Van Cầu 3 Cổng Kiểu Y

Van bi ba ngã loại L-port và T-port bố trí ba kết nối tại các giao điểm chín mươi độ——một lỗ xuyên thẳng và một cổng nhánh vuông góc với nó. Môi chất đi vào qua một nhánh và phải thực hiện một cú rẽ góc vuông gắt để thoát ra qua cổng vuông góc. Sự đổi hướng chín mươi độ đó tạo ra lực cản dòng chảy, tổn thất áp suất và nhiễu loạn ngay tại điểm mà quy trình cần dòng chảy mượt mà, không bị gián đoạn. Trong dịch vụ chia dòng——tách một dòng đầu vào thành hai hướng đầu ra, hoặc gộp hai dòng đầu vào thành một đầu ra duy nhất——khúc cua góc vuông đó là một hình phạt về hiệu suất tích lũy trong suốt toàn bộ vòng đời của van. Mỗi psi áp suất mất đi tại khúc cua nghĩa là ít áp suất khả dụng hơn ở hạ lưu, yêu cầu năng lượng bơm cao hơn và mài mòn nhiều hơn trên bề mặt đế van nơi cường độ nhiễu loạn đạt đỉnh.

Cấu hình dạng chữ Y bố trí cả ba cổng ở góc tách rộng hơn—thường tiến tới đối xứng 120 độ, hoặc ở các góc được thiết kế riêng cho các bố trí chuyển dòng cụ thể. Thay vì ép lưu chất qua một góc chín mươi độ, hình dạng chữ Y cung cấp các góc chuyển tiếp dần dần hơn giữa các đường dòng chảy. Kết quả là một đường dẫn dòng chảy bên trong mượt mà hơn với sự thay đổi vận tốc thấp hơn tại điểm chuyển dòng, ít tạo nhiễu loạn hơn, và hệ số lưu lượng (Cv) đo được cao hơn đáng kể so với thiết kế cổng chữ L hoặc chữ T cùng kích thước tại cùng vị trí chuyển dòng. Sự khác biệt về hiệu suất dòng chảy đó quan trọng nhất trong các ứng dụng nơi van hoạt động ở chế độ chuyển dòng liên tục—không chỉ chuyển đổi giữa các đường ống thỉnh thoảng, mà còn chủ động tách hoặc hợp nhất dòng chảy như một điều kiện vận hành bình thường. Hệ thống phân phối nước làm mát, định tuyến bypass bộ trao đổi nhiệt, chuyển dòng quy trình hóa chất, và bất kỳ ứng dụng nào nơi van dành phần lớn tuổi thọ vận hành ở cấu hình dòng chảy một phần thay vì luân phiên giữa mở hoàn toàn và đóng hoàn toàn—đây là những tình huống mà hình dạng chữ Y mang lại lợi thế thủy lực hữu hình so với các khúc cua bên trong sắc hơn mà cấu hình chữ L và chữ T áp đặt.

Van bi 3 chiều kiểu Y của FLOWKS sử dụng bi được gia công chính xác với hình dạng lỗ khoan phù hợp với bố cục thân van hình chữ Y. Lỗ khoan của bi không chỉ là một lỗ thẳng mà được tạo hình để thẳng hàng với mối quan hệ góc giữa ba cổng trên thân van ở mỗi vị trí xoay, đảm bảo đường dẫn dòng chảy qua van tuân theo các chuyển tiếp góc chữ Y của thân van mà không gây ra thêm sự gián đoạn hình học bên trong. Ở vị trí chuyển hướng, lỗ khoan kết nối cổng đầu vào với cả hai nhánh đầu ra thông qua các kênh tuân theo sự phân tách góc tự nhiên mà thân van hình chữ Y cung cấp. Ở vị trí thẳng (nếu logic chuyển hướng yêu cầu), lỗ khoan thẳng hàng hai cổng và chặn cổng thứ ba. Mỗi vị trí hoạt động của van đều được thiết kế cho hình dạng đường dẫn dòng chảy mà vị trí đó yêu cầu — chứ không phải được điều chỉnh từ một mẫu lỗ khoan hai cổng tiêu chuẩn và hy vọng nó hoạt động trong thân van ba cổng.

Quả cầu được neo bằng trục xoay – được ghim vào các ổ trục trên và dưới bên trong thân van, cố định vị trí bất kể áp suất đường ống. Các vòng đệm lò xo ép độc lập vào quả cầu từ mỗi hướng cổng, tạo ra các lớp đệm riêng biệt cho mỗi đường dẫn dòng chảy. Vì van kiểu chữ Y có ba cổng thay vì hai, hệ thống làm kín cung cấp ba điểm tiếp xúc vòng đệm độc lập thay vì hai – phía thượng lưu, phía hạ lưu bên trái và phía hạ lưu bên phải (hoặc ngược lại, tùy thuộc vào hướng dòng chảy). Mỗi vòng đệm tự làm kín. Nếu một cổng bị tắc trong khi hai cổng còn lại vẫn mở, vòng đệm của cổng bị tắc sẽ giữ áp suất độc lập mà không phụ thuộc vào tình trạng làm kín của các cổng đang hoạt động. Khả năng cách ly từng cổng này rất quan trọng trong các ứng dụng chuyển hướng dòng chảy, nơi cần phải đóng một nhánh trong khi dòng chảy vẫn tiếp tục qua nhánh khác – nhánh bị tắc phải giữ kín bất kể điều gì đang xảy ra trong các đường dẫn dòng chảy đang hoạt động.

Các lựa chọn vật liệu đế bao gồm PTFE cho môi chất sạch thông dụng ở dải nhiệt độ vừa phải, PEEK gia cường cho điều kiện nhiệt độ cao hơn và ứng suất cơ học lớn hơn, Nylon và Delrin (POM) cho dịch vụ tiết kiệm chi phí với chất lỏng không ăn mòn, PCTFE cho nhiệm vụ nhiệt độ thấp, và cấu hình đế kim loại cứng (lớp phủ stellite hoặc tungsten carbide) cho môi chất mài mòn và ứng dụng chu kỳ cao nơi vật liệu đế mềm sẽ mòn nhanh hơn khoảng thời gian bảo dưỡng cho phép. Quyết định vật liệu đế tuân theo cùng logic như toàn bộ dòng sản phẩm FLOWKS—khớp vật liệu với những gì môi chất thực sự sẽ tác động lên bề mặt đế trong suốt tuổi thọ vận hành của van.

Vật liệu thân van: Thép carbon A216 WCB cho các quy trình và dịch vụ tiện ích tiêu chuẩn, thép không gỉ A351 CF8M cho môi trường ăn mòn, thép song pha A182 F51 cho các ứng dụng yêu cầu độ bền cơ học cao hơn cùng với khả năng chống ăn mòn. Đối với van chữ Y nói riêng, thép carbon đáp ứng phần lớn các ứng dụng phân phối nước làm mát, hơi nước và chuyển hướng quy trình chung,...