Van điều khiển khí nén là gì?

Van điều khiển khí nén là dòng van công nghiệp được tích hợp thiết bị truyền động bằng khí nén. Thiết bị này chuyển đổi áp suất khí nén thành cơ năng để đóng mở van.

Nó có nguyên lý cấu tạo chính là piston kết hợp với phần tử di chuyển thân van hoặc xoay phần tử điều khiển van.

Kích thước của piston càng lớn thì lực sinh ra bởi bộ điều khiển khí nén càng lớn. Do vậy chỉ cần áp lực khí vừa đủ cũng có thể sinh ra được lực rất lớn. Thông thường áp suất khí nén cung cấp cho van là từ 3-8 bar.

Van khí nén cho tốc độ đóng mở nhanh, tiết kiệm thời gian và giảm thiểu chi phí cho người sử dụng. Bộ điều khiển khí nén cũng rất bền bỉ, chống lại được nhiều yếu tố ảnh hưởng từ môi trường bên ngoài.

Cấu tạo của van điều khiển khí nén

Một bộ van khí nén hoàn chỉnh gồm có các thành phần sau:

Bộ điều khiển khí nén

Có cấu tạo gồm hai xy lanh đối xứng nhau, được khớp bánh răng với một trục xoay thẳng đứng. Trục quay này kết nối với trục quay của van cơ. Khi cấp khí nén vào bộ truyền động sẽ làm piston di chuyển từ đó làm quay trục, trục này dẫn theo trục van quay, từ đó van được đóng hoặc mở ra.

Bộ truyền động khí này có hai dạng đó là tác động đơn và tác động kép.

Ngoài dạng truyền động trên thì còn một dạng khác của bộ truyền động khí nén có cấu tạo là một dạng xy lanh thẳng đứng. Dạng truyền động này sử dụng cho các dòng van đó là van cổng hoặc van cầu.

Van cơ

Là các dòng van công nghiệp thường có trên thị trường hiện nay như: van bướm, van bi, van cầu, van cổng. Tùy thuộc vào từng hệ thống và ta lựa chọn lắp đặt loại van cho phù hợp.

Các dòng van cơ này được tháo bộ phận điều khiển như tay quay, tay gạt và gia công để tạo thành giá đỡ lắp bộ truyền động khí nén.

Van điện từ khí nén (Pneumatic solenoid)

Để tiện lợi cho quá trình cung cấp khí nén cho van, chúng ta sử dụng van điện từ khí nén. Sử dụng 1 đường cấp khí và van điện từ sẽ giúp điều khiển van một cách linh hoạt.

Van điện từ khí nén giúp phân chia khí nén vào các cổng của bộ truyền động. Đồng thời giúp xả lượng khí nén ra khỏi bộ truyền động.

Van hoạt động với các điện áp thông dụng như: 220v, 24v và 110v.

Công tắc giới hạn (Limit switch box)

Là thiết bị sử dụng để lắp ở trên bộ truyền động khí nén. Nó có nhiệm vụ là hiển thị trực tiếp trạng thái của van hoặc truyền về trung tâm điều khiển.Trên công tắc giới hạn có phần núm báo trạng thái, giúp người quan sát có thể biết được trạng thái của van dù đứng ở vị trí xa nơi van hoạt động.

Nó còn thông báo tín hiệu về trạng thái của van đến phòng điều khiển, từ đó hệ thống sẽ tự động điều khiển van điện từ khí nén để đảo chiều và ngừng cấp khí nén cho van

Bộ điều khiển vị trí (Positioner)

Được sử dụng trong van điều khiển khí nén tuyến tính. Bộ điều tiết có chức năng xác đinh vị trí hiện tại của van và điều tiết lượng khí nén để chuyển vị trí đóng mở van về mức mong muốn.

Bộ điều tiết nhận tín hiệu điều khiển 4~20mhA hoặc tín hiệu analog 0~10V để điều khiển. Áp lực khí nén sẽ tương đương với áp lực khí nén của bộ truyền động là 3~8 bar.

Khí nén được cung cấp vào bộ điều tiết khí nén đồng thời nó nhận tín hiệu điều khiển từ trung tâm điều khiển.

Khi này, bộ điều tiết sẽ xác định vị trí hiện tại của van, từ đó điều tiết lượng khí nén vào bộ truyền động để điều khiển van về vị trí mong muốn.

Nguyên lý hoạt động

Van khí nén có cấu tạo như một xy lanh nên hoạt động của chúng cũng rất đơn giản. Đối với bộ truyền động quay dành cho van bướm, van bi, khí nén đi vào trong xy lanh sẽ làm piston di chuyển.

Hai pistong được khớp với trục xoay. Trục truyền động đến trục van giúp trục van quay từ đó van được đóng và mở.

Với bộ truyền động thẳng đứng dành cho van cầu, van cổng, pistong di chuyển theo phương thẳng đứng, cùng chiều với của đóng mở của van.

Phân loại van điều khiển khí nén

Van điều khiển dạng ON/OFF

Là dòng van phổ biến trên thị trường hiện nay, bộ điều khiển khí nén On/Off không bao gồm thiết bị đinh vị Positioner. Van chỉ cho phép đóng hoặc mở hoàn toàn với tốc độ nhanh 1-2s.

Van điều khiển dạng tuyến tính

Được lắp đặt thêm bộ đinh vị positioner, van cho phép điều chỉnh góc mở của nó thông qua bộ định vị. Sử dụng trong các ưng dụng cần điều tiết lưu lượng một cách chính xác.

Tuy vậy so với van điều khiển điện tuyến tính thì nó cồng kềnh và cài đặt phức tạp hơn.

Van bướm điều khiển khí nén

Là van bướm thông thường kết hợp với bộ truyền động khí nén. Được sử dụng trong các ứng dụng có lưu chất là được hoặc không khí thông thường.

Van bi khí nén

Là van bi kết hợp với bộ truyền động khí nén, van bi là dạng lắp bích hoặc lắp ren. Chúng được sử dụng nhiều trong các hệ thống khí nén, hơi nóng, gas, các hệ thống có nhiệt độ và áp suất cao

Van cầu điều khiển khí nén

Sử dụng nhiều trong các ứng dụng cần điều tiết lưu lượng. Dạng van cầu điều khiển thường là dòng van điều khiển tuyến tính nhằm điều tiết một cách chính xác. Van được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực liên quan đến hơi, khí nén như HVAC, v.v….

Van cổng dao điều khiển khí nén

Được sử dụng trong các lĩnh vực có lưu chất dạng bột, sệt như xi măng, sản xuất giấy, tinh bột, v.v.. Van cổng dao khí nén đóng mở nhanh, dễ dàng cắt xuyên qua lưu chất một cách dễ dàng.

Ưu và nhược điểm của van điều khiển khí nén

Ưu điểm

• Chi phí đầu từ thấp hơn so với van điều khiển điện
• Tốc độ đóng mở rất nhanh, nhanh hơn nhiều so với van điều khiển điện. Thời gian đóng mở từ 1-2s
• Van mang đến độ tin cậy cao, phòng chống cháy nổ tốt
• Dễ dàng thay thế và bảo dưỡng hơn so với van điều khiển điện.

Nhược điểm

Lực sinh ra bởi bộ truyền động khí nén phụ thuộc vào áp suất khí nén của nguồn khí. Nghĩa là hạn chế áp suất của máy nén khí sẽ khiển tốc độ đóng mở van chậm hơn do lực sinh ra nhỏ.

Khí nén từ đầu khí thải ra môi trường dẫn đến sự lãng phí và gây nên ô nhiễm môi trường.

Việc van điều khiển ở xa nguồn cấp khí nén cũng gây nên nhiều bất lợi. Vì nó làm giảm áp suất khí nén đưa đến bộ truyền động.

So với van điều khiển điện thì bộ truyền động khí nén lớn hơn, cồng kềnh hơn. Cần sử dụng thêm nhiều thiết bị phụ trợ hơn.

Lưu ý khi vận hành van điều khiển khí nén

Kiểm tra độ rò rỉ của van

Cần thường xuyên kiểm tra các phần kết nối của ống khí đi vào van. Chỉ cần kết nối không chặt có thể khiến khí bị rò rỉ, làm giảm đi hiệu suất hoạt động của van.

Kiểm tra áp suất khí nén cung cấp cho van

Áp suất khí nén cần thiết để cung cấp cho bộ truyền động thường là từ 3-8 bar. Đây cũng là áp suất để bộ truyền động làm việc bình thường.

Trước bộ điều khiển khí nén cần một van giảm áp để giảm thiểu áp suất xuống mức bình thường. Nếu để áp suất vượt quá ngưỡng làm việc của bộ điều khiển có thể khiến nó bị rò rỉ, gây mất an toàn

Kiểm tra nhiệt độ của lưu chất và môi trường

Nhiệt độ của lưu chất và môi trường cũng ảnh hưởng rất nhiều đến sự làm việc của van. Nhiệt độ quá lớn có thể gây nên sự giãn nở của cách linh kiện, từ đó gây ra hư hỏng hoặc sự cố đáng tiếc.

Báo giá van điều khiển khí nén

Công ty HT Việt Nam chuyên cung cấp và phân phối các dòng van khí nén đến từ các thương hiệu nổi tiếng Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc. Cam kết mang đến cho quý khách hàng sản phẩm chất lượng với giá thành phải chăng, đáp ứng mọi nhu cầu của khách hàng

Quý khách có nhu cầu mua các dòng van điều khiển khí nén khác như: van bướm, van bi, van cổng, van dao vui lòng liên hệ đến chúng tôi. Với đội ngũ kỹ thuật chuyển nghiệp, giàu kinh nghiệm.

Quý khách sẽ được tư vấn về kỹ thuật cũng như giá thành của các sản phẩm.