Tổng quan về van bi 3 ngã: Cấu tạo, nguyên lý, phân loại và lưu ý lắp đặt

Trong các hệ thống đường ống công nghiệp phức tạp, nhu cầu điều hướng, pha trộn hoặc chia tách dòng chảy luôn là một bài toán khó. Thay vì phải lắp đặt hàng loạt van 2 ngã kết hợp tê cút cồng kềnh và tốn kém, việc sử dụng van bi 3 ngã (hay còn gọi là van bi 3 chiều) chính là giải pháp kỹ thuật tối ưu nhất giúp hệ thống vận hành linh hoạt và gọn gàng hơn.

Tại Van công nghiệp HP, chúng tôi chuyên nhập khẩu và phân phối đa dạng các dòng van 3 ngã từ vật liệu inox, nhựa đến đồng, với đầy đủ tùy chọn vận hành từ tay gạt cơ học cho đến điều khiển điện/khí nén tự động hóa hiện đại.

Tìm hiểu van bi 3 ngã là gì?

Van bi 3 ngã (tên tiếng Anh: 3-way Ball Valve) là dòng van bi được thiết kế đặc biệt với 3 cửa kết nối (thay vì 2 cửa như van truyền thống), cho phép lưu chất đi qua hoặc chuyển hướng theo 3 ngả khác nhau. Nhờ khả năng vận hành linh hoạt, loại van này được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống yêu cầu kỹ thuật phức tạp như: pha trộn hóa chất theo tỷ lệ, chuyển đổi nguồn nước cấp dự phòng, hoặc phân chia dòng chảy trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm, dược phẩm.

Về mặt ngoại quan, thân van thường được đúc theo hình dạng chữ T hoặc chữ L. Vật liệu chế tạo phổ biến nhất của dòng van này là inox 304/316 để đảm bảo khả năng chống ăn mòn và độ sạch cho lưu chất, ngoài ra còn có vật liệu nhựa hoặc đồng.

Công dụng chính:

• Chuyển hướng: Đổi nguồn cấp từ bể A sang bể B.
• Trộn dòng: Trộn hai dòng lưu chất lại với nhau.
• Chia dòng: Chia một dòng lưu chất thành hai nhánh đi hai nơi khác nhau.

Cấu tạo van 3 ngã và các bộ phận chính

Về cơ bản, cấu tạo van 3 ngã tương đồng với van bi thông thường, nhưng có sự khác biệt lớn ở phần thân và viên bi:

• Thân van: Được thiết kế với 3 cửa kết nối (Cổng A, B, C). Kiểu kết nối thường là lắp ren đối với các size nhỏ DN15-DN50 hoặc lắp mặt bích đối với các size lớn DN50-DN200.
• Viên bi: Đây là bộ phận cốt lõi quyết định chức năng của van. Thay vì đục lỗ thẳng xuyên tâm, viên bi của van 3 ngã được khoan lỗ rỗng theo hình chữ T hoặc chữ L. Chính cấu trúc lỗ khoan này sẽ điều phối hướng đi của dòng chảy.
• Gioăng làm kín: Sử dụng vật liệu PTFE cao cấp bao quanh cả 3 cửa van để đảm bảo độ kín tuyệt đối, ngăn rò rỉ lưu chất ra ngoài.
• Bộ phận vận hành: Có thể là tay gạt hoặc bộ điều khiển điện/khí nén dùng cho tự động hóa.

Nguyên lý hoạt động van 3 ngã: Phân biệt dạng chữ T và chữ L

Dựa vào kiểu lỗ khoan trên viên bi, nguyên lý hoạt động van 3 ngã được chia làm 2 loại riêng biệt:

Van bi 3 ngã chữ L (L-port)

Nguyên lý: Viên bi được khoan lỗ hình chữ L vuông góc. Van chỉ có thể thông 2 cửa vuông góc với nhau tại một thời điểm, cửa còn lại sẽ bị đóng.

Cơ chế dòng chảy:

• Vị trí 1: Thông cửa Giữa và cửa Trái (Cửa Phải đóng).
• Vị trí 2: Thông cửa Giữa và cửa Phải (Cửa Trái đóng).

Ứng dụng: Chuyên dùng để chuyển hướng dòng chảy như chuyển nước từ bể A sang bể B hoặc đổi nguồn cấp. Tuy nhiên, van bi 3 ngã dạng chữ L không thể thông 3 cửa cùng lúc, nên không dùng để trộn dòng được.

Van bi 3 ngã chữ T (T-port)

Nguyên lý: Viên bi được khoan lỗ hình chữ T (thông 3 hướng). Loại này đa năng và linh hoạt hơn nhiều.

Cơ chế dòng chảy:

• Có thể thông 3 cửa cùng lúc (Trộn dòng).
• Có thể thông 2 cửa vuông góc (như chữ L).
• Có thể thông thẳng 2 cửa đối diện (Cửa giữa đóng).

Ứng dụng: Dùng để trộn dòng, chia dòng hoặc chuyển hướng linh hoạt theo nhiều sơ đồ công nghệ phức tạp.

Phân loại van bi 3 ngã theo phương thức vận hành

Để đáp ứng nhu cầu đa dạng từ vận hành thủ công đơn giản đến các dây chuyền sản xuất tự động hóa phức tạp, van bi 3 ngã được thiết kế với nhiều cơ chế điều khiển khác nhau. Dưới đây là 3 dòng sản phẩm phổ biến nhất đang được Van công nghiệp HP phân phối:

Van bi 3 ngã tay gạt

Đây là dòng van cơ học cơ bản và tiết kiệm chi phí nhất. Người vận hành sẽ tác động lực trực tiếp lên tay gạt để xoay trục van, từ đó thay đổi hướng dòng chảy. Trên tay gạt thường được tích hợp cơ chế khóa vị trí (tại góc 0 độ và 90 độ) giúp cố định van, tránh hiện tượng trôi bi do áp lực nước. Dòng van 3 ngã tay gạt phù hợp cho các hệ thống đường ống kích thước nhỏ, tần suất thao tác đóng mở không quá thường xuyên.

Van bi 3 ngã điều khiển điện

Đây là giải pháp tự động hóa được ưa chuộng nhất hiện nay. Tại Van công nghiệp HP, chúng tôi kết hợp thân van bi 3 ngã chữ T hoặc chữ L (thường là hàng Wonil Hàn Quốc hoặc Đài Loan) với bộ điều khiển điện chính hãng KosaPlus hoặc Haitima. 

Khi được cấp nguồn điện 24V hoặc 220V, mô tơ sẽ tạo ra lực mô-men xoắn để quay trục van, đảo chiều dòng chảy chính xác theo cài đặt. Ưu điểm lớn nhất của dòng này là vận hành êm ái, không gây tiếng ồn và dễ dàng tích hợp vào tủ PLC để điều khiển từ xa.

Van bi 3 ngã khí nén

Dòng van này sử dụng áp lực khí nén cấp vào bộ truyền động để tạo lực xoay trục van tức thì. Điểm mạnh vượt trội của van bi 3 ngã khí nén là tốc độ đảo chiều dòng chảy siêu nhanh (chỉ mất khoảng 1-2 giây) và độ an toàn cháy nổ tuyệt đối do không sử dụng điện năng tại đầu van.

Chính vì vậy, thiết bị này thường được ưu tiên sử dụng trong các dây chuyền chiết rót, pha trộn hóa chất hoặc môi trường khí gas dễ cháy tại các nhà máy công nghiệp.

Ưu điểm nổi bật của dòng van bi 3 chiều (van bi 3 ngã)

So với phương pháp truyền thống là sử dụng nhiều van 2 ngã kết hợp, việc lắp đặt van bi 3 chiều mang lại những giá trị vượt trội cả về mặt kỹ thuật lẫn chi phí đầu tư:

• Tối ưu hóa chi phí vật tư: Thay vì phải mua sắm và lắp đặt tới 3 chiếc van 2 ngã cùng các phụ kiện tê, cút nối phức tạp, bạn chỉ cần sử dụng duy nhất một chiếc van 3 ngã. Điều này giúp giảm đáng kể ngân sách mua hàng ban đầu.
• Tiết kiệm không gian lắp đặt: Thiết kế “3 trong 1” giúp hệ thống đường ống trở nên gọn gàng, tinh giản, đặc biệt hữu ích trong các phòng máy chật hẹp hoặc các cụm thiết bị chế tạo sẵn.
• Vận hành đồng bộ: Việc chuyển hướng dòng chảy diễn ra chỉ bằng một thao tác duy nhất, loại bỏ nguy cơ sai sót khi phải đóng mở thủ công từng van một như trước đây.
• Dễ dàng tích hợp tự động hóa: Hầu hết các dòng van bi 3 ngã hiện đại đều được thiết kế tán van chuẩn ISO 5211, cho phép kỹ thuật viên dễ dàng tháo tay gạt để lắp đặt bộ điều khiển điện hoặc khí nén khi có nhu cầu nâng cấp hệ thống.

Lưu ý khi lựa chọn và lắp đặt van bi 3 ngã

Van bi 3 ngã là thiết bị có tính kỹ thuật đặc thù cao, một sơ suất nhỏ trong việc chọn sai kiểu lỗ bi (Dạng T hay L) cũng có thể khiến van trở nên vô dụng, không thể lắp đặt theo sơ đồ công nghệ mong muốn. 

Để đảm bảo hệ thống vận hành trơn tru và đúng ý đồ thiết kế, Quý khách cần đặc biệt lưu tâm những nguyên tắc sau:

Xác định đúng kiểu lỗ bi (T hay L): Hãy vẽ sơ đồ dòng chảy bạn mong muốn và nhờ nhân viên kỹ thuật tư vấn. Nếu cần trộn dòng mà mua nhầm van chữ L là không thể sử dụng.

Vật liệu chế tạo: Do van 3 ngã thường dùng trong các hệ thống quan trọng, nên ưu tiên chọn vật liệu inox 304/316 để đảm bảo độ bền lâu dài, tránh ăn mòn.

Kiểu kết nối:

• Với ống nhỏ (<DN50): Chọn van nối ren.
• Với ống lớn (>DN50): Chọn van nối bích để đảm bảo chắc chắn.

Van bi 3 ngã là mảnh ghép công nghệ quan trọng, giúp biến những hệ thống đường ống phức tạp trở nên tinh gọn và linh hoạt hơn bao giờ hết. Việc hiểu rõ sự khác biệt giữa van chữ T và chữ L sẽ giúp bạn làm chủ quy trình vận hành, từ đó tối ưu hóa hiệu suất sản xuất và tiết kiệm chi phí đầu tư dài hạn.

Hy vọng qua bài viết này, Quý khách hàng đã có đủ thông tin để đưa ra lựa chọn chính xác cho công trình của mình.

Tại Van công nghiệp HP, với kho hàng rộng lớn và đội ngũ kỹ thuật chuyên sâu 17 năm kinh nghiệm, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn với các giải pháp van bi 3 ngã chất lượng cao từ các thương hiệu uy tín. Đừng ngần ngại liên hệ ngay với chúng tôi qua Hotline để được tư vấn miễn phí và nhận báo giá tốt nhất thị trường!