Van bướm tay quay vận hành bằng cách dùng lực tác động lên tay quay để đĩa van chuyển động xoay vuông góc với thân van, cho phép các môi chất có thể đi qua hệ thống. Nhờ có bộ trợ lực thiết kế trong tay quay nên việc vận hành của thiết bị này sẽ nhẹ nhàng hơn van bướm tay gạt đồng thời vẫn đảm bảo điều tiết được đĩa van quay từ 0 -90 độ để kiểm soát lưu lượng dòng chảy đi qua

1. Phân loại

Theo chất liệu:

Mỗi chất liệu sẽ có khả năng chịu lực, độ bền hay phù hợp với môi trường khác nhau, có loại chỉ nên dùng cho nước sạch, có loại lại có thể dùng cho hóa chất. Do đó cần xem xét đến yếu tố chất liệu khi lựa chọn van bướm cho hệ thống.

• Van bướm tay quay chất liệu gang: Được sử dụng phổ biến nhất vì có độ bền khá ổn, chi phí rẻ, cực kỳ phù hợp với hệ thống nước sạch, khí nén. Tuy nhiên nhược điểm của loại này là khả năng chịu nhiệt và áp suất, áp lực không quá tốt, chẳng hạn nếu có các va đập mạnh có thể bị cong vênh khiến vận hành gặp vấn đề.
• Van bướm tay quay chất liệu thép: Trong các môi trường áp suất và nhiệt độ cao thì vật liệu thép lại là lựa chọn hàng đầu bởi có độ bền cao, khả năng chống chịu tốt hơn, tuy nhiên chi phí lại cao hơn đồng thời cũng nặng hơn rất nhiều.
• Van bướm tay quay chất liệu nhựa: Chủ yếu là sử dụng các loại nhựa  PVC, UPVC, PP cao cấp bởi có thể đáp ứng tốt cả trong các môi trường hóa chất, acid khá tốt, hạn chế nguy cơ ăn mòn hay hư hỏng nên thường được ưu tiên sử dụng hàng đầu trong các môi trường hóa chất. Dù vậy chất liệu này lại không có khả năng chịu áp lực quá tốt, nếu có các va đập mạnh sẽ rất dễ hư hỏng.
• Van bướm tay quay chất liệu inox: Thường sử dụng các loại inox cao cấp như 304 hoặc 316L không gỉ, được ứng dụng rất nhiều trong các hệ thống y tế, cấp nước sạch hay hóa chất. Chất liệu này có rất nhiều ưu điểm như vừa chịu nhiệt tốt lên tới 200ºC, khả năng chống mài mòn ổn, chịu lực tốt và có thể thiết kế đề phù hợp với nhiều kích thước đường ống khác nhau.
• Van bướm tay quay kết hợp giữa các vật liệu: Chẳng hạn van bướm tay quay thân gang thân gang đĩa inox là dạng phổ biến nhất để giảm các ưu điểm của cả hai vật liệu và đem lại kết quả vận hành tốt nhất. Tùy theo tính chất môi chất và môi trường lắp đặt để lựa chọn các vật liệu phù hợp.

Theo kiểu kết nối:

• Van bướm tay quay kiểu kẹp Wafer (Wafer Type Gear Operation Butterfly Valve): Đây là kiểu phổ biến nhất với tay quay và đơn giản nhất, chi phí rẻ thường áp dụng cho các hệ thống đường ống vừa và nhỏ. Theo đó sẽ chỉ có hai lỗ ren đường thiết kế trên thân van, đặt ngay cạnh vị trí tiếp giáp giữa thân van với trục van ở hai bên. Van sẽ được cố định bằng cách siết bulong đồng thời kẹp chặt hai mặt bích đã được hàn ở hai bên đường sống.
• Van bướm tay quay kiểu tai bích (Valve Lug Type Gear Operation Butterfly): Trên thân van sẽ có các lỗ ren được phân bố đều nhằm xỏ các bulong qua và siết chặt với mặt bích đã được hàn với hệ thống đường ống nên sẽ cực kỳ chắc chắn. Dạng này thường có yêu cầu cao trong lắp đặt nhưng khả năng làm kín, hạn chế nguy cơ rò rỉ lưu chất cực kỳ tốt.
• Van bướm tay quay kiểu tai bích rút gọn (Semi Lug Type Gear Operation Butterfly Valve): Trên thân van được thiết kế 4 lỗ xỏ bulong được đặt ở hai vị trí trên dưới đối xứng nhau, ngay cạnh trục quay. Nhờ đó van sẽ được cố định chắc chắn hơn là dạng kẹp wafer.
• Van bướm tay quay dạng hai mặt bích: Đây là loại có thể cho khả năng làm kín lưu chất và cố định chắc chắn nhất trên hệ thống đường ống nên được ứng dụng trên nhiều trên các đường ống có kích thước lớn hoặc dùng cho các môi chất hóa chất, khí gas có áp suất cao. Phần thân van sẽ được thiết kế thêm phần viền có dạng như mặt bích giúp việc lên kết vào đường ống chắc chắn hơn, hạn chế tối đa nguy cơ rò rỉ khi vận hành.

2. Cấu tạo

• Thân van (Body): Chính là vòng tròn bên ngoài bao bọc đĩa van bên trong, thường được làm từ các vật liệu như gang, thép có khả năng chống chịu nhiệt hay áp suất tốt. Thân van sẽ được cố định trực tiếp với hệ thống đường ống và bảo vệ đĩa van bên trong động thời chịu các tác động từ bên ngoài nên cần chọn các vật liệu chất lượng.
• Đĩa van (Disc): Cũng có dạng hình tròn, đặt vừa trong thân van, ở giữa đĩa van sẽ có trục đi qua nhằm tác động các chu trình đóng mở. Đĩa van không được có bán kính bằng hay to hơn thân van vì không thể đặt vào trong hoặc không thể chuyển động trong khi nếu quá nhỏ sẽ khiến lưu chất bị rò rỉ và quá trình cản trở dòng chảy không thể đạt được hiệu quả tốt nhất.
• Trục (Stern): Có dạng  một khối đúc đặc giúp cố định đĩa van, thân van và thiết bị truyền động, tay quay để tạo ra một liên kết điều chỉnh trục van quay. Mặt khác còn có phần trục nằm ở tay quay và hộp số để đảm nhiệm việc truyền momen xoay. Trục thường làm từ các vật liệu kim loại cứng, được thiết kế sao cho đi qua tâm của thân van và đĩa van để đĩa van quay theo đúng góc từ 0 – 90º.
• Gioăng làm kín(Seal Ring): Nằm giữa van và đĩa van và được làm từ các chất liệu có độ đàn hồi, mềm mại như EPDM, PTFE, Hi EPDM nhằm giảm độ ma sát trong chuyển động của đĩa van khi xoay quanh trục, đồng thời hạn chế được nguy cơ rò rỉ lưu chất trong hệ thống đường ống trong quá trình vận hành.
• Vòng làm kín (Gasket): Cũng có tác dụng tương tự như gioăng làm kín nhưng có kích thước lớn hơn, được đặt ở cả thân van và trên hộp số vận hàng của van bướm quay tay nhằm hỗ trợ khả năng vận hành nhẹ nhàng cho thiết bị.
• Hộp số (Box): Đây là một bộ phận quan trọng giúp cho van bướm tay quay có thể vận hàng dễ dàng. Trong hộp số sẽ có chứa bộ trợ lực (bộ truyền động) gồm các bánh răng được liên kết với nhau để dẫn truyền các momen đến trục quay. Trên mặt hộp số cũng được thiết kế thêm các bảng tín hiệu để thông báo trạng thái của van đang đóng hay mở và bảng này được đặt ở vị trí mà nhìn theo góc độ nào người điều khiển cũng có thể nhìn thấy dễ dàng mà không phải lại gần.
• Tay quay (Handwheel): Bao gồm các thiết bị như trục quay, volang đã được kết nối với trục bánh răng trong hộp số  và trục quay của đĩa van để khi volang quay sẽ truyền momen sang các thiết bị khác để kích hoạt van bướm chuyển động. Ngoài ra trên tay quay cũng có thể có các mũi tên chỉ hướng để biết chiều đóng hay mổ van. Đây cũng là một thiết bị rất quan trọng vì nếu không có tay quay này thì không thể được gọi là van bướm tay quay.
• Một số bộ phận khác: Chắc chắn để hoàn thiện Gear Butterfly Valve hoàn chỉnh có thể vận hành được cần có rất nhiều bộ phận khác như bulong, tay cầm, signs, nut,….

3. Nguyên lý hoạt động

Van cũng vận hành với cơ chế khá giống với van bướm tay gạt, chính là dựa trên nguyên lý đòn bẩy, tác động để điều khiển trục van quay. Tuy nhiên so với loại điều khiển bằng tay gạt thì điều khiển bằng tay quay nhẹ nhàng hơn hẳn nhờ đó có bộ trợ lực (chính là thông qua các bánh răng cưa trong hộp số).

Ở trạng thái đóng hoàn toàn thì đĩa van sẽ nằm song song với thân van tạo thành một góc 0 độ, bảng tín hiệu sẽ để tín hiệu off, tay quay cũng ở trạng thái ban đầu, lúc này dòng chảy sẽ không thể đi qua hệ thống. Để tiến hành mở van thì một người cần dùng lực để quay vô lăng sang trái hoặc phải (tùy theo hướng mũi tên), khi vô lăng không xoay được nữa thì là trạng thái mở hoàn toàn, đĩa van lúc này tạo với thân van một góc 90º.

Lưu lượng dòng chảy có thể đạt tốc độ 100% nếu van ở trạng thái mở hoàn toàn hoặc nếu muốn giảm tốc độ lưu lượng thì xoay volang theo vòng nhỏ hơn. Nếu muốn đóng van thì xoay theo chiều ngược lại chiều mở để điều tiết dòng chảy môi chất lại. Loại van này cho phép góc mở tự điều chỉnh trong khoảng từ 0-90º nên rất thuận lợi.

Bộ trợ lực của của van bướm tay quay sẽ có các bánh răng đã được liên được cấu tạo bởi các bánh răng liên kết với nhau, khi một người tác động lực từ tay vào tay quay sẽ truyền mô men quay đến trục van thông qua các gá (một bộ phận giúp gia công cơ khí). Phần hộp số sẽ có các rãnh để định hướng trục van quay theo hướng mà volang quay,  các rãnh để điều khiển van theo ý muốn.

Nói chung, nguyên lý của van bướm quay tay không quá phức tạp nên việc vận hành cực kỳ đơn giản. Nhờ bộ trợ lực này nên van cũng lắp đặt được trên rất nhiều hệ thống đường ống lớn nhỏ vì việc vận hành sẽ không quá nặng nề. Nhờ vậy mà tính ứng dụng của van cũng không hề thua kém các loại van bướm tay gạt.

4. Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

• Cấu tạo đơn giản, vận hành đơn giản, có thể lắp đặt trên nhiều hệ thống.
• Chi phí vận hành và lắp đặt thấp, phù hợp với nhiều hệ thống đường ống với nhiều mục đích khác nhau.
• Phù hợp trong nhiều môi trường môi chất, từ khí, chất thải, nước sạch (tuy nhiên cần chọn chất liệu phù hợp).
• Không tốn nhiều không gian lắp đặt trong hệ thống đường ống, có thể phù hợp với các vị trí khó tiếp cận.
• Dễ dàng tìm được các phụ kiện thay thế do có tính chất phổ biến cao, đồng thời các linh kiện cũng có thể thay thế riêng lẻ trong trường hợp hư hỏng chứ không đòi hỏi phải thay mới toàn bộ.
• Nhờ có bộ trợ lực giúp việc vận hành nhẹ nhàng và đơn giản hơn, không đòi hỏi nhiều sức lực.
• Có thể lắp lẫn các phụ kiện với nhau, tuy nhiên cũng tùy loại, chẳng hạn lỗ ren ở van bướm kẹp Wafer, hay van bướm Semi Lug có thể vừa với nhau..
• Khả năng điều tiết lưu lượng môi chất ổn định giúp kiểm soát được tốc độ dòng chảy đi qua, đáp ứng đúng nhu cầu của hệ thống
• Có thể phù hợp cho kích thước đường ống lên tới DN600.
• Có thể vận hành bằng tay nên không cần một hệ thống đi kèm.
• Các nguyên liệu hầu hết đều đảm bảo tiêu chuẩn quốc tế để có thẻ phù hợp trong các môi trường là nước sạch.
• Không yêu cầu thời gian sửa chữa liên tục đồng thời việc vệ sinh, làm sạch hay bảo dưỡng cũng khá dễ dàng.

Nhược điểm:

• Việc vận hành bằng tay cần xét đến các yếu tố không gian, chẳng hạn trong điều kiện thời tiết xấu như mưa gió, sấm chớp nếu bắt buộc phải vận hành ngay có thể gây nguy hiểm.
• Không phù hợp cho các hệ thống đường ống nhỏ DN < 50.
• Độ bền của dòng van bướm tay quay không tốt bằng các dòng van bướm khác do van được làm kín bằng cách tiếp xúc toàn bộ chu vi đĩa van với vòng làm kín. Đó là nguyên nhân chủ yếu khiến độ bền của van giảm đáng kể, sau thời gian dài sử dụng với tần suất đóng mở lớn.
• Do phải vận hành bằng tay (dù đã có bộ trợ lực) nhưng khả năng chịu áp suất cũng không quá lớn nên với các hệ thống máy lớn có thể không phù hợp.
• Do đặc tính đĩa van vẫn nằm trong hệ thống nên trong trạng thái mở toàn toàn, lưu chất dòng chảy có thể không đạt được 100% vì bị đĩa van cản lại.

5. Ứng dụng

• Sử dụng trên các hệ thống cung cấp nước sạch và nước thải.
• Dùng phổ biến trên các hệ thống thủy điện.
• Dùng trên hệ thống sản xuất nước ngọt, nước đóng chai, sữa, nước khoáng,….
• Dùng hệ thống dẫn dầu và cung cấp nguyên liệu.
• Dùng trên hệ thống tàu biển.
• Dùng phù hợp trên cả các hệ thống dẫn dầu, dẫn khí nén có khả năng bắt lửa cao.

Tư vấn, bán hàng Tel/Zalo: 0912 426 152