 Diaphragm Actuators
Trang 41
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 77 Lock –Up System Schematic for Piston Actuator
Hình 78: Typical Schematic of a “Fail – Safe” System Trang 42
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 79: Turbine Bypass System
Hình 80: Lược van Trang 43
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 81: Valve and inline Difuser Combination
Hình 82a: Valve and Vent Difuser Combination
Hình 82b: Special Valve Design to Eliminate Cavita-tion
Hình 82a: Typical In-Line Silencer Trang 44
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 82a: Globe Style valve With Noise Abatement Cage For Aerodynamic Flow
Hình 82a: Ball Style valve With Attenuator to reduce HydrodynamicNoise d. Van điều khiển bằng motor: • Cấu tạo 1. Motors: Motor dùng cho van là loại 3 pha hoặc1 pha. (Những thông số kỹ thuật được ghi trên nhãn motor.) 2. Control unit : Khối điều khiển. - Có 2 công tắc giới hạn: Công tắc giới hạn đóng (sẽ tác động khi valve ở vị trí kết thúc đóng) và công tắc giới hạn mở (sẽ tác động khi valve ở vị trí kết thúc mở) - Có 2 công tắc lực quay: Sẽ tác động (quá touqe) khi các công tắc giới hạn ở trên không tác động. 3. Gearing: Truyền động bằng bánh răng. Valve attachment : phần liên kết với valve. Trang 45
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
4. Manual operation: Cần điều khiển bằng tay. 5. Kết nối điện: Những đầu nối cáp địều khiển và nguồn cung cấp cho động cơ là những lỗ cắm và đầu cắm dạng AUMA . Tùy từng lọai valve mà bộ chấp hành sẽ ngừng ở vị trí kết thúc bằng công tắc giới hạn hoặc công tắc lực quay.
Hình 80
• Các chế độ họat động: - Chế độ Remote: Ở chế độ này swich chuyển đổi đặt ở vị trí remote. Valve sẽ được điều khiển đóng, mở từ DCS .
Trang 46
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van Hình 81
- Chế độ Local: Ở chế độ này swich chuyển đổi đặt ở vị trí local. Valve sẽ được điều khiển đóng, mở tại chỗ bằng các nút nhấn như trên hình vẽ sau:
Hình 82
- Điều khiển bằng tay: Chế độ này thực hiện khi cần thiết. chẳng hạn như : cân chỉnh valve hoặc khi có yêu cầu đóng mở valve trong vận hành hệ thống mà không thực hiện điều khiển đóng, mở valve ở hai chế độ trên. Thao tác thực hiện chế độ này như sau:
Trang 47
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 83
Kéo đòn bẩy một góc 90° như hình vẽ , quay cần quay tay một góc nhỏ , sau đó thả đòn bẩy về vị trí cũ . lúc này ta có thể đóng hoặc mở valve bằng cần quay tay (theo chiều qui định trên bánh quay tay).
Hình 84 Trang 48
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
e. Khái niêm về hệ thống điều khiển bằng khí nén: Một hệ thống điều khiển thường bao gồm ít nhất là một mạch điều khiển gồm có các phần tử được mô tả như sau:
Hình 85. Cấu trúc của mạch điều khiển và các phần tử. - Phần tử nhận tín hiệu Phần tử này là phần tử đầu tiên của mạch điều khiển có nhiệm vụ nhận những giá trị của đại lượng vật lý như là đại lượng vào. Ví dụ: Công tắc, nút bấm, công tắc hành trình, các cảm biến. - Phần tử xửỷ lý tín hiệu Phần tử này có nhiệm vụ xử lý tín hiệu nhận vào theo một qui tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển. Ví dụ: van đảo chiều, van tiết lưu, van logic OR hoặc AND… - Cơ cấu chấp hành Phần tử này có nhiệm vụ thay đổi trạng thái của đối tượng điều khiển, đó là đại lượng ra của mạch điều khiển. Ví dụ: xylanh, động cơ, bộ biến đổi áp lực … a. Van đảo chiều: Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng khí nén bằng cách đóng mở hay chuyển đổi vị trí để thay đổi hướng đi của dòng năng lượng. a.1. Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều (hình 4.2): Khi chưa có tín hiệu tác động vào cửa (12) thì cửa (1) bị chặn và cửa (2) nối với cửa (3). Khi có tín hiệu tác động vào cửa (12) nòng van sẽ dịch chuyển về phía bên phải, cửa (1) nối với cửa (2) và cửa (3) bị chặn. Trường hợp tín hiệu tác động vào cửa (12) mất đi, dưới tác động của lực lò xo, nòng van trở về vị trí ban đầu.
Hình 85. Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều. Trang 49
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
a.2. Ký hiệu van đảo chiều: Sự chuyển đổi của nòng van được biểu diễn bằng các ô vuông liền nhau với các chữ cái o, a, b, c… Vị trí “không” được ký hiệu là vị trí mà khi van chưa có tác động của tín hiệu ngoài vào. Đối với van có 3 vị trí, thì vị trí o ở giữa, ký hiệu “o” là vị trí “không “. Đối với van có hai vị trí, thì vị trí “không“ có thể là vị trí “a” hoặc “b”, thông thường thì vị trí bên phải “b” là vị trí “không “. Bên trong ô vuông của mỗi vị trí là các đường thẳng có hình mũi tên, biểu diễn chuyển động của dòng khí nén qua van. Trường hợp dòng bị chặn được biểu diễn bằng dấu gạch ngang.
Hình 86. Ký hiệu và tên gọi của van đảo chiều. a.3. Tín hiệu tác động: Nếu ký hiệu lò xo nằm ngay phía bên phải của ký hiệu van đảo chiều, thì van đảo chiều đó có vị trí “không”, vị trí đó là ô vuông phía bên phải của ký hiệu van đảo chiều và được ký hiệu “o”. Điều đó có nghĩa là khi nào chưa có tác động vào nòng van, thì lò xo tác động giữ vị trí đó. Tác động phía đối diện của van, Ví dụ: tín hiệu tác động bằng cơ, bằng khí nén hay bằng điện giữ ô vuông phía bên trái của van và được ký hiệu “1”. Trong hình 87 là sơ đồ biểu diễn các loại tín hiệu tác động lên nòng van đảo chiều.
Trang 50
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 87: Tín hiệu tác động a.4. Van đảo chieàu có vị trí không (không duy trì) - Van đảo chieàu có vị trí không là loại van nếu không có tín hiệu tác động thì van chỉ dừng ở một vị trí duy nhất (đối với van có hai vị trí thì thường vị trí b; loại van có 3 vị trí thì vị trí không nằm ô vuông ở giữa). - Van đảo chiều 2/2, tác động cơ học – đầu dò
Hình 88. Van đảo chiều 2/2. - Van đảo chiều 3/2 tác động cơ học - đầu dò
Hình 89. Van đảo chiều 3/2. - Van đảo chiều 3/2 tác động bằng tay nút ấn Trang 51
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 90. Van đảo chiều 3/2. - Van đảo chiều 4/2 tác động bằng bàn đạp
Hình 91: Van đảo chiều 4/2. - Van đảo chiều 5/2 tác động bằng cơ đầu dò:
Hình 92. Van đảo chiều 5/2. - Van đảo chiều 5/2 tác động bằng khí nén:
Hình 93. Van đảo chiều 5/2 tác động bằng khí nén. - Van đảo chiều 4/2 tác động trực tiếp bằng nam châm điện:
Hình 94. Van đảo chiều 4/2 tác động trực tiếp bằng nam châm điện. - Van đảo chiều 3/2 tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ: Tại vị trí không cửa P bị chặn, cửa A nối với cửa R. Khi dòng điện vào Trang 52
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
cuộn dây, pít tông trụ bị kéo lên, khí nén sẽ theo hướng P1 12 tác động lên pít tông phụ, pít tông phụ bị đẩy xuống, van sẽ chuyển sang vị trí 1, lúc này cửa P nối với cửa A, cửa R bị chặn. Khi dòng điện mất đi, pít tông trụ bị lò xo kéo xuống và khí nén ở phần trên pít - tông phụ sẽ theo cửa Z thoát ra ngoài.
Hình 95. Van đảo chiều 3/2 tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ. - Công tắc hành trình (cử chận): Chiều tác động lên đầu dò là cùng hướng với khoảng chạy của đầu dò. Chiều tác động lên công tắc hành trình bằng con lăn tác động hai chiều được mô tả ở hình 97. Đối với công tắc hành trình (cử chận) bằng con lăn tác động một chiều khi chiều tác động từ trái qua phải, con lăn bị xoay, không có tín hiệu tác động lên công tắc hành trình.
Hình 96: Công tắc hành trình. a.5. Van đảo chiều không có vị trí không (có duy trì): Van đảo chiều không có vị trí không là loại van sau khi tín hiệu tác động laàn cuối lên nòng van không còn nữa, thì van sẽ giữ nguyên vị trí laàn đó, khi nào chưa có tác động lên phía đối diện nòng van. Vị trí tác động được ký hiệu a, b, c Tác động lên nòng van có thể là: - Tác động bằng tay, bàn đạp. - Tác động bằng dòng khí nén đieàu khiển đi vào hay đi ra từ hai phía nòng van. - Tác động trực tiếp bằng điện từ hay gián tiếp bằng dòng khí nén đi qua van phụ trợ. Loại van đảo chieàu chịu tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi vào hay đi ra từ hai phía nòng van hay tác động trực tiếp bằng điện từ hoặc gián tiếp bằng dòng khí nén đi qua van phụ trợ được gọi là van đảo chiều xung bởi vì vị trí của van được thay đổi khí có tín hiệu xung tác động lên nòng van. - Van trượt đảo chiều 3/2 tác động bằng tay: Trang 53
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Hình 97. Van trượt đảo chiều 3/2. Khi dịch chuyển ống lót sang vị trí a, thì cửa P nối cửa A và cửa R bị chặn. Khi dịch chuyển ống lót sang vị trí b, thì cửa A nối với cửa R và cửa P bị chặn. - Van xoay đảo chiều 4/3 tác động bằng tay:
Hình 98. Van xoay đảo chiều 4/3. - Van đảo chiều xung 5/2 tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi ra từ hai phía nòng van: Nguyên tắc hoạt động cũng tương tự giống như van đảo chiều xung 4/2 tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi ra từ hai phía nòng van.
Hình 99. Van trượt đảo chiều 5/2. - Van đảo chiều xung 3/2 tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ:
Hình 100: Van đảo chiều xung 3/2. - Van đảo chiều xung 4/2 tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ:
Hình 101: Van đảo chiều xung 4/2. Trang 54
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
- Van đảo chiều xung 5/2 tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ:
Hình 102: Van đảo chiều xung 5/2. b. Van chắn: Van chắn là loại van chỉ cho lưu lượng khí nén đi qua một chiều, chiều ngược lại bị chặn. áp suất dòng chảy tác động lên bộ phận chặn của van và như vậy van được đóng lại. Van chắn gồm có các loại sau: - Van một chiều. - Van logic OR. - Van logic AND. - Van xả khí nhanh. c. Van một chiều: Van một chiều có tác dụng chỉ cho lưu lượng khí nén đi qua một chiều, chiều ngược lại bị chặn. Nguyên lý hoạt động và ký hiệu van một chiều, dòng khí nén đi từ A qua B, chiều từ b qua A bị chặn.
Hình 103: Van một chiều d. Van logic OR: Nguyên lý hoạt động và ký hiệu van logic OR như sau: Khi có dòng khí nén qua cửa P1 sẽ đẩy pít tông trụ của van sang vị trí bên phải chắn cửa P2, như vậy cửa P1 nối với cửa A. Khi có dòng khí nén qua cửa P2 sẽ đẩy pít tông trụ của van sang vị trí bên trái chắn cửa P1, như vậy cửa P2 nối với cửa A. Như vậy, van logic OR có chức năng là nhận tín hiệu điều khiển ở những vị trí khác nhau trong hệ thống điều khiển.
Hình 104: Van logic OR. e. Van logic AND: Khi có dòng khí nén qua cửa P1 sẽ đẩy pít tông trụ của van sang vị trí bên phải như vậy cửa P1 bị chặn. Khi có dòng khí nén qua cửa P2 sẽ đẩy pít tông trụ Trang 55
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
của van sang vị trí bên trái, cửa P2 bị chặn. Nếu dòng khí nén đoàng thời đi qua cửa P1 và P2, cửa A sẽ nhận được tín hiệu, tức là khí nén sẽ đi qua cửa A. Như vậy van logic AND có chức năng là nhận tín hiệu điều khiển cùng một lúc ở những vị trí khác nhau trong hệ thống điều khiển.
Hình 105. Van logic AND. f. Van xả khí nhanh: Khi dòng khí nén đi qua cửa P2 sẽ đẩy pít tông trụ sanh phải chắn cửa R, như vậy cửa P nối với cửa A. Trường hợp ngược lại, khi dòng khí nén đi từ A sẽ đẩy pít tông trụ sang trái chắn cửa P và như vậy cửa A nối với cửa R. Van xả khí nhanh thường lắp ở vị trí gần cơ cấu chấp hành, ví dụ pít tông có nhiệm vụ xả khí nhanh ra ngoài.
Hình 106. Van xả khí nhanh. g. Van tiết lưu: Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy tức là điều chỉnh vận tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành. Ngoài ra van tiết lưu cũng có nhiệm vụ điều chỉnh thời gian chuyển đổivị trí của van đảo chiều. Nguyên lý làm việc của van tiết lưu là lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào sự thay đổi tiết diện. g.1. Van tiết lưu có tiết diện không thay đổi: Lưu lượng dòng chảy qua khe hở của van có tiết diện không thay đổi được.
Hình 107: Ký hiệu van tiết lưu có tiết diện không thay đổi. g.2. Van tiết lưu có tiết diện thay đổi: Van tiết lưu có tiết diện thay đổi điều chỉnh được lưu lượng dòng chảy qua van. Hình 108 là nguyên lý hoạt động và ký hiệu của van tiết lưu có tiết diện thay Trang 56
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
đổi, tiết lưu được cả hai chiều của dòng khí nén đi từ A qua B và ngược lại. Tiết diện được thay đổi bằng vít điều chỉnh.
Hình 108: Van tiết lưu có tiết diện thay đổi được. g.3. Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay: Nguyên lý hoạt động của van như sau: tiết diện chảy Ax thay đổi bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh. Khi dòng khí nén đi từ A qua B, lò xo đẩy màng chắn xuống và dòng khí nén chỉ đi qua tiết diện Ax. Khi dòng khí nén đi từ B qua A, áp suất khí nén thắng lực lò xo, đẩy màng chắn lên và như vậy dòng khí nén sẽ đi qua khoảng hở giữa màng chắn và mặt tựa màng chắn, lưu lượng không được điều chỉnh.
Hình 109: Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay h. Van áp suất: h.1. Van an toàn: Van an toàn có nhiệm vụ giữ áp suất lớn nhất mà hệ thống có thể tải. Khi áp suất lớn hơn áp suất cho phép của hệ thống thì dòng áp suất khí nén sẽ thắng lực lò xo và khí nén sẽ theo cửa R thoát ra ngoài môi trường.
Hình 110. Van an toàn. h.2. Van tràn: Nguyên tắc hoạt động của van tràn tương tự như van an toàn nhưng chỉ khác Trang 57
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
ở chỗ là khi áp suất ở cửa P đạt được giá trị xác định thì cửa P sẽ nối với cửa A nối với hệ thống điều khiển.
Hình 111. Ký hiệu van tràn. h.3. Van điều chỉnh áp suất: Van điều chỉnh áp suất có công dụng giữ cho áp suất không đổi ngay cả khi có sự thay đổi bất thường của tải trọng làm việc ở phía đường ra hoặc sự dao động của áp suất đường vào van. Nguyên tắc hoạt động của van điều chỉnh áp suất như sau (Hình 112): - Khi điều chỉnh trục vít, tức là điều chỉnh vị trí của đĩa van, trong trường hợp áp suất của đường ra tăng lên so với áp suất được điều chỉnh, khí nén sẽ qua lỗ thông tác dụng lên màng, vị trí kim van thay đổi, khí nén qua lỗ xả khí ra ngoài. Đến khi áp suất ở đường ra giảm xuống bằng với áp suất được điều chỉnh, kim van trở về vị trí ban đầu.
Hình 112: Nguyên lý hoạt động và ký hiệu của van điều chỉnh áp suất F: Giới thiệu một số van dùng trong điều khiển: F.1. Van đĩa 3/2 thường mở:
Trang 58
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
a. Trạng thái không tác động. b. Trạng thái tác động F.2. Van đĩa 3/2 được điều khiển bằng khí nén thường đóng:
a. Trạng thái không tác động. b. Trạng thái tác động F.3. Van đĩa 3/2 được điều khiển bằng khí nén thường mở:
F.4. Van 3/2 được điều khiển bằng đòn bẩy- con lăn thường đóng:
Trang 59
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
F.5. Van 3/2 được điều khiển bằng đòn bẩy- con lăn thường mở:
F.6. Van đĩa 4/2 trạng thái không tác động:
F.7. Van đĩa 4/2 trạng thái tác động:
Trang 60
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
F.8. Van đĩa 4/3 vị trí giữa đóng:
F.9. Van đĩa 5/2:
Trang 61
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
II. Các nguyên nhân hư hỏng thường gặp của các loại van và biện pháp khắc phục: - Van an toàn: Van an toàn là loại van bắt buộc phải được kiểm định kỳ bởi những tổ chức có chức năng theo đúng qui định của nhà nước. - Các loại van khác: Khi không sử dụng bôi trơn là để thực hiện quá trình đóng mở van không cho xảy ra ma sát giữa thân van và nút van khi thực hiện quá trình mở hoặc đóng van ta tiến hành xoay cần làm kín trước theo ngược chiều kim đồng hồ làm xuất hiện khe hở giữa nút và thân van. Sau đó ta tiến hành xoay cần đóng, mở. - Van điều khiển: 1- DCS sẽ báo lỗi chung nếu có một trong những nguyên nhân sau: + Mất nguồn cung cấp: Cách khắc phục kiểm tra các chì F3, F4 và nguồn đến valve. + Sự mất pha : Cách khắc phục – kiểm tra nguồn động lực tới và kiểm tra các chì F1, F2. + Bảo vệ motor đã trip. + Công tắc lực quay đã trip trong giữa hành trình: cách khắc phục : chỉnh lại công tắc lực quay. Sơ đồ đấu nối điện trong valve: 2- DCS không báo lỗi nhưng bộ chấp hành không điều khiển được từ DCS và Local. Có thể do một trong số các nguyên nhân sau: + Kiểm tra motor : cháy cuộn stator, kẹt roto . + Bộ truyền động bị kẹt- do khô dầu mỡ, sét rỉ… 3- Lỗi sai vị trí: Bộ chấp hành không tự động dừng được : + Nguyên nhân: Các công tắc giới hạn sai vị trí. + Cách khắc phục: Cân chỉnh lại các công tắc giới hạn như mục IV. Ngoài ra còn một số hư hỏng như nút nhấn tại chỗ bị kẹt,motor lâu ngày bị kẹt, vòng bi giữa phần cơ và điện bị khô mỡ bôi trơn ... Trang 62
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
III. Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van: III.1. Van cầu: 1. Mô tả: Phần tài liệu này sử dụng cho việc lắp đặt, vận hành, bảo trì, lưu kho và vận chuyển loại van cầu của nhà sản xuất: Seo-heung Metal Co., Ltd. Các đặc tính thiết kế chính của loại van này là hàn kín, hàn stellite, hàn gá lắp, hàn tiếp nối và motor điện vận hành bằng actuator. 1.1. Có nhiều điểm cơ bản cần phải lưu ý trong quá trình lắp đặt và bảo trì van này. 1.2. Việc thực hiện phải do người có tay nghề chuyên môn được đào tạo và có kinh nghiệm. 1.3. Tuân thủ tất cả các quy định về tiêu chuẩn an toàn. 1.4. Nếu có điều kiện, nên tháo van ra khỏi đường ống để công tác bảo trì được thuận lợi hơn. Làm vệ sinh với mức cao nhất. 1.5. Sử dụng đồ nghề đúng với van. Phải có sẳn các phụ tùng thay thế trước khi tháo van. 2. Lắp đặt: 2.1 Kiểm tra bằng mắt trước khi lắp van. 2.2 Kiểm tra vệ sinh các bộ phận sau khi tháo nắp nhựa. 2.3 Trước khi đấu nối van, xem các ký hiệu, chú thích trên van (áp lực, size, chiều van, số, ...) để bao đảm việc lắp van phù hợp với thang áp lực, nhiệt độ. 2.4 Để tránh những ứng suất không cần thiết, chống đỡ van trong quá trình lắp. 2.5 Phải vệ sinh kỹ các mối hàn và bên trong đường ống. 2.6 Không được sử dụng van như giá đỡ đường ống. 2.7 Sau khi lắp van xong, kiểm tra rò tại tất cả các mối nối. Nếu bị rò thì phải xiết lại các buloong. 3. Vận hành: 3.1 Thử nghiệm áp lực vỏ van tại xưởng SEO HEUNG. Vỏ van đã được thử nghiệm áp lực cao gấp 1, 5 áp lực cho phép và thử ở nhiệt độ 100oF (38oC). Thân van đã được thử nghiệm áp lực cao gấp 1, 1 áp lực cho phép và thử ở nhiệt độ 100oF (38oC). 3.2 Vận hành bằng motor và bằng tay Mỗi van đều có chế độ vận hành bằng (công tắc) điện ở chế độ không tải đến một momen xác định, và nó làm việc trong mọi điều kiện. Khi vận hành bằng tay, kích hoạt van bằng tay van, ngược chiều kim đồng hồ là mở, theo chiều kim đồng hồ là đóng. 4. Tháo van: 4.1. Không cần những dụng cụ, đồ nghề đặc biệt để lắp đặt, tháo, bảo trì và lắp lại van này. 4.2. Vặn van một lần nữa vòng 4.3. Tháo buloong và mặt bích nối giữa van và actuator. 4.4. Tháo van hoàn toàn ra bằng cách vặn van theo chiều kim đồng hồ sau khi tháo bu loong. 4.5. Vặn tháo ốc chụp theo chiều ngược kim đồng hồ. 4.6. Nếu hàn kín thì mài giũa mối hàn. Trang 63
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
4.7. Tháo chụp van sau khi tháo ốc chụp bằng tay. Các bộ phận đi theo chụp van phải để nguyên, tránh làm hỏng bên trong thân van. 4.8. Tháo tấm đệm (gasket). 4.9. Tháo các ốc bằng chìa vặn. 4.10. Tháo ti (stem) ra khỏi bonnet bằng cách vặn và kéo ra (xem hình Attachment 2). Chú ý đừng để lẫn lộn và làm hỏng các bộ phận. 4.11. Tháo grand flange và grand. Tránh làm hỏng các bộ phận. 4.12. Mài chổ mối hàn của nắp (bonnet) và yoke. 4.13. Tách bonnet và tháo yoke tránh làm hỏng ren. 4.14. Tháo roong chèn (packing ring) bằng ngón tay. Tránh làm trầy xước mặt roong. 5. Bảo trì: 5.1. Lau chùi bề mặt của tất cả các bộ phận van bằng vải khô mềm. Khi bộ phận của van có dính dầu nhớt thì phải rửa sạch (bằng dung môi thích hợp) và thổi khô bằng không khí. 5.2. Kiểm tra chân van (stem). Nếu bị trầy xước thì phải đánh bóng hoặc phải thay toàn bộ. 5.3. Body seat: Nếu bị rò trên body seat thì phải đánh bóng seat và disc. 5.4. Back seat: Kiểm tra rò và trầy xước. Nếu cần thiết thì phải đánh bóng bề mặt. 5.5. Vùng hàn kín (chỉ ứng dụng đối với loại van hàn kín): Trước khi hàn phải làm khô van, bề mặt hàn phải vệ sinh sạch sẽ. Bề mặt của body và bonnet phải được hàn nhẵn và đều đặn. 6. Lắp lại van: 6.1. Chùi ren bên trong của bonnet assembly bằng acetone. (chỉ áp dụng đối với bonnet hàn) 6.2. Lắp tấm chèn (packing ring) theo thứ tự của nó. 6.3. Nối bonnet và yoke. 6.4. Sau khi lắp stem đến đáy của bonnet, lắp grand và grand flange sau đó đẩy key vào trong upper bonnet. 6.5. Xiết ốc grand theo momen lực xiết quy định. 6.6. Lắp tấm đệm (gasket) vào thân van (body). Nối thân van vào các bộ phận đã lắp. Tránh làm hỏng disc seat. 6.7. Xiết chặt body bonnet theo momen quy định. 6.8. Sau khi nối body và bonnet, hàn kín lại. 6.9. Sau khi lắp van và actuator. Xiết buloong lại. 6.10. Reset lại actuator. 7. Tra dầu mỡ cho trục van (stem): 7.1. Mở van hoàn toàn. 7.2. Bôi một lớp dầu silicon (silicon lubricant) vào ren của trục van. 7.3. Vặn đóng van kín lại. 7.4. Định vị trục van phải ở trung tâm. 8. Bảo trì tấm chèn (packing maintenance): 8.1. Kiểm tra tấm chèn định kỳ 8.2. Khi phát hiện tấm chèn bị rò thì phải xiết ốc lại. 8.3. Nếu xiết hết mức vẫn còn rò thì lắp thêm hoặc thay tấm chèn. (Cty Seo Heung có bán spare parts) Trang 64
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
9. Lưu kho: 9.1. Sau đây là những hướng dẫn tổng quát về việc bảo quản van trong kho. 9.2. Van phải được lưu trữ ở vị trí tốt, không bị mưa, bụi bẩn. 9.3. Các lỗ van phải được bịt kín bằng nắp nhựa để tránh bụi bẩn, ẩm. 9.4. Không nên xếp van thành đống để tránh làm hỏng. 10. Vận chuyển: 10.1. Bốc van xuống cẩn thận, để nguyên những nắp bảo vệ và những cái nêm chèn van dến khi lắp. 10.2. Di chuyển van phải cẩn thận, không cầm van bằng yoke của nó mà phải bưng bằng thân van (body) hoặc là hai bên. 10.3. Khi di chuyển van phải giữ nằm ngang để tránh làm cong trục van. 11. Thay các bộ phận van. 11.1. Spare parts khuyến cáo (Xem sơ đồ lắp đặt) − Gasket: Graphite + AISI 304 Graphite + AISI 316 Graphite + AISI 316L − Packing: Xem Phụ lục 1 (Attacment 1) 11.2. Part numbers được liệt kê trong sơ đồ lắp đặt 11.3. Để đặt hàng, liệt kê số lượng, part name, part number, valve serial number và gửi đơn đặt hàng cho: Seo Heung Metal Co., Ltd #1080-1, Shingil-Dong, Ansan-Si, Kyunggi-Do, Korea ATTACMENT 1: Bảng giá trị mô-men Rating Size Bonnet Bolt Gland Bolt 1/2" - 3/4" 3-4 0.2-0.3 600LB 1" 4-5 0.6-0.8 1-1/2" - 2" 10-13 0.6-0.8 1/2" - 3/4" NONE 0.4-0.5 1500LB 1" NONE 0.7-0.8 1-1/2" - 2" NONE 1.5-1.8 1/2" - 3/4" NONE 0.6-0.7 2500LB 1" NONE 1.2-1.5 1-1/2" - 2" NONE 1.9-2.3 UNIT: Kg-m III.2. Multi- turn actuator: Loại multi - turn actuator là thiết bị cơ điện có giá trị cao. Vì vậy phải tuân thủ những điểm sau để tránh làm hỏng thiết bị: 1. Vận chuyển và lưu kho: − Vận chuyển đến nơi lắp đặt phải đóng gói vững chắc. − Không được cột dây thừng để nâng hoặc nâng bằng móc. − Lưu trữ ở nơi thông thoáng, khô ráo. − Để thiết bị trên kệ hoặc trên sàn gỗ để tránh ẩm từ sàn nhà. − Che đậy lại để tránh bụi bẩn. − Bôi chất chống sét vào những bề mặt sáng. 2. Điều kiện dịch vụ: Auma Multi-turn Actuator có thể sử dụng trong các điều kiện môi trường như sau; SAM -250C đến +700C (Standard) SARM - 250C đến 600C Trang 65
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Các loại SA được thiết kế cho công việc ngắn hạn (short-time duty) S 2-15min (Theo tiêu chuẩn VDE0530). Các loại SAR được thiết kế cho công việc có gián đoạn (intermittent duty) S 450% (Theo tiêu chuẩn VDE0530). Cho phép số lần khởi động theo bảng dữ liệu kỹ thuật (technical data sheet) 3. Vận hành bằng tay: − Việc vận hành bằng tay được cài chỉ trong trường hợp motor không hoạt động. − Chuyển cần chuyển đổi (Changeover) sang vị trí giữa tay van (khoảng 85o) vặn nhẹ tay van. − Nhả cần chuyển đổi ra (nếu không tự động trả về vị trí cũ bằng lực lò xo) thì việc dẫn động bằng tay vẫn bị khoá, vì vậy phải đẩy trả về vị trí ban đầu. − Vận tốc max cho vận hành bằng tay là 300rpm. − Khi motor khởi động thì tự động loại bỏ chế độ vận hành bằng tay. 4. Đấu nối điện: Tuân thủ các quy định về an toàn. Thời gian trễ, nghĩa là thời gian từ khi công tắc giới hạn hoặc công tắc mômen (limit or torque switch) tăng lên gấp ba lần đến khi motor off không vượt quá 20ms. Nên luôn luôn tắt (switch off) khởi động từ tương ứng (corresponding contactor) bằng công tắc giới hạn hoặc công tắc mômen. Motor có thể được điều khiển như sau: − AUMA MATIC, có thể phù hợp với actuators SA /SAR − Khởi động từ đổi chiều bên ngoài (external reversing contactors) − Kiểm tra nguồn cấp (dòng, điện áp, tần số) có phù hợp với motor ( xem nameplate). III.3. Control Van: 1. Thông tin tổng quát: 1.1. Hướng dẫn. Phần này hướng dẫn về quy trình lắp đặt, vận hành và bảo trì loại 8000 series control valve. Phần lắp van này cơ bản bao gồm thân van với các bộ phận bên trong và actuator dạng màng. Control valve bao gồm tay van, positioner, các công tắc giới hạn. 1.2. Chọn lựa size của actuarorC Loại control valve 8000 bao gồm 5 actuator sizes. Các số sau là kich thước cơ bản chỉ thị đường kính của màng: 240, 280, 330, 400, 500mm. 2. Hướng dẫn: 2.1. Tổng quát Phần này hướng dẫn về quy trình lắp đặt control valve. Tuy nhiên việc lắp đặt phải được áp dụng theo quy định kỹ thuật của từng nước. Mỗi control valve được thiết kế theo những điều kiện làm việc riêng. Nameplate dán theo từng control valve nêu rõ những điều kiện đó. 2.2. Nhận van a. Gói hồ sơ về van sẽ được gửi kèm theo mỗi van. b. Ngoại trừ những yêu cầu đặc biệt theo hợp đồng, van được đóng gói theo để vận chuyển trong nước và lưu kho indoor. c. Phải kiểm tra tính nguyên đai, nguyên kiện của kiện hàng. Trang 66
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
d. Nếu không bị hư hỏng, kiện hàng phải giữa nguyên không được tháo ra cho đến khi lắp đặt. Tuy nhiên, trong trường hợp cần thiết có thể mở nắp thùng hàng ra để kiểm tra tình trạng của van, kiểm phụ kiện theo packing list. IV. Hiệu chuẩn van an toàn: - Van an toàn là loại van bắt buộc phải được kiểm định kỳ bởi những tổ chức có chức năng theo đúng qui định của nhà nước. - Các loại van khác: Khi không sử dụng bôi trơn là để thực hiện quá trình đóng mở van không cho xảy ra ma sát giữa thân van và nút van khi thực hiện quá trình mở hoặc đóng van ta tiến hành xoay cần làm kín trước theo ngược chiều kim đồng hồ làm xuất hiện khe hở giữa nút và thân van. Sau đó ta tiến hành xoay cần đóng, mở. 1. Kiểm tra van an toàn: - Kiểm tra cẩn thận tất cả các chi tiết. 2. Kiểm tra sự hoạt động của van an toàn: Nhằm kiểm tra áp suất thoát cho hợp lý. - Những công việc chuẩn bị: + chuẩn bị thủ tục kiểm tra. + Kiểm tra dụng cụ áp suất + Kiểm tra từng bộ phận của lò hơi có liên quan + duy trì, giữ vững sự làm việc của nút và đòn bẩy + Duy trì sự khả năng chịu lực phản hồi, ống thoát…. 3. Điều chỉnh họat động của van an toàn: a. Chuẩn bị trước khi điều chỉnh. - Kiểm tra khoảng đo của dụng cụ áp suất. - Làm sạch đường thoát b. Điều chỉnh - Điều chỉnh áp suất - Cài đặt giá trị thoát V. Hiệu chuẩn van điều khiển: 1- Phần điều khiển : Là sự liên động, kết hợp giữa CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ : Trong đó: - Bộ nguồn: Cấp điện áp 24VDC
- Công tắc tơ đổi chiều (điều khiển motor) : AC , Max 690 V, Max 7.5 kW. Tùy chọn l, liên động bằng điện tử.
Trang 67
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Mạch bảo vệ motor.
Kết nối điện.
2- Cơ cấu chấp hành:
Trang 68
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
a)Motors: 3 pha hoặc1 pha. (Những thông số kỹ thuật được ghi trên nhãn motor.)
b) Control unit : Khối điều khiển.
Tùy từng lọai valve mà bộ chấp hành sẽ ngừng ở vị trí kết thúc bằng công tắc giới hạn hoặc công tắc lực quay. Có 2 công tắc giới hạn: công tắc giới hạn đóng(sẽ tác động khi valve ở vị trí kết thúc đóng) và công tắc giới hạn mở(sẽ tác động khi valve ở vị trí kết thúc mở)
Trang 69
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
- Có 2 công tắc lực quay: sẽ tác động (quá touqe) khi các công tắc giới hạn ở trên không tác động.
-
Sấy bên trong: khỏang 5W, 24 V , cung cấp bên trong.
c) Gearing: truyền động bằng bánh răng. d)Valve attachment : phần liên kết với valve. e)Manual operation: Cần điều khiển bằng tay. f) Kết nối điện: những đầu nối cáp địều khiển và nguồn cung cấp cho động cơ là những lỗ cắm và đầu cắm dạng AUMA . III- Các chế độ họat động _ Remote: ở chế độ này swich chuyển đổi đặt ở vị trí remote. Valve sẽ được điều khiển đóng, mở từ DCS .
Trang 70
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Local: ở chế độ này swich chuyển đổi đặt ở vị trí local. Valve sẽ được điều khiển đóng, mở tại chỗ bằng các nút nhấn như trên hình vẽ sau:
_ Điều khiển bằng tay: chế độ này thực hiện khi cần thiết. chẳng hạn như : cân chỉnh valve hoặc khi có yêu cầu đóng mở valve trong vận hành hệ thống mà không thực hiện điều khiển đóng, mở valve ở hai chế độ trên. -Thao tác thực hiện chế độ này như sau: Trang 71
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
Kéo đòn bẩy một góc 90° như hình vẽ , quay cần quay tay một góc nhỏ , sau đó thả đòn bẩy về vị trí cũ . lúc này ta có thể đóng hoặc mở valve bằng cần quay tay (theo chiều qui định trên bánh quay tay). IV- Cách cân chỉnh các công tắc giới hạn:
Ứng với mỗi valve trong hệ thống vận hành bộ chấp hành sẽ có một hành trình (khoảng cách đóng, mở) khác nhau. Do đó trước khi đưa vào họat động bộ chấp hành phải được cân chỉnh lại hành trình (tức là giới hạn đóng và giới hạn mở) để phù hợp với valve hiện hành. a- Sự cài đặt cho vị trí đóng : Quay tay thuận theo chiều kim đồng hồ cho tới khi valve thật sự đạt t ới cuối vị trí đóng sau đó dùng tuốc vít quay đinh vít A (trên hình vẽ) theo chiều kim đồng hồ cho tới khi cờ B quay tới vị trí đánh dấu C thì kết thúc. Trường hợp nếu cờ B quá vị trí đánh dấu C thì tiếp tục quay đinh vít A hành trình vòng tiếp theo cho tới khi cờ B đạt tới đúng vị trí C thì kết thúc việc thiết đặt vị trí đóng.
Trang 72
Bảo dưỡng, sửa chữa các loại van
b. Sự cài đặt cho vị trí mở: Quay tay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ cho tới khi valve thật sự đạt tới vị trí mở . Sau đó dung tuốc vít quay đinh vít D (hình vẽ) theo ngược chiều kim đồng hồ ( chú ý : lực quay vừa đủ và chậm) cho tới khi cờ E đạt tới vị trí đánh dấu F thì kết thúc. Trường hợp cờ E vượt quá vị trí đánh dấ F thì tiếp tục quay D hành trình vòng tiếp theo cho tới khi cờ E dịch chuyển tới đúng vị trí F thì kết thúc việc thiết đặt cho vị trí mở của valve.
Trang 73