Phân loại van bướm điều khiển khí nén: Nên chọn tác động đơn hay tác động kép?
- Van Wonil Hàn Quốc
- 5 ngày trước
- 5 phút đọc
Trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp hiện nay, van bướm inox điều khiển khí nén đóng vai trò thiết yếu nhờ tốc độ vận hành nhanh và độ an toàn cao. Tuy nhiên, sự đa dạng về chủng loại trên thị trường thường khiến các đơn vị thu mua hoặc kỹ sư vận hành gặp khó khăn trong việc ra quyết định chính xác.
Việc phân loại và hiểu rõ đặc tính kỹ thuật của từng dòng van là bước quan trọng đầu tiên để tối ưu hóa chi phí đầu tư và đảm bảo an toàn cho hệ thống. Bài viết này sẽ phân tích chi tiết các tiêu chí phân loại cốt lõi, tập trung vào sự khác biệt giữa van bướm khí nén tác động đơn và tác động kép, cũng như các kiểu kết nối thông dụng như van bướm inox wafer.
Phân loại dựa trên nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển
Đây là tiêu chí kỹ thuật quan trọng nhất vì nó quyết định trực tiếp đến cơ chế vận hành và tính năng an toàn của van khi xảy ra sự cố mất nguồn khí nén.
Van bướm khí nén tác động kép (Double Acting)
Dòng van này hiện chiếm tỷ trọng lớn trong các nhà máy công nghiệp nhờ chi phí đầu tư hợp lý và cấu tạo cơ khí đơn giản. Nguyên lý hoạt động của nó dựa trên việc cấp khí nén cho cả hai chu trình. Cụ thể, người vận hành cần cấp khí vào buồng A để mở van và bắt buộc phải cấp khí vào buồng B để đóng van. Nếu nguồn khí nén bị ngắt đột ngột, van sẽ giữ nguyên trạng thái vị trí tại thời điểm đó.
Ưu điểm kỹ thuật của loại tác động kép là tuổi thọ cao do các bộ phận bên trong không phải chịu lực nén liên tục của lò xo phản hồi. Dòng van này phù hợp cho các hệ thống hoạt động ổn định, nguồn khí nén luôn sẵn sàng và không yêu cầu chức năng đóng khẩn cấp khi gặp sự cố (Fail-safe).
Van bướm khí nén tác động đơn (Single Acting/Spring Return)
Dòng van này thường được biết đến với tên gọi van hồi về bằng lò xo. Cấu tạo bên trong bộ truyền động khí nén được tích hợp thêm các lò xo chịu lực. Khi cấp khí nén, áp lực khí sẽ thắng lực đàn hồi của lò xo để mở van. Điểm đặc biệt nằm ở chỗ, khi ngắt nguồn khí hoặc hệ thống gặp sự cố mất khí nén đột ngột, lực đàn hồi của lò xo sẽ tự động đẩy piston và trục van quay về trạng thái ban đầu (thường là Thường Đóng - NC).
Đây là giải pháp kỹ thuật tối ưu cho các yêu cầu về an toàn hệ thống. Trong các nhà máy hóa chất, xăng dầu hay khí gas, tính năng tự động đóng lại khi mất nguồn cấp giúp ngăn chặn rò rỉ lưu chất nguy hại ra môi trường. Tuy nhiên, do cấu tạo phức tạp hơn, giá thành của van bướm khí nén tác động đơn thường cao hơn và kích thước bộ điều khiển cũng lớn hơn so với loại tác động kép.
Phân loại theo kiểu kết nối với đường ống
Bên cạnh bộ điều khiển, việc lựa chọn kiểu kết nối thân van phù hợp với tiêu chuẩn đường ống cũng là yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo độ kín và thuận tiện cho bảo trì.
Kiểu kết nối Wafer (Kẹp bích)
Đây là dạng kết nối phổ biến và kinh tế nhất, đặc biệt thường thấy ở các dòng van bướm inox wafer. Thân van được thiết kế mỏng, nằm kẹp giữa hai mặt bích của đường ống và được cố định bằng các bu lông dài xuyên qua. Ưu điểm của loại này là lắp đặt nhanh chóng, trọng lượng nhẹ, giảm tải cho đường ống và phù hợp với đa số các tiêu chuẩn mặt bích hiện hành.
Kiểu kết nối Lug và Flange
Kiểu kết nối Lug (tai bích) được thiết kế với các lỗ ren ngay trên thân van, cho phép bắt bu lông trực tiếp từ mặt bích ống vào van. Thiết kế này đặc biệt hữu ích khi cần tháo dỡ đường ống phía hạ lưu để bảo trì mà vẫn giữ được áp suất ở phía thượng lưu. Đối với các hệ thống có kích thước lớn hoặc chịu áp lực cao, kiểu kết nối Flange (hai mặt bích riêng biệt) là lựa chọn tối ưu để đảm bảo độ chắc chắn và khả năng chịu rung lắc tốt nhất.
Phân loại theo chức năng điều khiển dòng chảy
Tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ của dây chuyền sản xuất là đóng ngắt đơn thuần hay điều tiết chính xác, người dùng sẽ lựa chọn cấu hình van phù hợp.
Van đóng mở hoàn toàn (ON/OFF)
Đối với cấu hình này, khí nén được cấp trực tiếp vào bộ điều khiển để van thực hiện hết hành trình 90 độ. Van chỉ có hai trạng thái duy nhất là mở hoàn toàn hoặc đóng kín. Loại này được ứng dụng rộng rãi trong các nhiệm vụ xả thải, cấp liệu hoặc ngắt dòng an toàn, nơi mà lưu lượng chảy qua không cần phải kiểm soát chi tiết.
Van điều tiết tuyến tính
Trong các hệ thống tự động hóa cao cấp cần kiểm soát lưu lượng, nhiệt độ hay áp suất, van sẽ được tích hợp thêm bộ định vị (Positioner). Thiết bị này nhận tín hiệu điều khiển Analog 4-20mA để điều tiết lượng khí nén cấp vào, giúp van có thể mở ở các góc độ tùy biến như 25, 50 hay 75 độ. Đây là giải pháp kỹ thuật bắt buộc cho các quy trình pha trộn hoặc điều nhiệt chính xác.
Việc phân loại và lựa chọn van bướm khí nén cần dựa trên sự thấu hiểu nhu cầu thực tế của hệ thống. Nếu ưu tiên tối ưu chi phí và độ bền cơ học, van tác động kép kết nối wafer là lựa chọn hợp lý. Ngược lại, nếu đặt tiêu chuẩn an toàn lên hàng đầu, van tác động đơn có lò xo hồi về là giải pháp không thể thay thế. Hy vọng những phân tích trên sẽ giúp các đơn vị kỹ thuật đưa ra quyết định đầu tư chính xác và hiệu quả.
Bình luận