Phân loại van bướm điều khiển khí nén: Tác động đơn hay Tác động kép?

Trong thiết kế và vận hành hệ thống đường ống công nghiệp, việc lựa chọn sai quy cách van bướm điều khiển bằng khí nén có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng: từ việc rò rỉ lưu chất, giảm tuổi thọ thiết bị cho đến nguy cơ mất an toàn khi hệ thống gặp sự cố.

Trên thị trường hiện nay, van bướm khí nén rất đa dạng về chủng loại, gây khó khăn cho kỹ sư trong quá trình bóc tách khối lượng và mua sắm. Để đảm bảo hiệu quả đầu tư và vận hành, chúng ta cần phân loại thiết bị này dựa trên 3 tiêu chí cốt lõi: Kiểu bộ truyền động (Actuator), Kiểu kết nối và Vật liệu chế tạo. Bài viết dưới đây sẽ phân tích chi tiết từng nhóm phân loại để giúp bạn đưa ra quyết định chính xác nhất.

Phân loại theo Actuator: Spring Return (Tác động đơn) vs Double Acting (Tác động kép)

Đây là tiêu chí quan trọng nhất, quyết định nguyên lý vận hành và tính an toàn của van. Dựa vào cấu tạo của bộ điều khiển khí nén (Pneumatic Actuator), van được chia làm hai loại: Tác động đơn và Tác động kép.

Spring Return – Tác động đơn (Cơ chế an toàn Fail-safe)

Van bướm khí nén tác động đơn (Single Acting) sử dụng áp lực khí nén để thực hiện một chu trình (thường là mở van) và sử dụng lực đàn hồi của lò xo để thực hiện chu trình ngược lại (đóng van) khi ngắt khí.

Đặc điểm kỹ thuật và ưu điểm:

Cơ chế Fail-safe (Lỗi an toàn): Đây là ưu điểm lớn nhất. Khi hệ thống mất nguồn khí nén hoặc mất điện đột ngột, lò xo sẽ tự động đẩy van về trạng thái an toàn ban đầu (Thường đóng - NC hoặc Thường mở - NO). Điều này cực kỳ quan trọng để ngăn chặn rò rỉ hóa chất hoặc quá áp hệ thống.

Tiết kiệm năng lượng: Chỉ tiêu tốn khí nén cho một chu trình hoạt động.

Ứng dụng: Thường dùng cho các hệ thống yêu cầu an toàn cao như đường ống dẫn khí gas, hóa chất độc hại, hoặc hệ thống phòng cháy chữa cháy.

Double Acting – Tác động kép

Van bướm khí nén tác động kép yêu cầu cấp khí nén cho cả hai chu trình: một cổng cấp khí để mở và một cổng cấp khí để đóng. Loại này không có lò xo hồi vị bên trong.

Đặc điểm kỹ thuật và ưu điểm:

Lực mô-men xoắn mạnh mẽ: Do sử dụng khí nén cho cả hai chiều, lực đóng mở của van rất mạnh và ổn định, không bị giảm lực ở cuối hành trình như loại dùng lò xo.

Kiểm soát vị trí tốt: Van giữ nguyên vị trí hiện tại khi mất nguồn khí nén (trừ khi có bình tích áp dự phòng).

Tuổi thọ cao: Cấu tạo đơn giản hơn, ít chi tiết chuyển động chịu lực nén liên tục như lò xo.

Ứng dụng: Phù hợp cho các hệ thống sản xuất liên tục, đường ống kích thước lớn (DN200 trở lên) cần lực đóng mở lớn, ví dụ như trong ngành dầu khí, xi măng.

>>> Đọc thêm: Van Bướm Điều Khiển Điện: Nguyên Lý & Cách Chọn

Phân loại theo kết nối: Wafer, Lug và Flange (Mặt bích)

Tiêu chí tiếp theo liên quan đến phương pháp lắp đặt van vào đường ống. Việc chọn đúng kiểu kết nối ảnh hưởng đến khả năng chịu áp lực và tính thuận tiện khi bảo trì.

Kết nối Wafer (Kẹp bích):

Mô tả: Van được kẹp chặt giữa hai mặt bích của đường ống bằng các bu-lông dài xuyên qua toàn bộ thân van.

Đặc điểm: Thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ và chi phí thấp nhất.

Phạm vi áp dụng: Phù hợp cho các hệ thống áp suất thấp đến trung bình (PN10/PN16), đường ống kích thước nhỏ và các vị trí không yêu cầu tháo lắp thường xuyên một bên đường ống.

Kết nối Lug (Tai bích):

Mô tả: Thân van có các lỗ ren (tương ứng với số lỗ trên mặt bích). Bu-lông được vặn trực tiếp từ hai phía mặt bích vào thân van.

Đặc điểm: Cho phép tháo rời đường ống ở một phía mà phía còn lại vẫn chịu áp lực bình thường (chức năng chặn cuối đường ống). Chịu áp suất tốt hơn Wafer.

Phạm vi áp dụng: Hệ thống yêu cầu bảo trì thường xuyên hoặc lắp đặt ở cuối đường xả.

Kết nối Flange (Mặt bích đôi):

Mô tả: Hai mặt của van có sẵn mặt bích, kết nối với bích đường ống bằng bu-lông và đai ốc tiêu chuẩn (JIS, ANSI, DIN, BS).

Đặc điểm: Kết nối chắc chắn nhất, chịu được áp suất cao và rung động lớn. Tuy nhiên, kích thước cồng kềnh và giá thành cao.

Phạm vi áp dụng: Dùng cho các van kích thước lớn (thường từ DN300 trở lên) hoặc trong các hệ thống công nghiệp nặng, áp suất và nhiệt độ cao.

Phân loại theo vật liệu: Inox, Gang, Nhựa và môi trường phù hợp

Môi trường lưu chất (nhiệt độ, tính ăn mòn, áp suất) sẽ quyết định vật liệu chế tạo thân van và đĩa van.

Van bướm Inox (Stainless Steel 304/316):

Đặc tính: Chịu ăn mòn hóa học xuất sắc, chịu nhiệt độ cao (lên tới 180°C - 200°C nếu dùng gioăng PTFE) và áp suất lớn.

Môi trường: Nước thải công nghiệp, hóa chất, axit loãng, nước biển, thực phẩm và đồ uống. Tuổi thọ thiết bị thường trên 10 năm.

Van bướm thân Gang (Cast Iron/Ductile Iron):

Đặc tính: Giá thành rẻ, độ bền cơ học tốt, chịu va đập khá. Tuy nhiên khả năng chống ăn mòn hóa học kém. Đĩa van thường làm bằng Inox để tăng độ bền.

Môi trường: Hệ thống nước sạch, nước cấp, khí nén, PCCC và các lưu chất trung tính (pH ~ 7).

Van bướm Nhựa (UPVC, CPVC, PPH):

Đặc tính: Trọng lượng nhẹ, chống oxy hóa và chịu được các loại hóa chất đậm đặc mà Inox cũng có thể bị ăn mòn. Nhược điểm là chịu nhiệt độ và áp suất thấp (thường < 60°C và < 10 bar).

Môi trường: Hệ thống xử lý nước thải mạ, hóa chất đậm đặc, nước hồ bơi, tưới tiêu nông nghiệp.

Việc phân loại và lựa chọn van bướm khí nén cần dựa trên sự tổng hòa của các yếu tố: Yêu cầu về an toàn (Tác động đơn/kép), quy cách lắp đặt (Wafer/Lug/Flange) và tính chất môi trường (Vật liệu). Hiểu rõ các thông số này giúp kỹ sư tối ưu hóa chi phí đầu tư và đảm bảo hệ thống vận hành ổn định.

Nếu bạn vẫn còn phân vân chưa biết loại van nào phù hợp nhất với thông số kỹ thuật của nhà máy, hãy để lại câu hỏi bên dưới hoặc liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được hỗ trợ.

Cần tư vấn loại van phù hợp? Comment bên dưới hoặc liên hệ ngay!

>>> Xem thêm: Quy trình lắp đặt van bướm mặt bích đúng kỹ thuật