Van bướm lệch tâm | Cấu tạo, Đặc điểm nổi bật, Ứng dụng và Tư vấn lựa chọn

Khi các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khả năng làm việc trong môi trường áp suất cao, nhiệt độ khắc nghiệt hoặc hóa chất ăn mòn, các loại van bướm thông thường sẽ không thể đáp ứng. Đây chính là lúc van bướm lệch tâm (Eccentric Butterfly Valve) – một giải pháp van hiệu suất cao – phát huy vai trò của mình. Với thiết kế kỹ thuật ưu việt, nó được sinh ra để hoạt động bền bỉ và đáng tin cậy ở những nơi mà các loại van khác phải “đầu hàng”.

Bài viết này Van công nghiệp HP sẽ giới thiệu van bướm lệch tâm từ A-Z: nó là gì, cấu tạo ra sao, có những loại nào, và tại sao nó lại là lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng công nghiệp khắc nghiệt.

Van bướm lệch tâm là gì?

Van bướm lệch tâm (Eccentric Butterfly Valve) là một phiên bản cải tiến, hiệu suất cao của van bướm tiêu chuẩn, trong đó trục van (stem) được thiết kế đặt lệch ra khỏi tâm của đĩa van và/hoặc tâm của thân van. Đây không phải là một sự thay đổi ngẫu nhiên, mà là một cải tiến kỹ thuật cực kỳ thông minh nhằm giải quyết những hạn chế cố hữu của van bướm đồng tâm.

Mục đích cốt lõi của sự “lệch tâm” này là một cải tiến kỹ thuật cực kỳ thông minh. Nó nhằm tạo ra một chuyển động gọi là “cam action”, giúp đĩa van nhấc ra khỏi gioăng làm kín ngay khi bắt đầu mở. Cơ chế này giúp giảm thiểu tối đa sự ma sát và mài mòn, vốn là nhược điểm lớn nhất của van bướm đồng tâm.

Chính vì những ưu điểm này, van bướm lệch tâm còn được gọi là van bướm hiệu suất cao, là giải pháp chuyên dụng cho các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi độ bền và độ tin cậy cao nhất.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động van bướm lệch tâm

Về cơ bản, van bướm lệch tâm vẫn có các bộ phận chính như thân van, đĩa van, trục van và gioăng làm kín. Tuy nhiên, điểm khác biệt nằm ở vị trí của trục van so với tâm của đĩa và thân van. Ngoài ra, thiết kế của gioăng làm kín cũng có thể được làm từ kim loại thay vì cao su để chịu được nhiệt độ cao.

Khi vận hành, đĩa van vẫn xoay một góc 90 độ để đóng/mở. Tuy nhiên, nhờ thiết kế lệch tâm, nó tạo ra một chuyển động “cam” độc đáo:

• Ngay khi bắt đầu mở, đĩa van sẽ nhấc ra khỏi bề mặt gioăng ngay lập tức thay vì cọ xát và mài mòn gioăng.
• Tương tự, chỉ ở những độ cuối cùng của hành trình đóng, đĩa van mới tiếp xúc và ép chặt vào gioăng để tạo ra độ kín.

Chuyển động thông minh này giúp loại bỏ gần như hoàn toàn sự ma sát trong suốt quá trình vận hành.

Đặc điểm nổi bật của van cánh bướm thiết kế lệch tâm

Từ nguyên lý hoạt động “giảm ma sát” thông minh đã phân tích ở trên, thiết kế lệch tâm mang lại cho van bướm một loạt các đặc điểm kỹ thuật vượt trội, biến nó thành một giải pháp hiệu suất cao và cực kỳ bền bỉ.

• Tăng tuổi thọ gioăng làm kín: Do giảm ma sát gần như bằng không, gioăng của van bướm lệch tâm có tuổi thọ cao hơn rất nhiều lần so với van đồng tâm.
• Giảm mô-men xoắn vận hành: Ít ma sát hơn đồng nghĩa với việc cần ít lực hơn để đóng/mở van. Điều này giúp van vận hành nhẹ nhàng hơn và cho phép sử dụng các bộ truyền động nhỏ gọn, tiết kiệm chi phí hơn.
• Khả năng làm việc ở điều kiện khắc nghiệt: Thiết kế ưu việt cho phép van hoạt động ổn định ở dải áp suất và nhiệt độ cao hơn đáng kể so với van đồng tâm.
• Khả năng làm kín vượt trội: Đặc biệt là van lệch tâm ba, có khả năng làm kín kim loại-trên-kim loại, đạt độ kín tuyệt đối ngay cả trong những ứng dụng khó khăn nhất.

Các loại van bướm lệch tâm phổ biến nhất hiện nay

Không phải tất cả van bướm lệch tâm đều giống nhau. Tùy thuộc vào mức độ phức tạp của thiết kế và hiệu suất làm việc, chúng được chia thành ba loại chính: lệch tâm đơn, lệch tâm kép và lệch tâm ba.

• Van bướm lệch tâm đơn (Single Offset): Đây là phiên bản sơ khai, có 1 điểm lệch tâm duy nhất là trục van được đặt lệch về phía sau của tâm đĩa. Nó giúp giảm ma sát nhưng không triệt để, do đó hiện nay ít còn được sử dụng.
• Van bướm lệch tâm kép (Double Offset): Đây là loại van hiệu suất cao phổ biến nhất, có 2 điểm lệch tâm. Sự kết hợp này giúp đĩa van hoàn toàn không tiếp xúc với gioăng trong phần lớn hành trình quay, giảm mài mòn tối đa và tăng tuổi thọ van.
• Van bướm lệch tâm ba (Triple Offset – TOV): Đây là phiên bản cao cấp và mạnh mẽ nhất, có thêm điểm lệch tâm thứ ba ở góc của bề mặt làm kín. Thiết kế này loại bỏ hoàn toàn mọi sự cọ xát và cho phép làm kín kim loại-trên-kim loại một cách hoàn hảo. Van lệch tâm ba là giải pháp lý tưởng cho hơi nước, dầu khí và các ứng dụng có nhiệt độ, áp suất cực cao.

Các ứng dụng điển hình của van bướm lệch tâm

Với những ưu điểm vượt trội về độ bền và khả năng làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, van bướm lệch tâm là giải pháp không thể thiếu trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ tin cậy và an toàn cao nhất.

• Hệ thống hơi nước và nước nóng nhiệt độ cao: Khả năng làm kín kim loại-trên-kim loại (ở van lệch tâm ba) và gioăng chịu nhiệt cao giúp van hoạt động bền bỉ trong môi trường nhiệt độ cao mà không bị hư hỏng, một điều mà van đồng tâm seat cao su không thể làm được.
• Ngành dầu khí, nhà máy lọc hóa dầu: Van bướm lệch tâm đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cháy nổ và có khả năng làm kín tuyệt đối, ngăn chặn rò rỉ các hydrocacbon nguy hiểm, đảm bảo an toàn cho các quy trình khai thác, vận chuyển và chế biến.
• Nhà máy hóa chất: Với các tùy chọn vật liệu đa dạng và khả năng làm kín vượt trội, van có thể xử lý hiệu quả các loại hóa chất ăn mòn, dung môi, axit… mà không bị hư hại.
• Các ứng dụng có áp suất cao: Thiết kế chắc chắn và cơ chế làm kín thông minh cho phép van bướm lệch tâm hoạt động ổn định ở các dải áp suất cao (ví dụ: Class 300, Class 600), thay thế cho các loại van cổng cồng kềnh.
• Các ứng dụng siêu lạnh: Các phiên bản được thiết kế đặc biệt (thường có cổ dài) có thể xử lý các lưu chất ở nhiệt độ cực thấp như khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG), Nitơ lỏng… mà không bị đóng băng hay mất khả năng làm kín.

So sánh van bướm lệch tâm và đồng tâm | Hướng dẫn lựa chọn

Để đưa ra quyết định đầu tư chính xác, việc đặt hai loại van này lên “bàn cân” so sánh là cực kỳ cần thiết. Mặc dù cùng là van bướm, nhưng sự khác biệt trong triết lý thiết kế đã tạo ra hai dòng sản phẩm phục vụ cho những phân khúc và mục đích sử dụng hoàn toàn khác nhau.

Bảng dưới đây sẽ tổng hợp và làm rõ những điểm khác biệt quan trọng nhất giữa van bướm đồng tâm và van bướm lệch tâm.

Tiêu chí	Van bướm đồng tâm	Van bướm lệch tâm
Thiết kế	Đối xứng hoàn hảo. Trục, đĩa và thân van có chung một tâm.	Thiết kế thông minh. Trục van được đặt lệch tâm để tối ưu hóa chuyển động.
Cơ chế làm kín	Ép nén đàn hồi. Đĩa van ép chặt và lún vào gioăng cao su mềm.	Tiếp xúc góc. Đĩa van tiếp xúc với gioăng theo một góc, tạo lực ép đồng đều.
Ma sát khi vận hành	Ma sát liên tục và cao, gây mài mòn gioăng.	Giảm ma sát tối đa. Đĩa van nhấc ra khỏi gioăng ngay khi mở.
Tuổi thọ gioăng	Trung bình, phụ thuộc vào tần suất sử dụng và lưu chất.	Rất cao, bền hơn gấp nhiều lần do không bị mài mòn bởi ma sát.
Điều kiện làm việc	Giới hạn ở áp suất và nhiệt độ trung bình – thấp.	Có khả năng làm việc ở áp suất và nhiệt độ cao, rất cao.
Vật liệu gioăng	Chủ yếu là vật liệu mềm (EPDM, NBR).	Có thể là vật liệu mềm (PTFE) hoặc kim loại (Metal-seated).
Khả năng làm kín	Tốt, nhưng có thể giảm theo thời gian do mài mòn.	Vượt trội, có thể đạt độ kín tuyệt đối kể cả với gioăng kim loại.
Chi phí đầu tư	Thấp. Là giải pháp kinh tế nhất.	Cao hơn đáng kể. Là một khoản đầu tư cho độ bền và hiệu suất.
Ứng dụng tiêu biểu	Nước sạch, nước thải, PCCC, HVAC…	Hơi nước, dầu khí, hóa chất, nhiệt độ cao/thấp…

Khi nào nên chọn van bướm đồng tâm?

• Khi ứng dụng của bạn là phổ thông: Nước sạch, nước thải, PCCC, HVAC…
• Khi áp suất và nhiệt độ làm việc không quá khắc nghiệt.
• Khi ngân sách là yếu tố được ưu tiên hàng đầu và bạn cần một giải pháp kinh tế nhất.

Khi nào phải chọn van bướm lệch tâm?

• Khi ứng dụng là khắc nghiệt: Hơi nước, dầu nóng, hóa chất, dầu khí…
• Khi hệ thống có áp suất hoặc nhiệt độ cao mà van đồng tâm không thể đáp ứng.
• Khi độ bền, tuổi thọ và độ tin cậy là yếu tố quan trọng nhất, và bạn sẵn sàng đầu tư chi phí cao hơn cho một giải pháp vận hành lâu dài, ít bảo trì.

Hy vọng qua bài viết, bạn đã có một cái nhìn toàn diện về van bướm lệch tâm – giải pháp van hiệu suất cao cho các ứng dụng công nghiệp khắc nghiệt. Từ thiết kế lệch tâm kép phổ biến đến phiên bản lệch tâm ba mạnh mẽ, mỗi loại đều mang lại những lợi ích vượt trội về độ bền, khả năng làm kín và tuổi thọ so với van bướm thông thường.

Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp van hiệu suất cao cho các ứng dụng đặc thù, hãy liên hệ với Van công nghiệp HP. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi luôn sẵn sàng tư vấn để giúp bạn tìm ra sản phẩm tối ưu nhất.