Van điều khiển điện là gì

Được sử dụng để tự động hóa các dòng van công nghiệp, van điều khiển điện có thể được tìm thấy ở rất nhiều nhà máy, khu công nghiệp.

Chúng được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải, nhà máy điện, nhà máy lọc dầu, khai thác và xử lý hạt nhân, nhà máy thực phẩm và dược phẩm.

Van điều khiển đóng góp rất quan trọng trong việc tự động hóa, trong kiểm soát quá trình. Van rất đa dạng về mẫu mã cũng như chức năng, đường kính dao động từ vài mm đến vài mét.

Van điện là dòng van cơ kết hợp với động cơ điện. Động cơ cung cấp momen xoắn giúp đóng và mở van hoăc mở góc bất kỳ. Đông cơ cho phép vận hành một cách nhanh chóng với các dòng van lớn.

Ngoài ra nó có thể kết nối về trung tâm điều khiển giúp hiển thị trạng thái và điều khiển từ xa một cách dễ dàng.

Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa hiện nay, các thiết bị tự động được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh vực dân dụng và công nghiệp.

Tuy mức đầu tư ban đầu lớn hơn so với các thiết bị thủ công, nhưng lợi ích kinh tế về lâu dài, cũng như độ chính xác cao của chúng là không phải bàn cãi.

Cấu tạo của van điều khiển điện

Về cơ bản thì van điện có 2 dạng chính đóng là phần động cơ điều khiển và phần van cơ:

Phần động cơ điện

Là phần quan trọng nhất của bộ van, có tác dụng sinh lực để điều khiển phần van cơ bên dưới. Động cơ sử dụng điện áp 24v, 220v, 380v. Tùy vào dạng van và kích thước của chúng lắp đặt bên dưới mà ta lựa chọn động cơ có điện áp phù hợp.

Động cơ điện có hai dạng chính đó là truyền động quay và truyền động thẳng đứng.

Dạng truyền động quay tạo ra chuyển động quay cần thiết để vận hành các van như van bi, van bướm. Thiết bị truyền động quay hoạt động dựa trên công tắc hành trình.

Khi van quay đến góc mở hoặc đóng nó sẽ chạm đến công tắc hành trình, giúp đông cơ ngắt điện.

Dạng truyền động thẳng đứng tạo ra chuyển động thẳng đứng. Chúng được sử dụng trong các dòng van tuyến tính như van cổng, van cầu. Động cơ này có cấu tạo phức tạp hơn và giá thành cao hơn so với dạng truyền động quay.

Phần van cơ

Là các loại van công nghiệp thường gặp như van bướm, van bi, van cổng, van cầu. Tùy thuộc vào hệ thống mà ta sử dụng các dòng van cho phù hợp.

Phần van cơ này được tháo phần điều khiển cơ như tay gạt, vô lăng và gia công phần giá đỡ để lắp động cơ điện.

Cần lựa chọn đầu điều khiển phù hợp với dòng van sao cho đông cơ đủ công suất để đóng mở van, tránh tình trạng quá tải gây nên hư hỏng. Vì khi hư hỏng thì chi phí thay thế là rất lớn.

Nguyên lý hoạt động

Khi động cơ được cấp điện, nó sẽ chuyển năng lượng điện thành cơ năng để đóng mở van. Tùy vào dạng động cơ nó sẽ chuyển thành dạng truyền động quay hoặc truyền động thẳng.

Động cơ truyền động trực tiếp vào trục van, từ đấy giúp van đóng mở một cách trơn tru. Động cơ còn có thể giúp van đóng mở tùy ý, theo phần trăm như mong muốn.

Đây là dạng van điều khiển tuyến tính, dạng động cơ này có cơ cấu phức tạp hơn kèm theo giá thành cao hơn so với van điều khiển điện thông thường.

Phân loại van điều khiển điện

Dựa vào chức năng của động cơ điện ta có hai dạng van điều khiển on/off và van điều khiển tuyến tính

Van điều khiển ON/OFF

Là dạng van phổ biến nhất trong các dòng van điều khiển. Van này chỉ cho phép van đóng hoặc mở hoàn toàn, và nó cũng luôn duy trì ở trạng thái đóng và mở. Van điều khiển on/off sử dụng trong các ứng dụng thuần đóng mở.

Chỉ cho phép mở hoặc chặn dòng lưu chất trong đường ống.

Van điều khiển tuyến tính

Đây là dạng van ít phổ biến hơn, van cho phép điều tiết lưu lượng đi qua nhờ điều khiển độ mở của cánh van. Bộ điều khiển của van có cấu tạo phức tạp hơn và giá thành cao hơn.

Van điều khiển tuyến tính phù hợp cho các ứng dụng cần điều tiết lưu lượng một cách chính xác. Ngoài tiếp nhận năng lượng điện, động cơ điện còn nhận tín hiệu 4-20 mA để điều khiển chính xác góc mở của van.

Ngoài ra dựa vào dòng van cơ lắp đặt cho van mà ta còn có các loại khác như sau

Van bướm điều khiển điện

Bao gồm một van bướm được lắp đặt với một bộ điều khiển bằng điện. Van được sử dụng nhiều trong các hệ thống có lưu chất là nước, hoặc khí thông thường. Sử dụng trong các môi trường có nhiệt độ và áp lực vừa phải.

Nguồn: van bướm điều khiển điện đầy đủ

Van bi điều khiển điện

Sử dụng để đóng mở hoặc điều tiết dòng lưu chất trên hệ thống đường ống. Van bi điều khiển điện cho phép lưu lượng đi qua một cách hoàn toàn mà không bị giảm thiểu. Van bi sử dụng được trong các môi trường có nhiệt độ và áp lực cao.

Van cổng điều khiển điện

Van cổng điện sử dụng trong các đường ống có kích thước lớn. Chúng thường sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp nặng như dầu khí, công nghiệp hóa chất, nhiệt điện, thủy điện, luyện kim, v.v…..

Van cầu điều khiển điện

Van cầu điện là thiết bị hoàn hảo cho các ứng dụng như như hệ thống gió, kiểm soát khí cũng như kiểm soát và điều khiển hệ hơi hệ nước đặc biệt là trong các ứng dụng HVAC.

Chức năng của van điều khiển điện

Tự động tắt ở vị trí cuối

Sau khi nhận được nguồn điện, động cơ truyền động giúp van đóng hoặc mở. Khi đến vị trí cuối, van tự động tắt nhờ công tắc giới hạn. Ví dụ trong động cơ truyền động quay.

Trục van được nối thẳng với trục của động cơ. Khi van đang ở trạng thái đóng chuyển về trạng thái mở, trục động cơ quay chạm vào công tắc hành trình. Đông cơ được ngắt điện, van ở trạng thái mở hoàn toàn.

Chức năng an toàn

Động cơ còn giúp chống quá tải khi gặp vật cứng là kẹt cửa van. Khi đó momen xoắn sẽ đạt tới giới hạn gây nên quá tải. Trong tình huống này, động cơ không thể tắt nhờ công tắc hành trình mà dựa vào momen xoắn cực đại.

Các động cơ điện hiện đại đều có chức năng chống quá tải này

Chức năng điều tiết

Đối với cac dòng van điều khiển tuyến tính, chúng có thể nhận tín hiệu xung 4-20mA để điều khiển phần trăm đóng mở của van. Tín hiệu này có thể đến từ các cảm biến nhiệt độ hoặc cảm biến lưu lượng.

Khi cần lưu lượng tăng hoặc giảm, cảm biến sẽ đưa tín hiệu về động cơ. Động cơ điện sẽ điều khiển van đóng mở một cách phù hợp. Khi đủ lưu lượng cần cảm biến sẽ gửi tín hiệu về động cơ, động cơ ngừng hoạt động.

Ưu và nhược điểm của van điều khiển điện

Ưu điểm

Van được điều khiển hoàn toàn tự động, giúp giảm chi phí nhân công vận hành. Sử dụng van điều khiển điện là một khoản đầu tư mang lại lợi ích kinh tế lâu dài.

Van được lắp đặt ở các vị trí khó có thể vận hành bằng tay, các vị trí có điều kiện môi trường hà khắc hoặc các van có kích thước lớn. Lúc này việc vận hành bằng tay vô cùng khó khăn và mất thời gian.

Sử dụng van điều khiển điện mang đến lợi ích vô cùng to lớn

Van có tốc độ đóng mở chậm nên không gây ra tình trạng sốc áp, gây ra các rung động và tiếng ồn ảnh hưởng đến hệ thống đường ống.

Tiêu chuẩn IP67 nên bộ điều khiển có độ chống nước, bụi rất cao. Van có thể hoạt động tốt ở ngoài môi trường tự nhiên.

Nhược điểm

Đối với các dòng van size nhỏ thì việc lắp đặt thêm bộ điều khiển điện khiến van rất cồng kềnh

Thời gian đóng mở tương đối chậm, không phù hợp với các ứng dụng cần thao tác nhanh

Rất phụ thuộc vào nguồn điện, cần có nguồn điện cấp liên tục cho van

Có thể xảy ra mất an toàn do các sự cố gây nên chập cháy

Sự khác biệt giữa van điện từ và van điều khiển điện

Van điện từ

• Van điện từ là sử dụng dòng điện để tạo ra từ trường và thông qua các cơ chế vận hành để đóng mở van
• Van điện từ điều khiển dòng chất lỏng hoặc khí có áp suất vừa và nhỏ, có kích đường ống từ DN100 trở xuống.
• Van điện từ cho phép đóng mở một cách nhanh chóng, gần như ngay lập tức.
• Để duy trì van đóng hoặc mở thì phải duy trì cung cấp điện cho van.

Van điều khiển điện

• Van sử dụng điện năng chuyển thành cơ năng tạo thành momen xoắn để vận hành van.
• Van đóng mở chậm hơn so với van điện từ, từ 5-8s
• Van sử dụng được trong các môi trường nhiệt độ và áp lực cao.
• Chỉ cần cấp điện để đóng van hoặc mở van, không cần duy trì cấp điện liên tục như van điện từ.

Nguồn từ thông tin tin cậy :@ Van bi điện ht