Thiết kế cấu trúc của van xác định trực tiếp chức năng, độ ổn định khi vận hành và tuổi thọ sử dụng của nó trong hệ thống kiểm soát chất lỏng. Cấu trúc van hoàn chỉnh thường bao gồm thân van, nắp van, bộ phận đóng và mở, thân van, bề mặt bịt kín, thiết bị dẫn động và các bộ phận phụ trợ. Các thành phần này phối hợp với nhau để đảm bảo dòng chảy được kiểm soát an toàn và chính xác của môi trường trong đường ống.
Thân van là bộ phận chính của van, dùng để chứa và dẫn hướng môi chất. Hình dạng và độ dày thành của nó phải được tính toán và xác định dựa trên áp suất làm việc, nhiệt độ và đặc tính môi trường. Phương pháp kết nối giữa thân van và đường ống (như mặt bích, ren, hàn) cũng được lên kế hoạch thống nhất trong giai đoạn thiết kế kết cấu để đảm bảo độ bền lắp ráp và độ tin cậy bịt kín. Nắp van, nằm ở phần trên của thân van, được cố định bằng bu lông hoặc cấu trúc -tự siết chặt bằng áp suất, nhằm mục đích bao bọc không gian bên trong, bảo vệ các bộ phận bên trong cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho việc tháo rời và bảo trì.
Các bộ phận đóng và mở rất quan trọng để đạt được khả năng kiểm soát dòng chảy, chẳng hạn như nâng và hạ cửa, độ dịch chuyển của đĩa van, chuyển động quay của quả bóng hoặc dao động của tấm bướm. Quỹ đạo chuyển động và dạng tiếp xúc của bề mặt bịt kín xác định đặc tính đóng mở của van và hệ số cản dòng chảy. Thân van kết nối bộ phận đóng/mở và cơ cấu truyền động, có nhiệm vụ chuyển đổi chuyển động quay hoặc lực đẩy thành chuyển động tuyến tính hoặc chuyển động quay của bộ phận đóng/mở. Lớp hoàn thiện bề mặt và xử lý chống ăn mòn-ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền truyền động.
Cặp đệm kín, bao gồm bộ phận đóng/mở và đế van, là thành phần cốt lõi ngăn ngừa rò rỉ phương tiện. Các vật liệu bịt kín mềm như cao su và PTFE có thể đạt mức rò rỉ bằng 0, nhưng khả năng chịu nhiệt độ và áp suất của chúng bị hạn chế. Phớt cứng sử dụng khớp nối kim loại-với-kim loại, phù hợp với các điều kiện-nhiệt độ cao, áp suất-cao và chứa hạt rắn-nhưng yêu cầu độ chính xác gia công cao hơn. Cơ cấu truyền động, tùy thuộc vào loại van, bao gồm tay quay, hộp số, bộ truyền động điện và bộ truyền động khí nén hoặc thủy lực. Lựa chọn của họ phải xem xét các yêu cầu về mô-men xoắn, tốc độ vận hành và điều kiện môi trường.
Các bộ phận phụ trợ bao gồm thanh dẫn hướng, cơ chế giới hạn, cổng thoát nước và lỗ cân bằng áp suất, được sử dụng để tối ưu hóa độ êm ái khi chuyển động, giảm mài mòn và cải thiện sự thuận tiện khi bảo trì. Trong các điều kiện vận hành đặc biệt, các lớp cách nhiệt, cấu trúc-chống xói mòn hoặc thiết bị chống rung-có thể được thêm vào để thích ứng với môi trường rung động-nhiệt độ cao, nhiệt độ-thấp, ăn mòn cao hoặc tần số-cao.
Với những tiến bộ trong công nghệ công nghiệp, cấu trúc van đang phát triển theo hướng mô đun, nhẹ và thông minh. Việc ứng dụng các vật liệu mới giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn và chống mỏi, quy trình sản xuất chính xác nâng cao độ chính xác lắp đặt của các cặp đệm kín và các cảm biến tích hợp cấu trúc thông minh có thể theo dõi trạng thái vận hành trong thời gian thực, cho phép bảo trì dự đoán. Cấu trúc van được thiết kế khoa học không chỉ đảm bảo thực hiện chức năng mà còn là nền tảng cho hoạt động an toàn và tiết kiệm của hệ thống.
